Cylindrical Gears with Contact Areas Distributed Along the Arc Teeth Length

Abstract

Проблема повышения надежности приводов высоконагруженных машин связана с обеспечением работоспособности цилиндрических передач при наличии углов перекоса зубьев в зацеплении, вызываемых ошибками изготовления и сборки передач, а также податливостью их элементов и корпусных деталей. Эффективным направлением решения проблемы является переход от цилиндрических передач с прямыми, косыми зубьями на передачи с арочными зубьями. По сравнению с прямыми или косыми зубьями изгибная прочность арочных зубьев на 20…30 % выше. Процессы формообразования поверхностей арочных зубьев позволяют в их зацеплении получать линейный, локально-линейный, точечный характер касания, обеспечивать оптимальный закон распределения нагрузки по площадке контакта. В работе рассмотрены особенности компенсации перекоса зубьев в зацеплении перемещением (самоустановкой) шестерни или колеса с арочными зубьями вдоль оси. Показано, что самоустановка колес происходит только для постоянного крутящего момента и неменяющегося угла перекоса. Для компенсации случайного угла перекоса в условиях изменяющегося крутящего момента предложена адаптивная цилиндрическая передача с арочными зубьями, в зацеплении которых имеются две разнесенные по длине зоны контакта. Колесо передачи состоит из двух полуколес, разделенных упругой прокладкой. Возникающие в зонах контакта осевые силы уравновешивают друг друга и обеспечивают самоустановку полуколес при изменении угла перекоса. Нарезание арочных зубьев на обоих полуколесах осуществляется одновременно, поэтому трудоемкость изготовления адаптивной передачи с арочными зубьями не изменяется. Для полуобкатного варианта формообразования поверхностей арочных зубьев адаптивной цилиндрической передачи представлены результаты расчета положения рабочих линий в зацеплении, размеры тормозных зон касания поверхностей арочных зубьев.