Зубчатое колесо



Зубчатое колесо
Зубчатое колесо

 


Владельцы патента RU 2600395:

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, 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 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, эти 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 работе колеса в зацеплении с парным колесом передачи пластичный смазочный материал вытесняется с боковых поверхностей зубьев на торцы колеса. Вытесненный смазочный материал исключается из процесса смазывания трущихся поверхностей зубьев колеса, это приводит к перерасходу смазочного материала и загрязнения торцов колеса вытесненным смазочным материалом, на который налипают загрязнения из окружающей среды. Это ухудшает процесс смазывания зубьев колеса.

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

Для этого 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, а граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев, и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу; причем граница изменения ширины боковых поверхностей смещена на величину половины осевого зазора передачи, а наружный диаметр накладок больше, чем диаметр окружности, описываемой этой границей.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса - вид сбоку в сечении, с проекцией на сечение характеристик боковых поверхностей зубьев.

На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубчатый венец 2, торцевые кольцевые накладки 3 и 4, ширина В зубчатого венца, высота h зубчатого венца, полюсная линия р-р, высота hн ножки зуба, высота hг головки зуба, диаметр Дв окружности вершин зубчатого венца, осевой зазор с передачи, внутренний диаметр Двн накладок, наружный диаметр Дн накладок, высота h1 участка высоты зуба с шириной В, высота h2 участка высоты зуба с шириной В/2, превышение наружных окружностей накладок (диаметром Дн) над границей изменения ширины головки зуба, участок однопарного зацепления на участках головок зубьев - а-b, участок двухпарного зацепления - b-с.

Зубчатое колесо содержит тело 1 и зубчатый венец с зубьями 2 высотой h, ширина зубчатого венца - В, диаметр окружности вершин зубьев - Дв. Высота ножек зубьев - hн, высота головок зубьев - hг. На участках головок зубьев с однопарным зацеплением (участок а-b), со смещением в сторону вершин зубьев на величину половины осевого зазора передачи с (на величину с/2) ширина боковых поверхностей (ширина зубьев) равна ширине зубчатого венца В, ширина ножек зубьев также равна В (общая высота участков зубьев с шириной В равна h1). На остальных участках головок зубьев (высотой h2) ширина зубьев (их боковых поверхностей) равна В/2 (на участках с двухпарным зацеплением). На торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, укреплена пара кольцевых накладок 3 и 4, с внутренним диаметром Двн и наружным диаметром Дн, перекрывающим границу изменения ширины головок зубьев (с ширины В на ширину В/2) на величину .

При работе колеса в передаче, боковые поверхности зубьев участвуют как в однопарном, так и в двухпарном зацеплении с зубьями сопряженного парного зубчатого колеса передачи. Головки зубьев на участках а-b участвуют в однопарном зацеплении, а на участках b-с - в двухпарном зацеплении; при двухпарном зацеплении нагрузка, воспринимаемая зубьями, равна половине нагрузки, воспринимаемой колесом. Поэтому ширину боковых поверхностей зубьев можно при двухпарном зацеплении уменьшить вдвое - до величины В/2. Граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев на величину половины осевого зазора передачи с (на величину с/2), смещение границы учитывает возможные неточности сборки передачи и погрешности в ее работе. На торцах зубьев 2 и участках торцов тела 1 укреплена пара кольцевых накладок 3 и 4, повышающих изгибную прочность зубьев. Наружный диаметр Дн накладок выполнен большим, чем диаметр окружности, описываемой границей изменения ширины боковых поверхностей зубьев (на величину ). Это превышение не позволяет пластичному смазочному материалу, вытесняемому при работе колеса в передаче с его боковых поверхностей, попадать на торцы колеса (на наружные поверхности кольцевых накладок). При этом внутренние поверхности накладок и поверхности зубьев образуют смазочные карманы, удерживающие пластичный смазочный материал в зоне зацепления парных зубьев колес передачи.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса учитывает изменение ширины боковых поверхностей зубьев на участках их головок с двухпарным зацеплением. А выполнение наружного диаметра накладок большим, чем диаметр окружности, описываемой границей изменения ширины боковых поверхностей головок зубьев, позволяет предотвращать вытеснение пластичного смазочного материала на торцы колеса и исключение его из участия в процессе трения сопряженных боковых поверхностей зубьев парных колес передачи, это повышает качество смазывания зубчатого колеса.

Зубчатое колесо, смазываемое преимущественно пластичным смазочным материалом, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями, на участках головок которых ширина их боковых поверхностей выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления, а граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев, и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, отличающееся тем, что граница изменения ширины боковых поверхностей смещена на величину половины осевого зазора передачи, а наружный диаметр кольцевых накладок выполнен большим, чем диаметр окружности, описываемой этой границей.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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 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