Зубчатое колесо



Зубчатое колесо
Зубчатое колесо

 


Владельцы патента RU 2584775:

Мендрух Николай Викторович (RU)

Изобретение относится к машиностроению, в частности 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 участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, ширина зубьев которого на участках их головок и ножек выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления. Границы изменения ширины зубьев смещены в стороны вершин и оснований зубьев на половину величины осевого зазора передачи. Наружные диаметры кольцевых накладок равны диаметрам окружностей, описываемых границами изменения ширины зубьев на участках их головок. В своих центральных поперечных сечениях зубья имеют симметричную крестообразную форму. Достигается повышение прочности зубьев зубчатого венца. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах.

Известна конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу; причем наружный диаметр накладок равен диаметру окружности вершин зубчатого венца колеса - см., например, патент на изобретение РФ №2488725, кл. F16H 55/12, опубл. 27.07.2013 г., Бюл. №21.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что зубья его зубчатого венца имеют одинаковую ширину боковых (рабочих) поверхностей, участвующих в зацеплении с парным зубчатым колесом, по всей высоте зубьев. Это не учитывает того, что парность зацепления зубьев сопряженных зубчатых колес в передаче неодинакова по высоте зубьев: в районе полюса зацепления зубьев имеет место однопарное зацепление; на участках зубьев, прилегающих к их вершинам и основаниям, имеет место двухпарное зацепление. Прямо пропорциональна величине зацепления, соответственно, и величина нагружения соответствующих участков боковых поверхностей зубьев - в районе полюса зацепления величина нагружения зубьев вдвое больше, чем на участках боковых поверхностей, прилегающих к вершинам и основаниям зубьев. А ширина боковых (рабочих) поверхностей зубьев, выполненная одинаковой по всей высоте зубьев, этой разности в нагружении по высоте зубьев не учитывает и задана с учетом максимального нагружения зубьев (в районе их полюсов). Это приводит к перерасходу материала, идущего на изготовление зубчатого венца и колеса в целом.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2547201, кл. F16H 55/08, опубл. 10.04.2015 г., Бюл. №10. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, причем на участках головок зубьев ширина зубьев выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорциональна зависящей от кратности парности зацепления, причем граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев на величину осевого зазора зубчатой передачи.

Недостаток прототипа состоит в том, что кратность парности зацепления зубьев учтена только для их головок (ширина зубьев на участках головок с двухпарным зацеплением уменьшена вдвое - кратно парности зацепления на этих участках); а для участков ножек с такой же парностью зацепления такого учета нет, и ножки по всей своей высоте выполнены с номинальной шириной, такой же, как для участков зубьев по их высоте с однопарным зацеплением. Выполнение ширины участков ножек с двухпарным зацеплением номинальной (полной) величины приводит к неоправданному расходу материала, идущего на изготовление этих ножек, что нерационально и способствует увеличению издержек на изготовление зубчатого венца и колеса в целом.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса, снижения издержек на его изготовление, и повышения прочности зубьев его зубчатого венца.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, ширина зубьев которого на участках их головок выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления; а граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев; причем ширина зубьев на участках их ножек выполнена аналогично, причем границы изменения ширины зубьев на участках их головок и ножек смещены в стороны вершин и оснований зубьев на величину половины осевого зазора передачи; наружные диаметры кольцевых накладок равны диаметрам окружностей, описываемых границами изменения ширины зубьев на участках их головок; а в своих центральных поперечных сечениях зубья имеют симметричную крестообразную форму.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено зубчатое колесо (вид сбоку в сечении, с проекцией на сечение характеристик боковых поверхностей - полюсной линии и границ участков с разной парностью зацепления).

На чертеже показаны: тело 1, зуб 2 зубчатого венца, торцевые кольцевые накладки 3 и 4; диаметр Дв окружности вершин зубчатого венца, диаметр Двп окружности впадин зубчатого венца, ширина В зубчатого венца, наружный диаметр Дн торцевых накладок, внутренний диаметр Двн торцевых кольцевых накладок, высота h зуба, полюсная линия р-р зуба, участок ho высоты зуба с однопарным зацеплением, участки hд высоты зуба с двухпарным зацеплением, осевой зазор (с) зубчатой передачи, участок h1 по высоте зуба с полной шириной (В) зуба; участки h2 и h3 с уменьшенной шириной (В/2) зуба.

Зубчатое колесо состоит из тела 1, зубчатого венца с диаметром окружности вершин Дв и диаметром окружности впадин Двп, зубьев 2 высотой h и номинальной шириной В (равной ширине зубчатого венца) и пары торцевых кольцевых накладок 3 и 4, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела (1), прилегающих к зубчатому венцу. На участках головок и ножек зубьев с однопарным зацеплением (участки ho) ширина зубьев - В; на участках головок и ножек зубьев с двухпарным зацеплением (участки hд), со смещением в сторону вершин и оснований зубьев на величину с/2, равную половине осевого зазора с передачи, ширина зубьев равна половине ширины зубчатого венца и составляет величину В/2. В итоге на участках размером h1 ширина зубьев равна В, а на участках h2 и h3 ширина зубьев равна В/2. Внутренние диаметры накладок 3 и 4 - Двн, они перекрывают части торцов тела 1. Наружные диаметры накладок (3 и 4) - Дн - равны диаметру окружности, описываемой границей изменения ширины зубьев (с В на В/2) на участках головок зубьев (на расстоянии h3+h1 от оснований зубьев (от окружности впадин зубьев диаметром Двп).

При работе колеса в передаче каждый его зуб по своей высоте h имеет участок однопарного зацепления (участок ho) и два участка двухпарного зацепления (участки hд). При однопарном зацеплении на зуб действует полная нагрузка, воспринимаемая колесом в передаче, а при двухпарном - половина этой нагрузки. Этот фактор учитывается изменением ширины зубьев по их высоте. Смещение границы изменения ширины зубьев - в стороны вершин и оснований зубьев - на величину половины величины осевого зазора (с) передачи - учитывают возможные неточности сборки парных колес передачи и погрешности в их работе. Наличие торцевых кольцевых накладок 3 и 4 позволяет увеличить в целом жесткость зубьев зубчатого венца колеса, а также не позволяет снизить их прочность при уменьшении ширины ножек этих зубьев.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса имеет меньшую материалоемкость - за счет уменьшения ширины ножек зубьев на участках их двухпарного зацепления, а наличие кольцевых накладок, связывающих между собой зубья колеса (по их торцам) и тело колеса, повышает изгибную прочность зубьев, и позволяет не уменьшать изгибную прочность зубьев и их жесткость при уменьшении ширины ножек зубьев.

Зубчатое колесо, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, ширина зубьев зубчатого венца на участках их головок выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления, а граница изменения ширины зубьев зубчатого венца смещена в сторону вершин зубьев, отличающееся тем, что ширина зубьев на участках ножек выполнена аналогично, причем границы изменения ширины зубьев на участках их головок и ножек смещены в стороны вершин и оснований зубьев на половину величины осевого зазора зубчатой передачи, в которой участвует зубчатое колесо, наружные диаметры кольцевых накладок равны диаметру окружности, описываемой границей изменений ширины зубьев на участках их головок, а в своих центральных поперечных сечениях зубья имеют симметричную крестообразную форму.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде пары дисков, укрепленных на торцах ступицы, и зубчатый венец, составленный из отдельных, не связанных между собой зубьев, укрепленных своими торцами между дисками и усеченных по своим основаниям с сохранением обоих рабочих участков своих боковых поверхностей.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, преимущественно в крупномодульных. 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, преимущественно крупномодульных. 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, колеса которых имеют зубья, выполненные с подрезанием.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в нереверсивных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, имеющими боковую рабочую и боковую нерабочую поверхности.

Изобретение относится к станкостроению, транспортному и дорожно-строительному машиностроению и может быть использовано в трансмиссии с червячными передачами. Червячная цилиндрическая передача имеет нестандартные параметры исходного и производящего контура, которые позволяют обеспечивать трехпарный контакт витков червяка и зубьев червячного колеса в реальном зацеплении.

(57) Изобретения относятся к узлу крепления для кресла автомобиля. Кресло транспортного средства имеет сиденье и спинку, наклон которой регулируется с помощью одного узла крепления (10).

Изобретение относится к зубчатым передачам и способам их изготовления. Цилиндрическая зубчатая передача внешнего зацепления состоит из двух цилиндрических колес (1, 2) с параллельными осями и с зубьями, имеющими эвольвентные профили в сечениях, перпендикулярных оси вращения колеса, одинаковую окружную толщину по всей длине зуба и продольные линии в виде дуг окружностей одного диаметра, центры которых расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения колеса и смещенной в продольном направлении относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения колеса и проходящей через середину зубчатого венца.

Изобретение относится к машиностроению. Зубчатая передача состоит из двух зубчатых прямозубых колес (1, 2) с параллельными осями вращения.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано в зубчатых колесах с непостоянным пятном контакта вдоль ширины зубьев.

Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями, ширина боковых поверхностей которых на участках их головок с двухпарным зацеплением, смещенных в сторону вершин зубьев на величину осевого зазора передачи, равна половине ширины боковых поверхностей ножек. Зубчатое колесо также содержит пару торцевых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Наружные диаметры внешних торцов накладок не меньше, чем диаметр окружности вершин зубьев. Наружные диаметры внутренних торцов накладок меньше, чем наружные диаметры их внешних торцов. Обеспечивается повышение качества смазывания. 1 ил.

Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. На участках ножек зубьев ширина зубьев выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления. Граница изменения ширины смещена в сторону оснований зубьев на величину радиального зазора для зубчатой передачи. Обеспечивается снижение издержек на изготовление зубчатого колеса и повышение прочности зубьев зубчатого венца. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями, ширина боковых поверхностей которых на участках их головок с двухпарным зацеплением, смещенных в сторону вершин зубьев на величину осевого зазора передачи, равна половине ширины боковых поверхностей ножек, и пару торцевых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Наружные диаметры накладок выполнены не меньше, чем диаметр окружности вершин зубьев, а толщина накладок между их внешней окружностью и окружностью, описываемой границей изменения ширины боковых поверхностей зубьев, меньше, чем толщина участков накладок с меньшим наружным диаметром. Уменьшение выполнено со стороны внутренних торцов накладок. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 1 ил.
Наверх