Зубчатое колесо

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в нереверсивных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело (1), зубчатый венец с зубьями (2), имеющими боковую рабочую (3) и боковую нерабочую (4) поверхности, сопряженные с телом посредством переходных галтелей (5). У каждого зуба профиль боковой рабочей поверхности (3) идентичен расчетному для данного колеса. Профиль боковой нерабочей поверхности (4) выполнен в виде плоскости, соединяющей вершину зуба с его основанием, с сохранением переходной галтели (5). Для предотвращения несанкционированного реверса колеса, оно снабжено храповым механизмом, установленным фиксированно относительно колеса, с возможностью сопряжения собачки (8) этого механизма с нерабочими поверхностями зубьев. Изобретение позволяет оптимизировать конструкцию зубчатого колеса, снизить его материалоемкость и издержки на его изготовление. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в нереверсивных зубчатых передачах.

Известно зубчатое колесо, включающее зубчатый венец с зубьями, имеющими пару боковых рабочих поверхностей, посредством которых оно сопрягается с парным зубчатым колесом зубчатой передачи, причем профили рабочих поверхностей выполнены одинаковыми и идентичными расчетному для данной передачи (см., например, Березовский Ю.Н. и др. Детали машин: Учебник для машиностроительных техникумов / Ю.Н.Березовский, Д.В.Чернилевский, М.С.Петров; Под ред. Н.А.Бородина. - М.: Машиностроение, 1983. - 384 с., ил., стр.74, рис.4.13).

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что в случае нереверсивной зубчатой передачи одна из боковых поверхностей зубьев является нерабочей и в процессе зацепления сопрягающихся при работе зубьев не участвует, поэтому нет необходимости выполнять профили этих поверхностей идентичными рабочим поверхностям, усложняя тем самым конструкцию зубчатого колеса и выполняя при его изготовлении такие же технологические операции, как и для зубчатого колеса реверсивной передачи.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, включающего зубчатый венец с зубьями, имеющими пару боковых поверхностей, посредством которых оно сопрягается с парным зубчатым колесом зубчатой передачи, причем профили рабочих поверхностей выполнены одинаковыми и идентичными расчетному для данной передачи (см. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 560 с., ил., стр.122).

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что в случае нереверсивной зубчатой передачи одна из боковых поверхностей зубьев является нерабочей и в процессе зацепления сопрягающихся при работе зубьев не участвует, поэтому нет необходимости выполнять профили этих поверхностей идентичными рабочей поверхности, усложняя тем самым конструкцию зубчатого колеса и выполняя при его изготовлении такие же технологические операции, как и для зубчатого колеса реверсивной передачи.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек при его изготовлении.

Это достигается тем, что зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, имеющими боковую рабочую и боковую нерабочую поверхности, причем у каждого зуба профиль боковой рабочей поверхности идентичен расчетному для данного колеса, а профиль боковой нерабочей поверхности выполнен в виде плоскости, соединяющей вершину зуба с его основанием, с сохранением переходной галтели в области основания, причем для предотвращения несанкционированного реверса колеса оно снабжено храповым механизмом, установленным неподвижно относительно колеса, с возможностью сопряжения собачки этого механизма с нерабочими поверхностями зубьев.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен зуб зубчатого колеса - вид с торца зуба.

На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса, зуб 2, боковая рабочая поверхность 3 зуба, боковая нерабочая поверхность 4, галтели 5, теоретический профиль боковой рабочей поверхности 6 со стороны боковой нерабочей поверхности 4, корпус 7 зубчатой передачи, собачка 8 храповика, шарнир 9, кронштейн 10, пружина 11, упор 12.

Работает данное зубчатое колесо следующим образом. При вращении колеса в рабочем направлении (ω) каждый зуб 2 колеса сопрягается с другим колесом посредством своей боковой рабочей поверхности 3, при этом собачка 8 храпового механизма отклоняется на шарнире 9 вершиной зуба - на угол α. После поворота зуба собачка под действием пружины 11 возвращается в исходное положение и фиксируется упором 12 - до прохождения следующего зуба. Несанкционированный реверс колеса предотвращается собачкой 8 храпового механизма.

По сравнению с прототипом данное зубчатое колесо более просто по конструкции, менее материалоемко, требует меньшего времени и затрат на его изготовление, при этом изгибная прочность колеса не уменьшается, так как ширина зубьев в области их основания остается прежней, сохранение переходных галтелей со стороны боковых нерабочих поверхностей не увеличивает концентрацию напряжений в области оснований зубьев.

Зубчатое колесо, преимущественно нереверсивной зубчатой передачи, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями, имеющими боковую рабочую и боковую нерабочую поверхности, сопряженные с телом посредством переходных галтелей, отличающееся тем, что у каждого зуба профиль боковой рабочей поверхности идентичен расчетному для данного зуба, а профиль боковой нерабочей поверхности выполнен в виде плоскости с сохранением переходной галтели, причем для предотвращения несанкционированного реверса колеса оно снабжено храповым механизмом, установленным фиксированно относительно колеса с возможностью сопряжения собачки этого механизма с нерабочими поверхностями зубьев.