Зубчатое колесо

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тихоходных зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, выполненными из пластин, изогнутых по наружному профилю зубьев с образованием в набегающей боковой поверхности каждого зуба сквозного отверстия в месте примыкания этой поверхности к телу колеса, и пары кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, примыкающих к зубчатому венцу. Причем каждый зуб выполнен из одной пластины, сквозное отверстие выполнено симметрично относительно боковой поверхности, ширина отверстия равна половине ширины боковой поверхности, высота отверстия равна сумме высоты нерабочего участка боковой поверхности и высоты участка боковой поверхности, работающей в режиме двухпарного зацепления. А с внутренней стороны набегающей боковой поверхности укреплена накладка, перекрывающая сквозное отверстие по всей его ширине, с образованием зазора между ней и телом колеса. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в тихоходных зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами, смазываемыми жидкими смазочными материалами методом погружения.

Известно зубчатое колесо, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках тела колеса, прилегающих к зубчатому венцу - см. патент США №3861231, кл. 74-410,1976 г.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что его зубья выполняются монолитными, что требует для их изготовления достаточно большого количества дефицитного материала, в то время как для непосредственно самой работы зубьев требуются только их боковые поверхности, посредством которых зубья сопрягаются в передаче с зубьями парного зубчатого колеса. Кроме того, жидкий смазочный материал, захваченный боковыми (трущимися) поверхностями зубьев, нуждающимися в смазывании, из масляной ванны - при смазывании зубчатой передачи методом погружения - в процессе поворота колеса и перемещении зубьев из масляной ванны в зону зацепления с зубьями парного зубчатого колеса - стекает с этих поверхностей; и в зону зацепления поступает недостаточное количество смазочного материала, что интенсифицирует процесс изнашивания сопряженных зубьев парных зубчатых колес.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2536286, кл. F16H 55/10, F16H 55/17, F16H 57/04, опубл. 20.12.2014 г., Бюл. №35. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках тела, прилегающих к зубчатому венцу. Каждый зуб выполнен полым, состоящим из пары пластин, изогнутых по профилю зуба, расчетного для данного колеса. Пластина, являющаяся стекающей по ходу вращения колеса, снабжена Г-образным элементом шириной, равной ширине зубчатого венца; одна полка элемента закреплена на этой пластине в районе окружности вершин зубчатого венца с образованием зазора между элементом и второй пластиной; другая его полка ориентирована в сторону окружности впадин зубьев зубчатого венца, с образованием зазора относительно нее; в другой пластине, на участке примыкания ее к телу колеса, вдоль ширины зубчатого венца выполнены сквозные отверстия.

Недостаток прототипа состоит в сложности изготовления его зубьев, т.к. каждый состоит из двух половин, а также в нерациональном расходовании материала, идущего на изготовление боковых поверхностей зубьев, т.к. часть этих поверхностей работает в режиме двух парного зацепления, когда нагрузка на эти поверхности равна половине максимальной, действующей на боковые поверхности.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек на его изготовление.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, выполненными из пластин, изогнутых по наружному профилю зубьев с образованием в набегающей боковой поверхности каждого зуба сквозного отверстия в месте примыкания этой поверхности к телу колеса, и пары кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, примыкающих к зубчатому венцу. Причем каждый зуб выполнен из одной пластины; сквозное отверстие выполнено симметрично относительно боковой поверхности; ширина отверстия равна половине ширины зубчатого венца; высота отверстия равна сумме высоты нерабочего участка боковой поверхности и высоты участка боковой поверхности, работающего в режиме двухпарного зацепления. А с внутренней стороны набегающей боковой поверхности укреплена накладка, перекрывающая сквозное отверстие по всей его ширине, с образованием зазора между ней и телом колеса.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с торца в разрезе (фиг. 1) и фрагмент этого зубчатого колеса - вид сбоку в разрезе (фиг. 2).

На чертежах показаны: тело 1; зубья (пластины) 2; набегающая боковая поверхность 3; вершины 4; отстающая боковая поверхность 5; кольцевые накладки 6 и 7; наружный периметр 8 накладок; внутренний периметр 9 накладок; окружность оснований 10 зубчатого венца; полость 11 зуба 2; сквозное отверстие 12 в набегающей 3 боковой поверхности зуба; накладка 13; высота h зуба; высота hн нерабочего участка боковой поверхности; высота h1 участка боковой поверхности, работающего в режиме однопарного зацепления; высота h2 участков боковой поверхности, работающих в режиме двухпарного зацепления; ширина В зубчатого венца (и участка боковой поверхности с однопарным зацеплением); ширина В/2 сквозного отверстия 12; высота ho сквозного отверстия 12; высота С зазора между накладкой 13 и телом 1 колеса; направление вращения ω колеса.

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец, каждый зуб 2 которого выполнен из пластины, изогнутой по наружному профилю расчетного для данного колеса зуба, с образованием его набегающей боковой поверхности 3, вершины 4 и отстающей боковой поверхности 5. На торцах зубьев 2 и участках торцов тела 1, прилегающих к зубчатому венцу, укреплена пара кольцевых накладок 6 и 7. Окружность наружного периметра 8 накладок имеет диаметр, равный диаметру окружности вершин зубчатого венца; окружность внутреннего периметра 9 накладок имеет диаметр меньший диаметра окружности оснований 10 зубчатого венца. Внутренние поверхности зубьев 2 и внутренние поверхности накладок 6 и 7 образуют полости 11. В набегающей боковой поверхности 3, в месте ее примыкания к телу 1 колеса, выполнено сквозное отверстие 12; высота ho сквозного отверстия равна сумме высоты hн нерабочего участка боковой поверхности и высоты h2 рабочего участка боковой поверхности, работающего в режиме двухпарного зацепления. Ширина сквозного отверстия 12 равна половине ширины В зубчатого венца. С внутренней стороны набегающей боковой поверхности 3 укреплена накладка 13, перекрывающая сквозное отверстие (высотой ho) по всей его ширине (В/2), с образованием зазора высотой С между этой накладкой и телом 1 колеса.

При работе колеса со смазыванием жидким смазочным материалом методом погружения его зубчатый венец постоянно погружен в жидкий смазочный материал масляной ванны. При вращении (ω) колеса все зубья 2 колеса поочередно погружаются в масляную ванну, при этом зубья обращены своими вершинами 4 вниз по вертикали. При этом происходит заполнение полостей 11 зубьев смазочным материалом - через зазор (высотой С и шириной В/2). При проворачивании (ω) колеса, выходе зубьев 2 из масляной ванны, зубья переориентируются своими вершинами 4 вверх, при этом набранный полостями 11 зубьев смазочный материал через зазор (высотой С) выливается из полостей 11 и поступает во впадины зубчатого венца, смазывая боковые поверхности зубьев, при этом смазочный материал, поступающий из полостей 11, удерживается во впадинах зубчатого венца в объемах, образованных боковыми поверхностями соседних зубьев 2 и внутренними поверхностями кольцевых накладок 6 и 7. Наличие накладок 13, перекрывающих часть сквозных отверстий 12, обеспечивает постепенное вытекание смазочного материала из полостей 11. Накладки 13 не испытывают при работе колеса нагрузок, поэтому их толщина, в отличие от толщины пластин, образующих зубья 2, минимальна. Выполнение набегающей боковой поверхности 3 со сквозным отверстием 12 (шириной В/2 и высотой ho) позволяет не только обеспечить заполнение и опорожнение полостей 11 зубьев 2, но также и экономить материал, идущий на изготовление зубьев 2 колеса, в частности их набегающих боковых поверхностей 3, т.к. при работе в режиме двухпарного зацепления участки боковых поверхностей подвержены половине номинального нагружения, испытываемого зубьями.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить издержки на его изготовление за счет уменьшения расхода материала, идущего на изготовление его набегающих боковых поверхностей. Тем самым оптимизируется конструкция зубчатого колеса, не ухудшая качества его смазывания.

Зубчатое колесо, преимущественно крупномодульное тихоходной зубчатой передачи, смазываемой жидким смазочным материалом методом погружения, содержащее тело, зубчатый венец с полыми зубьями, выполненными из пластин, изогнутых по наружному профилю зубьев с образованием в набегающей боковой поверхности каждого зуба сквозного отверстия в месте примыкания этой поверхности к телу зубчатого колеса, и пары кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, примыкающих к зубчатому венцу, отличающееся тем, что каждый зуб выполнен из одной пластины, сквозное отверстие выполнено симметрично относительно боковой поверхности зуба, ширина сквозного отверстия равна половине ширины боковой поверхности зуба, высота сквозного отверстия равна сумме высоты нерабочего участка боковой поверхности зуба и высоты участка боковой поверхности зуба, работающего в режиме двухпарного зацепления, а с внутренней стороны набегающей боковой поверхности зуба укреплена накладка, перекрывающая сквозное отверстие по всей его ширине, с образованием зазора между ней и телом зубчатого колеса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде спиц, обод и зубчатый венец.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде двух рядов спиц, обод и зубчатый венец.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных передачах с крупномодульными зубчатыми колесами, смазываемыми пластичными смазочными материалами.

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

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с валами-шестернями, шестерни которых коррегированы и смазываются пластичными смазочными материалами.

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с валами-шестернями, шестерни которых коррегированы и смазываются пластичными смазочными материалами.

Группа изобретений относится к системе из шкива и приводного ремня, самовыравнивающейся системе из шкива и приводного ремня, велосипеду и шкиву. Система из шкива и приводного ремня содержит приводной ремень и, по меньшей мере, один шкив, выполненный с возможностью зацепления с поверхностью приводного ремня.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными материалами. Зубчатое колесо содержит тело зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела зубчатого колеса, прилегающих к зубчатому венцу.

Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо, смазываемое преимущественно пластичным смазочным материалом, содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару первых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу.

Изобретение относится к машиностроению. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, выполненными из пластин, изогнутых по наружному профилю зубьев с образованием в их набегающих боковых поверхностях сквозных отверстий в месте примыкания этих поверхностей к телу колеса, и пары кольцевых накладок. Внутри каждого зуба, с зазором относительно его набегающей боковой поверхности и эквидистантно ей, расположена перемычка, укрепленная на внутренней стороне вершины зуба и внутренних поверхностях кольцевых накладок, с образованием зазора между ней и телом колеса. Причем каждый зуб выполнен из одной пластины. Cквозное отверстие выполнено симметрично относительно боковой поверхности. Ширина отверстия равна половине ширины боковой поверхности. Высота отверстия равна сумме высоты нерабочего участка боковой поверхности и высоты участка боковой поверхности, работающего в режиме двухпарного зацепления. Аналогичное отверстие выполнено в этой боковой поверхности со стороны вершины зуба, с примыканием к ней; ширина этого отверстия равна ширине первого отверстия. Его высота равна высоте участка боковой поверхности со стороны вершины зуба, работающего в режиме двухпарного зацепления, за минусом толщины участка полосы, образующей вершину зуба. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде двух рядов спиц, обод и зубчатый венец. По наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода в плоскости вращения каждого ряда спиц выполнены ребра жесткости, соединяющие между собой концы соседних спиц. Объем кольцеобразного желоба, образованного внутренней поверхностью обода, внутренними поверхностями ребер и участками внутренних поверхностей концов спиц, расположенными между этими соседними ребрами и имеющими высоту ребер, заполнен кольцеобразной вставкой, ширина которой равна ширине желоба, высота ее боковых стенок равна высоте ребер, а поверхность вставки, обращенная в сторону ступицы, выполнена симметрично выпуклой. Обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде двух рядов спиц, обод и зубчатый венец. По наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода в плоскости вращения каждого ряда спиц выполнены ребра жесткости, соединяющие между собой концы соседних спиц. В кольцеобразном желобе, образованном внутренней поверхностью обода, внутренними поверхностями ребер жесткости и участками внутренних поверхностей концов спиц, расположенными между этими соседними ребрами и имеющими высоту этих ребер, установлена кольцевая вставка, имеющая в своем поперечном сечении П-образную форму. Вставка установлена в желобе зеркально ему. Высота ее боковых сторон равна высоте ребер жесткости, ширина вставки равна ширине желоба, а ее верхняя сторона выполнена симметрично выпуклой. Обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде спиц, обод и зубчатый венец, по наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода расположены ребра жесткости, соединяющие концы спиц между собой. С обоих торцов колеса на наружных торцевых поверхностях спиц и ребер жесткости укреплена пара плоских кольцевых накладок, перекрывающих проемы между ступицей и ободом с ребрами жесткости и соседними спицами. Обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра. Зубчатое колесо содержит ступицу 1, тело в виде двух рядов спиц - 2 и 3, обод 4 и зубчатый венец 5. По наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода расположены ребра жесткости 6 и 7, связывающие между собой концы спиц. В кольцеобразном желобе, образованном на внутренней поверхности обода внутренними торцами ребер жесткости 7, участками внутренней поверхности обода между этими ребрами и участками внутренних поверхностей концов спиц 2 и 3, расположенных между ребрами, установлена кольцевая вставка 8, поперечное сечение которой имеет П-образную форму. Вставка установлена в желобе зеркально ему. Высота боковых сторон равна высоте ребер 6, а ширина вставки равна расстоянию между этими ребрами. Обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в редукторах общего машиностроения, в тяговых передачах локомотивов. Колесо передачи зацеплением содержит венец и ступицу с радиальным зазором, соединенные диском с упругими элементами, образованными цилиндрическими проточками глубиной, превышающей половину толщины диска. Расположение проточек по высоте диска обеспечивает образование упругих перемычек и подвижность венца колеса относительно ступицы при его взаимодействии с зацепляющейся с колесом шестерней передачи. Обеспечивается повышение работоспособности зубчатой передачи. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции зубчатых колес, смазываемых жидкими смазочными материалами. Цилиндрическое зубчатое колесо содержит выступающую в одну сторону ступицу (1), тело (2) в виде диска, обод (3) и зубчатый венец (4), ширина В которого больше толщины диска. На обоих торцах колеса укреплена пара кольцевых накладок (6) и (7), плоскости которых ориентированы в плоскости вращения колеса. Накладки по своему внешнему периметру, диаметр которого меньше диаметра окружности оснований зубчатого венца, укреплены на торцах обода (3). Со стороны торца колеса, на котором торец обода (3) и торец ступицы (1) расположены в одной плоскости, кольцевая накладка (6) по своему внутреннему периметру укреплена на торце ступицы (1), а внутренний диаметр накладки больше внутреннего диаметра ступицы. С другого торца колеса, на котором ступица (1) выполнена с выступом, внутренний диаметр второй накладки (7) равен наружному диаметру ступицы (1), и эта накладка укреплена на наружной окружной поверхности ступицы (1) посредством кольцевого выступа, выполненного по внутреннему периметру этой накладки, ориентированного в сторону диска (2) и прилегающего к этой поверхности. Изобретение повышает качество смазывания зубчатого колеса. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами. Цилиндрическое зубчатое колесо плоской формы содержит ступицу (1), тело (2) в виде диска, обод (3) и зубчатый венец (4). На обоих торцах ступицы и обода укреплена пара кольцевых накладок (6), внутренний диаметр которых меньше внутреннего диаметра окружности оснований зубчатого венца, а их внутренний диаметр больше внутреннего диаметра d1 ступицы. Изобретение повышает качество смазывания зубчатых колес. 1 ил.

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.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к зубчатым колесам. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде спиц и обод с зубчатым венцом. На наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода расположены ребра жесткости, связывающие концы спиц по полкам их поперечного двутаврового сечения. На боковой поверхности колеса имеются сложные поверхности в виде желоба. В каждом замкнутом желобе П-образного поперечного сечения установлена вставка, форма и размеры которой равны форме и размерам этого желоба. Достигается повышение эксплуатационных характеристик. 3 ил.
Наверх