Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5950
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_286256.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=286256&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB286256A
[]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования гипоидных передач и метода их производства.
Мы, компания GLEASON WORKS, зарегистрированная в соответствии с законами штата Нью-Йорк,
Соединенные Штаты Америки, по адресу: 1000, University Avenue, Rochester, New York, United States of
America, являемся правопреемниками Эрнеста Вильдхабера, ранее гражданина Швейцарии, а ныне
гражданина Соединенных Штатов Америки.
10, Ист 21-я улица, Бруклин, Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем о природе
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: Данное изобретение относится к гипоидным зубчатым передачам (т. е., зубчатым
передачам, которые зацепляются с непересекающимися и непараллельными осями) и представляет собой
модификацию изобретения, описанного в нашей параллельно рассматриваемой заявке № 3465 от 3 февраля
1928 года. В частности, настоящее изобретение относится к производству гипоидных зубчатых передач с
продольно наклоненными зубьями, как изогнутыми, так и прямыми, и его главная цель состоит в том, чтобы
предложить способ, позволяющий одновременно обрабатывать боковые поверхности зубьев каждого
элемента пары таких зубчатых передач с двух сторон в процессе изготовления.
Способ, описанный в настоящем изобретении, как и способ, описанный в вышеупомянутой параллельно
рассматриваемой заявке № 3465, можно рассматривать как развитие способа, раскрытого в описании нашего
предыдущего патента № 270 669, где каждый элемент пары гипоидных шестерен изготавливается в процессе
формования, при котором заготовка прокатывается относительно режущего инструмента таким образом, как
шестерня прокатывается с основной шестерней, отличной от своей парной шестерни.
Согласно этому патенту, одна из шестерен пары вырезается путем перемещения инструмента по поверхности
конической заготовки, при этом между заготовкой и инструментом создается относительное перемещение
вокруг оси, смещенной относительно оси заготовки. Вторая шестерня вырезается путем перемещения
инструмента по поверхности конической заготовки, при этом между заготовкой и инструментом создается
относительное перемещение вокруг оси, пересекающей ось заготовки.
Согласно настоящему изобретению, боковые поверхности зубьев каждого элемента пары гипоидных
шестерен формируются путем перемещения инструмента по поверхности конической заготовки шестерни по
траектории, наклоненной к прямой образующей делительной поверхности заготовки, при вращении заготовки
вокруг ее оси и одновременном создании дополнительного относительного перемещения между
инструментом и заготовкой вокруг оси, смещенной относительно оси заготовки и представляющей ось
основной корончатой шестерни, зубья которой представлены инструментом.
Таким методом обе шестерни могут быть одновременно обработаны с двух сторон зубьев таким образом, что
шестерни будут вращаться вместе без «подшипникового эффекта» или контакта зубьев, который
простирается по диагонали через поверхность основных зубьев. Хотя изобретение в целом применимо к
гипоидным шестерням с продольными наклонными зубьями, усовершенствованный метод, позволяющий
одновременно обрабатывать две боковые поверхности зубьев, особенно выгоден при производстве шестерен
с продольными изогнутыми зубьями.
В дополнение к способу, описанному в патенте № 370 669, ранее предлагались следующие общие способы
изготовления зубчатых передач, которые должны зацепляться с непересекающимися и непараллельными
осями: (I) Изготовление каждого элемента пары гипоидных зубьев в виде косоугольной зубчатой передачи с
относительным перемещением между инструментом и заготовкой вокруг оси, пересекающей ось заготовки.
(2)
Формирование (т. е. резка неподвижной заготовки) одного элемента пары гипоидных зубьев и изготовление
другого элемента с относительным перемещением между заготовкой и инструментом вокруг оси смещения
сопряженной несобранной шестерни.
Настоящее изобретение отличается от первого из этих предшествующих способов тем, что ось, вокруг
которой происходит относительное перемещение, в случае обеих шестерен смещена относительно оси
заготовки.
Этот метод отличается от второго предыдущего тем, что создаются обе шестерни, и в каждом случае ось
смещения соответствует корончатой шестерне, а не сопряженной шестерне создаваемой шестерни.
Способ, описанный в настоящем изобретении, может быть реализован на станке, описанном в спецификации
нашего предыдущего патента № 263 798 (или на аналогичном станке, в котором инструмент движется по
прямой траектории), путем соответствующей регулировки такого станка таким образом, чтобы смещенная ось,
вокруг которой происходит относительное перемещение между инструментом и заготовкой, представляла
собой ось основной корончатой шестерни.
Для того чтобы изобретение было ясно понято и легко осуществимо, оно будет описано более подробно со
ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 — вид сверху пары гипоидных шестерен с продольными
изогнутыми зубьями, которые могут быть изготовлены в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 2 —
фронтальный вид, частично в разрезе, шестерен, показанных на фиг. 1; фиг. 3 — схематическое изображение
делительных поверхностей шестерен, показанных на фиг. 1 и 2, причем плоскость чертежа является
плоскостью, касательной к делительным поверхностям двух шестерен; фиг. 4 и 5 — фронтальный вид,
частично в разрезе, и вид сверху, соответственно, пары гипоидных шестерен, изготовленных в соответствии с
настоящим изобретением, зубчатые поверхности которых образованы прямыми зубьями основных элементов;
Рисунок 6 представляет собой схематическое изображение делительных поверхностей шестерен, показанных
на рисунках 4 и 5, причем плоскость чертежа является плоскостью, касательной к указанным делительным
поверхностям; рисунки 7 и 5 представляют собой схематические изображения, иллюстрирующие
определенные принципы, лежащие в основе производства шестерен в соответствии с данным изобретением;
рисунки 9 и 10 представляют собой боковой вид, частично в разрезе, и вид сверху, соответственно,
схематически иллюстрирующие предпочтительный способ производства с использованием данного
изобретения шестерни или более крупного элемента пары гипоидных шестерен с продольно изогнутыми
зубьями; рисунок 11 представляет собой вид сверху, схематически иллюстрирующий предпочтительный
способ формирования шестерни для зацепления с шестерней, изготовленной в соответствии с процессом,
показанным на рисунках 9 и 10; и рисунок 12 представляет собой вид сверху, схематически иллюстрирующий
предпочтительный способ производства с использованием данного изобретения шестерен, таких как
шестерни, показанные на рисунках 4 и 5, которые сопряжены с базовой шестерней, имеющей прямые
наклонные зубья.
В соответствии с настоящим изобретением каждый элемент пары гипоидных зубчатых передач создается
сопряженным с смещенной корончатой шестерней или основной шестерней, то есть изготавливается в
процессе обработки, при котором, помимо режущего движения инструмента, между инструментом и
заготовкой осуществляется дополнительное относительное движение, соответствующее движению шестерни,
зацепляющейся с корончатой шестерней или основной шестерней, ось которой смещена относительно оси
заготовки. Главное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно позволяет
одновременно обрабатывать две боковые поверхности обеих частей пары гипоидных шестерен таким
образом, чтобы шестерни вращались вместе без «подпорного подшипника» или контакта зубьев,
простирающегося по диагонали между поверхностями сопрягаемых зубьев. Данное изобретение особенно
применимо к производству гипоидных зубчатых передач, в которых оба элемента пары имеют продольно
изогнутые зубья, и в целом особенно подходит для использования при создании гипоидных зубчатых передач,
сопряженных с основными зубчатыми передачами, имеющими зубья, наклоненные продольно к прямым
образующим их делительных поверхностей.
На рисунках 1 и 2 показана пара гипоидных зубчатых передач, которые могут быть изготовлены в
соответствии с одним из вариантов осуществления данного изобретения, а на рисунках 4 и 5 показана пара
гипоидных зубчатых передач, изготовленных в соответствии с другим вариантом осуществления данного
изобретения. В каждом случае оба элемента пары снабжены зубьями, наклоненными в продольном
направлении, то есть наклоненными к прямым образующим делительных поверхностей шестерен. Шестерни
на рисунках 1 и 2 снабжены продольно изогнутыми зубьями и являются производными от базовых шестерен,
имеющих продольно изогнутые зубья. Шестерни, изображенные на рисунках 4 и , созданы на основе базовых
шестерен с прямыми, но не радиальными или косыми зубьями.
На рисунках 1 и 2 цифра 10 обозначает шестерню или больший элемент пары, а цифра 11 — ведущую
шестерню или меньший элемент пары.
Эти две шестерни зацепляются друг с другом, при этом их оси пересекаются и не параллельны друг другу,
причем ось 13 шестерни расположена относительно оси 14 зубчатого колеса. В представленном варианте
исполнения оси 13 и 14 шестерен расположены под прямым углом друг к другу. Z-образные элементы
соединяются между собой за счет комбинированного процесса качения и скольжения.
Шестерни снабжены коническими делительными поверхностями, причем делительные конусы шестерни и
зубчатого колеса расположены под углами 15 и 16 соответственно.
Как уже говорилось, у каждого члена пары зубы имеют продольную кривизну. В предпочтительной
конструкции угол спирали или угол наклона зубьев 19 шестерни будет больше, чем угол спирали или угол
наклона зубьев 18 зубчатого колеса, поскольку при такой конструкции было установлено, что шестерня может
быть выполнена больше и прочнее, чем конические шестерни с соответствующими передаточными числами.
Зубчатые поверхности каждого элемента этой пары образованы, то есть являются производными от базовых
корончатых шестерен с продольно изогнутыми зубьями. Зубчатые поверхности каждого элемента пары
предпочтительно обрабатываются одновременно с двух сторон, будучи сопряженными, таким образом, с
основными шестернями, смежные зубчатые поверхности которых являются концентрическими поверхностями
вращения.
На рисунках 4 и 5 цифра 20 обозначает шестерню или больший элемент пары, а 21 — зубчатое колесо. Ось
шестерни смещена на 22 относительно оси ведущей шестерни 23. В представленном варианте исполнения
две оси расположены под прямым углом друг к другу. Вершина делительного конуса шестерни находится в
точке 24, а вершина делительного конуса ведущей шестерни — в точке 25. Каждый элемент пары снабжен
зубьями, которые продольно наклонены к прямым образующим его делительной поверхности, причем зубья
27 шестерни предпочтительно имеют больший наклон, чем зубья 28 зубчатого колеса. Каждый элемент пары
образован смещенной базовой шестерней, зубья которой не являются радиальными или косыми.
На рисунках 9, 10 и 11 схематически показан способ изготовления продольных изогнутых зубчатых пар, как
показано на рисунках 1 и 2, а на рисунке 12 показано, как могут быть изготовлены элементы пары, показанной
на рисунках 4 и 5, в соответствии с данным изобретением.
В соответствии с данным изобретением зубчатые колеса с продольно изогнутыми зубьями будут
изготавливаться предпочтительно с помощью вращающихся кольцевых торцевых фрез.
Каждый элемент пары сопряжен с смещенной корончатой шестерней.
На рисунках 9 и 10 показано изготовление шестерни или более крупного элемента пары.
Здесь заготовка шестерни обозначена цифрой 30.
Его ось находится в точке 31, а вершина — в точке 32.
Используемый инструмент, а именно вращающаяся кольцевая торцевая фреза, показан на рисунке 34. Она
снабжена множеством режущих лезвий, которые представляют собой поверхность зуба или поверхности
зубьев основной шестерни, как показано пунктирными линиями на отметке 35, ось 36 которой смещена
относительно оси 31 заготовки шестерни в процессе изготовления. В представленной форме базовая
шестерня 35 представляет собой настоящую корончатую шестерню, то есть имеет плоскую делительную
поверхность 37. Предпочтительно, одновременно будут обрабатываться две боковые поверхности зубьев
заготовки, и для этой цели инструмент 34 будет снабжен режущими лезвиями 38, имеющими режущие кромки,
предназначенные для чистовой обработки смежных боковых поверхностей зубьев заготовки. Лезвия 38 могут
быть расположены таким образом, что поочередно лезвия будут выполнять чистовую обработку
противоположных боковых поверхностей зубьев заготовки, или каждое лезвие может быть снабжено парой
чистовых режущих кромок, так что каждое лезвие одновременно выполняет чистовую обработку двух
смежных боковых поверхностей зубьев заготовки. Инструмент 34 будет расположен относительно заготовки
таким образом, чтобы он представлял собой смежные поверхности зубьев основной шестерни 35.
В процессе изготовления инструмент 34 вращается вокруг своей оси 39, зацепляясь с заготовкой, при этом
одновременно между инструментом и заготовкой возникает относительное движение, соответствующее
движению шестерни, зацепляющейся с основной шестерней 35, ось которой смещена относительно оси
основной шестерни 35. При таком относительном движении заготовка 30 предпочтительно будет вращаться
вокруг своей оси 31, в то время как между инструментом и заготовкой будет происходить относительное
движение вокруг оси 36 основной шестерни 35, ось 36 которой часто смещена относительно оси 31 заготовки.
Вершина основной шестерни 35 обозначена цифрой 40. После того, как описанным способом полностью
сформированы две смежные зубчатые поверхности заготовки, инструмент и заготовка отводятся
относительно друг друга и фиксируются в нужном положении, затем инструмент и заготовка возвращаются в
зацепление, и формируется еще одна пара зубчатых поверхностей заготовки. Чередование резки и
позиционирования будет продолжаться до тех пор, пока заготовка не будет полностью готова.
Шестерня, которая должна войти в зацепление с зубчатым колесом, изготовленным описанным выше
способом, будет нарезана аналогичным образом.
На рисунке 11 схематически показан способ изготовления шестерни. 42 обозначает заготовку шестерни, ось
которой находится в точке 43, а вершина — в точке 44. Вновь предпочтительно используется вращающаяся
кольцевая торцевая фреза, которая, опять же, предпочтительно снабжена режущими лезвиями 46, имеющими
режущие кромки, предназначенные для чистовой обработки смежных боковых зубчатых поверхностей
заготовки. Как и прежде, для чистовой обработки смежных боковых поверхностей зубьев заготовки могут быть
предусмотрены альтернативные лезвия с чистовыми режущими кромками, или же каждое лезвие может иметь
две боковые чистовые режущие кромки и одновременно выполнять чистовую обработку двух смежных
поверхностей зубьев заготовки. Чистовые режущие кромки инструмента снова представляют собой соосные
продольные изогнутые поверхности зубьев базовой шестерни, как показано пунктирными линиями на отметке
48, ось 49 которой смещена относительно оси 43 заготовки. Зубчатые поверхности заготовки формируются
вращением инструмента 45 вокруг его оси 50, зацепляющейся с заготовкой, при одновременном создании
относительного движения между инструментом и заготовкой, соответствующего движению шестерни,
зацепляющейся с основной шестерней, ось которой смещена относительно оси заготовки.
Предпочтительно, это относительное перемещение будет осуществляться путем вращения заготовки вокруг
ее оси 43 и одновременного перемещения инструмента и заготовки относительно друг друга вокруг оси 49,
представляющей ось основной шестерни 48.
После того, как будут полностью сформированы две зубчатые поверхности заготовки, она будет перемещена
в положение индексации, и будет продолжаться попеременное резание и индексация до тех пор, пока
заготовка не будет обработана. Взаимосвязь между основными шестернями 35 и 48, из которых,
соответственно, формируются зубчатое колесо и шестерня, может быть определена, как описано ниже.
Когда шестерня и зубчатое колесо нарезаются описанным выше способом, каждое из них может быть
изготовлено на станке, подобном описанному в нашей заявке № 263 798, находящейся на рассмотрении. В
этом станке ось люльки или держателя будет представлять ось основной шестерни, к которой прикрепляется
обрабатываемая шестерня, сопряженная с основной шестерней, а ось заготовки может быть смещена на
любое желаемое расстояние от оси люльки. Оба элемента пары, показанные на рисунках 4 и 5, могут быть
изготовлены в соответствии с методом, схематически изображенным на рисунке 12. Здесь используются два
строгальных инструмента 52 и 53, представляющие собой боковые поверхности зубьев основной шестерни
54. Зубья этой базовой шестерни прямые и наклонены к образующим ее делительной поверхности, то есть
они не радиальные или косые. Заготовка 55, подлежащая резке, располагается таким образом, что ее ось 56
смещена относительно оси 57 основной шестерни 54. В процессе формования инструменты 52 и 53
совершают возвратно-поступательное движение по поверхности заготовки 55 по траекториям, сходящимся в
точке 58, представляющей собой точку схождения боковых поверхностей зубьев основной шестерни 54,
причем эта точка 58 лежит на окружности, описанной вокруг центра или вершины основной шестерни.
Одновременно между инструментом и заготовкой осуществляется относительное перемещение в виде
зацепления шестерни с основной шестерней 54, ось 56 которой смещена относительно оси 57 основной
шестерни. Это дополнительное движение предпочтительно осуществляется путем вращения заготовки вокруг
ее оси и одновременного перемещения инструментов и заготовки относительно друг друга вокруг оси 57,
представляющей ось основной шестерни.
После того, как описанным способом обработаны две боковые грани заготовки, инструмент и заготовка
извлекаются относительно друг друга и метки заготовки. Поочередная резка и позиционирование будут
продолжаться до тех пор, пока заготовка не будет полностью готова. Сопрягаемая шестерня вырезается
сопряженно с основной шестерней аналогичным образом. Взаимосвязь между двумя основными зубчатыми
передачами, к которым сопряжены два элемента пары, более подробно описана ниже.
Предпочтительно, чтобы основными шестернями, к которым сопряжены два элемента гипоидной пары, в
процессе, описанном в данном изобретении, были истинные корончатые шестерни, то есть шестерни с
плоскими делительными поверхностями.
Как правило, корончатая шестерня, к которой присоединена шестерня или больший элемент пары, отличается
от корончатой шестерни, от которой отходит ведущая шестерня или меньший элемент пары. Однако
предпочтительно, чтобы обе корончатые шестерни имели одинаковый угол наклона зубьев или угол спирали в
средней точке контакта между корончатой шестерней и соответствующими шестернями, которые из нее
образованы.
Вместо использования настоящей корончатой шестерни в качестве основной шестерни можно использовать
номинальную корончатую шестерню, в этом случае ось инструмента, представляющего собой номинальную
корончатую шестерню, параллельна оси люльки, как показано, например, на рис. 3 в спецификации патента
№ 2X0, 6 (упомянутого выше).
На рисунках 3 и 6 представлены схематические изображения делительных поверхностей шестерен,
изображенных на рисунках 1 и 2 и 4 и 5 соответственно, относительно плоскостей 60 и 61, касательных к
делительным поверхностям соответствующих пар в соответствующих средних точках контакта 62 и 63 между
шестернями соответствующей пары. Плоскости 60 и 61 также можно рассматривать как делительные
плоскости корончатых шестерен, из которых образуются элементы соответствующих пар, а 62 и 63 являются
средними точками контакта между корончатыми шестернями и соответствующими элементами
соответствующих пар. 13 и 141 — это проекции осей шестерни 10 и зубчатого колеса 11 соответственно на
плоскость 60, а 221 и 231 — это проекции осей шестерни 20 и зубчатого колеса 211 соответственно на
плоскость 61.
Как уже указывалось, предпочтительно, чтобы корончатые шестерни или основные шестерни, из которых
получены два элемента пары, имели одинаковый угол наклона зубьев или угол спирали в средней точке
контакта. Иными словами, центры двух корончатых шестерен, из которых образованы два элемента пары,
расположены на одной линии, проходящей через среднюю точку контакта.
Таким образом, центры 65 и 66 корончатых шестерен, от которых соответственно отходят шестерня 10 и
ведущая шестерня 11, расположены на линии 67, проходящей через среднюю точку контакта 62 (рис. 3).
Аналогично, центры 6S и 69 корончатых шестерен, к которым соответственно примыкают шестерня 20 и
зубчатое колесо 21, расположены на одной линии 0, проходящей через среднюю точку контакта 63. Для
зубчатых пар с показанными пропорциями линии 67 или 70, в зависимости от случая, расположены между
выступающими осями шестерни и зубчатого колеса и ближе к выступающей оси шестерни. Местоположение
линий 67 и 70 можно определить, как описано ниже.
Основные зубчатые передачи имеют боковые поверхности зубьев, которые предпочтительно представляют
собой поверхности вращения в случае продольно изогнутых зубьев или плоскости, где зубья зубчатых
передач прямые. На рисунке 3 цифра 72 указывает направление зубьев корончатых шестерен, от которых
произошли шестерни 10 и 11.
Направление зубьев корончатых шестерен, от которых произошли шестерни 20 и 31, показано на рисунке 6
под номером 73.
Линии 72 и 73 — это делительные линии корончатых шестерен, то есть линии, образованные пересечением
поверхностей зубьев корончатых шестерен с их делительными плоскостями.
Принципы, на которых основано определение центров зубчатых колес для гипоидной пары, изготовленной в
соответствии с данным изобретением, одинаковы независимо от того, имеют ли зубья зубчатых колес
дугообразную форму или прямые наклонные зубья. Математически рассматриваемые зубчатые колеса с
продольно изогнутыми зубьями представляют собой более широкий или общий случай, и далее будет
подробно рассмотрен метод определения центров корончатых зубьев для таких колес, при этом следует
понимать, что тот же метод может быть применен для определения центров корончатых зубьев для
корончатых колес с прямыми зубьями.
Центр кривизны зуба 72 корончатой шестерни находится в точке 75 (рис. 3).
Поверхности зубьев шестерни и зубчатого колеса, а также соответствующих им корончатых шестерен будут
соприкасаться в средней точке контакта 62.
Чтобы избежать смещения зубьев, то есть контакта поверхностей зубьев, простирающегося по диагонали
относительно поверхностей зубьев сопряженных шестерен, сопряженные шестерни должны быть
сконструированы таким образом, чтобы точки контакта между сопрягаемыми поверхностями зубьев
перемещались прямо вверх по профилям зубьев от основания к вершине во время зацепления шестерен.
В частности, Ицхов ссылается на рисунок 7, представляющий собой увеличенное схематическое изображение
частей вблизи средней точки контакта 62 на рисунке 3, и на рисунок 8, представляющий собой схематическое
изображение бокового вида в направлении стрелки 100, показанной на рисунке 7. Рассмотрим теперь точку 76
на боковой стороне зуба корончатой шестерни, показанную целиком под номером 77 на рисунке 8, которая
расположена непосредственно над или под средней точкой контакта 62. Иными словами, точка 76 лежит в
плоскости, проходящей через среднюю точку контакта 62 и перпендикулярной линии шага 72. В зависимости
от рассматриваемой стороны зуба корончатой шестерни, точка 76 расположена выше или ниже делительной
плоскости корончатой шестерни на расстояние s.
После того, как корончатая шестерня и заготовка, скажем, зубчатая заготовка, прокатятся вместе на
определенное расстояние, точка 76 станет точкой контакта между режущей кромкой инструмента,
представляющей собой поверхность зуба корончатой шестерни, и поверхностью зуба обрабатываемой
заготовки.
Таким образом, точка 76 становится точкой контакта между поверхностью зуба корончатой шестерни и
поверхностью зуба заготовки шестерни в некоторой точке 79. Линия 76-79 на самом деле представляет собой
дугу окружности вокруг центра корончатой шестерни, но на увеличенном до бесконечности изображении на
рисунках 7 и 8 эта линия выглядит как прямая.
В зубчатых передачах с равномерным движением, как правило, сила, действующая в направлении нормали к
зубу в любой точке контакта зубьев, создает моменты на каждой из шестерен пары, которые
пропорциональны соответствующему числу зубьев. Теперь рассмотрим силу, направленную вдоль нормали к
зубу в средней точке контакта 62, и силу, направленную вдоль нормали к зубу в точках 76 и 79. Последние две
точки представляют собой одну и ту же точку поверхности зуба в разных положениях валка, корончатой
шестерни и заготовки. Предполагается, что силы, действующие в точках 62 и 76, равны.
Следовательно, момент, создаваемый на корончатой шестерне силами, действующими в точках 62 и 76,
равен, или, другими словами, приращение момента между точками 62 и 76 равно нулю. Следовательно,
приращение момента, действующего на корончатую шестерню в точках 62 и 79, также равно нулю.
Следовательно, приращение момента, действующего на обрабатываемую шестерню под действием сил,
направленных в сторону нормали к зубу в точках 62 и 79, должно быть равно нулю, чтобы шестерня и
корончатая шестерня катились вместе с равномерным движением. Этот факт позволяет легко определить
расстояние Z между точками 76 и 79, то есть расстояние, на которое должна прокатиться корончатая
шестерня, прежде чем точка 76 станет точкой контакта с обрабатываемой заготовкой в точке 79.
Для удобства используются следующие обозначения: s = расстояние рассматриваемой точки 76 выше или
ниже делительной плоскости корончатой шестерни.
Эта точка находится выше указанной плоскости, если рассматривать сторону зубьев корончатой шестерни,
обращенную к вершине шестерни. Для удобства предполагается, что расстояние s бесконечно мало.
Al, A2 = конусные расстояния шестерни и зубчатого колеса, соответственно, расстояния 15-62 и 16-62, как
показано на рисунке 3.
A, H = расстояния между конусами корончатых зубчатых колес, лежащих в основе образования шестерни и
зубчатого колеса соответственно, расстояния 65-62 и 66-62, соответственно, на рисунке 3. h, H = углы спирали
зубчатого колеса и зубчатого колеса соответственно. ha = угол спирали основных корончатых зубчатых колес.
P, p = углы конуса делительной окружности шестерни и зубчатого колеса соответственно. a = угол
нормального давления.
Исходя из рассмотренного выше принципа работы зубчатой передачи с равномерным движением и применяя
известные математические правила, можно вывести следующее уравнение: <img file="img00060001.tif"
frnum="0001" he="013" id="00060001" img-format="tif" pgnum="0006" wi="112"/>
В этом уравнении верхний знак обозначает сторону зуба шестерни, обращенную к вершине шестерни во
время зацепления, и сопрягаемую сторону зуба шестерни. Нижний знак относится к другой стороне зуба.
Как правило, точка 79, являющаяся точкой контакта между корончатой шестерней и заготовкой шестерни, не
является также точкой контакта между шестерней и ведущей шестерней.
Точка 79 поверхности зуба шестерни будет соприкасаться с сопрягаемой поверхностью зуба шестерни в
другом положении 80, которое определяется вращением точки 79 вокруг оси шестерни.
Как пояснялось выше, моменты, действующие на шестерню со стороны силы, перпендикулярной поверхности
ее зубьев, в точках 62 и 79 равны, и, следовательно, в точке 80 они также равны. Следовательно, моменты,
действующие на шестерню в точках 62 и 80, равны.
Понятно, что рассматриваемые здесь силы всегда направлены перпендикулярно поверхности зуба, и,
учитывая, что точки 62 и 76 имеют такую величину, что при разложении сил проекции их компонентов на
делительную плоскость оказываются одинаковыми. Если профиль зуба корончатой шестерни прямой, это
также приводит к равенству нормальных сил.
Из сказанного следует, что точка 79 поверхности зуба шестерни поворачивается вокруг оси шестерни в
положение 80, где момент, создаваемый на шестерне силой, действующей вдоль нормали к зубу, равен
моменту, создаваемому на шестерне в точке 62. Теперь, при повороте зуба вокруг оси шестерни от 79 до 80
градусов, нормаль к нему меняет свой наклон относительно плоскости делительной окружности. При
значении 79 угол наклона нормали к зубу равен углу зацепления инструмента, то есть углу зацепления
поверхности зуба корончатой шестерни. Однако в точке 80 угол наклона зуба, перпендикулярного плоскости
делительной окружности, отличается. Следовательно, точка 80 не может быть точкой контакта между
шестерней и ее основной корончатой шестерней. Если бы это было так, то угол зацепления шестерни в точке
80 был бы равен углу зацепления инструмента, представляющего собой базовую корончатую шестерню, из
которой изготовлена шестерня, тогда как, как указано выше, угол зацепления или наклон нормали к зубу в
точке 80 должен отличаться от угла зацепления инструмента.
Следовательно, точка 80 шестерни не может быть точкой контакта между шестерней и ее основной
корончатой шестерней, представленной инструментом.
Точка 80 становится точкой контакта между шестерней и ее основным зубчатым колесом в некотором
положении 81, которое достигается поворотом точки 80 вокруг оси шестерни до тех пор, пока нормаль к зубу
не будет иметь угол наклона относительно плоскости зубчатого колеса, равный углу зацепления инструмента
или зуба зубчатого колеса.
Таким образом, корончатая шестерня, к которой сопряжена ведущая шестерня, определяется таким образом,
что нормаль к зубу в точке S1 при повороте вокруг оси корончатой шестерни до точки 76 будет иметь
линейный наклон, равный наклону нормали к зубу в последней указанной точке.
Из рисунка 7 видно, что точка 81 расположена на продолжении линии 79-76. Угол спирали/ ; 3 корончатой
шестерни предпочтительно выбирается, следовательно, немного большим, чем угол спирали H шестерни, и
определяется как результат геометрического сложения расстояний 79-80 и 80-81. Иными словами, расстояние
79-81, полученное в результате указанного геометрического сложения, расположено в направлении
периферийного движения корончатой шестерни. Оси корончатой шестерни лежат на прямой, проходящей
через точку 62 и перпендикулярной прямой 79-81.
Таким образом, угол спирали 7T3 двух корончатых шестерен, от которых произошли шестерня и ведущая
шестерня, одинаков. Однако, как правило, конусное расстояние As корончатой шестерни, из которой
изготовлена шестерня, отличается от конусного расстояния корончатой шестерни, из которой изготовлена
ведущая шестерня.
Исходя из вышеизложенных соображений, можно вывести следующее уравнение, из которого определяется
угол спирали 73 корончатых шестерен: <img file="img00060002.tif" frnum="0002" he="016" id="00060002"
img-format="tif" pgnum="0006" wi="067"/>
Если обозначить расстояние 79–80 как r, то расстояние A можно определить следующим образом: Величина r
будет положительной, если график построен в направлении, показанном на рисунке 7, и отрицательной, если
график построен в противоположном направлении.
Поскольку ось корончатой шестерни, к которой крепится шестерня, должна быть расположена таким образом,
чтобы допускать поворот нормали к зубу в точке 81 в ее известное положение в точке 76, то есть, поскольку
ось корончатой шестерни, от которой крепится шестерня, должна быть расположена таким образом, чтобы
точки 81 и 76 находились на одинаковом расстоянии от этой оси и чтобы нормали к зубам в точках 81 и 76
имели одинаковый наклон к этой оси, можно вывести следующую формулу: <img file="img00070002.tif"
frnum="0002" he="017" id="00070002" img-format="tif" pgnum="0007" wi="135"/>
В этой формуле может быть определено из уравнения (2), а значения - и s - могут быть введены из уравнений
(1) и (H) соответственно. Таким образом, получаются два уравнения: одно для верхней стороны зуба
корончатой шестерни, а другое для нижней стороны зуба, или другой стороны зуба корончатой шестерни.
Конусные расстояния As и Ai двух корончатых шестерен могут быть определены из этих уравнений
известными математическими методами.
Зубчатые передачи, изготовленные в соответствии с настоящим изобретением, будут передавать истинное
равномерное движение и будут свободны от подшипников скольжения.
Соотношение углов конуса делительной окружности сопряженных зубчатых передач к соответствующему
числу зубьев и к продольной кривизне зубьев может быть принято или определено любым подходящим
способом.
При нарезке зубчатых колес с продольно изогнутыми зубьями с помощью данного изобретения может
использоваться сферическая фреза, то есть фреза с режущими кромками в виде дуги окружности, как
показано на рисунке 9, для получения зубчатых колес с теоретической точностью и без смещения, или может
использоваться фреза с прямыми или коническими боковыми сторонами. В последнем случае, чтобы
избежать смещения, шестерни предпочтительно нарезать на параллельную глубину, то есть зубьями
равномерной или постоянной глубины по всей их длине. Предпочтительно, режущий инструмент будет
одновременно обрабатывать две боковые поверхности заготовки и будет расположен, как описано, таким
образом, чтобы представлять собой две смежные стороны зуба корончатой шестерни. Если резец имеет
сферическую форму, то для теоретически корректных зубчатых передач его ось должна проходить через
центры сфер боковых сторон зубьев корончатой шестерни, представленных режущими кромками.
Предпочтительно, чтобы зубья корончатых шестерен имели коническую форму, при которой их вершины или
концы совпадали с их центрами. Средний радиус r режущего инструмента, среднее расстояние конуса As и
угол спирали А.с корончатых шестерен находятся в определенном взаимоотношении, которое может быть
определено! путем масштабирования чертежа или с помощью следующей формулы: =4 tan a eos2 hs'D, (5) где
1-является clecleclenctum ot tne blarik при диаметральном шаге, измеренном перпендикулярно зубьям.
Фактическая впадина в центре лица равна : s cos h3. D, где No — среднее число зубьев корончатой шестерни.
Хотя с помощью этого изобретения мы предпочитаем изготавливать зубчатые колеса с продольно изогнутыми
зубьями, используя вращающиеся кольцевые торцевые фрезы, следует понимать, что при желании вместо
них можно использовать строгальные инструменты, которые перемещаются возвратно-поступательно по
поверхности заготовки по отдельным траекториям, изогнутым вокруг центра кривизны зубьев корончатого
колеса. Принципы настоящего изобретения применимы также к изготовлению зубчатых колес с продольно
изогнутыми зубьями в процессе зубофрезерования или непрерывной индексации, независимо от того,
используется ли торцевая фреза, червячная фреза или пара строгальных инструментов, совершающих
возвратно-поступательные движения по прямой траектории по поверхности непрерывно вращающейся
заготовки зубчатого колеса.
Настоящее изобретение не ограничивается изготовлением зубчатых колес с помощью строгальных или
фрезерных инструментов, но может также применяться для шлифовки или притирки.
В целом можно сказать, что, хотя данное изобретение было описано со ссылкой на конкретные варианты его
осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничивается рассмотренными вариантами, а
допускает дальнейшую модификацию, и что данная заявка предназначена для охвата любых вариаций,
способов использования или адаптаций изобретения, следующих, в целом, принципам изобретения и
включающих такие отклонения от настоящего описания, которые входят в известную или обычную практику в
области зубчатых передач и могут быть применены к существенным особенностям, изложенным выше, и
которые подпадают под объем изобретения и пределы прилагаемых пунктов формулы изобретения.
Нам также известно о раскрытой информации в описании патента №.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_286257.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=286257&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB286257A
[]
[Второй. Версия.] --
Патентная спецификация «PWP» Дата принятия Конвенции (Германия): 1 марта 1927 г. zt.4 Дата подачи
заявки (в Соединенном Королевстве): 1 марта 1928 г. № 6524/28.
Завершено: 9 мая 1929 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся обработки искусственного шелка и изделий из искусственного шелка с
целью придания им водоотталкивающих свойств.
Мы, Дж. П. Бемберг, компания ARTIENGESELLSCHAFT, зарегистрированная в соответствии с
законодательством Германии по адресу: Берлинерштрассе, 100/104, Бармен-Риттерсхаузен, Германия,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к обработке искусственного шелка и изделий из искусственного шелка с целью
приведения их в такое состояние, при котором вода, попадающая на искусственный шелк или на изделия из
этого материала, собирается в мелкие капли и стекает с искусственного шелка, не проникая в материал.
Искусственный шелк очень легко впитывает воду, и, следовательно, процессы, которые могут быть успешно
применены для обработки натуральных текстильных материалов, неприменимы в случае искусственного
шелка. Кроме того, дополнительные трудности возникают при работе с искусственным шелком, поскольку
необходимо, чтобы обработка не наносила вреда мягкости материала. Кроме того, обычно применяемые
многоступенчатые обработки приводят к почти полному исчезновению блеска Q0, часто происходит
значительное ослабление нити, которое может продолжаться до тех пор, пока вся нить полностью не сгниет.
Наконец, искусственный шелк, обработанный по известным технологиям, не всегда устойчив к стирке.
Известно, что алюминиевые мыла используются для изготовления водонепроницаемой ткани, в которой весь
эквивалентный вес 40% алюминия насыщен остатками жирных кислот. Однако алюминиевые мыла такого
рода не обеспечивают при использовании с искусственным шелком водоотталкивающих свойств, получаемых
в настоящем изобретении, поскольку ткань остается способной к смачиванию, так что большое количество
воды проникает сквозь ткани с широкой сеткой, такие как, например, чулки.
Соседние файлы в папке патенты