Зубчатое колесо



Зубчатое колесо
Зубчатое колесо

 


Владельцы патента RU 2600341:

Мендрух Николай Викторович (RU)

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, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело со ступицей и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика: Для студентов втузов / Г.Б. Иосилевич, П.А. Лебедев, В.С. Стреляев. - М.: Машиностроение, 1985. - 576 с., ил.», стр. 315, рис. 20.2.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что тело колеса между ступицей и зубчатым венцом выполнено сплошным, зубчатый венец выполнен как часть тела, - все это приводит к неоправданному расходу материала, идущего на изготовление колеса, особенно при большом диаметре колеса.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2544467, кл. F16H 55/12, опубл. 20.03.2015 г., Бюл. №8. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело со ступицей и зубчатый венец с зубьями, причем участок тела между ступицей и зубчатым венцом выполнен в виде пары дисков, укрепленных на торцах ступицы и торцах зубчатого венца; зубчатый венец выполнен в виде отдельных зубьев, не связанных между собой; зубья укреплены своими торцами между этими дисками, причем зубья выполнены усеченными по своим основаниям, с сохранением рабочих участков своих боковых поверхностей.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при его работе со смазыванием - жидким или пластичным смазочным материалом - этот смазочный материал будет попадать (вследствие взаимодействия с зубьями парного колеса в процессе зацепления и под воздействием силы тяжести) со смазываемых поверхностей зубьев в область между зубчатым венцом и ступицей, накапливаясь в этой области (при смазывании пластичным материалом) или смачивая внутренние поверхности дисков и поверхность ступицы. Накапливание в этой области пластичного смазочного материала будет приводить к его перерасходу и способствовать загрязнению этой области. Смачивание же поверхностей в этой области жидким смазочным материалом будет приводить к образованию излишних поверхностей, смоченных смазочным материалом, что будет способствовать увеличению площади контактирования смазочного материала с окружающим воздухом, что будет способствовать дополнительному окислению смазочного материала и как следствие - ухудшению его свойств. Кроме того, наличие на поверхностях этих областей любого смазочного материала будет способствовать загрязнению этих поверхностей - пылью из окружающего воздуха и т.п.

Изобретением решается задача повышения эксплуатационных характеристик зубчатого колеса при работе его в режиме смазывания, а также повышение жесткости и прочности колеса.

Для этого зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, участок тела между ступицей и зубчатым венцом выполнен в виде пары дисков, укрепленных на торцах ступицы и торцах зубчатого венца; зубчатый венец выполнен в виде отдельных зубьев, не связанных между собой; зубья укреплены своими торцами между этими дисками; зубья выполнены усеченными по своим основаниям с сохранением рабочих участков своих боковых поверхностей; причем 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 осевых зазоров зубчатого венца; соосно оси колеса расположено жесткое кольцо шириной, равной ширине зубчатого венца, и наружным диаметром, равным диаметру окружности оснований зубьев зубчатого венца; кольцо жестко укреплено между дисками и на основаниях зубьев, с примыканием к ним по всей их поверхности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатое колесо (вид с торца) - фиг. 1, то же колесо (вид сбоку в сечении) - фиг. 2, зуб зубчатого колеса (вид с торца) - фиг. 3.

На чертеже показаны: ступица 1, тело колеса - торцевые диски 2 и 3, зубья 4, боковые поверхности 5 зубьев, основания 6 зубьев, кольцо 7; высота h зубьев, длина l рабочих участков боковых поверхностей 5 зубьев, величина осевого зазора С колеса.

Зубчатое колесо состоит из ступицы 1, тела, выполненного в виде пары торцевых дисков 2 и 3, укрепленных на торцах ступицы и имеющих диаметр, равный диаметру окружности вершин зубьев зубчатого венца, и зубчатого венца, выполненного из отдельных, не связанных между собой зубьев 4. Зубья своими торцами жестко укреплены между торцевыми дисками 2 и 3. Зубья 4 имеют рабочие участки длиной l боковых поверхностей 5, идентичные по профилю расчетному профилю зубьев данного зубчатого колеса; ниже рабочих участков (l) боковые поверхности 5 (размером С, равным размеру осевого зазора колеса) до основания 5 зубьев выполнены в виде плоскостей, ориентированных радиально относительно оси колеса. С примыканием по всей площади оснований 6 зубьев между дисками 2 и 3 жестко укреплено кольцо 7, соосное оси колеса; ширина кольца равна ширине зубчатого венца колеса. Кольцо 7 является элементом, усиливающим жесткость колеса, и само обладает достаточной жесткостью и прочностью, выполнено оно может быть из металла.

Работает данное зубчатое колесо следующим образом. При зацеплении в передаче с парным зубчатым колесом рабочие нагрузки воспринимаются и передаются рабочими участками (длиной l) боковых поверхностей 5 зубьев 4; наличие жесткого кольца 7, связывающего между собой зубья и диски 2 и 3, способствуют перераспределению нагрузок между элементами зубчатого колеса. Боковые поверхности 5 зубьев, обращенные друг к другу, участки торцевых накладок 2 и 3 между ними и поверхности кольца 7 совместно образуют карманы, не соединенные с областью колеса между кольцом 7 и ступицей 1. Поэтому при смазывании колеса смазочным материалом (пластичным или жидким) этот материал в эти области не попадает.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса не позволяет при его смазывании попадать смазочному материалу в области между основаниями зубьев и ступицей. Тем самым снижается перерасход смазочного материала, предотвращается загрязнение этой области (смазочным материалом, грязью и т.п.), а также лучше сохраняются эксплуатационные свойства смазочного материала. Наличие жесткого кольца, связывающего между собой зубья колеса и торцевые диски, повышает жесткость и прочность колеса в целом.

Зубчатое колесо, содержащее тело со ступицей, выполненное в виде пары дисков, укрепленных на ее торцах и торцах зубчатого венца, выполненного в виде отдельных зубьев, укрепленных своими торцами между дисками, отличающееся тем, что рабочие участки боковых поверхностей зубьев соответствуют расчетным для зубьев данного зубчатого колеса, а нерабочие участки этих поверхностей выполнены в виде плоскостей, ориентированных радиально относительно зубчатого колеса, размер этих плоскостей по высоте зубьев равен величине осевого зазора зубчатого венца, соосно оси зубчатого колеса расположено жесткое кольцо шириной, равной ширине зубчатого венца, и наружным диаметром, равным диаметру окружности оснований зубьев зубчатого венца, кольцо жестко укреплено между дисками и на основаниях зубьев, с примыканием к этим основаниям по всей их поверхности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в тяжело нагруженных зубчатых передачах, подверженных ударным нагрузкам.

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.

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.

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.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в крупномодульных зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения.

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.

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 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 с крупномодульными зубчатыми колесами большого диаметра с разными, в том числе, режимами нагружения зубьев по окружностям колес. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. На участках окружности колеса с ударным нагружением зубьев наружный радиус соответствующих участков накладок выполнен меньшим, чем наружный радиус участков накладок на участках окружности колеса с безударным нагружением зубьев. Обеспечивается повышение плавности работы 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 и пару кольцевых накладок с внутренними диаметрами, меньшими, чем диаметр оснований зубчатого венца, и наружными диаметрами, равными диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. На участках примыкания накладок к впадинам зубчатого венца толщина накладок выполнена уменьшенной, для чего в накладках со стороны их внутренних торцов выполнены вырезы с профилем, аналогичным профилю впадин зубчатого венца. Поверхности, образованные в накладках вырезами и обращенные в сторону наружных торцов накладок, параллельны этим торцам. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 3 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 силовых кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца. Силовые кольцевые накладки укреплены на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. По внешнему периметру силовых кольцевых накладок расположены дополнительные несиловые кольцевые накладки Z-образной формы с наружным диаметром, большим, чем наружный диаметр силовых кольцевых накладок, укрепленные на внешних торцах силовых кольцевых накладок и по их внешней окружности. Внутренние торцы несиловых и силовых кольцевых накладок расположены в одних плоскостях. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских силовых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев с примыканием к вершинам зубьев и с зазорами относительно тела зубчатого колеса, внутренние и наружные периметры которых выполнены в виде ломаных линий с переломами на боковых кромках зубьев. Участки зазоров между силовыми кольцевыми накладками и телом зубчатого колеса с обоих его торцов перекрыты парой дополнительных несиловых плоских кольцевых накладок, наружный периметр которых идентичен внутреннему периметру силовых кольцевых накладок, а их внутренний периметр выполнен в виде окружности с радиусом, меньшим радиуса окружности оснований зубьев. Участки обоих торцов зубчатого венца между наружными периметрами силовых кольцевых накладок и окружностью вершин зубьев перекрыты дополнительными несиловыми надставками. При этом дополнительные несиловые кольцевые накладки укреплены на торцах тела и по внутренним периметрам силовых кольцевых накладок, а дополнительные несиловые надставки укреплены на торцах зубьев и по наружным периметрам силовых кольцевых накладок. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с тяжелонагруженными зубчатыми колесами, смазываемыми пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару силовых торцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и тела колеса. В наружных и внутренних поверхностях накладок выполнены радиально ориентированные пазы, образующие гофры. Пазы, примыкающие к зубьям и выполняющие функцию смазочных карманов, выполнены с вписыванием в них в плане боковых поверхностей зубьев в плоскости вращения колеса. Объемы этих пазов на участках примыкания пазов к торцам тела колеса заполнены упругими вставками. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Наружный диаметр накладок больше, чем диаметр окружности вершин зубчатого венца. Части накладок, выходящие за габариты вершин зубчатого венца, разведены в стороны от торцов этого венца. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 1 ил.
Наверх