ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ КОСОЗУБАЯ ПЕРЕДАЧА

Цилиндрическая косозубая передача.
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в силовых зубчатых косозубых передачах.
Известна цилиндрическая косозубая передача, содержащая валы с размещенными на них цилиндрическими косозубыми колесами и устройство для разгрузки валов от осевой силы, выполненное в виде установленных на шестерне упорных гребней с конусными торцевыми поверхностями, взаимодействующими с конусными поверхностями, выполненными на торцах зубчатого колеса. Сем. СадыковВ. А. , Беляев. Ф. Из опыта проектирования и доводки упорных гребней редукторов с цилиндрическими косозубыми колесами. В сб. Надежность и качество зубчатых передач. Выпуск 18-67-97 М. НИИИНадРМТЯЖМАШ, 1967 г.)
Недостатком известной передачи является низкая контактная выносливость упорного гребня в тяжелонагруженных редукторах, обусловленная высокими значениями сил трения в зоне контакта упорного гребня с торцем зубчатого колеса.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является цилиндрическая косозубая передача, содержащая валы, на которых размещены зацепляющиеся цилиндрические косозубые колеса, по меньщей мере, один упорный гребень с плоской опорной торцевой поверхностью и цилиндрической посадочной шейкой и размещенный на посадочной шейке кольцеобразный элемент, один из торцев которого выполнен плоским, а второй - конусным, взаимодействующий с опорной поверхностью упорного гребня и конусной торцевой поверхностью, выполненной на зубчатом колесе, при этом кольцеобразный элемент выполнен с возможностью установки под углом к оси посадочной щейки. Сем. патент РФ N 2052686 М. кл. F16H 1/08. БИ N 2-1996 г.)
Недостатком известной передачи является то, что нагрузочная способность и ресурс работы всего узла лимитируется допускаемыми контактными напряжениями на упорном гребне. Это обусловлено тем, что при равенстве углов КОНУСНОСТИ всех конусных поверхностей приведенный радиус кривизны в зоне трения между упорным гребнем и кольцеобразным элементом в 3. . .5 раз меньше приведенного радиуса кривизны в зоне трения между кольцеобразным элементом и торцем колеса. Вследствие этого контактные напряжения на упорном гребне значительно выше контактных напряжений на торце колеса. Поэтому при работе зубчатой передачи наблюдается неравномерное проскальзывание кольцеобразного элемента относительно торца зубчатого колеса и упорного гребня,что может привести к разрыву масляной пленки и возникновению непосредственного контакта трущихся поверхностей.
Техническая задача, решаемая в предлагаемом устройстве повышение нагрузочной способности передачи за счет выравнивания контактных напряжений на упорном гребне и торце зубчатого колеса.
Поставленная задача решается с помошью того, что в цилиндрической косозубой передаче, содержащей валы, пару цилиндрических косозубых колес, на одном из которых выполнена торцевая конусная поверхность, по меньшей мере, один упорный гребень с опорной поверхностью и посадочной шейкой, жестко закрепленный на другом колесе, размещенный на посадочной шейке гребня и выполненный с возможностью самоустановки под углом к ее оси кольцеобразный элемент, взаимодействующими торцевыми поверхностями с опорной поверхностью гребня и конусной поверхностью зубчатого колеса, WiV jffftit опорная поверхность упорного гребня выполнена конусной.
Кольцеобразный элемент выполнен с плоскими торцевыми поверхностями.
- 2 Обе торцевые поверхности кольцеобразного элемента выполнены конусными.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемой зубчатой передачи с плоским кольцеобразным элементом, на Фиг.2 - сечение А - А фиг.1.на фиг.3 - общий вид передачи с кольцеобразным элементом, имеющим одну конусную поверхность, на Фиг. 4 - сечение Б - Б фиг. 3, на фиг. 5 - общий вид передачи с кольцеобразным элементом, имеющим две конусные поверхности, на фиг. 6 - сечение В - В фиг. 5.
Цилиндрическая косозубая передача содержит валы 1 и 2, щестерню 3 и зубчатое колесо 4, на торце которого выполнена конусная поверхность 5 с углом конусности   . На щестерне 3 жестко закреплен упорный гребень 6, на котором выполнены опорная конусная поверхность 7 с углом конусности    и посадочная цилиндрическая шейка 8. На шейке 8 размещен кольцеобразный элемент 9 с плоскими торцевыми поверхностями 10 и 11, взаимодействующими с КОНУСНОЙ поверхностью 5 зубчатого колеса и опорной поверхностью 7 упорного гребня 6. В этом случае углы конусности поверхностей 5 и 7 должны быть равными.
Внутренняя поверхность кольцеобразного элемента 9 выполнена или торообразной - 12, или конусной - 13 с углом конусности  9 , допускающим самоустановку кольцеобразного элемента на посадочной шейке 8.
Кольцеобразный элемент может быть выполнен с одной плоской - 14 и одной конусной - 15 торцевой поверхностью с углом конусности   , тогда условием работоспособности является соотнощение углов
где  - УГОЛ, дополняющий угол конусности кольцеобразного
- 3 в , при ЭТОМ условием работоспособности является соотношение углов
где Л УГОЛ, дополняющий V до 90 .
Передача работает следующим образом: под действием осевой силы кольцеобразный элемент 9 самоустанавливается под углом к оси вала 2, при этом своими торцевыми поверхностями 10 и 11 он контактирует с конусной поверхностью 5 зубчатого колеса и конусной поверхностью 7 упорного гребня. Под действием сил трения кольцеобразный элемент перекатывается с проскальзыванием относительно торцев колеса и гребня, способствуя созданию благоприятного гидродинамического режима смазки, снижению потерь на трение, улучшению отвода тепла. Для передач с небольшим передаточным отношением предпочтительно использование кольцеобразного элемента с плоскими торцами, которое позволяет достаточно равномерно распределить контактные напряжения на упорном гребне и торце зубчатого колеса. При этом плоский кольцеобразный элемент отличается простотой конструкции и технологичностью изготовления. В тяжелонагруженных передачах с большим передаточным отношением рекомендуется использование кольцеобразного элемента с одной - 15 конусной поверхностью, или двумя конусными поверхностями - 15 и 16, которые, в процессе работы, контактируя с конусными поверхностями торца зубчатого колеса 5 и упорного гребня 7, обеспечивают стабильное образование масляного клина, равномерное проскальзывание кольцеобразного элемента относительно торца 5 зубчатого колеса и опорной поверхности 7 упорного гребня, позволяя получать равномерное распределение конактных напряжений на упорном гребне и торце зубчатого колеса, что ведет к повышению нагрузочной способности и увеличению ресурса работы узла.
4 -