Open Access Open Access  Restricted Access Subscription Access

Determination of Motion Parameters for Rod Toothed Gears with Skew Axes

Sachkov M.Y.


Approximated gears are considered in the paper. This work is devoted to determination of motion parameters of a rod toothed gear with skew axes. This development is protected by the patent of the Russian Federation. The urgency of the synthesis of new kinds of meshing with simplified geometry of contacting solids is substantiated. The paper describes the location of coordinate systems applied to obtain the position function of the rod toothed gear consisting of two wheels and the fixed element (rack). For gears with skew axes coordinates of contact points on surfaces of rods are obtained and errors of the position function are calculated at re-conjugation. The position function is obtained by the method of matrix transformation of coordinate systems and by equality of radius vectors and normal unit vectors at the contact point. This gear can be used in mechanical engineering, instrument-making and other branches of national economy. Both gearboxes and multipliers can be synthesized on its basis. It has a high manufacturability (special equipment is not required for its production); and the position function is close to a linear one. This paper describes the influence of changing the gear ratio on quality characteristics of the gear. Minimum allowable gear ratios for different numbers of rods of the driving gearwheel are determined. The values of minimum allowable gear ratios are significantly less than those for the bevel rod gears with intersecting orthogonal axes. The meshing occurs without coming of the contact point to the edge of the rod. Numerical methods of MathCAD software package are applied for solving the obtained system of equations. In future, the author will consider other possible errors of manufacturing and assembly for the rod toothed transmission (such as the pitch error, misalignment, etc.) in order to assess their impact on the qualitative characteristics of the meshing for all types of mutual position of axes.


rod toothed gear; position function; error of the gear ratio; position error; skew axes

Full Text


PDF (Русский)
References References

Георгиев А. К., Гольдфарб В. И. Аспекты геометрической теории и результаты исследования спироидных передач с цилиндрическими червяками // Механика машин. - Вып. 31-32. - М. : Наука, 1972. - С. 70-80.

Грубин А. Н., Лихциер М. Б., Полоцкий М. С. Зуборезный инструмент. - Ч. 1 и 2. - М. : Машгиз, 1946.

Сегаль М. Г. Виды локализованного контакта конических и гипоидных передач // Машиноведение. - 1970. - № 1. - С. 56-63.

Сызранцев В. Н. Анализ зацепления конических колес, образованных спиральным инструментом // Теория и расчет передаточных механизмов. - Хабаровск : ХПИ, 1975. - С. 32-41.

Бабичев Д. Т. Развитие теории зацеплений и формообразования поверхностей на основе новых геометро-кинематических представлений : дис. … д-ра техн. наук. - Тюмень, 2005. - 421 с.

Шевелева Г. И. Зацепление приближенных конических колес // Теория передач в машинах. - М. : Машгиз, 1966. - С. 38-48.

Сызранцев В. Н., Ратманов Э. В., Котликова В. Я. Оценка возможности изготовления конических и гипоидных пар в условиях жестких технологических ограничений // Техника машиностроения. - 2001. - № 2. - С. 52-56.

Тимофеев Б. П., Сачков М. Ю. Влияние погрешностей монтажа в зубчато-поводковых передачах // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 2015. - № 1. - URL: (дата обращения 11.03.2015).

Патент № 146159. Российская Федерация, МПК F16H 55/10 F15H 55/17. Колесо для передачи вращательного движения // Тимофеев Б. П., Сачков М. Ю. ; заявитель и патентообладатель федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики». - № 2014120175/11 ; заявл. 19.05.2014 ; опубл. 10.10.2014, Бюл. № 28.

Литвин Ф. Л. Проектирование механизмов и деталей приборов. - Л. : Машиностроение, 1973. - 696 с.

Тимофеев Б. П., Сачков М. Ю. Влияние погрешностей монтажа в зубчато-поводковых передачах.


Article Metrics

Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM


  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2017 Сачков М.Ю.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN 1813-7911