Зубчатое колесо



Зубчатое колесо
Зубчатое колесо

 


Владельцы патента RU 2585435:

Мендрух Николай Викторович (RU)

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 зубьев, укрепленных своими торцами между внутренними торцами дисков. Каждый зуб выполнен из участка отрезка полосы шириной по всей своей длине, равной ширине зубчатого венца. Участок отрезка полосы, с одного конца, изогнут по форме зуба, начиная с основной окружности зубчатого колеса, с образованием своей внешней поверхностью поверхностей зуба, идентичных расчетным для зуба данного зубчатого колеса: рабочего участка одной боковой поверхности, вершины зуба и рабочего участка другой боковой поверхности до основной окружности зубчатого колеса. Остальная часть отрезка полосы отогнута, начиная с основной окружности зубчатого колеса, по его радиусу и прилегает к ступице, отрезок полосы по всей своей длине, обоими своими торцами укреплен на внутренних торцах обоих дисков. Объем между внутренними торцами дисков и ступицей заполнен затвердевшим расплавом, например пластмассы, с максимальным наружным размером, не большим чем радиус окружности впадин. Участки наружных поверхностей расплава, расположенные между соседними отрезками полос, погруженными в расплав, выполнены плоскими. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 2 ил.

 

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

Известно зубчатое колесо, состоящее из ступицы, тела в виде диска и зубчатого венца с зубьями, нарезанными по внешней окружности тела, см., например, Березовский 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. 60, рис. 4.1, а.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что зубчатый венец, состоящий из связанных между собой по своим основаниям зубьев, малоремонтопригоден: в случае выхода из строя (поломки) одного или нескольких зубьев зубчатого венца возникает необходимость замены колеса целиком. Кроме того, зубья зубчатого колеса передают и воспринимают нагрузки - при работе с парным колесом в передаче - только рабочими участками своих боковых поверхностей, а участки боковых поверхностей, расположенные между рабочими участками и окружностями впадин зубьев, в работе не участвуют; поэтому выполнение зубьев по их полной, расчетной, высоте - от окружности вершин зубьев до окружности их впадин - приводит к нерациональному расходованию материала, идущего на изготовление зубьев и колеса в целом.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего 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, причем зубья выполнены усеченными по своим основаниям с сохранением рабочих участков своих боковых поверхностей, см. положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке №2013153311/11 от 29.11.2013 г., кл. F16H 55/12.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что его зубья выполнены сплошными, что приводит к перерасходу материала, идущего на их изготовление.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижение издержек на его изготовление, с сохранением их прочностных характеристик.

Для этого 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; причем каждый зуб выполнен из участка отрезка полосы шириной, по всей своей длине, равной ширине зубчатого венца; этот участок, начиная с одного конца отрезка полосы, изогнут по форме зуба, начиная с основной окружности колеса, и с образованием своей внешней поверхностью поверхностей зуба, идентичных расчетным для зуба данного колеса - рабочего участка одной боковой поверхности, вершины зуба и рабочего участка другой боковой поверхности - до основной окружности колеса; остальная часть отрезка полосы отогнута, начиная с основной окружности колеса, по радиусу колеса и прилегает к ступице; отрезок полосы, по всей своей длине, обоими своими торцами укреплен на внутренних торцах обоих дисков; объем между внутренними торцами дисков и ступицей заполнен затвердевшим расплавом, например пластмассы, с максимальным наружным размером относительно центра колеса, не большим, чем радиус окружности впадин; причем участки наружных поверхностей расплава, расположенные между соседними отрезками полос, погруженными в расплав, выполнены плоскими.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатое колесо (вид с торца, с местным сечением в плоскости вращения колеса) - фиг. 1, и то же колесо (вид сбоку, в сечении) - фиг. 2.

На чертеже показаны: ступица 1, тело колеса в виде пары дисков 2 и 3, вершины 4 зубьев, рабочие участки 5 и 6 боковых поверхностей зубьев, ребра жесткости 7; радиус R1 окружности вершин зубьев (4), радиус R2 основной окружности колеса, длина l рабочего участка боковой поверхности зуба, затвердевший расплав 8, максимальный габарит R3 расплава, зазор Δ, направление вращения ω колеса, внутренние поверхности 10, 11 рабочих участков боковых зубьев.

Зубчатое колесо состоит из ступицы 1, на обоих торцах которой укреплена пара дисков 2 и 3 с наружным радиусом R1, равным радиусу вершин 4 зубьев колеса; зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных между собой зубьев; каждый зуб выполнен из участка отрезка полосы шириной, по всей своей длине, равной ширине зубчатого венца; этот участок, начиная с одного конца полосы, изогнут по форме зуба, начиная с основной окружности колеса (радиусом R2), и с образованием своей внешней поверхностью поверхностей зуба, идентичных расчетным для зуба данного колеса - расчетного участка (длиной l) одной боковой поверхности, вершины (4) зуба и рабочего участка 6 другой боковой поверхности до основной окружности (радиусом R2); остальная часть (7) отрезка полосы отогнута, начиная с основной окружности колеса, по его радиусу и прилегает к ступице (1); полоса по всей своей длине, обоими своими торцами укреплена на внутренних торцах дисков (2 и 3) с образованием ребер жесткости (участок 7 полосы), объем между внутренними торцами дисков 2, 3 и ступицей 1 заполнен затвердевшим расплавом 8, например пластмассы, с максимальным наружным размером R3 относительно центра колеса, не большим чем радиус окружности впадин; при этом между основной окружностью (радиусом R2 и максимальным габаритом (R3) расплава образуется зазор Δ; участки наружных поверхностей 9 расплава 8, расположенные между соседними отрезками полос 7, погруженными в расплав (8), выполнены плоскими.

При работе колеса в зацеплении с парным колесом передачи рабочие нагрузки передаются и воспринимаются колесом посредством рабочих участков 5 и 6 боковых поверхностей каждого зуба, расположенных между окружностью вершин (с радиусом R1) и основной окружностью (с радиусом R2) колеса; участки 7 полос, из которых изготовлены зубья колеса и которые укреплены между внутренними торцами дисков 2 и 3, образуют ребра жесткости, повышая прочность колеса в целом. Присутствие затвердевшего расплава 8 между торцами дисков 2, 3, ступицей 1 и отрезками полос 7 (ребер жесткости) способствует повышению жесткости конструкции колеса. Кроме того, при наличии расплава 8 его наружных поверхностей 9 (выполненных плоскими для удобства выполнения этих поверхностей) образуются полости между этими поверхностями (9), участками 7, отрезков полос, внутренними поверхностями вершин (4) и внутренними поверхностями 10 и 11 рабочих участков боковых сторон зубьев, имеющих зазор Δ между одной боковой стороной зуба и расплавом 8. Наличие этих полостей позволяет при работе колеса с картерным смазыванием жидким смазочным материалом методом погружения захватывать этими полостями смазочный материал (при вращении колеса по направлению ω) и переносить его в зону зацепления с парным колесом передачи (наличие вышеуказанных поверхностей в совокупности с поверхностями 7 и 6 опережающих зубьев колеса образуют смазочные ванны, в которых происходит зацепление сопряженных зубьев парных колес, что улучшает режим смазывания сопряженных колес).

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить издержки на его изготовление - за счет выполнения зубьев не цельными; прочность колеса при этом обеспечивается наличием ребер жесткости, выполненных из части элементов (полос), из которых изготовлены сами зубья, наличие застывшего расплава повышает прочность колеса. Кроме того, конструкция данного колеса позволяет повысить качество смазывания колеса жидкими смазочными материалами при его картерном смазывании методом погружения.

Зубчатое колесо, содержащее 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 внутренними торцами дисков, отличающееся тем, что каждый зуб выполнен из участка отрезка полосы шириной, по всей своей длине, равной ширине зубчатого венца, участок отрезка полосы, с одного конца, изогнут по форме зуба, начиная с основной окружности зубчатого колеса, с образованием своей внешней поверхностью поверхностей зуба, идентичных расчетным для зуба данного зубчатого колеса: рабочего участка одной боковой поверхности, вершины зуба и рабочего участка другой боковой поверхности до основной окружности зубчатого колеса, остальная часть отрезка полосы отогнута, начиная с основной окружности зубчатого колеса, по его радиусу и прилегает к ступице, отрезок полосы по всей своей длине, обоими своими торцами укреплен на внутренних торцах обоих дисков, объем между внутренними торцами дисков и ступицей заполнен затвердевшим расплавом, например пластмассы, с максимальным наружным размером, не большим чем радиус окружности впадин, причем участки наружных поверхностей расплава, расположенные между соседними отрезками полос, погруженными в расплав, выполнены плоскими.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в малонагруженных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде профильного кольца, соединенного со ступицей спицами, и зубчатого венца, выполненного в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо состоит из ступицы, тела в виде диска и зубчатого венца, выполненного в виде профильного кольца из полосы, наружный профиль и наружный диаметр которого соответствуют профилю и диаметру окружности вершин, расчетным для зубчатого венца данного колеса.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде пары дисков, укрепленных на обоих торцах ступицы и имеющих наружный радиус, равный радиусу окружности вершин колеса, и зубчатый венец, выполненный из отдельных, не связанных между собой зубьев, укрепленных своими торцами между дисками.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо состоит из ступицы, тела в виде пары дисков, укрепленных на обоих торцах ступицы и имеющих наружный радиус, равный радиусу окружности вершин зубьев колеса, и зубчатого венца, состоящего из отдельных, не связанных между собой зубьев.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело со ступицей, выполненное в виде пары дисков, укрепленных на торцах ступицы и торцах зубчатого венца, выполненного в виде отдельных, не связанных между собой зубьев, укрепленных своими торцами между дисками.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, содержащих блоки зубчатых колес. Блок зубчатых колес, преимущественно смазываемый пластичным смазочным материалом, содержит несколько зубчатых венцов с телами разного диаметра, расположенными на одной общей ступице, между которыми выполнены одна рабочая и несколько технологических канавок.

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, содержащих блоки зубчатых колес. Блок зубчатых колес, преимущественно смазываемый пластичным смазочным материалом, содержит несколько зубчатых венцов с телами разного диаметра, расположенными на одной общей ступице, между которыми выполнены одна рабочая и несколько технологических канавок.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами внутреннего зацепления. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде диска, венцевое колесо и зубчатый венец с зубьями.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, зубчатый венец, обод и тело в виде диска, толщина которого меньше ширины обода.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано для крупномодульных зубчатых колес большого диаметра, зубья которых по окружности зубчатого венца подвержены неодинаковому по величине нагружению, постоянному при каждом полном обороте колеса для каждого из зубьев.

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. Зубья выполнены из отрезков полосы шириной, равной ширине зубчатого венца, и изогнутых по форме зубьев с образованием своими внешними поверхностями поверхностей, идентичных расчетным для зубьев колеса. Внутренние полости зубьев по всей ширине зубчатого венца заполнены вставками из застывшего расплава, например пластмассы. Высота вставок больше высоты зубьев. Нижние части вставок в плоскости вращения колеса заострены симметрично относительно радиальных осей симметрии зубьев. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в малонагруженных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело и зубчатый венец, выполненный в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, наружный профиль которого соответствует расчетному профилю зубчатого венца зубчатого колеса. Профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце тела. Тело выполнено в виде плоского кольца, соединенного со ступицей спицами, наружный диаметр плоского кольца равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, а внутренний диаметр плоского кольца равен внутреннему диаметру профильного кольца. Спицы расположены со стороны того же торца плоского кольца, что и профильное кольцо. Они укреплены на этом торце плоского кольца между выступами профильного кольца, образующими боковые поверхности зубьев зубчатого венца по оси их симметрии на участках от внутренней окружности плоского кольца до вершин зубьев с примыканием к вершинам и креплением к ним. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в маслонагруженных крупномодульных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела зубчатого колеса, примыкающего к зубчатому венцу. Зубчатый венец состоит из отдельных не закрепленных на теле зубчатого колеса зубьев. Каждый зуб состоит из пары пластин, изогнутых по профилю боковых рабочих поверхностей расчетного для данного зубчатого колеса зуба и имеющих рабочие поверхности, равные по площади рабочим поверхностям расчетного зуба. Пластины по всей своей длине установлены в пазах, выполненных в накладках, с образованием при этом профиля, соответствующего профилю рабочих поверхностей расчетного зуба. Торцы пластин снабжены фиксирующими выступами. В пазах накладок выполнены ответные углубления. Одна накладка выполнена съемной, а объемы по всей высоте зубьев, между окружностью вершин и окружностью впадин, образованные внутренними поверхностями пластин и внутренними поверхностями накладок, заполнены вставками, перекрывающими зазоры между наружными поверхностями пластин и телом колеса по нормали к этому телу. Обеспечивается повышение ремонтопригодности зубчатого колеса. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде пары дисков, укрепленных на обоих торцах ступицы и имеющих наружный радиус, равный радиусу окружности вершин зубчатого колеса, и зубчатый венец, выполненный из отдельных не связанных между собой зубьев, укрепленных своими торцами между дисками. Каждый зуб выполнен из полосы шириной, равной ширине зубчатого венца. Полоса изогнута по форме зуба с образованием своей внешней поверхностью поверхности зуба, идентичной расчетной для зуба данного зубчатого колеса: вершины зуба и рабочих участков обеих боковых поверхностей, расположенных между окружностью вершин и основной окружностью. Отстающие по направлению вращения зубчатого колеса боковые поверхности всех зубьев ниже основной окружности зубчатого колеса ориентированы по радиусам зубчатого колеса и соединены по всей своей ширине с кольцом, ширина которого равна ширине зубчатого венца, укрепленным своими торцами между внутренними торцами дисков и соосным зубчатому колесу. Наружный радиус кольца выполнен не больше радиуса расчетной для зубчатого колеса окружности впадин. В кольце, между соседними зубьями, выполнено сквозное отверстие, соединенное патрубком со сквозным отверстием в ступице. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в малонагруженных крупномодульных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела зубчатого колеса, примыкающего к зубчатому венцу. Зубчатый венец состоит из отдельных не закрепленных на теле зубчатого колеса зубьев. Каждый зуб состоит из пары пластин, изогнутых по профилю боковых рабочих поверхностей расчетного для данного зубчатого колеса зуба и имеющих рабочие поверхности, равные по площади рабочим поверхностям расчетного зуба. Пластины по всей своей длине установлены в пазах, выполненных в кольцевых накладках с образованием при этом профиля, соответствующего профилю рабочих поверхностей расчетного зуба. Торцы пластин снабжены фиксирующими выступами, а в пазах кольцевых накладок выполнены ответные углубления. Одна кольцевая накладка выполнена съемной, а зазоры между верхними концами пар пластин на месте отсутствующих поверхностей вершин зубьев перекрыты заглушками, укрепленными на внутренних поверхностях концов пластин. Обеспечивается повышение ремонтопригодности зубчатого колеса. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в малонагруженных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело и зубчатый венец, выполненный в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, наружный профиль которого соответствует расчетному профилю зубчатого венца зубчатого колеса. Профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце тела. Тело выполнено в виде плоского кольца, соединенного со ступицей спицами, наружный диаметр плоского кольца равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, а внутренний диаметр плоского кольца равен внутреннему диаметру профильного кольца. Спицы укреплены на торце плоского кольца, обратном торцу крепления профильного кольца, а наружный диаметр спиц равен наружному диаметру плоского кольца. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к зубчатым передачам с колесами внутреннего зацепления. Зубчатое колесо содержит ступицу (1), тело (2) в виде диска, венцовое колесо (3) и зубчатый венец (4) с зубьями (5). Между торцом венца (4) и торцом тела (2) расположен технологический зазор (а) на всю высоту зубьев венца. В зазоре (а) установлена технологическая вставка (6), с высотой, равной высоте технологического зазора (а) с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру Д1 венцового колеса (3), и с внутренним диаметром, равным диаметру Д2 окружности вершин зубчатого венца (4). Внутренний профиль кольцевой вставки (6) идентичен профилю зубчатого венца (4) колеса. Между ступицей (1) и окружностью Д3, описываемой в плане на теле (2) колеса точками вершин зубьев парной шестерни (7) диаметром Дш, с минимальным зазором Δ относительно этой окружности, на теле (2) колеса, перпендикулярно ему и соосно оси вращения колеса, укреплено тонкое кольцо (8) шириной (в1). Верхняя часть (9) кольца (8) (шириной в2) отогнута под тупым углом в сторону ступицы 1 колеса. Достигается повышение эксплуатационных характеристик устройства. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело со ступицей (1), выполненное в виде пары дисков (2) и (3), укрепленных на торцах ступицы и торцах зубчатого венца. Венец выполнен в виде отдельных зубьев (4), не связанных между собой. Зубья усечены по своим основаниям (5) с сохранением рабочих участков (6) своих боковых поверхностей. Между основаниями зубьев и осью колеса, соосно ему, с зазором относительно оснований, равным величине осевого зазора колеса, расположено кольцо (7) шириной, равной ширине зубьев. Кольцо укреплено своими торцами между внутренними торцами дисков. Между основаниями зубьев и кольцом расположены вставки, имеющие в плане размеры, равные размеру проекции оснований на кольце, и перекрывающие зазоры между основаниями зубьев и кольцом по всей этой проекции. Достигается повышение эксплуатационных характеристик. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо состоит из ступицы, тела в виде диска и зубчатого венца, выполненного в виде профильного кольца из полосы. Наружный профиль и наружный диаметр профильного кольца соответствуют профилю и диаметру окружности вершин, расчетным для зубчатого венца данного колеса. Профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска, а на другом торце укреплено плоское кольцо с внутренним и наружным диаметрами, равными соответствующим диаметрам профильного кольца. Ширина профильного кольца больше, чем сумма расчетной ширины зубчатого венца для данного колеса и пары технологических зазоров между внутренними торцами диска и плоского кольца с торцами зубчатого венца парного колеса передачи. Достигается повышение качества смазывания. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу (1), тело в виде пары дисков (2) и (3) и зубчатый венец, выполненный из отдельных, не связанных между собой зубьев, укрепленных своими торцами между дисками. Диски (2) и (3) укреплены на обоих торцах ступицы и имеют наружный радиус, равный радиусу R1 окружности вершин колеса. Каждый зуб выполнен из полосы шириной, равной ширине зубчатого венца. Эта полоса изогнута по форме зуба с образованием своей внешней поверхностью поверхности зуба, идентичной расчетной для зуба данного колеса - вершины (4) зуба и рабочих участков (5) и (6) боковых поверхностей, расположенных между окружностью вершин радиусом R1 и основной окружностью радиусом R2. Отстающие по направлению вращения ω колеса боковые поверхности всех зубьев - ниже основной окружности колеса - ориентированы по радиусам (8) колеса и соединены по всей своей ширине с кольцом (9). Достигается повышение качества смазывания. 2 ил.
Наверх