Способ изготовления зубчатого колеса из композиционного материала и его конструкция

 

Изобретение относится к конструкции зубчатого колеса из композиционного материала и технологии его изготовления. Целью изобретения является повышение производительности , расширение технологических возможностей способа и повышение долговечности конструкции зубчатого колеса. Способ включает установку на предварительно сформованный обод 3 в виде трубы образующих сегменты 2 гофрированных лент с укладкой их вдоль оси трубы по числу зубьев , фиксацию лент с примоткой по впадинам волокнистым материалом 6 и помешение полученной заготовки в форму с заполнением ее наполнителем 7. Готовое изделие разрезают на отдельные зубчатые колеса . 2с. и 1 3. п. ф-лы, 6 ил. (Л со к 00 ГС ND СЛ Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 29 D 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3808288/23-05 (22) 04.10.84 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (75) Ю. И. Гуркин (53) 678.056 (088.8) (56) Цыплаков О. Г. Конструирование изделий из композиционно-волокнистых материалов. — Л.: Машиностроение, 1984, с. 12 — 120, рис. 4.3. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА И ЕГО КОНСТРУКЦИЯ (57) Изобретение относится к конструкции зубчатого колеса из композиционного мате„„SU„„1328225 A 1 риала и технологии его изготовления. Целью изобретения является повышение производительности, расширение технологических возможностей способа и повышение долговечности конструкции зубчатого колеса. Способ включает установку на предварительно сформованный обод 3 в виде трубы образующих сегменты 2 гофрированных лент с укладкой их вдоль оси трубы по числу зубьев, фиксацию лент с примоткой по впадинам волокнистым материалом 6 и помещение полученной заготовки в форму с заполнением ее наполнителем 7. Готовое изделие разрезают на отдельные зубчатые колеса. 2с. и 1 з. и. ф-лы, 6 ил.!

328225

Формула изобретения

Изобретение относится к машиностроению, в частности к сборным зубчатым колесам из композиционных материалов, технологии его получения.

Цель изобретения — повышение производительности и расширение технологических возможностей в части способа, а также повышение долговечности в части конструкции зубчатого колеса.

За счет рациональной ориентации армирующего зуб колеса элемента, увел ичи вается жесткость тела зуба в направлении усилия в зацеплении, кроме того, обеспечивается возможность изготовления ряда зубчатых колес одновременно.

На фиг. 1 изображено зубчатое колесо с монолитным венцом; на фиг. 2 — разрез

Л-A на фиг. 1; на фиг. 3 — колесо с венцом, зубья которого образованы съемным наполнителем (коронками); на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 — крепление армирующего сегмента к ободу; на фиг. 6 — вид В на фиг. 5.

Зубчатое колесо содержит зубчатый венец 1, включающий армирующие сегменты

2 из непрерывной ленты, уложенной в виде гофр (выступов и впадин) с перегибами соответственно на диаметрах выступов и впадин зубьев. Складки гофр перпендикулярны оси колеса и расположены вдоль нее с определенным шагом. Лента сегментов 2 может быть перфорированной и выполнена из любого необходимого материала. Сегменты 2 установлены на ободе 3.

Ооод 3 представляет собой часть гладкой или с углублениями трубы любого необходимого профиля и любого необходимого материала. Обод выполняется с углублениями в виде канавок 4, параллельных оси обода, и ручьев 5, перпендикулярных оси обода.

Обод 3 и сегменты 2 могут крепиться между собой любым известным способом, например, предварительной сваркой, склейкой и т.п. Сегменты 2 могут устанавливаться в канавки 4.

Высокопрочный волокнистый материал

6 укладывается с натягом во впадины сегментов 2 рядами определенной толщины и высоты намоткой. Он может быть в виде синтетических нитей, лент, металлической проводки и его укладывают в ручьи 5 одним или несколькими слоями.

Способ осуществляют следующим образом.

Изготавливают обод 3 в виде составленной из колец или цельной трубы, длина которой кратна ширине зубчатого колеса, например, намоткой ленточного материала или другим известным способом, определяющимся выбором материала этого обода.

Причем труба может быть образована из частей длиной, равной ширине колеса. Из

35 непрерывной ленты получают гофры с перегибами на диаметрах выступов и основания согласно заданной форме зуба и располагают складками параллельно торцам обода

3, образуя сегменты 2, закрепляя между собой, например, склейкой, и приматывают по впадинам волокнистым материалом или другим материалом. Полученную заготовку помещают в форму, вводят в нее наполнитель и формируют изделие, которое извлекают и разрезают поперечно на отдельные колеса или разделяют на отдельные зубчатые колеса.

Наполнитель 7 представляет собой тело, образующее зубчатый профиль совместно с сегментами 2. его формуют, например, из пластмассы в пресс-форме заливкой и по известному режиму, заполняя свободное пространство сегментов 2 и рядов нитей материала 6. Получается монолитный армированный зубчатый венец 1. Он может быть засыпан в пресс-форму порошком из любого необходимого материала и соединен с сегментами 2 и ободом 3 спеканием. Наполнитель 7 может выполняться в виде съемной коронки 8 каждого зуба, которая надевается на каркас из сегментов 2 и закрепляется на нем любым удобным способом, например, с помощью клея, штифтов 9 и т.п.

При работе зубчатого колеса армирующие сегменты 2, скрепленные с ободом 3, придают каждому зубу и венцу в целом необходимую жесткость, так как складки гофр перпендикулярны оси колеса и линии действия усилия в зацеплении. Наличие съемных коронок 8 позволяет при необходимости упростить ремонт колеса.

Изобретение позволяет обеспечить получение прочных зубчатых колес из композиционного материала более прОизводительно.

1. Способ изготовления зубчатого колеса из композиционного материала, включающий получение заготовки путем > кладки на предварительно сформованный цилиндрический обод гофрированного ленточного материала с размерами гофр, соответствующими размерам выступов и впадин зуба, фиксации гофр с их примоткой по впадинам высокопрочным волокнистым материалом и последующее форм ов ание колеса з а п олнением заготовки наполнителем в форме, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей, обод выполняют в виде составленной из равных ширине колеса колец или цельной трубы длиной, кратной ширине зубчатого колеса, гофрированный ленточный материал укладывают на ободе вдоль его оси с радиальным располо! 328225 б

Риг. 5 жением плоскости ленты относительно торца этого обода, а сформованное изделие поперечно разрезают на отдельные зубчатые колеса.

2. Зубчатое колесо из композиционного материала, содержащее предварительно сформованный обод, расположенный на нем зубчатый венец, образованный установленными в теле каждого зуба выступами и впадинами перфорированной гофрированной ленты, примотанной llo впадинам к ободу высокопрочным волокнистым материалам, и наполнитель, от.шчающееся тем, что, с целью повышения долговечности, гофриро5 ванные ленты установлены на ободе в виде сегментов с расположением гофр перпендикулярно оси колеса.

3. Колесо по п. 2, отличающееся тем, что каждый зуб венца выполнен с наполнителем в виде съемной коронки.

5 б юг. б

Составитель М. Осипова

Редактор М. Бланар Техред И. Верее Ко рректо р А. Т я с ко

Заказ 3439i21 Тираж 564 Подписное

l3l (11111111 Государственного комитета С(СР по 11елач изобретений и открытий

113035. Москва, Ж- 35, Раушска>1 наб., д. 4/5

11I...l:«»lств1.нно-l1l>ли1 рай(>н lac>»» .:1>. 1 н»>: е. г. >к>о род, y. >. Проектная. 4