Зубчатое колесо

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.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах с крупномодульными колесами, смазываемыми пластичными смазочными материалами.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев, наружный диаметр накладок равен диаметру окружности вершин зубьев, а внутренний их диаметр больше диаметра окружности впадин зубьев - см., например, АС СССР №1578406, кл. F16Н 55/12, опубл. 15.07.90 г., Бюл. №26. Кольцевые накладки, связывающие между собой зубья колеса, повышают их изгибную прочность и способствуют предотвращению изломов зубьев.

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что при смазывании зубьев колеса пластичным смазочным материалом, этот материал вытесняется из зоны зацепления колеса (с боковых поверхностей его зубьев) с парным колесом зубчатой передачи - на торцы колеса (через зазоры между торцевыми кольцевыми накладками и телом колеса), смазочный материал попадает на торцы зубьев и торцы тела колеса. При этом вытесненный смазочный материал исключается из процесса смазывания боковых (рабочих) поверхностей зубьев колеса, это интенсифицирует процессы изнашивания зубьев и способствует перерасходу смазочного материала.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2529941, кл. F16Н 55/12, опубл. 10.10.2014 г., Бюл. №28. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо состоит из тела, зубчатого венца с зубьями и пары торцевых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу; наружный диаметр накладок равен диаметру окружности вершин зубчатого венца; накладки выполнены разновеликой толщины в радиальной плоскости колеса; в области головок зубьев толщина накладок максимальна, а в области ножек зубьев и тела колеса минимальна, причем изменение толщины выполнено одноступенчато. Участки накладок, примыкающие к головкам зубьев и имеющие большую толщину, выполняют силовую функцию, связывая между собой зубья колеса и повышая при этом их изгибную прочность. Участки накладок, примыкающие к ножкам зубьев и телу колеса, и имеющие меньшую толщину, выполняют герметизирующую функцию, предотвращая вытеснение смазочного материала из зоны зацепления зубьев на торцы колеса и локализуя зону зацепления зубчатого колеса.

Недостаток прототипа состоит в том, что торцевые кольцевые накладки по всей своей ширине выполнены цельными, в то время, как функция разных участков накладок (по радиусу колеса) различны: утолщенные участки накладок, укрепленные на торцах головок зубьев, выполняют силовую функцию и подвержены воздействию нагрузок, которые испытывают зубья колеса при их нагружении в передаче. А остальные участки накладок (меньшей толщины) для восприятия нагрузок не предназначены (они выполняют только герметизирующую функцию, отделяя зоны зацепления зубьев - впадины зубчатого венца - от торцов колеса). Выполнение же накладок цельными, приводит к неоправданному перерасходу материала, идущего на их изготовление, в частности - металла, как прочного материала, необходимого для изготовления силовых участков накладок.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса.

Для этого зубчатое колесо состоит из тела, зубчатого венца с зубьями и пары торцевых накладок с наружным диаметром, равными диаметру окружности вершин зубьев и с внутренним диаметром, меньшим диаметра окружности оснований зубьев, выполненных разновеликой толщины в радиальной плоскости колеса, имеющих максимальную толщину в области головок зубьев и минимальную в области ножек зубьев, у которых изменение толщины выполнено одноступенчато и которые укреплены на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Каждая накладка выполнена составной, состоящей из двух отдельных концентрических кольцевых накладок, отличных друг от друга по величине вышеуказанных толщин, прилегающих друг к другу по границе изменения их взаимной толщины; причем накладка меньшей толщины по своему внешнему периметру укреплены также на внутреннем периметре парной накладки, для чего она снабжена кольцевым выступом, расположенным перпендикулярно ее наружному торцу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса - вид сбоку в сечении.

На чертеже показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, силовые кольцевые накладки 3 и 4, дополнительные кольцевые накладки 5 и 6, кольцевые выступы 7; диаметр Дв окружности вершин зубчатого венца; диаметр До окружности оснований зубчатого венца; ширина С1 силовых накладок; ширина С2 дополнительных накладок; внутренние диаметры Д1 силовых накладок, внутренние диаметры Д2 дополнительных накладок, наружные диаметры Д3 кольцевых выступов.

Зубчатое колесо состоит из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2. На торцах зубьев 2 и участках торцов тела 1, прилегающих к зубчатому венцу, укреплены кольцевые торцевые накладки: в области головок зубьев укреплены силовые кольцевые накладки 3 и 4 толщиной С1, имеющие наружный диаметр, равный диаметру Дв окружности вершин зубьев и внутренний диаметр Д1; в области ножек зубьев укреплены дополнительные (герметизирующие) кольцевые накладки 5 и 6 толщиной С2, имеющие наружный диаметр, равный Д1 и внутренний диаметр Д2, меньший диаметра До окружности оснований зубьев. Накладки, расположенные с каждого из торцов колеса, скреплены между собой также посредством кольцевых выступов 7, которыми снабжены накладки меньшей толщины (5 и 6), эти выступы (7) расположены перпендикулярно наружным торцам этих накладок. При большом размере C1 выступы 7 могут иметь вид плоского кольца (скрепленного с плоскостью соответствующей накладки - 3 и 4 - обращенной к центру колеса); а при небольшом размере С1, выступы 7 могут иметь вид профильного кольца, имеющего в поперечном своем сечении Г-образный вид (см. чертеж). Силовые накладки 3 и 4 выполняются из материала, устойчивого к воздействию нагрузок (металла), дополнительные накладки 5 и 6 могут быть выполнены из пластмассы.

При работе зубчатого колеса в передаче, зубья 2 колеса испытывают изгибающие нагрузки, способные привести к излому зубьев. Силовые кольцевые накладки 3 и 4, укрепленные на торцах зубьев 2 зубчатого венца, связывают между собой зубья 2 колеса, тем самым - повышают жесткость зубчатого венца и изгибную прочность зубьев. Дополнительные накладки 5 и 6, локализуют зону зацепления зубьев 2 колеса с зубьями парного колеса и предотвращают вытеснение пластичного смазочного материала на торцы колеса.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса наиболее оптимальна. Она позволяет экономить материал (металл) идущий на изготовление торцевых накладок. Кроме того, данная конструкция зубчатого колеса позволяет устанавливать дополнительные (герметизирующие) накладки (5 и 6) на колеса, которые изначально были изготовлены только с силовыми накладками (3 и 4). А также повышать качество смазывания пластичными смазочными материалами при замене смазочного материала - с жидкого на пластичный.

Зубчатое колесо, преимущественно крупномодульное тяжелонагруженное, смазываемое пластичным смазочным материалом, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубьев, и внутренним диаметром, меньшим диаметра окружности оснований зубьев, выполненных разновеликой толщины в радиальной плоскости зубчатого колеса, имеющих максимальную толщину в области головок зубьев и минимальную в области ножек зубьев, у которых изменение толщины выполнено одноступенчато и которые укреплены на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, отличающееся тем, что каждая торцевая накладка выполнена составной, состоящей из двух отдельных концентрических кольцевых накладок, отличных друг от друга по величине вышеуказанных толщин, прилегающих друг к другу по границе изменения их взаимной толщины; причем кольцевая накладка меньшей толщины по своему внешнему периметру укреплена также на внутреннем периметре второй кольцевой накладки, для чего она снабжена кольцевым выступом, расположенным перпендикулярно ее наружному торцу.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах, работающих в режиме ударного нагружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, имеющих внутренний и наружный периметры в форме окружностей и укрепленных на торцах зубьев и участков торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Наружный диаметр накладок больше диаметра делительной окружности колеса и меньше диаметра окружности вершин зубчатого венца. Обеспечивается повышение надежности и снижение издержек на изготовление зубчатого колеса. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами большого диаметра с разными режимами нагружения зубьев по окружностям колес. Зубчатое колесо состоит из тела, зубчатого венца с зубьями и пары плоских кольцевых накладок с наружным и внутренним периметрами в форме окружностей с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, и внутренним диаметром большим, чем диаметр окружности впадин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев. На участках окружности колеса с ударным режимом нагружения зубьев, соответствующие участки накладок смещены радиально относительно окружности вершин зубчатого венца в сторону центра колеса. Обеспечивается повышение изгибной прочности зубьев и плавность работы зубчатого колеса. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжело нагруженных зубчатых передачах, подверженных ударным нагрузкам. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями высотой и пару плоских кольцевых накладок шириной а, укрепленных на торцах зубьев. Участки накладок, прилегающие к торцам зубьев и укрепленные на них, смещены радиально относительно вершин зубьев в сторону центра колеса. Участки накладок, расположенные между соседними зубьями, имеют кривизну внешнего профиля большую, чем кривизна окружности, в которую вписываются внешние стороны участков накладок, укрепленных на торцах зубьев. Кривизна внешнего профиля участков пластин, расположенных между соседними зубьями, эквидистантна кривизне их внешнего профиля. Обеспечивается повышение надежности работы зубчатого колеса. 2 ил.

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.

Наверх