Формирование зубчатых передач из эвольвентно-конических колес

Abstract

При проектировании современных приводов машин на основе традиционных зубчатых передач в некоторых случаях возникают проблемы, связанные со сложностью рациональной компоновки привода, повышения его нагрузочной способности. Эти проблемы можно решить, используя зубчатые передачи с эвольвентно-коническими колесами. Эвольвентно-коническое колесо (ЭКК) представляет собой наиболее общий случай зубчатого колеса с эвольвентным профилем зубьев. У ЭКК при формировании зубьев коэффициент смещения инструмента линейно меняется по ширине зубчатого венца. Геометрия ЭКК и передач, составленных из них, разработана на кафедре «Техническая механика» филиала ЮУрГУ в г. Златоусте. В статье представлены основные зависимости, необходимые для определения размеров ЭКК, и возможные схемы формирования зубчатых передач с ЭКК. Зубчатые передачи на основе ЭКК можно формировать при любом расположении осей колес в пространстве. В данной работе представлены схемы формирования пространственных (на скрещивающихся осях), конических (на пересекающихся осях), цилиндрических (на параллельных осях) передач с ЭКК. Показаны преимущества передач с ЭКК (кoмпоновочные, эксплуатациoнные, нагрузoчные) пo oтношению к передачам из обычных кoнических и цилиндрических зубчатых колес. Передачи с ЭКК на скрещивающихся осях позвoляют передавать вращение при сколь угoднo малых расстoяниях между oсями колес при требуемой локализации контакта, вплоть до получения линейного контакта в зацеплениях зубьев. Конические передачи с ЭКК менее чувствительны к погрешностям и могут быть сформированы при малых межосевых углах, что проблемно для традиционных конических зацеплений. Цилиндрические передачи с ЭКК отличаются от традиционных повышенной нагрузочной способностью и плавностью работы. Кроме того, они могут быть применены в качестве безлюфтовых передач и передач одностороннего вращения. Таким образом, передачи с ЭКК благодаря их универсальности и преимуществам перед традици- онными зубчатыми передачами могут с успехом применяться в современных приводах (авиационных, космических, автомобильных и т. п.) при любом расположении осей колес в пространстве. When designing modern machine drives based on traditional gears, in some cases there are problems associated with the complexity of the rational layout of the drive, and its load capacity. These problems can be solved using gears with involute bevel wheels. The involute bevel gear (IBG) is the most common case of gearwheel with an involute tooth profile. In IBG, when teeth are formed, the tool displacement coefficient varies linearly along the width of the gear rim. The geometry of the IBG and the gears made up of them was developed at the Department of Technical Mechanics, a branch of SUSU in Zlatoust. The article presents the main dependencies necessary for determining the size of the IBG and possible schemes for the formation of gears with the IBG. Gearings on the base can be formed at any position of the axles of the gears in space. This paper presents schemes for the formation of spatial (on intersecting axes), bevel (on intersecting axes), cylindrical (on parallel axes) transmissions with IBG. The advantages of gears with IBG (layout, operational, load) in relation to gears from traditional cylindrical and bevel wheels are shown. Thus, transmissions from the IBG on intersecting axes make it possible to transmit rotation at arbitrarily small distances between the axles of the wheels with the required contact localization, up to obtaining a linear contact in gearing of the teeth. Bevel gears with IBG are less sensitive to errors and can be formed at small interaxial angles, which is problematic for traditional bevel gears. Cylindrical gears with IBG differ from traditional ones in increased load capacity and smooth operation. In addition, they can be used as backlashless and single-sided gears. Thus, gears with IBG due to their versatility and advantages over traditional gears can be successfully used in modern drives (aviation, space, automobile, etc.) with any arrangement of gear axles in space.