Зубчатое колесо
Изобретение относится к машиностроению , к зубчатым передачам с пониженной виброактивностью. Цель изоб-- ретения - снижение виброактивности конического зубчатого колеса - достигается за счет обеспечения равной демпфирующей способности в различных торцовых сечениях по всей ширине колеса путем выбора геометрических соотношений толщин обода и демпфирующего слоя. Зубчатый венец в виде обода 2 . с зубьями 3 соединен со ступицей 1 слоем 4 из эластичного материа ла, являющегося демпфирующим слоем. Толщина .обода 2 может быть переменна по ширине колеса и больше у торца с большим размером зубьев: Ь, Ь. Величины Ь, и b могут быть выбраны равными высотам зубьев 3 на соответствующих торцах. Переменной может быть толщина слоя 4, причем слой 4 толще .у торца с меньшим размером зубьев: . При переменной толщине обода 2 толщина слоя 4 может быть постоянной и наоборот. Приведены геометрические соотношения между величина Ь, bj, h, h. Приведен диапазон выбора величины средней толщины слоя 4: 0,38 т/В h 0,1 В, а также расчетная зависимость для этой величины, где h h , + - средняя толщина слоя 4; В - ширина венца. При зацеплении с парным колесом колебания , возникающие в результате взаи- ,модействия зубьев, распространяются по венцу и гасятся в демпфирующем слое 4. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. i (Л со 00 00 О) 4ii tc
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
%PC !V»V!!!%
1 Я. ц!
М .
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(2!) 4196466/25-28 ,(22) 20.02.87 (46) 15.04.88. Бюл. У 14 (71) Научно-производственное объединение полиграфического машиностроения Полиграфмаш (72) В.В.Карпов, Г.Я.Кац, Б.И.Климов, И.А.Круглов, В.M.Лопатин, В.Н.Румянцев и С.М.Шишкин (53) 621.833 (088.8) (56) Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы. M. Машиностроение, 1976, с. 207, рис.3.134 д. (54) ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО (57) Изобретение относится к машиностроению, к зубчатым передачам с пониженной виброактивностью. Цель изоб" ретения — снижение виброактивности конического зубчатого колеса - достигается за счет обеспечения равной демпфирующей способности в различных торцовых сечениях по всей ширине колеса путем выбора геометрических соотношений толщин обода и демпфирующего слоя. Зубчатый венец в виде обода 2 . с зубьями 3 соединен со ступи
„„SU„„ I 388642 А 1 (51)4 F 16 Н 55/17, 55/!4, 1/14 цей 1 слоем 4 нэ эластичного материа" ла, являющегося демпфирующим слоем, Толщина . обода 2 может быть переменна по ширине колеса и больше у торца с большим размером зубьев: Ь, i bz.
Величины Ь, и Ь > могут быть выбраны равными высотам зубьев 3 на соответствующих торцах. Переменной может быть толщина слоя 4, причем слой 4 толще .у торца с меньшим размером зубьев: hq ) h,. При переменной толщине обода 2 толщина слоя 4 может быть постоянной и наоборот. Приведены геометрические соотношения между величинаМи Ь„, Ъ, h,, h 1. Приведен диапазон выбора величины средней тол- а
Ж щины слоя 4: 0,38 иВ (Ь (0,1 В, а также расчетная зависимость для этой величины, где h = h „ + hg/2 — средняя толщина слоя 4; В - ширина венца.
При зацеплении с парным колесом коле- а бания, возникающие в результате взаи ,модействия зубьев, распространяются по венцу и гасятся в демпфирующем ф слое 4. 3 э.п. ф лы, 3 ил. Об 1388Ь42
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конических зубчатых передачах с пониженной виброактивноствю.
Целью изобретения является снижение виброактивности конического.зубчатого колеса за счет обеспечения равной демпфирующей способности в раз» личных торцовых сечениях по всей ши- . lp рине колеса путем выбора геометричес-. ких соотношений толщин обода и демпфирующего слоя °
На фиг.1 - 3 изображено коническое зубчатое колесо в различных вари- 15 антах выполнения.
Зубчатое колесо содержит ступицу
1, зубчатый венец в виде обода 2 с зубьями 3 и соединяющий их демпфирующий слой 4 из эластичного материала, например полиуретана.
Толщина обода 2 (фиг.l) может быть выполнена переменной по ширине колеса и больше у торца с большим размеРом зУбьев. Ь, 7 Ьг, где Ь, и b> — со 25 ответственно толщины .. обода венца со стороны торцов с большим и меньшим размерами зубьев. Величины Ь „ и Ъг могут быть выбраны равными высотам зубьев 3 на соответствующих торцах венца. Разной толщины по ширине коле,са может быть выполнен демпфирующий слой 4 (фиг.2). При этом h <>h где
h u h г — соответственно толщины демпфирующего слоя со стороны торцов с большим и меньшим размерами зубьев.
Толщина обода 2 может быть посто. . янной и выбирается равной 2,25 m, где m — - модуль зацепления.
Переменными могут быть одновремен но толщина обода 2 и толщина демпфирующего слоя 4 (фиг.3.1.
Размеры колеса выбирают из соотно»
h bg Кг,g шения;-г- = (— — — — ),,где R „и
hã Ьг R " 45
R — расстояния, измеренные по нормали от поверхности впадин венца до оси колеса на соответствующих торцах ко леса (с большим и меньшим размерами зубьев) ° 50
Средняя толщина h демпфирующего
h + h сл я оя (и = -- — — -) выбрана в пре2 делах 0,38 EB (Ь <О, 1 В и определена иэ выражения з
20, 7ГВЕ (R - Ь) (R — —,-) Д
4P(R — — -) — 38Bb Ег 5
Ь Ь 3
2 где Ь - средняя толщина обода венца (беэ зубьев), Ъ = 2,25m;
m — модуль зацепления;
h — средняя толщина демпфирующего слоя;
 — ширина колеса;
Е,и Ег - модули упругости материала зубчатого венца и эластичного материала демпфирующего слоя соответственно;
R — радиус основной окружности
К 1+К2, конического колеса R= — — -
Ь вЂ” допуск. на кинематическую погрешность колеса;
Р— максимально допустимое (рас-. четное) усилие в направлении, перпендикулярном образующей основного конуса конического колеса.
Приведенное выражение справедливо для расчета толщины демпфирующего слоя цилиндрических зубчатых колес.
Выражения для соотношения толщин обода 2 и слоя 4 выбраны иэ условий равнопрочности сечений в направлении изгиба. Диапазон выбора величины h определен иэ условия обеспечения достаточной демпфирующей способности при исключении вероятности самовозбуждения (выхода на резонансные частоты) колеса.
Для исключения отрыва венца от ступицы могут быть предусмотрены дополнительные крепежные элементы, например, в виде канавок 5 с профилем в виде ласточкина хвоста на ободе 2 и на ступице 1, заполняемых эластичным материалом демпфирующего слоя 4.
Зубчатое колесо работает следующим образом.
При зацеплении с парным колесом (не показано ) колебания, возникающие в результате взаимодействия зубьев, распространяются по венцу, приводят к деформации его и расположенного под ним демпфирующего слоя 4 иэ эластичного материала и гасятся в последнем.
Формула изобретения
l. Зубчатое колесо, содержащее, ступицу и зубчатый венец в виде обода с зубьями, соединенные между собой демпфирующим слоем иэ эластичного материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения виброак1388642
25 ствующих торцах колеса.
Составитель М.Левинский
Редактор H.Слободяник Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай
Заказ 1565/39 Тираж 784 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тивности при выполнении колеса коническим, толщина обода и/или демпфирующего слоя по ширине колеса переменна и больше и соответственно мень5 ше у торца с большим размером зубьев.
2. Колесо по и.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что толщина обода на торцах колеса равна высоте зубьев на этих же торцах. f0
3. Колесо по пп. 1 и 2, о т л и» ч а ю щ е е с я тем, что размеры.колеса выбраны из следующего соотношения — — = (h1 b7
)з 15
Ъ2 R1 где Ь, и Ъд — толщина обода со сторо ны торцов с большим и меньшим размерами зубьев соответственно;
h, и Ь вЂ” толщина демпфирующего слоя со стороны торцов с большим и меньшим .. размерами зубьев сост" ветственно;
R, и R q — расстоянии, измеренные по нормали от поверхности впадин венца до оси колеса на соответ
4. Колесо по пп. 1 - 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что средняя толщина демпфирующего слоя выбрана в пределах 0,38 4 h < 0,1 В и определена из выражения
20,7 ri BE (R — Ь) (R — — 2-)
b з
h — — — — — — — — — — — ——
4P(R — — -) — ЗнВЪ Е
Ь
1 где Ъ вЂ” средняя толщина обода, Ъ =
2, 25ш, m - модуль зацепления, h — средняя тплщина демпфирующе
ro слоя;
 — ширина колеса;
Е, и Е - модули упругости мнтериала зубчатого венца и эластично го материала демпфирующего слоя соответственно, R — радиус основной окружности
R1+R2. конического колеса R= — — -
6 — допуск на кинематическую norpешность колеса, P - максимально допустимое (расчетное) усилие в направлении, перпендикулярном образующей основного конуса конического колеса.
