Зубчатое колесо

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2600354:

Мендрух Николай Викторович (RU)

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, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах, работающих в режиме ударного нагружения.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, имеющих внутренний и наружный периметры в форме окружностей, и укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу; а наружный диаметр накладок равен диаметру окружности зубчатого венца, - см., например, патент на изобретение РФ №2488725, кл. F16Н 55/17, опубл. 27.07.2013 г., Бюл. №21. Накладки, связывающие между собой зубья колеса, повышают их взаимную жесткость и прочность, предотвращая изломы зубьев.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что накладки располагаются по всей высоте зубьев, в то время как опасными участками по изгибу являются ножки зубьев, особенно - при выполнении зубьев с поддержанием, когда толщина ножек уменьшается в направлении от основной (делительной) окружности колеса к окружности оснований зубьев. Выполнение же накладок такой ширины, когда они перекрывают зубья по всей их высоте, нецелесообразно: оно приводит к перерасходу материала, идущего на изготовление этих накладок (особенно - при колесах большего диаметра) и увеличивает издержки на их изготовление.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2545361, кл. F16Н 55/08, опубл. 27.03.2015 г., Бюл. №9. Сущность его состоит в том, что зубчатое колеса содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, имеющих внутренний и наружный профили в форме окружностей, и укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу; а наружный диаметр накладок равен диаметру начальной (делительной) окружности колеса. Кольцевые накладки, связывающие между собой зубья колеса, повышают их взаимную жесткость и изгибную прочность, препятствующую излому зубьев, особенно зубьев с подрезанием. А выполнение наружного диаметра накладок равным диаметру начальной (делительной) окружности колеса, позволяет оптимизировать ширину накладок и оптимизировать количество материала, идущего на изготовление этих накладок.

Недостаток прототипа состоит в том, что кольцевые накладки перекрывают ножки зубьев (с креплением на них), а головки зубьев свободны от накладок по всей своей высоте. Однако в случае ударного нагружения зубьев скрепление зубьев между собой только по высоте их ножек может быть недостаточным для обеспечения изломоустойчивости зубьев. В то же время перекрывать накладками зубья по всей их высоте (см. описание аналога) - нецелесообразно, т.к. при этом будет задана излишняя жесткость зубьев, приводящая к ударам по зубчатому венцу и колесу в целом.

Изобретением решается задача обеспечения демпфирования ударных нагрузок, действующих на зубья колеса в процессе его работы в передаче.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, имеющих внутренний и внешний периметры в форме окружностей, и укрепленных на торцах зубьев и участков торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Причем наружный диаметр накладок больше диаметра начальной (делительной) окружности колеса и меньше диаметра окружности вершин зубчатого венца.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса с местным разрезом по центральной плоскости вращения колеса - вид с торца.

На чертеже показаны: тело 1, зубчатый венец с зубьями 2, плоские кольцевые накладки 3 и 4, радиус R_д делительной (начальной) окружности колеса, радиус R_в окружности вершин зубчатого венца, радиус R_o окружности оснований зубчатого венца, радиус R_вн внутреннего периметра накладок, радиус R_н наружного периметра накладок, ширина а накладок, расстояние с между наружным периметром накладок и окружностью вершин зубчатого венца.

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару плоских кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Внешние параметры накладок выполнены в форме окружностей - с внутренним радиусом R_вн и наружным радиусом R_н. Ширина накладок - a. Наружные периметры (радиусом R_н) обеих накладок расположены между окружностью вершин зубчатого венца и делительной (основной) окружностью колеса - на расстоянии с от окружности вершин зубчатого венца.

При работе зубчатого колеса в передаче, кольцевые накладки 3 и 4, связывающие между собой зубья колеса, повышают их жесткость и изгибную прочность. А отсутствие связи между накладками зубьев на участках их головок, прилегающих к их вершинам, позволяет демпфировать ударные нагрузки, действующие на зубья в процессе работы колеса. Величина с расстояния между внешним периметром накладок и окружностью вершин зубчатого венца задается опытным путем или путем расчетов с рассмотрением участков головок величиной с как балок с защемленным концом - с учетом величины ударных нагрузок, действующих на зубья колеса.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет не только снижать издержки на изготовление накладок (не выполняя их на участках зубьев по всей высоте зубьев), но также осуществлять демпфирование ударов, возникающих при работе колеса в передаче. Это повышает надежность работы колеса.

Зубчатое колесо, преимущественно крупномодульное тяжелонагруженное, работающее в режиме ударного нагружения, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, имеющих внутренний и наружный периметры в форме окружностей и укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, отличающееся тем, что наружный диаметр плоских кольцевых накладок больше диаметра делительной окружности зубчатого колеса и меньше диаметра окружности вершин зубчатого венца.

Похожие патенты:

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 // 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.

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 // 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.

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.

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.

Зубчатое колесо // 2595062

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

Зубчатое колесо // 2595053

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.

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 // 2600361

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.

Зубчатое колесо // 2600363

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.

Зубчатое колесо // 2600368

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.

Зубчатое колесо // 2600370

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.

Зубчатое колесо // 2600374

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.

Зубчатое колесо // 2600383

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.

Зубчатое колесо // 2600389

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.

Зубчатое колесо // 2600396

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.

Зубчатое колесо // 2601460

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами. Зубчатое колесо состоит из тела и зубчатого венца с зубьями, на участках головок и ножек которых ширина их боковых поверхностей выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления. Границы изменения ширины боковых поверхностей головок и ножек зубьев смещены в стороны вершин и оснований зубьев на величину половины осевого зазора передачи. Зубья выполнены симметричными в своих главных поперечных сечениях. Части головок, с уменьшенной шириной, расположены по осям симметрии зубьев, а части ножек, с уменьшенной шириной, разделены на две равные части и расположены у торцов зубчатого венца. Достигается оптимизация конструкции зубчатого колеса и снижение издержек на его изготовление. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2601463

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами с узкими зубьями. Зубчатое крупномодульное колесо с узкими зубьями состоит из тела, зубчатого венца с зубьями и торцевой накладки. Зубья выполнены несимметричной формы и в своем главном поперечном сечении имеют вид перевернутой буквы «Г». Ширина боковых поверхностей головок зубьев выполнена со ступенчато изменяющейся шириной, обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления. Граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев на величину половины осевого зазора. Торцевая накладка укреплена со стороны торца колеса, у которого высота участков зубьев максимальна и равна высоте зубчатого венца. Достигается снижение издержек на изготовление зубчатого колеса и повышение изгибной прочности зубьев. 1 ил.