Цевочная передача
Использование машиностроение, при разработке и производстве цевочных передач Цель изобретения - повышение нагрузочной способности передачи путем уменьшения разнозазорности при наличии гарантированного бокового зазора. Сущность изобретения: цевочная передача содержит колесо с цевками и зубчатое колесо, рабочая профильная поверхность которого эквидистантна линии, описываемой уравнениями х - р COS (г + Дг л/z (- 1)т. у sin (г + Дгтг/z -(-1)т).где р, тполярные координаты исходной линии; z - число зубьев; m - номер впадин и выступов профиля зубчатого колеса, изменяющийся от О до (2z-1), Дгугол поворота. 3 ил.
СОГОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСГ1УБЛИК (ч >s F 16 Н 1/32, 57/12.r ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776644/28 (22) 02.01.90 (46) 15.07,92. Бюл, N. 26 (71) Московский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (72) П.А,Тушнов и И.В.Головин (53) 621.833.6(088.8) (56) Лобастов В.К. О распределении усилий в цевочном зацеплении планетарно-цевочного редуктора. — Известие ВУЗов. Машиностроение, 1970, N- 7, с. 24-28. (54) ЦЕ В ОЧ НАЯ П Е Р ЕДАЧ А (57) Использование: машиностроение, при разработке и производстве цевочных переИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке и производстве цевочных передач и приводов с улучшенными массогабаригными показателями.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является цевочная передача, содержащая зубчатое колесо и колесо с цевками.
Однако известная передача при наличии гарантированного бокового зазора имеет низкую нагрузочную способность и жесткость, так как не обеспечивает одновременности контактирования всех работающих цевок зацепления. Это обьясняется тем, что при работе редуктора для выборки зазора между цевками и рабочей поверхностью зубчатого колеса это к :лесо (при подвижном зубчатом к:л.1е с внешней профильной поверхностью и неподвижном цевочном колесе) или колесо с цевками (при
„„!Ж„„1747772 Al дач. Цель изобретения — повышение нагруэочной способности передачи путем уменьшения разнозазорности при наличии гарантированного бокового зазора. Сущность изобретения: цевочная передача содержит колесо с цевками и зубчатое колесо, рабочая профильная поверхность которого эквидистантна линии, описываемой уравнениями х =: р COS (z + Ь т л . (- 1)", .у=р SIR (т+ Ьтпlч.. (-1) ),где р, T полярные координаты исходной линии; z — число зубьев; m — номер впадин и выступов профиля зубчатого колеса, изменяющийся от 0 до (2z-1); Лт — угол поворота. 3 ил, неподвижном зубчатом колесе с внутренней профильной поверхностью и подвижном цевочном колесе) необходимо довернуть на угол мертвого хода передачи, В результате этого цевка, у которой угол доворота до контакта минимален, первая вступит в контакт и соответственно воспримет максимальное усилие. Следующие цевки вступают в контакт в последовательности, определяемой распределением углов доворота и деформативностью элементов передачи. При этом усилия в контактных парах, определяющие суммарный передаваемый момент и жесткость передачи, будут ниже, чем расчетные усилия для теоретически беззазорного зацепления. Крайние (относительно максимально нагруженной) цевки вообще не вступают в контакт.
Цель изобретения — повышение нагрузочной способности путем уменьшечия разнозазорности при наличии гарантированного бокового зазора.
1747772
Цель достигается обеспечением одновременности контактирования цевок с профил.ьной поверхностью зубчатого колеса, т.е. увеличением коэффициента многопарности зацепления при наличии гарантированного бокового зазора, При этом профили зубьев выполнены эквидистантио линии, описываемой уравнениями в декартовых координатах х= р cos (t + Л t lz (— 1)", у= рslrI(t+Лтк (-1) )
-где р, t — полярные координаты исходного профиля;
Az — угол доворота, одинаковый для всех точек;
z — число зубьев колеса;
m — номера впадин и выступов зубьев, меняющиеся от 0 до (2z-1).
Угол доворота Лt выбирается из условия
Лt=- arcsiп . sin (— — p — Q>q)
2л
z где р;,, ty, — полярные координаты исходного профиля в начальной точке отсчета, 2R гн — — j<
z йн — угол наклона нормали к профилю в точке т = гн, х1
I а = arctg (- — — ), I у1 где xi, y> — производные кривой исходного профиля по координате т; ,и — нерабочий угол профиля, 2 (z — Д1
p =
Nz где N — - количество цевок.
Такое выполнение профильной поверхности зубчатого колеса позволяет обеспе чить одновременность контактирования цЕвок в зацеплении и, следовательно, повышение жесткости и нагрузочной способности передачи в целом, На фиг.1 изображено построение предлагаемого профиля для передачи с внутрен- ней профильной поверхностью зубчатого колеса; на фиг.2 — то же, с внешней профильной поверхностью; иа фиг,3 — геометрическое построение угла Лт.
Исходные кривые 1 представляют собой геометрическое место центров цевок для идеальной беззазорной передачи. В реальной передаче имеется зазор, необходимый для сборки и компенсации тепловых деформаций, который получается смещени ем точек профильной поверхности на расстояние д по нормали в сторону тела детали. Тогда геометрическое место цейтров цевок представляют собой кривые 2.
При этом линии контакта профильной поверхности и цевок при зазорной передаче
5 представляют собой кривые 3.
Для исправления недостатков передачи с эквидистантным (равномерным) зазором производится следующая коррекция. Точки линий 1 смещаются на угол At в сторону
10 тела детали с образованием участка линии
4. При этом кривые 5 — линии контактов цевок с рабочей поверхностью. Эти кривые составные: на участках около вершин и впадин иа углы 2,и (нерабочие зоны профиль15 ной поверхности) — это эквидистанты линий
2, а в зонах контактов — эквидистанты линий
Точки изменений направленийугловдо, ворота At находятся в точках вершин и
20 впадин (там происходит изменение параметра m формулы откорректированной линии центров цевок).
Уравнение откорректированной профильной поверхности получается из исход25 ных уравнений профиля х= pcost; у= P slrI t, Оно образуется добавкой угла доворота
Лтс учетом номера впадин и выступов m (от
0 до (2z-1)). При переходе через точки впадин и выступов направление доворота меняет знак х= р cos (т + Л t ë/z (— 1), у= p SirI (t + A t n/z (-1) )
В качестве исходных профилей применяются циклические поверхности, например; эпициклоида, гипоциклоида, кругосинусоида и другие, описываемые формулами: эпициклоида (гипоциклоида)
40 x-: е cosz p,+ à ros p; у=: е sinz гр +3 ЗЬр кругосинусоида р = e cos zt+
45 где а — образующая;
z — количество зубьев;
N — количество цевок;, ср, т — независимые угловые параметры.
Выражения для угла доворота At получим из решения треугольника АВС на фиг.3. д=Ссоэ(, где С вЂ” гипотенуза ОАВ, равная
55, Л.
С =2 р sin где р, полярная координата исходного профиля при величине полярного угла т — н, 1741772
2л тн = — -p;
z ,и = — --- — — - — угол нерабочей части
27K iZ — N
zN профиля зуоа;
Лт — необходимый угол доворота; (— угол в треугольнике АВС, равный л Лт — н +ан
2 2 где ан — угол наклона нормали к профилю при величине полярного угла т = тн, Следовательно
Лк к 27т д =2р, sin — cos (— —.. +
2 2 г
Лт
+ анф/4 — — ) .
После преобразований и пренебрежения малым по сравнению с остальными знаЛт чениями под косинусом получим
Ьт = 2 ЗГсяп д
2 р„з! и (а, — — + Р)
2л
z где д — гарантированйый зазор; р, — полярная координата исходного профиля при т = TH,,и — угол рабочей зоны зуба;
z — количество зубьев; сгн — угол наклона нормали в точке т — тн
Устройство работает следующим образом, При нагружении передачи моментом зубчатое колесо и колесо с цевками поворачиваются одно относительно другого. При этом выбирается люфт в зацеплении, обусловленный наличием гарантированного бокового зазора. При этом все работающие цевки зацепления (теоретически до половины от обшего числа цевок в передаче) вступают в контакт с профильной поверхностью зубчатого колеса одновременно и несут полезную нагрузку.
Технический эффект состоит в повыше5 нии нагрузочной способности и жесткости передачи за счет новой формы рабочей поверхности, полученной путем изменения уравнения траектории движения инструмента в программе при изготовлении дета10 ли на станках с ЧПУ, Экономический эффект заключается в снижении материалоемкости примерно на
20% по сравнению с известной передачей.
Формула изобретения
15 Цевочная передача, содержащая зубча тое колесо л колесо с цевками, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения нагрузочной способности путем уменьшения разнозазорности при наличии гаранти20 рован ного бокового зазора, профили зубьев выполнены эквидистантно линии, описываемой уравнением х= р COS (т + Л г к/z (— 1) 1, 25 у=- р Sin fr+ Лтл/z (-1) )1, где p, z — полярные кооодинаты исходного профиля;
Лт — угол доворота;
z — число зубьев колеса;
З0 m — порядковый номер впадин и выступов зубьев, Ь т = 2 arcsin (д/рн sin (2 л/z —,и — aí)), а, — угол наклона нормали к профилю в точке гн; р,, r, — полярные координаты исходного профиля в начальной точке отсчета. тн = 2 Л /Z Р;
p — угол нерабочего участка профиля по модулю, 40 И = 2R(z M)Nz
N — количество цевок, 1747772
1747772
Составитель П.Тушнов
Редактор M.Êîáûëÿíñêàÿ Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т 8 МА
Заказ 2487 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета rio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
