CC BY
0УДК 621.01
ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ С УПРУГИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Джураев Анвар Джураевич д.т.н, профессор, Email: didiuraYev@gmail.com; тел: +998934011090
Абдувахобов Дилшод Абдувахидович PhD, доцент, Email: d.a.abduvahobov@gmail.com; тел: +998977071825
Хабибуллаев Давронбек Хикматулло угли докторант, Email: davronbekhabibullayev 1@gmail.com; тел: +998935374697
Аннотация. В статье приведены результаты анализа конструктивных особенностей и недостатков цилиндрических зубчатых передач. Разработана эффективной конструктивной схемы косозубой цилиндрической зубчатой передачи с упругими элементами, позволяющая поглощать пиковые значения колебаний крутящих моментов и осевых составляющих сил возникающие при зацепления зубьев колес, а также циклюющие шумовые показатели.
Annotatsiya. Maqolada mavjud silindrik tishli uzatmalarning konstruktiv xususiyatlari tahlili keltirilgan. Burovchi momentlar va qiya tishlarning ilashishidan hosil bo'lgan o'q bo'ylab yo'nalgan kuchlarning yutilishini, shovqinni kamaytiruvchi qayishqoq elementli tishli g'ildiraklari bo'lgan silindrik tishli uzatmaning konstruktiv sxemasi tavsiya etilgan.
Abstract. The article presents an analysis of the structural features of existing cylindrical gears. A constructive scheme of a cylindrical gear transmission with gear wheels with a belt element is proposed which reduces the absorption of axial forces resulting from the engagement of torques and sloping teeth, and reduce noise.
Ключовые слова: Зубчатая передача, косозубая цилиндрическая колесо, составной, упругой элемент, упругая втулка, усеченный конус, углы наклона, крутящый момент, осевая сила, шум.
Kalit so'zlar: Tishli uzatma, qiya tishli silindirsimon g'ildirak, kompazitsion, qayishqoq element, qayishqoq vtulka, teshik konus, qiyalik burchagi, burovchi moment, oqqa tushadigan kuch, shovqin.
Key words: Gear transmission, sloping gear cylindrical wheel, composite, belt element, belt bushing, hole taper, angle of inclination, torque, thrust force, noise.
ВВЕДЕНИЕ.
Косозубые передачи работают более плавно и тихо в сравнении с прямозубыми благодаря особому типу контакта зубьев. Зубья в данном случае расположены под углом к поверхности шестерни. Когда два зуба шестерен входят в зацепление, контакт между ними устанавливается постепенно, начиная с одного конца зуба. Контакт поддерживается на протяжении всего цикла зацепления. Зубья обычно расположены под углом от 15 до 30 градусов. Осевая нагрузка напрямую зависит от величины угла наклона зубьев. Косозубые передачи наиболее часто применяются в коробках передач. Они генерируют достаточно большую нагрузку, для восприятия которой используются упорные подшипники. Также косозубые передачи могут использоваться для передачи крутящего момента в случае, если зубчатые колеса устанавливаются под углом 90 градусов на перпендикулярных валах. Передаточное число обычно варьируется от 3:2 до 10:1. В известной конструкции цилиндрическая зубчатая передача содержит ведущие и ведомое зубчатое колеса, зубья
которых зацеплением передают вращательное движения от вала ведущего зубчатого колеса-шестерни к ведомому зубчатому колесу [1].
Недостатком данной передачи является, отсутствие поглощения пиковых значений колебаний нагрузок (моментов) на валах передачи при использовании передачи в приводах технологических машин работающие с переменными нагрузками. Это приводит к быстрому износу зубьев колес, выходу из строя подшипниковых опор, тем самым снижению ресурса работы зубчатой передачи.
В другой известной конструкции зубчатая передача содержит ведущие и ведомые зубчатые колеса, зубья которых наклонены относительно осей колес [2]. При этом за счёт косозубых колес увеличивается коэффициент перекрытия передачи, возрастает количество одновременно зацепляемых пар зубьев колес, уменшаются нагрузки на зубья, увеличивается ресурс передачи.
Основным недостатком этой косозубой цилиндрической зубчатой передачи является возникновение составляюших осевых сил, приводящие к увеличению осевых реакций в кинематических парах (подщипниках), а также высокочастотным осевым колебаниям колёс, приводящие, не только шуму, но и к снижению ресурса работы передачи.
В другой конструкции цилиндрической зубчатой передачи для получения переменного передаточного отношения зубчатые колеса установлены на валах эксцентрично [3].
Недостатком данной конструкции является не высокий ресурс передачи из-за увеличенного износа зубьев, а также неуравновешенность колес приводящий и вибрациям и поломкам элементов передачи.
В следующей конструкции цилиндрическая зубчатая передача содержит ведущее и ведомое колеса, профили зубьев которых выполнены круговыми выпуклыми на одном и вогнутыми на другом колесе. При этом высота выступов круговых зубьев одного из колес, глубина впадин круговых зубьев другого колеса радиусы и шаги круговых зубьев выполнены различными у разных пар соответствующих выступов и впадин [4].
Недостатком известной передачи является сложность конструкции, низкий ресурс передачи, а также отсутствие поглощения пиковых значений нагрузок на валах передачи.
В известной конструкции цилиндрической зубчатой передачи содержащая ведущие и ведомое зубчатые колеса, установленные на валах, при этом каждое зубчатое колесо выполнено составным, включает ступицу, жестко установленную на валу, и обод с зубьями, между которыми установлен упругий элемент в виде резиновой втулки, причем отношение площади поперечного сечения упругой втулки ведомого зубчатого колеса к площади поперечного сечения упругой втулки ведущего зубчатого колеса равно передаточному отношению колес [5].
Недостатком данной конструкции является ограниченные возможности поглощения колебаний контактных сил взаимодействия зубьев при высоких скоростных и переменных режимах работы. Кроме того цилиндрические резиновые втулки не обеспечивают амортизацию осевых сил.
Основной задачей является снижение пиковых значений колебаний нагрузок на валах передачи, амортизация осевых составляющих сил при косозубой цилиндрической передачи, увеличение ресурса работы, а также снижение шума.
Поставленная задача решаются совершенствованием конструкции зубчатых колес с косыми зубьями включающие упругие элементы.
Сущность рекомендуемой цилиндрической косозубой зубчатой передачи
заключается в том, что каждое зубчатое колесо выполнено составным, включает ступицу, жестко установленную на валу, и обод с зубьями, между которыми установлен упругий элемент в виде резиновой втулки в форме усеченного конуса, причем угол наклона зубьев колёс выбран равным углу между образующий усеченного конуса и горизонтальной осью колес. При этом угол наклона образующей усеченного конуса расположен противоположно углу наклона зубьев колёс передачи. При этом соотношение толщин упругих втулок в виде усеченных конусов зубчатых колёс выбран равным передаточному отношению передачи.
Цилиндрическая косозубая зубчатая передача содержит составные ведущий 1, ведомый 2 косозубые зубчатые колеса, которые включают ободы 3 и 4 с зубьями 9 и 10 , ступицы 7 и 8. Между ободами 3, 4 и ступицами 7 и 8 установлены упругие (резиновые) втулки 5 и 6 в форме усеченного конуса. При этом зубья 9 и 10 выполнены под углом а к осьям колес 1 и 2. Углы наклона а образующих усеченных конусов упругих втулок 5 и 6 выполнены равным углу наклона зубьев 9 и 10.
При этом соотношение толщин Д2 и Д1 упругих втулок 5 и 6 по их середине (оси симметрии) выбран равным передаточному отношению колес 1 и 2 :
где Дг, Д1 - толщины упругих втулок 5 и 6 по их середине; соъ а)2 -угловые скорости колёс 1 и 2.
9
Д.'
Цилиндрическая косозубая зубчатая передача работает следующим образом. Обод 3 с зубьями ведущего зубчатого колеса 1 получает вращательное движение от приводного двигателя (на рис не показан) ведущей вал, ступицу 7, через упругую втулку 5. При зацеплении зубьев 9 и 10 колес 1 и 2 вращательное движение передается к ободу 4 с
зубьям 10 и через упругую втулку 6 ступице 8 и к ведомому валу. При воздействии внешних нагрузок и технологических сопротивлений изменяется крутящий момент на ведомом валу колесо 2. При этом пиковые значения колебаний момента поглощаются упругой втулкой 6. Далее дополнительно пиковые значения нагрузок поглощаются в упругой втулки 5 ведущего зубчатого колеса 1. При этом крутящие момента будут сглаживаться.
Учитывая что, зубья 9 и 10 выполнены наклонно под углом а к оси колёс 1 и 2, при их зацеплении возникают и осевое составляющие сил, приводящие к увеличению сил реакций в подшипниковых опорах. При этом за счёт использования упругих втулок 5 и 6 в виде усеченных конусов с углом а наклона их образующих относительно осей колёс 1 и 2 равным углам наклона зубьев 9 и 10 колёс 1 и 2 позволяют в достаточной степени поглощать осевые силы. Для пропорционального поглощения пиковых значений колебаний крутящих моментов на валах колёс 1 и 2, также осевых сил в рекомендуемой передаче обеспечивается тем, что соотношение толщин Ai и A2 упругих втулок 5 и 6 по их середине выбран равным передаточному отношению передачи.
ВЫВОДЫ.
Цилиндрическое косозубая зубчатая передача обеспечивает снижение пиковых значений колебаний нагрузок и осевых сил на валах передачи, увеличение ресурса работы, а также снижает шум.
Разработка новая эффективная конструктивная схема косозубой цилиндрической зубчатой передачи с составними колесами с упругами элементами.
ЛИТЕРАТУРА
1. И.И.Артоболевский Теория механизмов и машин. Изд. «Наука», М.: 1988,
639 с.
2. Р.Тожибоев, А.Джураев Детали машин, учебник, Изд. Ук;итувчи, 2002.
3. Рыхлитель волокнистого материала. Авторские свидетельство № 514047.бюлл. №18. 1976.
4. Зубчатая передача. Авторские свидетельство № 1551889, бюлл. №11. 1990.
5. Зубчатая передача.Патент РУз. № FAP01392, бюлл. №6. 2019.
6. Акбаралиев, Х., Мухамедов, Д., & Абдувахобов, Д. (2020). ШАРНИРНАЯ ЗУБЧАТАЯ БОРОНА ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПЕРЕД ПОСЕВОМ ХЛОПЧАТНИКА. In Научно-практические аспекты инновационного развития транспортных систем и инженерных сооружений (pp. 11-14).
7. Мухамедов, Ж., Турдалиев, В. М., Косимов, А. А., & Кучкоров, С. К. (2017). Расчет мощности комбинированного агрегата для предпосевной обработки почвы и посева мелькосеменных овощных культур. Вестник Науки и Творчества, (3 (15)), 93-98.
8. Dzhuraev, A., & Tukhtakuziev, A. (2016). Mukhamedov Zh. Turdaliev V. Kombinirovannyy agregat dlya predposevnoy obrabotki pochvy i seva melkosemyannykh ovoshchnykh kul'tur.[Combined aggregate for pre-sowing tillage and sowing of small-seeded vegetables]. Tashkent: Fan va texnologiyalar, 180.
9. Xolmirzaev, J. Z., Kuchkorov, S. K., & Eksanova, S. SH.(2020). Udarno-Vraщatelьnaya Dinamicheskaya Modeb Rabochego Organa Ochistitelya Xlopka. Kontseptsii I Modeli Ustoychivogo Innovatsionnogo Razvitiya, 137.
10. Abduvahidovich, A. D., Jobirhon, M., & Hakimovich, U. A. (2016). Layout diagram of the hinged oscillatory spike-tooth harrow and determination of its row-spacing width. European science review, (5-6), 175-176.
