RU2241162C2

RU2241162C2 - Gearing

Info

Publication number: RU2241162C2
Application number: RU2003100197/11A
Authority: RU
Inventors: О.Л. Подгаевский (RU); О.Л. Подгаевский; Г.В. Жужжалкин (RU); Г.В. Жужжалкин; Е.Е. Макарьев (RU); Е.Е. Макарьев
Original assignee: Открытое акционерное общество АК "Туламашзавод"
Priority date: 2003-01-04
Filing date: 2003-01-04
Publication date: 2004-11-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: tooth of driving wheel (1) of the gearing is made of a single-turn helicoid having the equilateral trapezium profile in the normal section of the turn. The tooth of the driving wheel engages tooth (4) of driven wheel (2) whose screw lead t is equal to the lead of the driven wheel (2) at diameter d passing through the mid-width of the gearing rim b and is determined from the relationship t=

d/Z, where t is the lead in engaging, d is the diameter passing through the mid-width of the gearing rim of the driven wheel, and Z is the number of hollows in the driven wheel.

EFFECT: improved design.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в пространственных зацеплениях между ортогональными перекрещивающимися осями для передачи вращения и крутящего момента.The invention relates to mechanical engineering and can be used in spatial gearing between orthogonal intersecting axes to transmit rotation and torque.

Анализ уровня техники в данной области показал, что известна зубчатая передача, наиболее близкая по решаемой технической задаче и являющееся прототипом предложенного технического решения, содержащая ведомое колесо с плоскими рабочими поверхностями, впадины между зубьями которого выполнены радиальными, равноширокими и равноглубокими, и ведущее колесо с равновысоким зубом (патент РФ № 2193707, МПК F 16 Н 55/00, 55/08).The analysis of the prior art in this field showed that a gear is known that is closest in terms of the technical problem being solved and is the prototype of the proposed technical solution, containing a driven wheel with flat working surfaces, the cavities between the teeth of which are made radial, equally wide and equally deep, and the driving wheel with an equally high tooth (RF patent No. 2193707, IPC F 16 N 55/00, 55/08).

Зубья ведущего и ведомого колеса могут быть нарезаны методом копирования на программном станке с ЧПУ либо на универсальном фрезерном станке с применением делительной головки и достаточно простого инструмента. Этим инструментом для нарезания ведомого колеса является обычная двухугловая фреза. Возможно нарезание впадин ведомого колеса одновитковой червячной фрезой, а зубьев ведущего колеса - стандартной червячной фрезой на зубофрезерном станке.The teeth of the driving and driven wheels can be cut by copying on a CNC machine tool or on a universal milling machine using a dividing head and a fairly simple tool. This tool for cutting the driven wheel is a conventional two-angle mill. It is possible to cut the hollows of the driven wheel with a single-turn worm cutter, and the teeth of the drive wheel with a standard worm cutter on a gear-milling machine.

Недостатком известной зубчатой передачи является невозможность обеспечения больших передаточных отношений вследствие возрастания габаритов.A disadvantage of the known gear transmission is the inability to provide large gear ratios due to the increase in size.

Задачей предлагаемого изобретения является создание пространственной зубчатой передачи между одновитковым геликоидом и плоским колесом с улучшением эксплуатационных характеристик за счет рационального выбора параметров впадин плоского колеса и поперечных размеров витка геликоида, упрощение процесса изготовления передачи за счет отказа от применения специальных зубообрабатывающих станков.The objective of the invention is to create a spatial gear transmission between a single-turn helicoid and a flat wheel with improved performance due to the rational choice of the parameters of the hollows of the flat wheel and the transverse dimensions of the spiral of the helicoid, simplifying the manufacturing process of the gear due to the rejection of the use of special gear machines.

Указанный технический результат достигается тем, что зуб ведущего колеса равновысокий и выполнен в виде одновиткового геликоида с поперечным равнобоким трапецеидальным профилем в нормальном сечении витка, при этом зуб ведущего колеса сопрягается с зубом ведомого колеса и имеет шаг винта, равный шагу ведомого колеса на диаметре, проходящем через середину ширины зубчатого венца, и определяемый из зависимостиThe specified technical result is achieved by the fact that the tooth of the driving wheel is equally high and made in the form of a single-turn helicoid with a transverse equal-sided trapezoidal profile in the normal section of the turn, while the tooth of the driving wheel mates with the tooth of the driven wheel and has a screw pitch equal to the pitch of the driven wheel on the diameter passing through the middle of the width of the ring gear, and determined from the dependence

где t - шаг в зацеплении, d - диаметр, проходящий через середину ширины зубчатого венца ведомого колеса; Z - число впадин ведомого колеса.where t is the pitch in engagement, d is the diameter passing through the middle of the width of the gear ring of the driven wheel; Z is the number of cavities of the driven wheel.

Предложенное техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана передача в рабочем зацеплении и сечение А впадины зуба ведомого колеса; на фиг.2 показан вид на передачу сверху и сечение Б профиля зуба геликоида.The proposed technical solution is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a gear in working gear and a section A of a tooth cavity of a driven wheel; figure 2 shows a view of the transmission from above and section B of the profile of the tooth of the helicoid.

Зубчатая передача состоит из ведущего колеса 1 и ведомого колеса 2. Оси вращения ведущего колеса и ведомого колеса ортогонально перекрещивающиеся, то есть на диаметре d ведомого колеса 2 оси вращения перекрещиваются под прямым углом. Ведущее колесо (геликоид) выполнено с жестким базированием, определяемым диаметральным размером d ведомого колеса 2 (фиг.1, 2). Под геликоидом понимается винтовая поверхность постоянного шага t. На ведущем колесе расположен равновысокий зуб 3, выполненный в виде одновиткового геликоида с поперечным равнобоким трапецеидальным профилем в нормальном сечении витка (фиг.2). На ведомом колесе 2 расположены разноширокие зубья 4 с плоскими рабочими поверхностями, впадины между зубьями выполнены радиальными, равноширокими и равноглубокими (фиг.2).The gear transmission consists of a driving wheel 1 and a driven wheel 2. The axis of rotation of the driving wheel and the driven wheel are intersecting orthogonally, that is, on the diameter d of the driven wheel 2, the rotation axes intersect at right angles. The drive wheel (helicoid) is made with hard base, determined by the diametrical size d of the driven wheel 2 (Fig.1, 2). By helicoid is meant a helical surface of a constant step t. On the drive wheel there is an equally high tooth 3, made in the form of a single-turn helicoid with a transverse equilateral trapezoidal profile in a normal turn section (Fig. 2). On the driven wheel 2 there are raznosirokie teeth 4 with flat working surfaces, the hollows between the teeth are made radial, equally wide and equally deep (figure 2).

Зубчатая передача работает следующим образом.The gear transmission operates as follows.

Ведущее колесо 1 зацеплено с ведомым колесом 2, при этом виток геликоида, имеющий поперечный профиль равнобокой трапеции, сопрягается с впадиной зуба ведомого колеса 2, выполненной в виде равнобокой трапеции. Сопряжение профилей происходит по высоте зубьев. Ведущее колесо 1, выполнено в виде втулки с внешним витком, либо виток спрофилирован по валу. Ведущее колесо 1, вращаясь, приводит во вращение ведомое колесо 2. За один оборот ведущего колеса ведомое колесо поворачивается на 1/Z (Z - число впадин плоского колеса). Передача реверсивная, т.е. вращение ведущего колеса может быть как правосторонним, так и левосторонним. Крутящий момент прикладывается к валу, на котором расположено ведущее колесо 1, и снимается с вала ведомого колеса 2.The driving wheel 1 is engaged with the driven wheel 2, while the helical coil having a transverse profile of an equilateral trapezoid is mated with the tooth cavity of the driven wheel 2, made in the form of an isosceles trapezoid. The profiles are mated along the height of the teeth. The drive wheel 1 is made in the form of a sleeve with an external coil, or the coil is profiled along the shaft. The driving wheel 1, rotating, drives the driven wheel 2. The driven wheel rotates 1 / Z in one revolution of the driving wheel (Z is the number of hollows of the flat wheel). The transmission is reverse, i.e. the rotation of the drive wheel can be either right-handed or left-handed. Torque is applied to the shaft on which the drive wheel 1 is located, and is removed from the shaft of the driven wheel 2.

Предложенная конструкция зубчатой передачи обеспечивает оптимизацию параметров передачи при ее проектировании (оптимизацию контактных напряжений, габаритных размеров и др.), простоту изготовления и монтажа, отказ от специального оборудования и применения токарных и фрезерных станков.The proposed design of the gear transmission provides optimization of transmission parameters during its design (optimization of contact stresses, overall dimensions, etc.), ease of manufacture and installation, rejection of special equipment and the use of turning and milling machines.

Claims

A gear transmission containing a driven wheel with flat working surfaces, the hollows between the teeth of which are made radial, equally wide and equally deep, and a driving wheel with an equally high tooth, characterized in that the tooth of the driving wheel is made in the form of a single-turn helicoid with a transverse equilateral trapezoidal profile in a normal turn section , while the tooth of the drive wheel mates with the tooth of the driven wheel and has a pitch of the screw equal to the pitch of the driven wheel on a diameter passing through the middle of the width of the ring gear, and determined by the following relationship:

where t is the pitch in meshing;

d is the diameter passing through the middle of the width of the gear ring of the driven wheel;

Z is the number of cavities of the driven wheel.