Способ изготовления зубчатого колеса



Способ изготовления зубчатого колеса
Способ изготовления зубчатого колеса
Способ изготовления зубчатого колеса

 


Владельцы патента RU 2537048:

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

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 для изготовления зубчатых колес зубчатых передач механизмов и машин.

Известен способ изготовления зубчатого колеса, включающий изготовлении 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 в 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 зубчатого колеса и повышения его ремонтопригодности.

Это достигается тем, что способ изготовления зубчатого колеса включает раздельное изготовление тела и зубчатого венца с зубьями с последующей их сборкой, причем тело изготавливают в виде диска шириной, равной ширине зубчатого венца, и диаметром, равным диаметру окружности впадин зубчатого венца; по окружности тела, по плоскостям симметрии зубьев изготавливаемого зубчатого колеса выполняют пазы, имеющие в поперечном сечении форму равнобокой трапеции с основанием, ориентированным к центру колеса, и величиной вершины, не большей, чем величина проекции основания зуба зубчатого венца на окружность впадин зубчатого венца; на цилиндрической поверхности тела симметрично относительно плоскостей симметрии зубьев и перпендикулярно им между торцами тела выполняют плоские площадки размером, равным размерам проекции оснований зубьев на эту поверхность, зубчатый венец изготавливают из отдельных, не связанных между собой зубьев, имеющих форму зубьев, рассчитанных для данного зубчатого колеса, основания зубьев выполняют в виде плоскостей, перпендикулярных плоскостям симметрии зубьев, а высоту зубьев выполняют равной расстоянию от окружности вершин зубчатого венца до плоских площадок на цилиндрической поверхности тела; основание каждого зуба снабжают выступом, расположенным по плоскости симметрии зуба по его ширине и размером меньшим, чем глубина паза; выступы выполняют в виде пластин, снабженных поперечными уширениями в виде полок; изготовленные зубья устанавливают по окружности тела на выполненные площадки, с совмещением плоскостей их симметрии с плоскостями симметрии пазов; установленные зубья прижимают со стороны их вершин к телу и заполняют все полости пазов расплавленным материалом, например пластмассой; после затвердевания расплава в пазах прижатие зубьев к телу прекращают, и процесс изготовления зубчатого колеса считается завершенным.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса с обозначением фаз его изготовления - вид с торца колеса (фиг.1); зуб зубчатого венца - вид с торца зуба (фиг.2); зуб зубчатого венца - вид с его боковой стороны (фиг.3).

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса, окружность впадин 2 зубчатого венца, плоскость асимметрии 3 зубьев 4 зубчатого венца, пазы 5, боковые стенки 6 пазов, основания 7 пазов, проекция основания 8 зуба на тело колеса, плоские площадки 9, окружность вершин 10 зубчатого венца, выступы 11, уширения 12 пластин, вершина 13 зуба, боковая поверхность 14 зуба, заливаемый расплавленный материал 15, затвердевший залитый материал 16, размер l площадки 9 по окружности впадин зубчатого венца, высота h зуба, вектор F силы прижатия зубьев.

Данный способ реализуется следующим образом. Тело 1 изготавливают в виде диска шириной, равной ширине зубчатого венца, и диаметром, равным диаметру окружности впадин 2 зубчатого венца; по окружности 2 тела по плоскостям симметрии 3 зубьев 4 изготавливаемого зубчатого колеса, между торцами тела 1 выполняют пазы 5, имеющие в поперечном сечении форму равнобокой (6) трапеции с основанием 7, ориентированным к центру тела 1, и величиной вершины, не большей, чем величина проекции основания 8 зуба 4 зубчатого венца на окружность впадин 2 зубчатого венца; на цилиндрической поверхности тела 1, симметрично относительно плоскостей симметрии 3 зубьев 4 и перпендикулярно им, между торцами тела выполняют плоские площадки 9, размером, равным размеру проекции оснований 8 зубьев 4 на эту поверхность (фаза А); зубчатый венец изготавливают в виде отдельных, не связанных между собой зубьев 4, имеющих форму зубьев, рассчитанную для данного зубчатого колеса; основания 8 зубьев 4 выполняют в виде плоскостей, перпендикулярных плоскостям симметрии 3 зубьев 4, а высоту h зубьев 4 выполняют равной расстоянию от окружности вершин 10 зубчатого венца до плоских площадок 9 на цилиндрической поверхности тела 1; основание 8 каждого зуба 4 снабжают выступом 11, расположенным по плоскостям симметрии 3 зубьев 4 и размером меньшим, чем глубина паза 5, выступы 11 выполняют в виде пластин, снабженных поперечными уширениями 12 в виде полок; изготовленные зубья 4 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 (фаза В) прижимают со стороны их вершин 13 к телу 1 (силой F) и заполняют все полости пазов 5 расплавом 15, например пластмассой (фаза С); зубья 4 выдерживают под нагрузкой до затвердевания расплава (фаза D); после затвердевания расплава (16) в пазах 6 прижатие зубьев 4 к телу 1 прекращают, и процесс изготовления зубчатого колеса считается завершенным (фаза Е).

Параметры пазов 5 (их глубина и поперечное сечение), выступов (длина и сечение), уширений 12 выступов выбираются исходя из конкретного варианта изготавливаемого зубчатого колеса.

Зубья 3 удерживаются посредством выступов 11, погруженных в застывший расплав 16, этот застывший расплав удерживают зубья от перемещения в радиальном направлении за счет выполнения пазов 5 в форме ласточкина хвоста, от смещения вдоль оси вращения колеса зубья удерживаются силами трения между поверхностями пазов 5 и застывшим расплавом 16. Для замены любого изношенного или изломанного зуба производят местное расплавление залитого ранее расплава (16) и производят замену этого зуба с последующей заливкой расплава (15).

По сравнению с прототипом, снижаются издержки на изготовление колеса, так как зубья крепятся непосредственно на теле, а выполнение зубьев по отдельности друг от друга проще, чем выполнение целого зубчатого венца; кроме того упрощается процедура ремонта зубчатого колеса, т.к. любой зуб можно заменить, не затрагивая целостности всего зубчатого венца.

Способ изготовления зубчатого колеса, включающий раздельное изготовление тела и зубчатого венца с зубьями с последующей их сборкой, отличающийся тем, что тело изготавливают в виде диска шириной, равной ширине зубчатого венца и диаметром, равным диаметру окружности впадин зубчатого венца, по окружности тела по плоскостям симметрии зубьев изготавливаемого зубчатого колеса между торцами тела выполняют пазы, имеющие в поперечном сечении форму равнобокой трапеции с основанием, ориентированным к центру тела, и величиной вершины, не большей, чем величина проекции основания зуба зубчатого венца на окружность впадин зубчатого венца, на цилиндрической поверхности тела симметрично относительно плоскостей симметрии зубьев и перпендикулярно им между торцами тела выполняют плоские площадки размером, равным размеру проекции оснований зубьев на эту поверхность, зубчатый венец изготавливают из отдельных, не связанных между собой зубьев, имеющих форму зубьев, рассчитанную для данного зубчатого колеса, основания зубьев выполняют в виде плоскостей, перпендикулярных плоскостям симметрии зубьев, а высоту зубьев выполняют равной расстоянию от окружности вершин зубчатого венца до плоских площадок на цилиндрической поверхности тела, основание каждого зуба снабжают выступом, расположенным по плоскости симметрии зуба по его ширине и размером меньшим, чем глубина паза, выступы выполняют в виде пластин, снабженных поперечными уширениями в виде полок, изготовленные зубья устанавливают по окружности тела на выполненные площадки с совмещением плоскостей их симметрии с плоскостями симметрии пазов, установленные зубья прижимают со стороны их вершин к телу и заполняют все полости пазов расплавом, например пластмассой, после затвердевания расплава в пазах прижатие зубьев к телу прекращают, и процесс изготовления зубчатого колеса считается завершенным.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием, преимущественно низкоскоростных нереверсивных.

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.

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, 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.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в открытых зубчатых передачах с колесами, расположенными горизонтально. Изобретением решается задача повышения надежности зубчатого колеса. Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару кольцевых накладок 3 и 4, укрепленных на торцах вершин зубьев, между верхней накладкой и телом установлено кольцо 6, укрепленное на этой накладке и торце тела, примыкающем к зубчатому венцу, с перекрытием зазора между ними. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в открытых зубчатых передачах с колесами, расположенными горизонтально. Изобретением решается задача повышения надежности зубчатых колес. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев; верхняя накладка перекрывает торцы зубьев по всей их высоте, а нижняя накладка перекрывает торцы зубьев с образованием зазора между внутренней окружностью накладки и окружностью впадин зубчатого венца. 1 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 зубчатого венца. Наружный диаметр диска равен диаметру окружности вершин зубчатого венца. Зубчатый венец выполнен в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, наружный профиль которого соответствует профилю зубчатого венца. Кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска. Обеспечивается снижение издержек на изготовление зубчатого колеса. 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 зубчатого венца с зубьями. Наружный диаметр диска равен диаметру окружности вершин зубчатого венца. Зубчатый венец выполнен в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев зубчатого венца. Наружный профиль кольца соответствует профилю зубчатого венца. Кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска. На внутренней поверхности профильного кольца и торце диска укреплено цилиндрическое кольцо с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру профильного кольца, и шириной, равной ширине этого кольца. Обеспечивается снижение издержек на изготовление зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в открытых зубчатых передачах с горизонтальным расположением колес. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, над верхним торцом зубчатого венца и параллельно ему, с зазором относительно венца, установлено плоское кольцо с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубьев и внутренним диаметром, равным диаметру окружности впадин. Кольцо укреплено на зубьях посредством радиально ориентированных ребер. Зазор между телом и плоским кольцом перекрыт кольцевой вставкой шириной, равной величине зазора между плоским кольцом и зубчатым венцом, диаметр которой равен диаметру окружности впадин. Изобретением решается задача повышения надежности зубчатого колеса. 2 ил.
Наверх