Зубчатое колесо

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок, ширина которых соизмерима с высотой зубьев. Сопряжение корней зубьев и тела зубчатого колеса выполнено без переходных галтелей. В участках тела зубчатого колеса, примыкающих к окружности оснований зубчатого венца, выполнены радиально ориентированные вырезы, профиль которых сопряжен с профилем боковых поверхностей зубьев. Обеспечивается повышение надежности и снижение затрат на изготовление зубчатого колеса. 2 ил.

 

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

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

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что его зубья, в процессе работы колеса в передаче, подвержены изгибающим нагрузкам, способным привести к излому зубьев и выходу колеса из строя. Эта опасность возрастает с увеличением величины нагрузок, испытываемых зубьями и с увеличением высоты зубьев.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, состоящего из тела и зубчатого венца с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок - см. патент на изобретение №2558764, кл. F16H 55/12, опубл. 10.08.2015 г., Бюл. №22. Кольцевые накладки, связывая между собой зубья колеса, повышают их изгибную прочность, т.к. зубья в этом случае можно рассматривать как балки, защемленные с двух сторон (со стороны оснований и вершин зубьев).

Недостаток прототипа состоит в том, что имеет место нерациональное использование материала, идущего на изготовление зубчатого колеса, в частности тела этого колеса, т.к. не учтено наличие кольцевых накладок, обеспечивающих изгибную прочность зубьев.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса, снижения издержек на его изготовление и повышения надежности его работы.

Для этого зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок, ширина которых соизмерима с высотой зубьев. Причем сопряжение корней зубьев и тела колеса выполнено без переходных галтелей; а в участках тела колеса, примыкающих к окружности оснований зубчатого венца в областях впадин зубчатого венца, выполнены радиально ориентированные вырезы, профиль которых сопряжен с профилем боковых поверхностей зубьев.

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

На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 2, кольцевые накладки 3 и 4, боковые поверхности 5 и 6 зубьев; радиус Rв окружности вершин зубчатого венца (наружного периметра кольцевых накладок); радиус Ro окружности оснований зубчатого венца (внутреннего периметра кольцевых накладок); ширина а кольцевых накладок; высота h зубьев; длина боковых поверхностей зубьев; длина рабочих участков боковых поверхностей зубьев; длина нерабочих участков боковых поверхностей; глубина в вырезов в теле колеса.

Зубчатое колесо содержит тело 1 и зубчатый венец с зубьями 2 высотой h. Радиус окружности вершин зубчатого венца Rв, радиус окружности оснований зубчатого венца - Rо. На торцах зубьев укреплена пара кольцевых накладок 3 и 4 шириной а. На чертеже показан вариант исполнения накладок, у которых радиус наружного периметра равен Rв, а радиус внутреннего периметра равен Ro, (ширина а накладок равна высоте h зубьев). Боковые поверхности 5 и 6 зубьев (длиной ) в области корней зубьев (на своих нерабочих участках длиной ) выполнены без переходных галтелей относительно окружности оснований зубчатого венца (радиусом Ro). В участках тела 1 колеса, примыкающих к окружности оснований зубчатого венца в областях впадин зубчатого венца, выполнены радиально ориентированные вырезы (глубиной в), профиль которых сопряжен с профилем обеих боковых поверхностей (5 и 6) зубьев - по линиям примыкания этих поверхностей к телу 1 колеса (по окружности оснований зубчатого венца). Глубина в вырезов задается исходя из условий нагружения зубчатого колеса и др.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса требует меньшего расхода материала, идущего на его изготовление (уменьшается расход на изготовление тела колеса - за счет выполнения вырезов в этом теле). При этом изгибная прочность зубьев не уменьшается, т.к. зубья защемлены совместно кольцевыми накладками, укрепленными на торцах зубьев, а сами зубья укреплены на теле колеса. Кроме того, наличие зазоров между кольцевыми накладками и телом колеса в областях впадин зубчатого венца обеспечивает предотвращение заклинивания сопряженных зубьев парных зубчатых колес смазочным материалом, зажимаемого в областях впадин зубчатого венца сопряженными зубьями парных зубчатых колес: зажатый смазочный материал имеет возможность свободного выдавливания из областей вырезов на торцы колеса, тем самым повышается надежность работы зубчатого колеса. При этом ширина кольцевых накладок может быть задана максимальной - равной высоте зубьев.

Зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок, ширина которых соизмерима с высотой зубьев, отличающееся тем, что сопряжение корней зубьев и тела зубчатого колеса выполнено без переходных галтелей, а в участках тела зубчатого колеса, примыкающих к окружности оснований зубчатого венца в областях впадин зубчатого венца, выполнены радиально ориентированные вырезы, профиль которых сопряжен с профилем боковых поверхностей зубьев.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с расположением валов в горизонтальной плоскости, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к редукторам с соосными входным и выходным валами. Редуктор орбитальный содержит корпус, в котором установлены на одной оси входной быстроходный и выходной тихоходный валы.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с ударными режимами нагружения зубьев, смазываемых пластичными смазочными материалами.

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.

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.

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.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, которые работают со смазыванием жидкими смазочными материалами.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами с узкими зубьями.

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.

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.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Зубчатое колесо содержит тело в виде диска и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок с внутренним диаметром, не меньшим диаметра окружности оснований зубчатого венца. Сопряжение боковых поверхностей зубьев и тела зубчатого колеса выполнено без переходных галтелей. По периметру диска тела, в участках обоих его торцов, прилегающих к каждой впадине зубчатого венца, выполнена пара равновеликих и симметричных друг другу вырезов, ориентированных радиально. Каждый вырез образован тремя секущими плоскостями, две плоскости перпендикулярны торцу диска, ориентированы радиально и сопряжены с боковыми поверхностями соседних зубьев по окружности оснований зубчатого венца, а третья плоскость проходит через линию, соединяющую точки пересечения на боковой плоскости симметрии зубчатого колеса боковых поверхностей этих зубьев с телом зубчатого колеса, и ориентирована в сторону торца тела с наклоном к центру зубчатого колеса. Обеспечивается улучшение качества процесса смазывания, а также снижение расходов на изготовление зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в нереверсивных зубчатых передачах, работающих в режимах ударного нагружения. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец, состоящий из отдельных, не связанных между собой и телом колеса зубьев, укрепленные шарнирно с возможностью поворота в плоскости вращения колеса, между парой кольцевых накладок, укрепленных на теле колеса. Профили рабочих поверхностей зубьев идентичны расчетному для зубьев данного колеса. Половина основания ножки каждого зуба, расположенная со стороны боковой поверхности зуба, при радиальном расположении зуба примыкает к телу колеса. Вторая половина ножки каждого зуба выполнена усеченной по высоте, в теле колеса под этими половинами выполнены ответные вырезы, идентичные по размерам этим половинам. Между этими половинами и дном вырезов расположены упругие прокладки. Часть тела каждого зуба со стороны его нерабочей боковой поверхности, выходящая при ударном нагружении зуба за габарит зуба при его радиальном расположении, вырезана плоскостью, перпендикулярной торцам зуба. Обеспечивается повышение надежности работы зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах, работающих в режимах ударного нагружения при одном направлении вращения зубчатых колес. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец. Каждый зуб укреплен шарнирно, с возможностью поворота в плоскости вращения зубчатого колеса, между парой кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела зубчатого колеса, половина основания ножки каждого зуба, расположенная со стороны его боковой поверхности, подверженной ударному нагружению, при радиальном расположении зуба примыкает к телу зубчатого колеса, вторая половина этой ножки выполнена укороченной по высоте, а между основанием второй половины и телом зубчатого колеса расположена упругая прокладка, площадь которой в плане равна площади основания второй половины, отличающееся тем, что укорачивание половины ножки каждого зуба выполнено на величину не большую, чем высота нерабочего участка боковой поверхности зуба, под укороченными половинами ножек зубьев в теле зубчатого колеса выполнены вырезы, совпадающие в плане и по площади с этими половинами и в которых расположена нижняя часть упругих прокладок, а глубина вырезов задана с учетом размещения между основаниями укороченных половин ножек и дном вырезов упругих прокладок толщиной, обеспечивающей оптимальную работу зубьев в режиме их ударного нагружения. Обеспечивается повышение надежности работы зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Зубчатое колесо содержит тело в виде диска и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок. По окружности тела, в области оснований впадин зубчатого венца по всей ширине тела выполнены радиально ориентированные вырезы. Боковые поверхности каждого выреза сопряжены с боковыми поверхностями зубьев, дно каждого выреза перпендикулярно торцам тела. В участках тела между соседними вырезами выполнены сквозные прямоугольные отверстия, ориентированные параллельно торцам тела и перпендикулярно осям симметрии зубьев, под которыми они выполнены. Отверстия расположены симметрично относительно торцов тела, верх каждого отверстия совпадает в плане с окружностью оснований зубчатого венца, низ каждого отверстия сопряжен с дном соседних вырезов. А полости сквозных отверстий заполнены вставками, выполненными, например, из пластмассы. Обеспечивается снижение издержек на изготовление зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит ступицу, зубчатый венец, обод и тело в виде диска, толщина которого меньше ширины обода. На торцах тела и внутренней поверхности обода укреплена пара колец, наружный диаметр которых равен внутреннему диаметру обода, их толщина равна расстоянию от торца тела до торца обода, а внутренние поверхности колец выполнены с наклоном в сторону от торцов тела к торцам обода. Поперечное сечение каждого кольца имеет вид прямоугольной трапеции, прямой угол которой совпадает с углом между торцом тела и внутренней поверхностью обода. Кольца выполнены полыми. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Зубчатое колесо содержит тело в виде диска и зубчатый венец с зубьями. На обоих торцах зубьев укреплена пара кольцевых накладок. Длина боковых поверхностей зубьев равна длине рабочих участков боковых поверхностей зубьев, расчетных для данного колеса. По наружному периметру тела в области оснований впадин зубчатого венца, по всей ширине тела, выполнены радиально ориентированные вырезы. Боковые поверхности вырезов, ориентированные радиально, сопряжены с боковыми поверхностями зубьев, а поверхности дна вырезов ориентированы перпендикулярно торцам тела. Обеспечивается исключение накопления и спрессовывания порошкообразного смазочного материала в области оснований впадин зубчатого венца. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело в виде диска и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок. По окружности тела, в области оснований впадин зубчатого венца, по всей ширине тела выполнены радиально ориентированные вырезы, боковые поверхности каждого выреза сопряжены с боковыми поверхностями зубьев, дно каждого выреза перпендикулярно торцам тела. В участках тела между соседними вырезами выполнены сквозные прямоугольные отверстия, ориентированные параллельно торцам тела и перпендикулярно осям симметрии зубьев, под которыми они выполнены. Отверстия расположены симметрично относительно торцов тела, верх каждого отверстия совпадает в плане с окружностью оснований зубчатого венца, а низ каждого отверстия сопряжен с дном соседних вырезов. Обеспечивается облегчение конструкции и снижение издержек на изготовление зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит ступицу, зубчатый венец, обод и тело в виде диска, толщина которого меньше ширины обода. На торцах тела и внутренней поверхности обода укреплена пара колец, наружный диаметр которых равен внутреннему диаметру обода, их толщина равна расстоянию от торца тела до торца обода, а внутренние поверхности колец выполнены с наклоном в сторону от торцов тела к торцам обода. Поперечное сечение каждого кольца имеет вид прямоугольной трапеции, прямой угол которой совпадает с углом между торцом тела и внутренней поверхностью обода. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок, ширина которых соизмерима с высотой зубьев. Сопряжение корней зубьев и тела зубчатого колеса выполнено без переходных галтелей. В участках тела зубчатого колеса, примыкающих к окружности оснований зубчатого венца, выполнены радиально ориентированные вырезы, профиль которых сопряжен с профилем боковых поверхностей зубьев. Обеспечивается повышение надежности и снижение затрат на изготовление зубчатого колеса. 2 ил.

Наверх