ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к зубчатым передачам для редукторов газотурбинных двигателей, при этом она может быть использована в других областях машиностроения.
Известна цилиндрическая зубчатая передача внешнего зацепления с ведущим и ведомым зубчатыми колесами. По крайней мере, одно из зубчатых колес имеет модификацию поверхностей по всей рабочей высоте зубьев, причем модификацию выполняют по кривой, близкой к параболической, (ГОСТ 16530-83, Передачи зубчатые. П.1.7.9-1.7.14). Это позволяет исключить ряд негативных факторов в работе зубчатой передачи, связанных с кромочным контактом. Недостатком известной передачи является то, что в момент входа в контакт в зацепление каждой последующей пары зубьев наблюдается резкое почти мгновенное изменение характера движения передачи, переход от уменьшения угловой скорости к ее увеличению, в результате этого возникает пиковый импульс ускорения, отражающийся в ударной нагрузке. Работа такой зубчатой передачи сопровождается шумом на частоте перезацепления зубьев.
Заявленное предложение отличается от известного технического решения тем, что у ведомого зубчатого колеса модификация поверхностей головок зубьев выполнена по синусоидальной кривой, а модификация ножек зубьев - по параболической, а у ведущего колеса наоборот - выполнена модификация ножек зубьев по синусоидальной кривой, а головок зубьев - по параболической.
Технической задачей полезной модели является создание цилиндрической зубчатой передачи, состоящей из зубчатых колес с профильной модификацией зубьев, исключающей ударную нагрузку и возникновение шума в момент входа в зацепление каждой последующей пары зубьев.
Указанная задача решается тем, что в цилиндрической зубчатой передаче внешнего зацепления с параллельными осями вращения, ведущим и ведомым зубчатыми колесами, у ведомого зубчатого колеса модификация поверхностей головок зубьев выполнена по синусоидальной кривой, а модификация ножек зубьев - по параболической, а у ведущего зубчатого колеса, наоборот, модификация ножек зубьев выполнена по синусоидальной кривой, а модификация головок зубьев - по параболической.
Такое выполнение каждого колеса цилиндрической передачи делает переход от уменьшения скорости вращения к ее увеличению в момент входа в зацепление каждой последующей пары зубьев плавным, значительно уменьшает или исключает совсем импульс ускорения, ударную нагрузку и шум.
Полезная модель поясняется фигурами, на которых изображено следующее:
1 - форма модификации известной зубчатой передачи, где - 1 теоретическая эвольвентная поверхность, 2 - модифицированная поверхность, отклонения которой от теоретической выполнены по параболической кривой.
2 - график закона движения передачи, где τ - угловой шаг зацепления, ∈τ -угловая длина линии зацепления с учетом перекрытия точки 3 и 4 - вход в зацепление и выход из зацепления средней пары зубьев, точки входа в зацепление каждой последующей пары.
3 - форма модификации ведомого колеса предлагаемой зубчатой передачи, где 1 - теоретическая эвольвентная поверхность, 2 - предлагаемая форма модификации, Г - головка зуба, Н - ножка зуба, 4 - график закона движения предлагаемой зубчатой передачи, где τ и ∈τ, как на (фиг.3), «а» - участок графика движения по синусоидальной кривой, «b» - участок движения по параболической кривой.
Изготовление зубчатых колес прототипа методом обката позволяло модифицировать поверхности зубьев зубчатых колес только по кривой, близкой к параболе (см. фиг.1). В этом случае работа зубчатой передачи, иллюстрируемая графиком закона движения, (см. фиг.2) сопровождается резким почти мгновенным изменением характера движения, переходом от уменьшения угловой скорости к ее увеличению. Это происходит в момент входа в контакт каждой последующей пары зубьев точки 3 и 4 (фиг.2). В результате такого изменения характера движения возникает пиковый импульс ускорения и, как следствие, возникает ударная нагрузка. Это влечет за собой повышенную шумность работы зубчатой передачи и негативно сказывается на долговечности ее работы.
На зубошлифовальных станках с ЧПУ у ведомого зубчатого колеса осуществляют модификацию головок «Г» зубьев по синусоидальной кривой а их ножек «Н» по традиционной параболической кривой, (см. фиг.3). У ведущего зубчатого колеса передачи предлагается модифицировать по синусоиде ножки зубьев, а головки - по параболической кривой. График закона движения передачи представлен на (фиг.4), где на длине линии зацепления «∈τ» показан график движения только одной пары зубьев без влияния соседних. На отрезке «а» движение происходит по синусоиде, на отрезке «b» - по параболе. При этом на участках входа в зацепление последующих зубьев отсутствует явление резкого изменения характера движения (точки 5 и 6), а переход от уменьшения угловой скорости к ее увеличению происходит плавно по синусоидальному закону, что исключает пиковые импульсы ускорения, ударные нагрузки и повышенную шумность в работе зубчатой передачи.