Зубчатое колесо

 

Изобретение относится к машиностроению , к зубчатым передачам. Цель - повышение долговечности зубчатого колеса. Цель достигается за счет выравнивания жесткости зубьев по длине. Колесо содержит ступицу 2 в виде кольцевой мембраны и венец 1. Обод венца 1 - переменной толщины вдоль оси. Сопряженная с ободом стенка мембраны также переменной толщины в том же направлении и обратно по знаку изменения толщины обода. На взаимно обращенных поверхностях стенки мембраны и обода выполнены соответственно выступы 4 и впадины 3 переменной высоты и ширины вдоль оси колеса, служащие для передачи момента от венца 1 к ступице 2. Выступы 4 размещены во впадинах 3 и расположены под впадинами зубьев венца 1. Благодаря переменным размерам указанных элементов колеса обеспечивается выравнивание жесткости зубьев колеса с ободом, имеющим коническую посадочную поверхность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ё

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5у ) 5 F 16 Н 55/17, 55/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4757945/28 (22) 09.11.89 (46) 07.01.92. Бюл. !Ф 1 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) О. В. Берестнев, В. Л. Басинюк, Ю, С.

Куколко и А. Э. Абрагимович (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1013665, кл. F 16 Н 55/14, 1981. (54) ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО (57) Изобретение относится к машиностроению, к зубчатым передачам. Цель — повышение долговечности зубчатого колеса. Цель достигается за счет выравнивания жесткости зубьев по длине. Колесо содержит ступицу 2 в виде кольцевой мембраны и венец

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах технологического оборудования, Цель изобретения — повышение долговечности, На фиг. 1 показано сечение зубчатого колеса; на фиг. 2 — вид зуба зубчатого колеса.

Зубчатое колесо состоит из венца 1 и ступицы 2, выполненной для создания высокой осевой и радиальной податливости в виде кольцевой гофрированной мембраны.

На зубчатом венце 1, под впадинами зубьев размещены впадины 3, имеющие для обеспечения высокой податливости и прочности зубьев увеличивающуюся к оси зубчатого колеса ширину и глубину (ширина и глубина возрастают пропорционально снижению напряжений в ободе зубчатого венца при нагружении зубьев). На выступе ступицы, ЫЛ„„1703901 А1

1. Обод венца 1 — переменной толщины вдоль оси. Сопряженная с ободом стенка мембраны также переменной толщины в .том же направлении и обратно по знаку изменения толщины обода. На взаимно обращенных поверхностях стенки мембраны и обода выполнены соответственно выступы

4 и впадины 3 переменной высоты и ширины вдоль оси колеса. служащие для передачи момента от венца 1 к ступице 2. Выступы 4 размещены во впадинах 3 и расположены под впадинами зубьев венца 1. Благодаря переменным размерам укаэанных элементов колеса обеспечивается выравнивание жесткости зубьев колеса с ободом, имеющим коническую посадочную поверхность.

1 з.п. ф-лы, 2 ил. размещенном напротив впадин 3, выполнены ответные впадинам 3 выступы 4, посредством которых осуществляется силовое взаимодействие ступицы 2 с зубчатым венцом 1 в окружном направлении. Мембрана

2 на участке 5, взаимодействующем с зубчатым венцом 1, выполнена с монотонно увеличивающейся от торца с впадинами к противоположному торцу толщиной для увеличения жесткости обода венца 1 в указанном направлении. Впадины 3 и выступы

4 размещены непосредственно под зубьями зубчатого венца 1, что в сочетании с их рас- положением под впадинами зубьев обеспечивает повышенную податливость зубьев, Между венцом 1 и ступицей 2 установлена демпфирующая прокладка 6, обеспечивающая снижение радиальных динамических составляющих нагрузки и виброакустической активности зубчатого колеса. Между

1703901

40

50

55 торцевыми участками впадин на ступице и выступов на венце также размещена кольцевая прокладка 7 из демпфирующего материала, что способствует снижению динамической нагруженности и виброакустической активности зубчатого колеса, Зубчатое колесо снабжено средством для регулирования радиального натяга между венцом и ступицей и усилия прижатия прокладки 7 к торцу венца 1; Оно выполнено в виде винтов 8, размещенных на фланце ступицы. При ввинчивании они упираются в кольцевую стальную прокладку 9, давящую. в евою очередь, на демпфирующую прокладку 7 и зубчатый венец 1, При сборке и регулировках в процессе эксплуатации зубчатый венец 1 винтами 8 смещается по коническим поверхностям в направлении свободного торца 10 до установления требуемого радиального натяга между венцом 1 и ступицей 2. Одновременно с этим создается требуемое усилие прижатия прокладки 7 к торцу зубчатого венца

Ступица 2 выполняется с радиальными прорезями(на фиг. не показаны) на выступе, прилегающем к торцу t0. За счет этих прорезей гофра при сборке радиально упруго деформируется приспособлением, на нее надевается венец с прокладками 6, 7 и 9, после чего упругая деформация снимается, и винтами 8 создаются требуемые натяги.

При работе колеса подвод мощности к венцу 1 осуществляется со стороны выступов 4 и впадин 5, размещенных на его внутренней поверхности. Повышение жесткости лежащих в этой зоне зубьев из-эа ужесточения обода венца 1 выступами 4 компенсируется повышением их податливости эа счет размещения впадин 3 под впадинами зубьев. При этом уменьшающаяся к впадинам зубьев глубина и ширина впадин 3 обеспечиваст высокие прочностные характеристики зубьев, Снижение жесткости зубьев венца в направлении уменьшения толщины зубчатого обода также компенсируется ужесточением обода утолщающейся в этом направлении участка 5 ступицы 2. Таким образом, при взаимодействии зубьев зубчатого колеса, имеющих практически одинаковую по длине жесткость с зацепляющимся зубчатым колесом обеспечивает равномерное распределение нагрузки по длине контактных линий, Возникающие в зубчатом зацеплении вибрации и шумы эффективно снижаются эа счет демпфирующих прокладок 6 и 7 и высотой податливости ступиц 2, имеющрй форму кольцевой гофрированной мембраны.

Взаимодействие венца 1 и ступицы 2 в процессе эксплуатации приводит к износу внутренней поверхности венца, наружной поверхности ступицы и прокладки б. В результате изменяегся жесткостная характеристика распределения нагрузки по длине контактных линий и виброакустическая активность зубчатого колеса. Их восстановление осуществляется регулировкой натяга винтами 8, Повышенная равномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, сниженные динамические составляющие нагрузки и виброакустическая активность в процессе всего срока эксплуатации обусловливают значительное повышение долговечности зубчатого колеса и включающей его передачи.

Формула изобретения

1, Зубчатое колесо, содержащее втулку в виде упругой мембраны с наружной конической посадочной поверхностью на периферии и с фланцем со стороны торца с наименьшим диаметром конической поверхности, установленный на посадочную поверхность мембраны венец с внутренней конической поверхностью, соответствующей наружной конической поверхности мембраны, в венце равномерно по окружности колеса выполнены впадины, а на обращенном к венцу торце фланца мембраны— соответствующие выступы, размещенные во впадинах венца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности, или впадины венца выполнены на его внутренней конической поверхности под впадинами зубьев с монотонно уменьшающейся вдоль оси колеса глубиной и шириной, начиная с обращенного к фланцу мембраны торца, а соответствующие выступы на фланце мембраны размещены также и на ее наружной конической поверхности. или мембрана выполнена с увеличивающейся вдоль образующей наружной конической поверхности толщиной от торца с фланцем к противоположному торцу

2. Зубчатое колесо по и. 1. отл и ч а юще е с я тем, что оно снабжено устройством для регулируемою осевого смещения венца относительно ступицы.

1703901

Щ1

Составитель В,Сергеев

Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий

Редактор Т.Зубкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 51 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5