Зубчатое зацепление

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам. Профиль зубьев зубчатого зацепления состоит из выступов и впадин. Выступы и впадины зубьев овального профиля образованы дугами одного радиуса. Этот радиус равен произведению модуля зацепления на число 0,866. Высота зуба равна величине модуля и делится делительной окружностью пополам. Технический результат - возможность получения высоких передаточных отношений, пониженная стоимость изготовления зубчатых колес, повышенная нагрузочная способность и бесшумность в работе. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к зубчатым передачам. Известно широко применяемое в настоящее время в машиностроении эвольветное зубчатое зацепление (Устюгов И.И. Детали машин, М.: Высш. школа, 1981 г.). Такое зубчатое зацепление требует значительных затрат на изготовление зубчатых колес, при этом много металла уходит в отходы, к тому же такие зубчатые колеса недостаточно нагрузочноспособны и являются источником вибрации и шума.

Целью данного изобретения является использование такого профиля зубьев, который требует минимальных затрат при изготовлении зубчатых колес и повышает их нагрузочную способность. Эта цель достигается использованием зубьев, их выступов и впадин, овального профиля, образованного дугами одного радиуса, равного произведению модуля зацепления на число 0,866, причем высота зуба равна модулю и делится делительной окружностью пополам.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где: на фиг.1 изображен исходный профиль зуба; на фиг.2 - зубчатая передача, состоящая из двух зубчатых колес внутреннего и внешнего зацепления; на фиг.3 - зубчатая передача из двух зубчатых колес внешнего зацепления.

Исходный профиль зуба данного зацепления, выступ и впадина (фиг.1), образован дугами одного радиуса r, причем высота Н зуба равна модулю m зацепления, т.е. Н=m, а делительная окружность DE совпадает с хордой АС сегмента АБС и делит высоту зуба пополам. Радиус r находится с помощью определения диаметра D окружности по полухорде и высоте h сегмента АБС, т.е. , диаметр здесь равен D=2r, полухорда равна и высота сегмента Подставляя эти величины в данную формулу, находим: r=0,866 m. Шаг зацепления P_t здесь равен P_t = π•m и угол зацепления α = 25°.

Практически такое зубчатое зацепление более приемлемо для прямозубых и косозубых цилиндрических колес с числом зубьев не менее десяти. При использовании данного зацепления в зубчатой передаче, состоящей из двух зубчатых колес 1 и 2 внутреннего и внешнего зацепления (фиг.2), можно достичь минимального удаления их центров 0 и 0', при этом разница в числе зубьев зубчатых колес может быть в один зуб. Это обеспечивает кинематическое соединение двух валов с параллельными осями, имеющими минимальное удаление друг от друга, к тому же такой вид передачи позволяет получить высокие передаточные отношения и работать бесшумно. Данный вид зацепления также можно использовать в зубчатых передачах внешнего зацепления (фиг.3). Здесь два зубчатых колеса 3 и 4 с линией центров 5 также способны выдержать большие нагрузки ввиду овального профиля зубьев и работать бесшумно.

Зубчатые колеса с таким профилем зубьев могут быть более дешевыми при изготовлении их режущим инструментом, т.к. переходит в стружку значительно меньше металла. Эти зубчатые колеса можно изготавливать и без удаления металла путем прессования, горячей и холодной накаткой и др. Шлицевые валы с таким профилем шлицов будут значительно прочнее. Такие зубчатые колеса, изготовленные из искусственных материалов (пластмасс), способны передавать большие нагрузки и могут быть широко использованы в машиностроении.

Cущественным отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что зубья овального профиля, образованного дугами одного радиуса, и высота зуба равна модулю. Преимуществом предлагаемой конструкции является: возможность получения высоких передаточных отношений в зубчатых передачах, пониженная стоимость изготовления зубчатых колес, повышенная нагрузочная способность и бесшумность в работе.

Формула изобретения

Зубчатое зацепление, профиль зубьев которого состоит из выступов и впадин, отличающееся тем, что используют зубья, их выступы и впадины, овального профиля, образованного дугами одного радиуса, равного произведению модуля зацепления на число 0,866, причем высота зуба равна величине модуля и делится делительной окружностью пополам.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3