Зубчатое колесо

 

ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, содержащее ступицу, зубчатый венец и связывающие их упругие блоки, каждый из которых выполнен в виде коаксиально расположенных элементов, внутренний из которых представляет собой стержень , а внешний - цилиндр С прорезями вдоль оси, и поверхность одного из них, обращенная к поверхности другого, представляет собой два сопряженных основаниями усеченных конуса, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности колеса, усеченные конусы сопряжения большими основаниями и эта поверхность выполнена на стержне, а оба элемента представляют собой постоянные магниты, имеющие одноименную полярность с каждого торца. 30 х э

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) () 1) 4(sl) Р 16 Н 55/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3616037/25-2с (22) 11.07.83 (46) 30.03.85. Бюл. У 12 (72) И.В.Жук, В.Л.Басинюк, Н.Н. Ишин и А.N. Гоман (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (53) 621.833(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 696225; кл. F 16 Н 55/14, 1976 (прототип). (54)(57) ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, содержащее ступицу, зубчатый венец и связывающие их упругие блоки, каждый из которых выполнен в виде коаксиально расположенных элементов, внутренний из которых представляет собой стержень, а внешний — цилиндр C прорезями вдоль оси, и поверхность одного из них, обращенная к поверхности другого, представляет собой два сопряженных основаниями усеченных конуса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности колеса, усеченные конусы сопряжения большими основаниями и зта поверхность выполнена на стержне, а оба элемента представляют собой постоянные магниты, имеющие одноименную полярность с каждого торца.

1147882

Изобретение относится к машиностроению, а именно к зубчатым колесам передач.

Известно зубчатое колесо, содержащее ступицу, зубчатый венец и 5 связывающие их упругие блоки, каждый из которых выполнен в виде коаксиально расположенных элементов, внутренний из которых представляет собой стержень, а внешний — цилиндр 10 с прорезями вдоль оси, и поверхность одного из них, обращенная к поверхности другого, представляет собой два сопряженнь1х основаниями усеченных конуса (11 . t5

В данной конструкции нагрузочная способность повышена за счет винтообразных прорезей, придающих упругому блоку меньшую радиальную жесткость. Однако блоки имеют не- 20 достаточную податливость rio торцам и поэтому хорошо работают лишь при нагрузках, близких к расчетным. Кроме того, упругая связь внешнего и внутреннего элементов блока (ци- 25 линдра и стержня) осуществляется с помощью упругого материала, который недолговечен в работе и не демпфирует крутильных колебаний в зубча.том зацеплении. Все это в целом 30 снижает надежность и долговечность зубчатого колеса. (Целью изобретения является повыI. шение надежности и долговечности зубчатого колеса.

Указанная цель достигается тем, что в зубчатом колесе, содержащем ступицу, зубчатый венец и связываю щие их упругие блоки, каждый из которых выполнен в виде коаксиально расположенных элементов, внутренний из которых представляет собой стержень, а внешний — цилиндр с прорезями вдоль оси, и поверхность одного из них, обращенная к поверхф5 ности другого, представляет собой два сопряженных основаниями усеченных конуса, усеченные конусы сопряжены большими основаниями и эта поверхность выполнена на стержне, а оба элемента представляют собой постоянные магниты, имеющие одноименную полярность с каждого торпа. На фиг. 1 изображена конструкция зубчатого колеса; на фиг. 2 - вид

А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1.

Зубчатое колесо состоит из зубчатого венца 1 (фиг. 1) и ступицы 2, соединенных между собой посредством упругих блоков 3. Упругие блоки 3 изготовлены из магнитного материала

И представляют собой пустотелые цилиндры 4, внутри которых с помощью сферической опоры 5 расположены стержни 6 с поверхностями в виде двух усеченных конусов, обращенных друг к другу большими основаниями.

Кроме того, пустотелые цилиндры 4 по обоим торцам имеют крестообразные пазы 7, а наружный диаметр в средней части меньше диаметра торцовых участков пустотелых цилиндров

Поэтому между венцом 1 и ступицей 2 с одной стороны и средней частью пустотелых цилиндров 4 с другой стороны на некотором расстоянии от торцов зубчатого колеса будет иметь место зазор 8. Фиксация венца

1 относительно ступицы 2 и упругих блоков 3 в осевом направлении осуществляется с помощью накладок 9 (фиг. 1 которые крепятся к ступице 2 с обоих торцов с помощью винтов 10.

Особенностью конструкции зубчато го колеса .является то, что она обеспечивает "самоустановку" зубчатого венца относительно ступицы практически при любом крутящем моменте— малом и большом. Конструкция цилиндра имеет малую жесткость и высокую податливость торцовых участков и по условию изгибной прочности без наличия внутренних элементов не может обеспечить передачу максимального крутящего момента. Однако именно такая конструкция обеспечивает возможность "самоустановки" венца при малых крутящих моментах благодаря малой жесткости торцов цилиндра. В этом случае силы магнитного взаимодействия между внешним и внутренним элементамй упругих блоков будут не значительными.

В случае же передачи значительного крутящего момента деформация торцов пустотелых цилиндров будет значительно больше, чем в первом случае, а силы магнитного взаимодействия между элементами упругих блоков будут значительными, что обеспечит,заовышение жесткости упру

4 гих блоков в целом. Следовательно, обеспечивается возможность передачи требуемого крутящего момента

1147882

ЗидЯ

ЗидА

Риа 8

Составитель В. Сергеев

Техред С.Легеза Корректор Е. Сирохман

Редактор М. Бандура

Заказ 1554/32 Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений,и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 и .самоустановка венца s.;á÷àòîã0 колеса без потери изгибной прочности торцов внешних элементов.

Зубчатое колесо работает следующим образом. 5

Под действием передаваемой нагрузки зубчатый венец 1 стремится сместиться в окружном направлении относительно ступицы 2 и деформирует торцовые участки цилиндров 4. Благода- !О ря наличию на торцах цилиндров пазов

7 и зазора 8 между блоками, венцом и ступицей происходит "самоустановка" венца относительно ступицы и выравнивание распределения нагруз- 15 ки вдоль контактных линий в зацеплении, В результате деформации торцовых участков пустотелых цилиндров происходит изменение зазора между внутренней поверхностью цилиндра 4 и коническими поверхностями стержня 6, а так как оба они изготовлены из магнитного материала и имеют однополюсное расположение, то по мере уменьшения зазора (угла с6) будет про исходить автоматическое увеличение жесткости торцовых участков блоков

3 sa счет сил отталкивания одноименных полюсов магнитов при увеличении передаваемого усилия или действия пиковых нагрузок.

--.Для самоустановки стержней внутри цилиндров и исключения осевого перемещения стержней внутри цилиндров, внутри блока имеется сферическая опора 5.

Конструкция зубчатого колеса обеспечивает выравнивание распределения нагрузки по длине контактных линий и имеет повышенную надежность по сравнению с аналогичными конструкциями, так как все детали упругих блоков изготовлены из металла, 1 имеют одинаковую нагрузочную Способность, и обладает повышенными виброизолирующими свойствами в широком диапазоне передаваемых нагрузок.