Зубчатое колесо

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2600374:

Мендрух Николай Викторович (RU)

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

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», стр. 154, рис. 12.1, а.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что его зубья, при работе колеса в передаче, подвержены воздействию изгибающих нагрузок, способным привести к поломке зубьев. Эта опасность тем больше, чем больше величина нагружения зубьев и чем больше высота зубьев. Кроме того, при работе колеса в зацеплении с парным колесом передачи, смазочный материал вытесняется с боковых (трущихся) поверхностей зубьев на торцы этих зубьев; это приводит к выходу вытесненного смазочного материала из участка в процессе смазывания трущихся боковых поверхностей зубьев, что ухудшает процесс трения сопряженных зубьев парных колес передачи и приводит к перерасходу смазочного материала.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2488725, кл. F16H 55/12, опубл. 27.07.2013 г., Бюл. №21. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и торцах тела; а наружный диаметр накладок равен диаметру окружности вершин. Накладки, связывающие между собой зубья (и зубья - с телом колеса), повышает жесткость зубьев зубчатого венца и их устойчивость к воздействию изгибающих нагрузок, возникающих при работе колеса в передаче; кроме того, наличие кольцевых накладок способствует образованию смазочных карманов во впадинах зубчатого венца, не позволяющих смазочному материалу вытесняться на торцевые поверхности зубьев. Это снижает расход смазочного материала и оптимизирует процесс трения боковых поверхностей зубьев.

Недостаток прототипа состоит в том, что выполнение накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, не предотвращает вытеснение смазочного материала со стороны вершин зубьев на торцы этих зубьев (в частности - для ведущих зубчатых колес, у которых смещение смазочного материала происходит по направлению от оснований зубьев к их вершинам).

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и повышения качества смазывания.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару силовых кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Причем по внешнему периметру силовых накладок расположены дополнительные несиловые кольцевые накладки Z-образной формы с наружным диаметром, большим, чем наружный диаметр силовых накладок, укрепленные на внешних торцах силовых накладок и по их внешней окружности, а внутренние торцы несиловых и силовых накладок расположены в одних плоскостях.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен разрез фрагмента зубчатого колеса - вид сбоку.

На чертеже показаны: тело 1 колеса, зуб 2, кольцевые силовые накладки 3 и 4, дополнительные (несиловые) накладки 5 и 6, диаметр Д_в окружности вершин зубчатого венца (наружный диаметр силовых кольцевых накладок), диаметр Д_вн внутренней окружности силовых накладок, высота h зубьев, толщина C₁ силовых накладок, внутренний диаметр Д₁ несиловых накладок, наружный диаметр Д₂ несиловых накладок, величина h₁ превышения наружного диаметра несиловых накладок наружного диаметра силовых накладок, толщина C₂ несиловых накладок.

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 высотой h и пару кольцевых силовых накладок 3 и 4, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Накладки имеют толщину C1, их наружный диаметр равен диаметру Дв окружности вершин зубчатого венца, а их внутренний диаметр - Двн. По внешнему периметру силовых накладок укреплены дополнительные несиловые кольцевые накладки 5 и 6 Z-образной формы толщиной C2. Накладки 5 и 6 укреплены на внешних торцах и по окружности накладок 3 и 4, а их внутренние поверхности расположены в одних плоскостях с внутренними поверхностями силовых накладок 3 и 4. Наружные радиусы накладок 5 и 6 больше наружных радиусов накладок 3 и 4 на величину h1. Накладки 3 и 4 являются силовыми и, связывая между собой зубья колеса, служат для повышения их жесткости и изгибной прочности, способствуя повышению их изломостойкости. Накладки 5 и 6 являются несиловыми и нагрузок, действующих на зубья колеса в передаче, не воспринимают; они могут быть изготовлены, например, из пластмассы; они, изготавливаемые отдельно от силовых (3 и 4) накладок, могут устанавливаться дополнительно на зубчатые колеса, первоначально изготовленные только с силовыми накладками.

При работе колеса в передаче силовые накладки 3 и 4 служат для повышения изгибной прочности зубьев колеса. Дополнительные, несиловые, накладки 5 и 6, при смазывании зубчатого колеса пластичным смазочным материалом, служат для предотвращения вытеснения смазочного материала из зоны зацепления парных колес передачи на внешние торцы накладок 3 и 4.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет удерживать используемый пластичный смазочный материал в зоне зацепления парных колес передачи. Это повышает качество смазывания и снижает расход используемого пластичного смазочного материала.

Зубчатое колесо, смазываемое преимущественно пластичным смазочным материалом, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару силовых кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, отличающееся тем, что 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, а внутренние торцы несиловых и силовых кольцевых накладок расположены в одних плоскостях.

Похожие патенты:

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.

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 // 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.

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 // 2600354

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.

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 // 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.

Зубчатое колесо // 2601472

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, которые работают со смазыванием жидкими смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями. На торцы тела и на торцы зубчатого венца нанесено маслобензостойкое покрытие, которое имеет антиадгезионные свойства по отношению к используемому смазочному материалу. Достигаются сохранение эксплуатационных качеств смазочного материала и уменьшение его потребного количества для смазывания.

Способ изготовления зубчатого колеса // 2601483

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес. Для изготовления зубчатого колеса включают изготовление заготовки, преимущественно из стали, в виде диска, по окружности которого впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, с технологическим припуском на обработку по наружному периметру диска. Участки заготовки, в которых будут впоследствии нарезаны зубья колеса, подвергают, как минимум, с одного торца заготовки упрочнению путем их пластического деформирования методом ковки, предваряя и сопровождая ковку нагреванием проковываемых участков до требуемой температуры, подвергая упрочнению торец заготовки по профилю будущего зубчатого венца колеса, задавая при этом припуски на ковку с внутренней и внешней сторон этого профиля. Достигается повышение механических характеристик зубчатого колеса. 2 ил.

Способ изготовления зубчатого колеса // 2609538

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано при изготовлении крупномодульных зубчатых колес. Для изготовления зубчатого колеса включают изготовление заготовки, преимущественно из стали, в виде диска, по окружности которого впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, с технологическим припуском на обработку заготовки по наружному периметру диска. Участки заготовки, в которых будут нарезаны зубья колеса, подвергают, как минимум с одного торца заготовки, упрочнению путем их пластического деформирования методом ковки. Предваряя и сопровождая ковку нагреванием проковываемых участков до требуемой температуры, подвергая упрочнению участки торца заготовки, где будут располагаться впоследствии торцы зубьев - по всей площади этих торцов. При этом задаются припуски на ковку по внутреннему периметру зубчатого венца и по наружному периметру профиля этого венца. Достигается повышение механических характеристик зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2617006

Изобретение относится к зубчатому колесу. Зубчатое колесо состоит из ступицы (1), зубчатого венца (2), обода (3) и тела (4) в виде диска, толщина С которого меньше ширины В обода. С обоих торцов колеса укреплена пара кольцевых накладок (5) с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру До обода, и внутренним диаметром, равным наружному диаметру ступицы Дс. Толщина каждой кольцевой накладки равна ширине в полки обода. Достигается повышение эксплуатационных характеристик зубчатого колеса.1 ил.

Зубчатое колесо // 2623055

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с ударными режимами нагружения зубьев, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело (1), зубчатый венец с зубьями (2) и пару плоских кольцевых накладок (3, 4), укрепленных на торцах зубьев. Участки накладок (3, 4), прилегающие к торцам зубьев, смещены радиально относительно окружности вершин зубчатого венца в сторону центра колеса. Участки накладок (3, 4), расположенные между соседними зубьями, имеют кривизну внешнего профиля большую, чем кривизна окружности, в которую вписываются внешние профили участков накладок (3, 4), укрепленных на торцах зубьев, а кривизна внутреннего профиля накладок, расположенных между зубьями, эквидистантна кривизне их внешнего профиля. Каждая кольцевая накладка (3, 4) по своим внутреннему и наружному периметрам снабжена выступами (7, 8, 9, 10) в виде плоских колец, ориентированных в плоскости вращения колеса и расположенных с зазорами относительно торцов зубчатого венца. В этих зазорах с примыканием к периметрам кольцевых накладок (3, 4) расположены плоские резиновые кольца (11, 12, 13, 14). Внутренний радиус резиновых колец (11, 12) со стороны внутренних периметров накладок (3, 4) меньше радиуса окружности оснований зубчатого венца. Наружный радиус резиновых колец (13, 14) со стороны наружных периметров накладок (3, 4) больше радиуса окружности вершин зубчатого венца. Резиновые кольца (11, 12, 13, 14) укреплены соответственно на внутренних торцах кольцевых выступов (7, 8, 9, 10), торцах зубьев (2) и участках торцов тела (1), прилегающих к зубчатому венцу. Изобретение обеспечивает демпфирование ударных нагрузок, действующих на зубья, и удержание пластичного смазочного материала в зоне зубьев колеса. 2 ил.