Способ изготовления зубчатого колеса



Способ изготовления зубчатого колеса
Способ изготовления зубчатого колеса

 


Владельцы патента RU 2535606:

Мендрух Елена Николаевна (RU)
Мендрух Николай Викторович (RU)
Терзиева Наталья Сергеевна (RU)

Изобретение относится к машиностроению. Способ изготовления зубчатого колеса включает изготовление тела 1 с посадочным отверстием 4 на вал и зубчатого венца, причем изготавливают тело в виде диска шириной Н, равной ширине зубчатого венца, и диаметром 2, равным диаметру окружности впадин зубчатого венца. По окружности тела между его торцами 5 выполняют радиально ориентированные пазы 6 с поперечным сечением в виде равнобокой трапеции, причем радиальные плоскости симметрии пазов располагают по плоскостям симметрии зубьев зубчатого венца изготавливаемого зубчатого колеса. Тело с выполненными пазами укладывают торцом на горизонтальное плоское основание 12 и фиксируют с прижатием на нем тела. По окружности тела, с примыканием к ней без зазора, устанавливают с фиксацией на основании заранее изготовленную литьевую форму 14, в которой со стороны тела выполнены выемки 15, ответные по отношению к зубьям 9 зубчатого венца. Высоту формы выполняют равной ширине Н зубчатого венца, а плоскости симметрии выемок совмещают с плоскостями симметрии пазов в теле колеса. Полости, образованные пазами в теле, выемками в форме и горизонтальным плоским основанием, заполняют расплавленным материалом. После заполнения всех полостей и затвердевания расплава литьевую форму удаляют и снимают изготовленное зубчатое колесо с основания. В результате снижаются издержки при изготовлении зубчатых колес и увеличивается их ремонтопригодность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано для изготовления зубчатых колес зубчатых передач механизмов и машин.

Известен способ изготовления зубчатого колеса, включающий изготовление тела и зубчатого венца из цельной заготовки, например методом копировании модульными, дисковыми и торцовыми фрезами - 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.82.

Недостаток данного способа состоит в том, что процесс изготовления зубьев зубчатого венца весьма трудоемок; кроме того, при этом способе в отходы уходит достаточно много дефицитного материала заготовки.

В качестве прототипа взят способ изготовления составного зубчатого колеса, заключающийся в раздельном изготовлении тела колеса и зубчатого венца с последующей сборкой их в единое зубчатое колесо - см. «Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, Л.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Б.А. Тайца. - 3-е изд., перераб. и допол. - М.: Машиностроение, 1990. - 464 с.: ил.», стр.36.

Недостаток данного способа состоит с том, что наиболее ответственная часть зубчатого колеса - зубчатый венец изготавливается в виде венцового колеса, у которого все зубья связаны между собой в единый зубчатый венец ободом венцового колеса, что повышает материалоемкость зубчатого колеса и снижает его ремонтопригодность, т.к. в процессе эксплуатации колеса его зубья подвержены изнашиванию и изломам, и восстановление зубчатого венца становится при данной конструкции зубчатого колеса затруднительным.

Изобретением решается задача снижения издержек при изготовлении зубчатых колес и повышения их ремонтопригодности.

Это достигается тем, что способ изготовления зубчатого колеса включает изготовление тела с посадочным отверстием на вал и зубчатого венца, причем изготавливают тело в виде диска шириной, равной ширине зубчатого венца, и диаметром, равным диаметру окружности впадин зубчатого венца; по окружности тела между его торцами выполняют радиально ориентированные пазы с поперечным сечением в виде равнобокой трапеции с основанием, обращенным в сторону центра тела, и размером вершины, не большим, чем размер проекции на окружность впадин зубчатого венца основания зуба изготавливаемого зубчатого колеса, причем радиальные плоскости симметрии пазов располагают по плоскостям симметрии зубьев зубчатого венца изготавливаемого зубчатого колеса; тело с выполненными пазами укладывают торцом на горизонтальное плоское основание и фиксируют с прижатием на нем тела; по окружности тела, с примыканием к ней без зазора, устанавливают литьевую форму, в которой со стороны тела выполнены выемки, ответные по отношению к зубьям зубчатого венца, причем высоту формы выполняют равной ширине зубчатого венца, а плоскости симметрии выемок совмещают с плоскостями симметрии пазов в теле колеса; полости, образованные пазами в теле, выемками в форме и горизонтальным плоским основанием, заполняют расплавленным материалом, например пластмассой; после заполнения всех полостей и затвердевания расплава, литьевую форму удаляют и снимают изготовленное зубчатое колесо с горизонтального основания. Причем, поверхности плоского основания и выемок литьевой формы выполняют термо- и адгезионно-стойкими, например, из материала на основе графита.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент изготавливаемого зубчатого колеса - вид с торца колеса (фиг.1) и разрез изготавливаемого зубчатого колеса (фиг.2).

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса, ширина Н зубчатого венца изготавливаемого зубчатого колеса, окружность 2 тела 1 (окружность впадин зубчатого венца изготавливаемого зубчатого колеса), центр 3 тела колеса, посадочное отверстие 4 зубчатого колеса, торцы 5 тела, пазы 6, боковые поверхности 7 пазов, основания 8 пазов, зубья 9 зубчатого венца, плоскость симметрии 10 пазов, плоскости симметрии 11 зубьев, горизонтальное плоское основание 12, цилиндрический выступ 13 основания, литьевая форма 14, выемки 15 литьевой формы, окружность вершин 16 зубчатого венца. На чертежах буквами A обозначены совмещенные положения тела 1 и литьевой формы 14, а буквами B - фаза процесса изготовления после заполнения пазов 6 и выемок 15 расплавом.

Реализуется данный способ следующим образом.

Из заготовки, например (для обеспечения большей прочности) - металлической, изготавливают тело 1 изготавливаемого зубчатого колеса, шириной Н, равной ширине зубчатого венца изготавливаемого зубчатого колеса, и наружной окружностью, равной окружности впадин 2 зубчатого венца; по центру 3 тела выполняют отверстие 4 для посадки на вал передачи; по окружности 2 тела 1 между его торцами 5 выполняют радиально ориентированные пазы 6 с поперечным сечением в виде равнобокой (7) трапеции с основанием 8, обращенным в сторону центра 3 тела, и размером вершины (a-b), не большим, чем размер проекции (c-d) основания зуба 9 зубчатого венца изготавливаемого зубчатого колеса на окружность впадин 2 зубчатого венца, причем радиальные плоскости симметрии 10 пазов 6 располагают по плоскостям симметрии 11 зубьев 9 зубчатого венца изготавливаемого зубчатого колеса; тело 1 с выполненными пазами 6 укладывают торцом (5) на горизонтальное плоское основание 12 с совмещением посадочного отверстия 4 тела с цилиндрическим выступом 13, укрепленным на этом основании, и фиксирует тело 1 на основании 12; по окружности 2 тела 1, с примыканием к ней без зазора, устанавливают на основании 12, с фиксацией на нем, литьевую форму 14, в которой со стороны тела 1 выполнены выемки 15, ответные по отношению к зубьям зубчатого венца, причем высоту формы выполняют равной ширине Н зубчатого венца, а плоскости симметрии выемок 15 совмещают с плоскостями симметрии 10 пазов 6 в теле 1 колеса; полости, образованные пазами 6 в теле 1, выемками 15 в форме 14 и горизонтальным плоским основанием 12, заполняют расплавленным материалом (металлом или пластмассой); после заполнения всех полостей и затвердения расплава, литьевую форму 14 удаляют и снимают изготовленное зубчатое колесо с горизонтального основания 12. Причем, поверхности плоского основания 12 и поверхности заливаемых полостей литьевой формы 14 выполняют термо- и адгезионно-стойкими, например, из материала на основе графита.

По сравнению с прототипом, предлагаемый способ позволяет снизить издержки при изготовлении зубчатого колеса и повысить его ремонтопригодность, т.к. каждый зуб зубчатого венца не связан с другими зубьями.

1. Способ изготовления зубчатого колеса, включающий раздельное изготовление тела с посадочным отверстием на вал и зубчатого венца с зубьями, отличающийся тем, что изготавливают тело в виде диска шириной, равной ширине зубчатого венца, и диаметром, равным диаметру окружности впадин зубчатого венца, по окружности тела между его торцами выполняют радиально ориентированные пазы с поперечным сечением в виде равнобокой трапеции с основанием, обращенным в сторону центра тела, и размером вершины, не большим, чем размер проекции на окружность впадин зубчатого венца основания зуба изготавливаемого зубчатого колеса, причем радиальные плоскости симметрии пазов располагают по плоскостям симметрии зубьев зубчатого венца изготавливаемого зубчатого колеса, тело с выполненными пазами укладывают торцом на горизонтальное плоское основание и фиксируют с прижатием на нем тела, по окружности тела, с примыканием к ней без зазора, устанавливают с фиксацией на основании заранее изготовленную литьевую форму, в которой со стороны тела выполнены выемки, ответные по отношению к зубьям зубчатого венца, причем высоту формы выполняют равной ширине зубчатого венца, а плоскости симметрии выемок совмещают с плоскостями симметрии пазов в теле колеса, полости, образованные пазами в теле, выемками в форме и горизонтальным плоским основанием, заполняют расплавленным материалом, например пластмассой, после заполнения всех полостей и затвердевания расплава литьевую форму удаляют и снимают изготовленное зубчатое колесо с горизонтального основания.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поверхности горизонтального плоского основания и поверхности выемок литьевой формы выполняют термо- и адгезионно-стойкими, например, из материала на основе графита.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, подверженных ударным нагрузкам. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец и пару кольцевых накладок, укрепленных на теле колеса и перекрывающих торцы зубьев.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых колесах механических передач, зубья которых подвержены ударным нагружениям в одном направлении вращения колеса.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием. Зубчатое колесо содержит ступицу 1 с осевым смазочным каналом 3, установленную на валу 2, и зубчатый венец 4 с зубьями 5.

Изобретение относится к зубчатым передачам и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых колесах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых кольцевых накладок.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано в нереверсивных зубчатых колесах. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах с неодинаковыми величинами передаваемого вращательного момента при прямом и обратном вращениях.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано для изготовления колес зубчатых передач. Способ изготовления зубчатого колеса включает раздельное изготовление тела (1) и венцового колеса, состоящего из обода (2) с расположенным на нем зубчатым венцом с зубьями (3), и последующую их сборку.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано в зубчатых колесах, работающих с ударными нагрузками. Зубчатое колесо, содержит тело (1), зубчатый венец с зубьями (2) и пару кольцевых торцевых накладок, укрепленных на теле и перекрывающих торцы зубьев.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано в зубчатых колесах, работающих с ударными нагрузками. Зубчатое колесо содержит тело (1), зубчатый венец с зубьями (2) и пару кольцевых торцевых накладок, укрепленных на теле и перекрывающих торцы зубьев.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием, преимущественно низкоскоростных нереверсивных. Зубчатое колесо содержит ступицу 1, установленную на валу 2 с осевым смазочным каналом 3, и зубчатый венец 4 с зубьями 5. В основании 6 каждой впадины венца выполнено сквозное радиальное сверление 7, соединенное с каналом вала. Отверстие сверления со стороны впадины снабжено смазкораспределительным каналом 8 с профилем, аналогичным профилю основания впадины, соединенным со сверлением посредством переходного выступа 9 и укрепленным вдоль ширины впадины, например, наклеиванием, с зазором Δ относительно окружности вершин зубьев сопряженного колеса. Смазкораспределительный канал заглушен (10) с обоих торцов и имеет выходные отверстия 11, ориентированные в сторону рабочей поверхности зуба. В результате обеспечивается равномерность смазывания рабочих поверхностей зубьев по всей их ширине. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и прилегающих к ним участках тела колеса. Каждый зуб состоит из пары пластин, изогнутых по профилю боковых поверхностей расчетного для данного колеса зуба, закрепленных в торцевых накладках и образующих на пару профиль, идентичный профилю боковых поверхностей расчетного зуба, а полость между пластинами полностью заполнена, например, пластмассой методом заливки. В результате снижаются издержки на изготовление зубчатых колес с сохранением их прочностных характеристик. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изготовления зубчатых передач механизмов и машин. Способ изготовления зубчатого колеса включает изготовление тела (1) зубчатого колеса в виде диска. По центру (3) тела (1) выполняют посадочное отверстие (4) для вала передачи. По окружности между торцами (5) тела (1) выполняют радиально ориентированные пазы (6) с поперечным сечением в виде равнобокой трапеции с основанием (8), ориентированным в сторону центра (3) тела. Тело (1) укладывают торцом (5) на основании (13) и фиксируют. На основании (13) устанавливают заранее изготовленную литьевую форму (14) с выемками (15). В каждом пазу (6) и совмещенной с ним выемке (15) устанавливают перфорированную пластину (16). Полости, образованные пазами (6) и выемками (15), заполняют расплавленным материалом (металлом или пластмассой). После заполнения всех полостей и затвердевания расплава получают готовые зубья (9) зубчатого венца. Литьевую форму (14) удаляют и снимают изготовленное зубчатое колесо с основания (13). Изобретение направлено на снижение издержек при изготовлении зубчатых колес и повышение их ремонтопригодности. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием. Зубчатое колесо содержит ступицу 1, установленную на валу 2 с осевым смазочным каналом 3, и зубчатый венец 4 с зубьями 5. В основании 6 каждой впадины венца выполнено сквозное радиальное сверление 7, соединенное с каналом вала. Отверстие сверления со стороны впадины снабжено смазкораспределительным каналом 8 с профилем, аналогичным профилю основания впадины, соединенным со сверлением посредством переходного выступа 9 и укрепленным вдоль ширины впадины, например, наклеиванием, с зазором Δ относительно окружности вершин зубьев сопряженного колеса. Смазкораспределительный канал заглушен с обоих торцов и имеет выходные отверстия, ориентированные по оси симметрии впадины. В результате обеспечивается равномерное смазывание всей рабочей поверхности зуба. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано для изготовления зубчатых колес зубчатых передач механизмов и машин. Способ изготовления зубчатого колеса включает раздельное изготовление тела колеса и зубчатого венца с зубьями с последующей их сборкой. При сборке изготовленные зубья 4 с выступами 11 устанавливают по окружности 2 тела 1 на выполненные площадки 9, с совмещением плоскостей их симметрии 3 зубьев 4 с плоскостями симметрии пазов 5. Установленные зубья 4 прижимают со стороны их вершин 13 к телу 1 и заполняют все полости пазов 5 расплавом 15, например пластмассой. Затем зубья 4 выдерживают под нагрузкой до затвердевания расплава. После затвердевания расплава 16 в пазах 5 прижатие зубьев 4 к телу 1 прекращают, и процесс изготовления зубчатого колеса считается завершенным. В результате снижаются издержки при изготовлении зубчатых колес, повышается их ремонтопригодность. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, состоящее из ступицы с посадочным отверстием и пары дисков, укрепленных на торцах ступицы и торцах зубчатого венца. Зубчатый венец выполнен в виде отдельных зубьев, не связанных между собой, укрепленных своими торцами между этими дисками. Зубья выполнены усеченными по своим основаниям с сохранением рабочих участков своих боковых поверхностей. Обеспечивается снижение издержек на изготовление зубчатых колес с сохранением их прочностных характеристик и повышение их ремонтопригодности. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело со ступицей и зубчатый венец с зубьями. Тело выполнено в виде пары дисков, укрепленных на торцах ступицы. Зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных между собой зубьев, укрепленных между дисками. Зубья по высоте выполнены усеченными в своих основаниях, с сохранением рабочих участков их боковых поверхностей. Диски по внешнему своему периметру выполнены с профилем, идентичным профилю зубчатого венца при зубьях с неусеченным основанием. Суммарная ширина одного зуба и толщин пары дисков равна ширине расчетного зуба для данного колеса. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса и снижение издержек на его изготовление. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо состоит из тела в виде диска со ступицей и зубчатый венец с зубьями. Наружный диаметр диска равен диаметру окружности вершин зубчатого венца. Зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных между собой зубьев, каждый из которых одним своим торцом укреплен на торце диска. Размер ножки каждого зуба ограничен длиной рабочего профиля его боковых поверхностей, а корень каждого зуба представляет собой плоскость, соединяющую границы обоих рабочих профилей зуба со стороны центра вращения колеса. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса и снижение издержек на его изготовление. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубчатого венца и части тела, примыкающего к венцу. Зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных между собой зубьев. Зубья выполнены усеченными по своим основаниям с сохранением рабочих участков их боковых поверхностей и закреплены своими торцами между кольцевыми накладками. Обеспечивается снижение издержек на изготовление зубчатых колес и повышение их ремонтопригодности. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано для изготовления зубчатых колес механических передач механизмов и машин. Способ изготовления зубчатого колеса включает раздельное изготовление тела и зубчатого венца с последующей их сборкой. Тело изготавливают в виде цилиндрического диска шириной по окружности, равной ширине зубчатого венца. Изготавливают, например, методом профильной прокатки, профильную поверхность зубчатого венца из полосы шириной, равной ширине зубчатого венца, и длиной, равной длине профиля зубчатого венца по окружности изготавливаемого колеса, с формированием из нее кольца с профилем, идентичным профилю зубчатого венца изготавливаемого зубчатого колеса, и внутренним диаметром, равным наружному диаметру тела. Полученное кольцо крепят на теле, например, методом точечной сварки в местах примыкания кольца к телу. Полости, образованные профильными поверхностями кольца и телом, заполняют расплавленным материалом, например пластмассой, и выдерживают расплав до его затвердевания. Предварительно, при изготовлении тела, его наружный радиус выполняют уменьшенным на величину толщины полосы, из которой изготавливают профильную поверхность зубчатого венца. В результате снижаются издержки при изготовлении зубчатого колеса, упрощается процесс его изготовления. 1 ил.
Наверх