Зубчатое колесо

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с консольными расположением колес на валах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, у которого головки зубьев выполнены переменной ширины, зависящей обратно пропорционально от кратности зацепления. Зубья выполнены несимметричными, имеющими в главной поперечной своей плоскости сечения вид перевернутой буквы «Г». Граница изменения ширины головок смещена в сторону вершин зубьев на величину половины осевого зазора передачи. Кольцевая накладка, укрепленная на торцах зубьев с высотой, равной полной высоте зубчатого венца, имеет наружный диаметр, равный диаметру окружности вершин зубчатого венца. Наружный диаметр второй кольцевой накладки равен диаметру окружности, описываемой границей изменения ширины головок зубьев. Колесо устанавливают на консольном валу с обращением в сторону вала торцов зубьев с высотой, равной полной высоте зубчатого венца. Обеспечивается улучшение прочности зубьев зубчатого колеса. 2 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 не одинакова 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 при несимметричном нагружении зубьев колеса (например, при консольном расположении зубчатого колеса на валу) головки зубьев по своей ширине нагружены неравномерно; причем нагружение увеличивается при увеличении расстояния между этими участками головок и валом. Это приводит к перенагрузке головок, что увеличивает их изнашивание и может привести к поломке зубьев.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса - снижения издержек на его изготовление и повышение 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; граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев; причем зубья выполнены несимметричными, имеющими в своем поперечном сечении вид перевернутой буквы «Г», высота вертикальной составляющей которой равна полной высоте зубчатого венца; величина смещения равна половине осевого зазора передачи; наружный диаметр кольцевой накладки, укрепленной на торцах зубьев, имеющих высоту, равную высоте зубчатого венца, равен диаметру окружностей вершин зубчатого венца; а наружный диаметр второй кольцевой накладки равен диаметру окружности, описываемой границей изменения ширины головок зубьев.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса (вид с торца в разрезе) - фиг. 1, то же (вид сбоку в сечении) - фиг. 2.

На чертежах показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, кольцевые накладки 3 и 4; окружность вершин 5 зубьев (диаметром Дв), окружность впадин 6 зубьев, начальная окружность 7, внутренняя окружность 8 кольцевых накладок 3 и 4 (диаметром Д), ширина В зубчатого венца, осевой зазор с передачи, высота h зуба полная (высота зубчатого венца), длина боковой поверхности l зуба, полюсная линия р-р зуба, участки боковых поверхностей зуба с двухпарным зацеплением а-b и c-d (длиной l1 и l2), участок с однопарным зацеплением b-с (длиной l3).

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару кольцевых накладок 3 и 4, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела. Зубья выполнены несимметричной формы, имеющими в поперечном сечении вид перевернутой буквы «Г». Участки головок зубьев с двухпарным зацеплением, со смещением на величину с/2 в сторону вершин выполнены шириной В/2. Одна кольцевая накладка (3), укрепленная на торцах зубьев с полной высотой зубчатого венца h, имеет наружный диаметр, равный диаметру окружности вершин зубчатого венца (Дв), а вторая кольцевая накладка (4), укрепленная на противоположных торцах, имеет наружный диаметр, равный диаметру окружности, описываемой границей изменения ширины головок зубьев.

При работе колеса в передаче его зубья участвуют в однопарном зацеплении с зубьями сопряженного парного колеса (участки а-b и c-d) и в двухпарном зацеплении (участок b-с). Этот фактор учитывается разностью ширины головок зубьев. Смещение границы изменения ширины на величину с/2 в сторону вершин зубьев учитывает возможные неточности сборки колеса и погрешности в работе передачи.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет компенсировать неравномерность нагружения участков головок зубьев при консольном расположении колеса на валу. Это оптимизирует режим нагружения головок зубьев и повышает прочность и долговечность зубьев колеса.

Зубчатое колесо, преимущественно установленное на валу консольно, содержащее 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 головок зубьев выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления, а граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев, отличающееся тем, что зубья зубчатого колеса выполнены несимметричными и имеющими в своем поперечном сечении вид перевернутой буквы «Г», граница изменения ширины головок зубьев смещена в сторону вершин зубьев на величину половины осевого зазора зубчатой передачи, наружный диаметр кольцевой накладки, укрепленной на торцах зубьев с высотой, равной полной высоте зубчатого венца, равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, наружный диаметр второй кольцевой накладки равен диаметру окружности, описываемой границей изменения ширины головок зубьев.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к зубчатым передачам, смазываемым методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых кольцевых накладок.

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к зубчатым передачам, преимущественно крупномодульным. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых кольцевых накладок.

Изобретение относится к машиностроению 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.

Изобретение относится к зубчатым колесам. 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 зубчатого венца на участках их головок выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления, граница изменения ширины зубьев смещена в сторону вершин зубьев.

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.

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.

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.

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.

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, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, на участках головок которых ширина их боковых поверхностей выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от парности зацепления. Граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев на величину половины осевого зазора передачи. Зубья выполнены несимметричными и имеют в своих центральных поперечных сечениях вид перевернутой буквы «Г», высота вертикальной составляющей которой равна полной высоте зубчатого венца. Части зубьев с полной высотой расположены со стороны вала, на котором установлено зубчатое колесо. Достигается оптимизация конструкции зубчатого колеса и повышение его прочности. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных крупномодульных зубчатых передачах, работающих в режиме ударного нагружения и смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару силовых кольцевых накладок с наружным диаметром, меньшим диаметра окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Участки зубчатого венца, не перекрытые силовыми кольцевыми накладками, перекрыты плоскими резиновыми кольцами с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, и укрепленными на торцах зубьев и по наружному периметру силовых кольцевых накладок. Силовые кольцевые накладки снабжены кольцевыми выступами, расположенными по их наружному периметру и охватывающими резиновые кольца снаружи по их внутреннему периметру. Обеспечивается повышение надежности работы зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению 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. Граница изменения ширины зубьев смещена в сторону вершин и оснований зубьев на величину половины осевого зазора передачи. Зубья в поперечном своем сечении выполнены симметричными в форме буквы Н, боковые вертикальные составляющие которой примыкают к торцевым накладкам и имеют ширину, равную четверти ширины зубчатого венца. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями, на участках головок которых ширина их боковых поверхностей выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления. Граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев на величину, равную половине величины осевого зазора передачи. На торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, укреплена пара кольцевых накладок, наружный диаметр которых равен диаметру окружности, описываемой границей изменения ширины боковых поверхностей на участках головок зубьев. На наружных торцах каждой кольцевой накладки, перпендикулярно ей, укреплено цилиндрическое кольцо, имеющее наружный диаметр, равный наружному диаметру кольцевой накладки. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями, на участках головок которых ширина их боковых поверхностей выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления. Граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев на величину, равную половине величины осевого зазора передачи. На торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, укреплена пара кольцевых накладок, наружный диаметр которых больше, чем диаметр окружности, описываемой границей изменения ширины боковых поверхностей головок. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 1 ил.

Изобретение относится к планетарному механизму и способу производства такого планетарного механизма. Планетарный механизм (6) для летательного аппарата (1), способного к полету в неподвижной точке, содержит солнечную шестерню (7), которая поворачивается вокруг первой оси (A) и содержит множество первых зубьев (11); неподвижное коронное зубчатое колесо (8), содержащее множество вторых зубьев (12); и по меньшей мере две планетарные шестерни (9a, 9b, 9c, 9d, 9e), каждая из которых содержит множество третьих зубьев (13). Каждая планетарная шестерня (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) зацепляется с коронным зубчатым колесом (8) и солнечной шестерней (7) и поворачивается вокруг соответствующих вторых осей (B), которые, в свою очередь, способны оборачиваться вокруг первой оси (A). По меньшей мере два из третьих зубьев (13) зацепляются одновременно с соответствующими вторыми зубьями (12) и дополнительные два из третьих зубьев (13) зацепляются одновременно с соответствующими первыми зубьями (11). Третьи зубья (13) содержат первую сторону (16a) и вторую сторону (16b), которые, соответственно, имеют первый угол (α1) профиля и второй угол (α2) профиля, которые отличны друг от друга. Количество (ZP) третьих зубьев (13) каждой планетарной шестерни (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) отлично от абсолютного значения полуразности ((ZC-ZS)/2) между количеством (ZS) первых зубьев (11) солнечной шестерни (7) и количеством (ZS) вторых зубьев (12) коронного зубчатого колеса (8). В результате передача движения на вал ротора реализуется простым и бесшумным образом. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к зубчатым передачам, прежде всего для летательного аппарата с несущим винтом. Комплект зубчатых колес состоит из двух зубчатых колес, которые имеют в нормальном сечении два разных к началу зацепления угла зацепления. Кроме того, предлагается содержащий комплект зубчатых колес согласно изобретению передаточный механизм летательного аппарата с несущим винтом, который расположен в направлении силового потока между приводом и главным винтом. Также предлагается трансмиссия с приводом, а также расположенным в направлении силового потока между приводом и главным винтом преобразующим передаточным механизмом, который содержит комплект зубчатых колес согласно изобретению. Кроме того, предлагается летательный аппарат с несущим винтом, который содержит этот комплект зубчатых колес. Обеспечивается увеличение срока службы зубчатых колес. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Зубчатая передача содержит сопряженные парные зубчатые колеса, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца с зубьями. На вершине каждого зуба каждого зубчатого колеса, вдоль ее ширины, с примыканием к грани между вершиной и набегающей боковой поверхностью зуба и с вписыванием в теоретическое продолжение расчетной набегающей боковой поверхности зуба, расположен ряд зубцов пирамидальной формы, высота которых меньше величины осевого зазора зубчатой передачи. Обеспечивается повышение надежности работы зубчатой передачи. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Зубчатая передача содержит сопряженные парные зубчатые колеса, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца с зубьями. На вершине каждого зуба каждого колеса, вдоль толщины зуба, с примыканием к граням между вершиной и боковыми поверхностями зуба и с вписыванием в теоретические продолжения расчетных боковых поверхностей зуба, расположены гребни, имеющие в своем поперечном сечении вид треугольника. Вершины гребней эквидистантны окружности вершин зубчатого венца; а высота гребней меньше величины осевого зазора зубчатой передачи. Обеспечивается повышение надежности зубчатой передачи. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с консольными расположением колес на валах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, у которого головки зубьев выполнены переменной ширины, зависящей обратно пропорционально от кратности зацепления. Зубья выполнены несимметричными, имеющими в главной поперечной своей плоскости сечения вид перевернутой буквы «Г». Граница изменения ширины головок смещена в сторону вершин зубьев на величину половины осевого зазора передачи. Кольцевая накладка, укрепленная на торцах зубьев с высотой, равной полной высоте зубчатого венца, имеет наружный диаметр, равный диаметру окружности вершин зубчатого венца. Наружный диаметр второй кольцевой накладки равен диаметру окружности, описываемой границей изменения ширины головок зубьев. Колесо устанавливают на консольном валу с обращением в сторону вала торцов зубьев с высотой, равной полной высоте зубчатого венца. Обеспечивается улучшение прочности зубьев зубчатого колеса. 2 ил.

Наверх