Формирование зубчатых передач из эвольвентно-конических колес

Автор: Лопатин Борис Александрович, Плотникова Светлана Викторовна, Дерябин Игорь Петрович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Статья в выпуске: 1 т.20, 2020 года.

Бесплатный доступ

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 традиционными зубчатыми передачами могут с успехом применяться в современных приводах (авиационных, космических, автомобильных и т.п.) при любом расположении осей колес в пространстве.

Еще

Эвольвентно-коническое колесо, зубчатые передачи, приводы машин

Короткий адрес: https://sciup.org/147233467

IDR: 147233467 | DOI: 10.14529/engin200102

Список литературы Формирование зубчатых передач из эвольвентно-конических колес

Гавриленко, В.А. Основы теории эвольвентных зубчатых передач / В.А. Гавриленко. -2-е изд., перераб. - М. : Машиностроение, 1969. - 431 с.
Справочник по геометрическому расчету эвольвентных зубчатых и червячных передач / под ред. И.А Болотовского. - 2-е изд., перераб. и доп.-М. : Машиностроение, 1986. - 448 с.
Litvin, F.L. A Fuentes Gear Geometry and Applied Theory / F.L. Litvin. - 2nd ed. - Cambridge University Press, Cambridge, 2004. - 795 p.
Лопатин, Б.А. Цилиндро-конические зубчатые передачи: моногр. / А.Б. Лопатин, О.Н. Цуканов - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. - 200 с.
Kapelevich, A.L. Direct gear design for asymmetric tooth gears / A.L. Kapelevich //Mechanisms and Machine Science. - 2016. - P. 117-143.
Цуканов, О.Н. Цилиндро-конические зубчатые зацепления в приводах машин / О.Н. Цуканов // Вестник машиностроения. - 2003. - № 8. - C. 7-9.
Цуканов, О.Н. Электромеханический привод для механизмов углового поворота объектов космической техники / О.Н. Цуканов, Е.А. Полуэктов // Вестник машиностроения. - 2009. - № 2. -C. 14-16.
Khaustov, S.A. Involute helical-bevel gearing / S.A. Khaustov // Procedia Engineering Ser. International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2015. - 2015. - P. 891-895.
Analysis and testing of gears with asymmetric involute tooth form and optimized fillet form for potential application in helicopter main drives / F.W. Brown, S.R. Davidson, D.B. Hanes et al. // American Gear Manufacturers Association Fall Technical Meeting. - 2010. - P. 172-186.
Application of gears with asymmetric teeth in turboprop engine gearbox / A.S. Novikov, A.G. Paikin, V.L. Dorofeyev et al. // Proceedings of the ASME International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, DETC2007. - 2007. -P. 327-334.
Создание электромеханических приводов нового поколения трансформированных космических систем / В.П. Еремин, Н.В. Еремин, А.Н. Кириллин и др. - Самара: Поволжское отд-ние академии техн. наук РФ. ФГУП «ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс», 2011.
Research on geometrical characteristics of straight bevel gears with a small shaft angle with a non-generated gear and generated pinion / V. Syzrantsev, K. Syzrantseva, A. Pazyak, M. Milanovic // FME Transactions. - 2017. - Vol. 45 (4). - P. 661-669.
Determination of Geometrical Parameters for Semi-Rolling Bevel Processional Gears with Straight Teeth / V. Syzrantsev, K. Syzrantseva, M. Milanovic, A. Pazyak // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering - 2016. - Vol. 142 (1). - Article number 012086. DOI: 10.1088/175 7-899X/142/1/012086
Lopatin, B.A. Helical-Bevel Gearing with Small Wheel Axles Angles / B.A. Lopatin, S.V. Plot-nikova // Procedia Engineering Ser. International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2017. -2017. - P. 1189-1194.
Bruzhas V.V. Development of Solid-State Models for the Gears of Different Geometry / V.V. Bruzhas // Procedia Engineering. - 2015. - Vol. 129. - P. 369-373.
Kapelevich, A.L. Self-locking gears: Design and potential applications / A.L. Kapelevich, E. Taye // American Gear Manufacturers Association Fall Technical Meeting. - 2010. - P. 212-219.
A.c. 901682 СССР, МКИ F 16 D 41/00. Механизм свободного хода / Г.Г. Васин, В.И. Безруков, В.И. Пожбелко, Н.П. Данилов. - Опубл. 1982, Бюл. № 4.
А. с. 1634896 СССР, МКИ F16 Н 55/18, 1/14.Беззазорная зубчатая передача / В.И. Безруков, Д.Н. Казарцев, В.М. Рублев и др. - Опубл. 15.03.1991.
Lopatin B.A., Plotnikova S.V. Finishing of the Helical-bevel Gear Teeth Flanks / B.A. Lopatin, S.V. Plotnikova // Procedia Engineering Ser. International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2015. - 2016. - P. 889-893.
Storchak M. Simulation of the teeth profile shaping during the finishing of gears /M. Storchak // Mechanisms and Machine Science. - 2020. - Vol. 81. - Р. 365-384.

Еще

Статья научная