Зубчатое колесо



Зубчатое колесо
Зубчатое колесо

 


Владельцы патента RU 2600393:

Мендрух Николай Викторович (RU)

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, 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 неодинакова 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. Прямопропорциональна 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, это 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 пропорционально 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 кратность парности зацепления зубьев учтена только для их головок (ширина зубьев на участках головок с двухпарным зацеплением уменьшена вдвое - кратно парности зацепления на этих участках); а для участков ножек с такой же парностью зацепления такого учета нет, и ножки по всей своей высоте выполнены с номинальной шириной, такой же, как для участков зубьев по их высоте с однопарным зацеплением. Выполнение ширины участков ножек с двухпарным зацеплением номинальной (полной) величины приводит к неоправданному расходу материала, идущего на изготовление этих ножек, что нерационально и способствует увеличению издержек на изготовление зубчатого венца и колеса в целом.

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 выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления; граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев; причем ширина зубьев на участках их ножек выполнена аналогично; границы изменения ширины зубьев на участках их головок и ножек смещены в стороны 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 кольцевым накладкам и имеют ширину, равную четверти ширины зубчатого венца.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса (вид сбоку в сечении, с проекцией на сечение характеристик боковых поверхностей зубьев колеса - полюсной линии и границ участков с разной парностью зацепления).

На чертеже показаны: тело 1, зуб 2, торцевые кольцевые накладки 3 и 4; диаметр Дв окружности вершин зубчатого венца, внутренний диаметр Д кольцевых накладок (3 и 4), ширина В зубчатого венца, высота h зуба, осевой зазор (с) зубчатой передачи, полюсная линия р-р зуба, участки зуба с двухпарным зацеплением 1-2 и 3-4, участок зуба с однопарным зацеплением 2-3, участок с полной шириной (В) зуба - h2, участки зуба с неполной шириной - h1 и h3.

Зубчатое колесо состоит из тела 1, зубчатого венца с зубьями 2 и пары торцевых кольцевых накладок 3 и 4, укрепленных на торцах зубьев (2) и участках торцов тела (1), прилегающих к зубчатому венцу. Наружный диаметр накладок равен диаметру окружности вершин Дв зубчатого венца, а их внутренний диаметр равен Д. Каждый зуб 2 колеса по своей высоте h выполнен переменной ширины. На участке с однопарным зацеплением (увеличенным в сторону вершин и оснований зуба на половину величины осевого зазора передачи - с/2) - величиной h2 - ширина зуба выполнена полной и равной ширине зубчатого венца - В. На участках с двухпарным зацеплением (уменьшенных, соответственно, на величину с/2), ножки и головки зубьев выполнены раздвоенными, ширина их равна В/4, каждая из этих половин прилегает к кольцевой накладке и укреплена на ней. Раздвоенные головки и ножки зубьев разнесены друг относительно друга на величину В/2.

При работе колеса в передаче каждый его зуб по своей высоте h имеет один участок с однопарным зацеплением, имеющий ширину, равную ширине зубчатого венца - В и два участка с двухпарным зацеплением, ширина которых равна В/2. При однопарном зацеплении зуб воспринимает полную нагрузку, воспринимаемую колесом, а при двухпарном - только половину этой нагрузки. Этот фактор и учитывается изменением ширины зубьев по их высоте. Смещение границ изменения ширины зубьев на величину с/2 учитывает возможные неточности сборки колес и погрешности при их работе. Наличие кольцевых накладок 3 и 4 увеличивает жесткость и прочность зубьев, а прилегание участков зубьев с уменьшенной шириной к накладкам, на которых они укреплены, также способствует повышению изгибной прочности этих участков.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса имеет меньшую материалоемкость - за счет уменьшения ширины ножек зубьев на участках их двухпарного зацепления, а наличие кольцевых накладок, связывающих между собой зубья колеса (по их торцам) и тело колеса, повышает изгибную прочность зубьев, и позволяет не уменьшать изгибную прочность зубьев и их жесткость при уменьшении ширины ножек зубьев.

Зубчатое колесо, содержащее 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, а граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев, отличающееся тем, что ширина зубьев на участках их ножек выполнена аналогично; границы изменения ширины зубьев на участках их головок и ножек смещены в сторону вершин и оснований зубьев на половину величины осевого зазора передачи; зубья в поперечном своем сечении выполнены симметрично в форме буквы Н, боковые вертикальные составляющие которой примыкают к кольцевым накладками и имеют ширину, равную четверти ширины зубчатого венца.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных крупномодульных зубчатых передачах, работающих в режиме ударного нагружения и смазываемых пластичными смазочными материалами.

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.

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.

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 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.
Наверх