Зубчатое колесо

Авторы патента:

F16H55/12 - с диском или ободом, собранным из разъемных частей

Владельцы патента RU 2592175:

Мендрух Николай Викторович (RU)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, 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 венца соответствуют профилю и диаметру окружности вершин, расчетным для зубчатого венца данного колеса. Профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска, а на втором торце профильного кольца укреплено плоское кольцо с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру профильного кольца, и с наружным диаметром, не меньшим, чем диаметр окружности вершин зубчатого венца. Наружный диаметр диска и плоского кольца больше, чем наружный диаметр профильного кольца. Толщина диска с наружного его торца, по всей его окружности, на участках с радиусом, превышающим радиус вершин зубчатого венца, уменьшена до величины, не превышающей величину толщины плоского кольца. Достигается повышение качества смазывания рабочих поверхностей зубьев. 2 ил.

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

Известно зубчатое колесо, содержащее тело со ступицей и зубчатый венец с зубьями, изготовленными из одной заготовки (см., например, Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с., ил., стр. 44).

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что при его изготовлении из цельной заготовки, на изготовление тела со ступицей, используется тот же самый материал, что и на изготовление зубчатого венца - самого ответственного элемента зубчатого колеса, подвергающегося изнашиванию в процессе работы колеса, и требующего изготовление его из износостойкого материала.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2548446, кл. F16H 55/12, опубл. 20.04.2015 г., бюл. №11. Зубчатое колесо состоит из тела в виде диска со ступицей и зубчатого венца; причем наружный диаметр диска равен окружности вершин зубчатого венца; зубчатый венец выполнен в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубчатого венца, наружный профиль кольца соответствует профилю зубчатого венца, расчетного для данного колеса; кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска, а на втором торце кольца укреплено плоское кольцо, наружный и внутренний диаметры которого равны соответствующим диаметрам профильного кольца.

Недостаток прототипа состоит в том, что при работе колеса со смазыванием пластичным смазочным материалом этот смазочный материал вытесняется из зоны трения - с боковых (рабочих) поверхностей зубьев сопряженными зубьями парного колеса передачи. При этом смазочный материал перемещается на внутренние поверхности торцов диска и плоского кольца, вершины зубьев, окружные поверхности диска и плоского кольца и на наружные торцевые поверхности диска и кольца. Удаление смазочного материала из зоны трения ухудшает режим смазывания боковых (рабочих) поверхностей зубьев колеса и интенсифицирует процессы их изнашивания.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания боковых (рабочих) поверхностей зубьев колеса.

Для этого зубчатое колесо состоит из ступицы, тела в виде диска и зубчатого венца. Зубчатый венец выполнен в виде профильного кольца из полосы, наружный профиль и наружный диаметр которого соответствуют профилю и диаметру окружности вершин, расчетным для зубчатого венца данного колеса; профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска, а на втором торце профильного кольца укреплено плоское кольцо с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру профильного кольца, и с наружным диаметром, не меньшим, чем диаметр окружности вершин зубчатого венца; причем наружные диаметры диска и плоского кольца превышают наружный диаметр профильного кольца; а толщина диска с наружного его торца, по всей его окружности, на участках с радиусом, превышающим радиус вершин зубчатого венца, уменьшена до величины, не превышающей величины толщины плоского кольца.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: зубчатое колесо (вид с торца) - фиг. 1, то же (вид сбоку) - фиг. 2.

На чертеже показаны: ступица 1, диск 2 тела, зубчатый венец (профильное кольцо из полосы) 3, зубья 4 зубчатого венца, боковые (рабочие) поверхности 5 и 6 зубьев (4), плоское кольцо 7; ширина В зубчатого венца; толщина с полосы профильного кольца (зубчатого венца 3); диаметр Д_в окружности вершин зубчатого венца (наружный диаметр профильного кольца); радиус R_вп окружности впадин зубчатого венца; радиус R внутренней окружности профильного кольца; ширина (общая) В зубчатого венца (профильного кольца) 3; наружный диаметр Д_н (радиус R_н) диска 1 и плоского кольца 7; разница h между наружными радиусами R_н диска 1 (и кольца 7) и наружным радиусом (радиусом вершин зубчатого венца) R_в профильного кольца; толщина в_к плоского кольца (7); полная толщина в_д диска (1); уменьшенная толщина в диска (1).

Зубчатое колесо состоит из ступицы 1, тела в виде диска 2, и зубчатого венца 3, выполненного в виде профильного кольца из полосы толщиной с, с образованием зубьев 4 с боковыми (рабочими) поверхностями 5 и 6. Одним своим торцом профильное кольцо укреплено на торце диска 2, а на втором торце профильного кольца укреплено плоское кольцо 7. Профильное кольцо имеет внутренний диаметр R, наружный его диаметр равен диаметру окружности вершин Д_в расчетного зубчатого венца с радиусом окружности впадин R_вп. Наружные радиусы диска 1 и плоского кольца 7 выполнены большего радиуса (величиной R_н), чем радиус вершин R_в зубчатого венца колеса - на величину h. А толщина диска 1 с наружного его торца, по всей его окружности, на участках с радиусом, превышающим радиус вершин R_в зубчатого венца (на участке длиной R_н-R_в=h), уменьшена до величины в, не превышающей величину толщины в_к плоского кольца 7.

При работе зубчатого колеса со смазыванием пластичным смазочным материалом, этот смазочный материал в процессе зацепления зубьев колеса с зубьями парного колеса передачи, вытесняется этими зубьями с боковых (рабочих) поверхностей 5 и 6 зубьев 4 колеса. Превышение (h) наружных радиусов диска 1 и плоского кольца 7 над радиусом окружности вершин R_в зубчатого венца позволяет локализовать зону трения сопряженных зубьев парных колес передачи и предотвратить вытеснение пластичного смазочного материала из этой зоны. А выполнение толщины диска 1 уменьшенной (с величины с до величины в) на части поверхности диска 1 позволяет снизить расход материала, идущего на изготовление этого диска и зубчатого колеса в целом.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет предотвратить вытеснение пластичного смазочного материала из зоны трения сопряженных зубьев парных колес передачи, и тем самым повысить качество смазывания зубьев колеса; а выполнение част диска (тела) колеса меньшей толщины, позволяет снизить расход материала, идущего на изготовление диска и плоского кольца увеличенного диаметра.

Зубчатое колесо, содержащее ступицу, тело в виде диска и зубчатый венец, выполненный в виде профильного кольца из полосы, наружный профиль и наружный диаметр которого соответствуют профилю и диаметру окружности вершин, расчетным для зубчатого венца данного колеса; профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска, а на втором торце профильного кольца укреплено плоское кольцо с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру профильного кольца, и с наружным диаметром, не меньшим, чем диаметр окружности вершин зубчатого венца, отличающееся тем, что наружные диаметры диска и плоского кольца больше, чем наружный диаметр профильного кольца; а толщина диска с наружного его торца, по всей его окружности, на участках с радиусом, превышающим радиус вершин зубчатого венца, уменьшена до величины, не превышающей величину толщины плоского кольца.

Похожие патенты:

Зубчатое колесо // 2592165

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), укрепленных на торцах ступицы, и зубчатый венец.

Зубчатое колесо // 2592164

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.

Зубчатое колесо // 2592162

Зубчатое колесо // 2592161

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.

Зубчатое колесо // 2588697

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).

Зубчатое колесо // 2588192

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.

Зубчатое колесо // 2585686

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.

Зубчатое колесо // 2585685

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.

Зубчатое колесо // 2585681

Зубчатое колесо // 2585678

Зубчатое колесо // 2595047

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами большого диаметра с ударным режимом нагружения зубьев разновеликой амплитуды по окружностям колес. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев. Участки кольцевых накладок между соседними парами зубьев выполнены дугообразной формы, изогнутыми в плоскости вращения зубчатого колеса в направлении от его центра, а величины радиусов кривизны этих участков кольцевых накладок прямо пропорциональны величинам амплитуд ударного нагружения зубьев. Обеспечивается демпфирование ударных нагрузок, действующих на зубья колеса большого диаметра. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2595049

Изобретение относится к зубчатым передачам с цилиндрическими колесами, имеющими широкие зубчатые венцы с непрямыми зубьями. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело зубчатого колеса в виде диска, венцовое колесо и зубчатый венец. На зубчатом колесе с обоих торцов укреплена пара опорных колец с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру венцового колеса. Кольца имеют в сечении вид прямоугольных треугольников. Каждое опорное кольцо укреплено на внутренней поверхности венцового колеса и торце тела зубчатого колеса. К третьей поверхности каждого опорного кольца в районе области зацепления зубчатого колеса с парным колесом зубчатой передачи примыкают своими поверхностями катания опорные ролики, установленные с возможностью своего свободного вращения на осях, укрепленных неподвижно относительно вращающегося зубчатого колеса. Проекции осей на торцы тела зубчатого колеса расположены радиально относительно зубчатого колеса. Опорные ролики расположены симметрично относительно линии центров парных зубчатых колес. Расстояние между крайними опорными роликами больше, чем величина ширины зоны зацепления парных зубчатых колес. Достигается повышение прочности зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2595053

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок с наружными диаметрами, равными диаметру окружности вершин зубьев, и с внутренним диаметром, меньшим диаметра окружности оснований зубьев. Наладки выполнены разновеликой толщины в радиальной плоскости колеса, и имеют максимальную толщину в области головок зубьев и минимальную в области ножек зубьев. Изменение толщины выполнено одноступенчато. Накладки укреплены на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Каждая накладка выполнена составной, состоящей из двух отдельных концентрических кольцевых накладок. Кольцевые накладки отличны друг от друга по величине вышеуказанных толщин и прилегают друг к другу по границе изменения их взаимной толщины. Накладка меньшей толщины по своему внешнему периметру укреплена также на внутреннем периметре второй накладки, для чего она снабжена кольцевым выступом, расположенным перпендикулярно ее наружному торцу. Обеспечивается экономия материала при изготовлении зубчатого колеса. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2595062

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в крупномодульных зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо состоит из тела, зубчатого венца с зубьями и пары кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. На каждом участке перекрытия накладками впадин зубчатого венца как минимум в одной из пары накладок выполнено сквозное отверстие, расположенное с примыканием к окружности впадин зубчатого венца. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2595212

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к зубчатым передачам, смазываемым пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и торцах тела. В боковых поверхностях зубьев, на участках примыкания этих поверхностей к торцевым накладкам, выполнены канавки. Канавки имеют ширину не меньшую, чем необходимый зазор между торцевыми накладками и торцами зубьев парного колеса передачи. Достигается повышение качества смазывания. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2597745

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 колеса зуба, и имеющих рабочую поверхность, равную 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. В пазах кольцевых накладок выполнены ответные углубления, одна кольцевая накладка выполнена съемной, а на месте отсутствующих поверхностей вершин зубьев расположены перемычки, изготовленные заодно с пластинами, но толщиной меньшей, чем толщина пластин. Обеспечивается снижение материалоемкости и повышение ремонтопригодности. 4 ил.

Зубчатое колесо // 2598126

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами внутреннего зацепления. Зубчатое колесо преимущественно внутреннего зацепления содержит ступицу, тело в виде диска, венцевое колесо и зубчатый венец с зубьями, которые ориентированы радиально в сторону ступицы, а между внутренними торцами зубчатого венца и телом выполнен технологический зазор. В технологическом зазоре установлена вставка в виде плоского кольца, толщина которого равна высоте зазора. Кольцо прилегает к внутренней поверхности венцевого колеса, а профиль поверхности кольца, которая обращена в сторону ступицы, идентичен профилю зубчатого венца колеса. Достигается улучшение экспуатационных характеристик колеса и повышение надежности его работы. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2600283

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в тяжело нагруженных зубчатых передачах, подверженных ударным нагрузкам. Зубчатое колесо, преимущественно крупномодульное, содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев с примыканием к их вершинам. Участки накладок, расположенные между соседними зубьями, имеют кривизну внешнего профиля большую, чем кривизна окружности вершин зубчатого венца колеса. Кривизна внутреннего профиля накладок эквидистантна кривизне их внешнего профиля. Обеспечивается демпфирование ударных нагрузок, воздействующих на зубья колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2600341

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 зубьев, укрепленных своими торцами между дисками. Рабочие участки боковых поверхностей зубьев соответствуют расчетным для зубьев данного колеса, а нерабочие участки этих поверхностей выполнены в виде плоскостей, ориентированных радиально относительно колеса. Размер этих плоскостей по высоте зубьев равен величине осевого зазора зубчатого венца. Соосно оси колеса расположено жесткое кольцо шириной, равной ширине зубчатого венца, и наружным диаметром, равным диаметру окружности оснований зубчатого венца. Кольцо жестко укреплено между дисками и на основаниях зубьев, с примыканием к этим основаниям по всей их поверхности. Обеспечивается повышение прочности колеса. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2600352

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными тяжелонагруженными зубчатыми колесами большого диаметра с разными режимами нагружения зубьев, в том числе ударными, по окружности колеса. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. На участках окружности колеса с ударным нагружением зубьев крепление накладок на торцах зубьев выполнено не по всей высоте зубьев, а со смещением верхней границы крепления от вершин зубьев в сторону их оснований. Обеспечивается повышение надежности работы зубчатого колеса. 2 ил.