Упругое зубчатое колесо (варианты)

Изобретение относится к машиностроению и касается конструкции составного зубчатого колеса привода машин. Упругое зубчатое колесо содержит ступицу (1) и венец (2) с диском. Внутренние выступы (7) диска венца (2) чередуются с наружными выступами (8) ступицы (1). Гнезда (4) расположены равномерно по окружности колеса и выполнены несквозными на стыке выступов диска венца и ступицы с обоих торцов колеса. Одна половина каждого гнезда выполнена на внутреннем выступе в диске венца, а другая - на наружном выступе ступицы. Смежные наружные выступы (8) и внутренние выступы (7) сопряжены по плоскости, перпендикулярной плоскости вращения колеса и проходящей через ось втулки (5). Цилиндрические упругие элементы (3) установлены без зазора в гнездах (4) попарно и соосно на одной втулке (5). Наружные выступы (8) ступицы сферическими поверхностями на концах контактируют с впадинами между внутренними выступами (7) в диске венца. Во втором варианте с обеих сторон с торцов диска венца выполнены кольцевые проточки по всему его периметру. Наружные выступы выполнены со сквозными гнездами и прорезями в плоскости вращения колеса и сферическими поверхностями на концах выступов оперты на цилиндрическую поверхность кольцевых проточек в диске венца. Внутренние выступы выполнены с отверстиями для установки втулок и размещены в прорезях. Такое выполнение повышает надежность упругого зубчатого колеса и снижает трудоемкость ремонта. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и касается конструкции составного зубчатого колеса привода машин, в частности может быть использовано в тяговых передачах локомотивов.

Известно упругое зубчатое колесо тяговой передачи электровоза, состоящее из венца, ступицы (центра) и кулачков, в сборе с пружинами размещенных в гнездах венца и ступицы, равномерно расположенных по окружности. На опорных поверхностях венца предусмотрены выемки, а на кулачках - выступы. Каждая пара кулачков поджата распорной пружиной, нанизанной на направляющий валик [1].

Недостатком известного зубчатого колеса является наличие трения и износа опорных поверхностей кулачков, венца и ступицы (центра) упругого зубчатого колеса, а также большая трудоемкость ремонта.

Известно упругое зубчатое колесо, взятое за прототип, являющееся ведомым в тяговом редукторе тепловоза, которое состоит из ступицы с круговым наружным ребром и венца с диском (ребром), соединенных при помощи двух торцевых фланцев, закрепленных болтами на круговом ребре ступицы, и резино-металлических блоков (упругих элементов), равномерно расположенных по окружности и установленных в отверстиях (гнездах) торцевых фланцев и диска венца. При этом диск венца через ролики опирается на наружное круговое ребро ступицы, к которому крепятся торцевые фланцы. Каждый резино-металлический блок содержит внутреннюю металлическую втулку, на которой находятся цилиндрические резиновые элементы с наружными металлическими обоймами, в каждом из которых два крайних находятся в гнездах торцевых фланцев, а средний находится в гнезде диска венца [2].

Недостатком известного упругого колеса являются: последовательная, а не одновременная работа всех упругих (резиновых) элементов в каждом резино-металлическом блоке, рифление и другие повреждения роликов и дорожек качения на диске венца и наружном круговом ребре ступицы, недостаточная жесткость болтового крепления торцевых фланцев со ступицей, а также большая трудоемкость ремонта.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности упругого зубчатого колеса путем улучшения его конструкции, а также снижение трудоемкости ремонта.

Указанный технический результат достигается тем, что в одном варианте упругого зубчатого колеса, содержащем ступицу, венец с диском, смонтированный с возможностью поворота относительно ступицы, цилиндрические упругие элементы, установленные без зазора в гнездах, выполненных равномерно по окружности колеса, в диске венца выполнены внутренние выступы, которые с регламентированными зазорами чередуются с наружными выступами, выполненными на ступице, гнезда выполнены несквозными, на стыке упомянутых выступов диска венца и ступицы с обоих торцов колеса, причем одна половина каждого гнезда выполнена на внутреннем выступе в диске венца, а другая - на наружном выступе ступицы, при этом смежные наружные выступы ступицы и внутренние выступы на диске венца сопряжены по плоскости, перпендикулярной плоскости вращения колеса и проходящей через ось втулки, на которой соосно установлена пара цилиндрических упругих элементов, а все наружные выступы ступицы по высоте выполнены равноудаленными от ее центра, со сферическими поверхностями на концах, контактирующими со впадинами между внутренними выступами в диске венца.

Технический результат достигается также тем, что в другом варианте упругого зубчатого колеса, содержащем ступицу, венец с диском, смонтированный с возможностью поворота относительно ступицы, цилиндрические упругие элементы, установленные без зазора в гнездах, выполненных равномерно по окружности колеса, с обеих сторон с торцов диска венца выполнены кольцевые проточки по всему его периметру, в диске венца выполнены внутренние выступы, в ступице выполнены наружные выступы и в наружных выступах ступицы выполнены сквозные гнезда, в которых размещены цилиндрические упругие элементы, также выполнены прорези в наружных выступах ступицы в плоскости вращения колеса, в которых размещены внутренние выступы диска венца, выполненные с отверстиями для беззазорной установки втулок, соосных сквозным гнездам, а наружные выступы ступиц сферическими поверхностями на их концах оперты на цилиндрическую поверхность кольцевых проточек в диске венца.

На фиг.1 представлен первый вариант упругого зубчатого колеса с чередующимися выступами на венце и ступице; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - второй вариант упругого зубчатого колеса с выступами на диске венца, размещенными в прорезях наружных выступов ступицы; на фиг 4 - разрез Б-Б фиг.3.

Упругие зубчатые колеса (фиг.1-4) содержат ступицу 1, венец с диском 2, смонтированный с возможностью поворота относительно ступицы 1, цилиндрические упругие элементы 3, установленные без зазора в гнездах 4, выполненных равномерно по окружности колеса. Упругие элементы 3 в гнездах 4 устанавливаются попарно и соосно на одной втулке 5, т.е. по одному с каждого торца упругого зубчатого колеса. На втулках 5 упругие элементы 3 закреплены с помощью стопорных винтов 6.

В первом варианте исполнения упругого зубчатого колеса в диске венца 2 (фиг.1, 2) выполнены внутренние выступы 7, которые с регламентированными зазорами чередуются с наружными выступами 8, выполненными на ступице 2. Гнезда 4 выполнены несквозными, на стыке упомянутых выступов 7 и 8 с обоих торцов колеса, причем одна половина каждого гнезда 4 выполнена на внутреннем выступе 7 в диске венца 2, а другая - на наружном выступе 8 ступицы 1. При этом смежные наружные выступы 8 ступицы 1 и внутренние выступы 7 на диске венца 2 сопряжены по плоскости, перпендикулярной плоскости вращения колеса и проходящей через ось втулки 5, на которой соосно установлена пара цилиндрических упругих элементов 3. Возможность поворота и центровки венца 2 относительно ступицы 1 обеспечивается (фиг.1, 2) за счет того, что все наружные выступы 8 по высоте выполнены равноудаленными от центра ступицы 1, со сферическими поверхностями на концах, контактирующими со впадинами между внутренними выступами 7 в диске венца 2.

В отличие от этого варианта в другом варианте исполнения упругого зубчатого колеса (фиг.3, 4) с обеих сторон диска венца 2 выполнены кольцевые проточки 9 по всему его периметру. В диске венца 2 выполнены внутренние выступы 7, в ступице 1 выполнены наружные выступы 8, в последних выполнены сквозные гнезда 4, в которых размещены цилиндрические упругие элементы 3. Также выполнены прорези 10 в наружных выступах 8 ступицы 1 в плоскости вращения колеса, в которых размещены внутренние выступы 7 диска венца 2, выполненные с отверстиями 11 для беззазорной установки втулок 5, соосными сквозным гнездам 4. Наружные выступы 8 ступиц 1 сферическими поверхностями на их концах оперты на цилиндрическую поверхность кольцевых проточек 9 в диске венца 2.

Упругое зубчатое колесо работает следующим образом.

При передаче вращающего момента со стороны венца 2 в упругом зубчатом колесе в варианте исполнения с чередующимися внутренними выступами 7 на диске венца 2 и наружными выступами 8 на ступице 1 (фиг.1, 2) его внутренние выступы 7 воздействуют в гнездах 4 на цилиндрические упругие элементы 3, которые передают воздействие непосредственно на наружные выступы 8 на ступице 1.

При передаче вращающего момента со стороны венца 2 в упругом зубчатом колесе в другом варианте исполнения, в котором внутренние выступы 7 на диске венца 2 находятся в прорезях 10 наружных выступов 8 на ступице 1 (фиг.3, 4), его внутренние выступы 7 воздействуют в беззазорных отверстиях 11 на втулки 5, а через них на цилиндрические упругие элементы 3, которые в гнездах 4 передают воздействие на ступицу 1 через ее наружные выступы 8.

При реверсировании движения, т.е. передаче вращающего момента со стороны ступицы 1, воздействие происходит в обратном порядке. Следует особо отметить, что в каждой паре цилиндрические упругие (резиновые) элементы 3, соосно и попарно установленные на втулке 5, работают параллельно (одновременно), а не последовательно, как в прототипе.

Ввиду отсутствия в конструкции дополнительных деталей для передачи момента (фланцы и т.п.) снижается трудоемкость ремонта и повышается надежность упругого зубчатого колеса, соответственно и привода, в котором оно применяется.

Источники информации

1. А.А.Шацилло. Тяговый привод электроподвижного состава. М., Трансжелдориздат, 1961 (стр.54-57).

2. SU, A.c №286419. Кл. F16H 55/14, опубл. 1970 г.

1. Упругое зубчатое колесо, содержащее ступицу, венец с диском, смонтированный с возможностью поворота относительно ступицы, цилиндрические упругие элементы, установленные без зазора в гнездах, выполненных равномерно по окружности колеса, отличающееся тем, что в диске венца выполнены внутренние выступы, которые с регламентированными зазорами чередуются с наружными выступами, выполненными на ступице, гнезда выполнены несквозными, на стыке упомянутых выступов диска венца и ступицы с обоих торцев колеса, причем одна половина каждого гнезда выполнена на внутреннем выступе в диске венца, а другая - на наружном выступе ступицы, при этом смежные наружные выступы ступицы и внутренние выступы на диске венца сопряжены по плоскости, перпендикулярной плоскости вращения колеса и проходящей через ось втулки, на которой соосно установлена пара цилиндрических упругих элементов, а все наружные выступы ступицы по высоте выполнены равноудаленными от ее центра, со сферическими поверхностями на концах, контактирующими с впадинами между внутренними выступами в диске венца.

2. Упругое зубчатое колесо, содержащее ступицу, венец с диском, смонтированный с возможностью поворота относительно ступицы, цилиндрические упругие элементы, установленные без зазора в гнездах, выполненных равномерно по окружности колеса, отличающееся тем, что с обеих сторон с торцов диска венца выполнены кольцевые проточки по всему его периметру, в диске венца выполнены внутренние выступы, в ступице выполнены наружные выступы со сквозными гнездами, а также прорези в плоскости вращения колеса, в которых размещены внутренние выступы диска венца, выполненные с отверстиями для беззазорной установки втулок, соосными сквозным гнездам, а наружные выступы ступиц сферическими поверхностями на их концах оперты на цилиндрическую поверхность кольцевых проточек в диске венца.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяговых передачах локомотивов и редукторах общего машиностроения. .

Изобретение относится к области часовой промышленности и направлено на создание подвижной детали, предназначенной для введения в контакт с другим подвижным или неподвижным элементом, которая обладает определенной упругостью в ее центре, что обеспечивает ее смещение без изменения межцентрового расстояния.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в различных зубчатых передачах разнообразных машин. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в передачах преимущественно с цилиндрическими, коническими зубчатыми колесами, выполненными из металла, неметаллических материалов (пластмассы, полимеры) их сочетания (армирование), в металлополимерных зубчатых передачах.

Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть использовано в приводах вращательного движения. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении зубчатых изделий (рейка, венец с внешними зубьями) с пустотелыми зубьями пластическим деформированием.

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в различных устройствах, например в цепных передачах. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах. .

Изобретение относится к области часовой промышленности и направлено на создание подвижной детали, предназначенной для введения в контакт с другим подвижным или неподвижным элементом, которая обладает определенной упругостью в ее центре, что обеспечивает ее смещение без изменения межцентрового расстояния

Изобретение относится к амортизатору колеса, в частности к амортизатору колеса мотоцикла

Изобретение относится к средствам и способам снижения вибрации, шума и колебаний зубчатых передач различного оборудования, машин, агрегатов, механизмов, насосов, турбокомпрессоров, редукторов, мультипликаторов, многоступенчатых коробок передач, колес рельсового транспорта

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с цилиндрическими зубчатыми колесами, имеющими непрямые зубья. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде диска, венцовое колесо и зубчатый венец. Со стороны торца зубчатого колеса, к которому направлена осевая сила, действующая на зубчатый венец при зацеплении вращающегося зубчатого колеса с парным колесом работающей под нагрузкой передачи, расположена пара упорных роликов, примыкающих своими поверхностями катания к этому торцу венцового колеса. Ролики установлены с возможностью своего свободного вращения на осях, расположенных радиально и неподвижно относительно вращающегося зубчатого колеса. Ролики разнесены относительно друг друга в плоскости вращения зубчатого колеса, симметрично относительно линии центров парных колес передачи. Угол между осью вращения каждого ролика и линией центров колес передачи не меньше, чем угол зацепления этих колес. Достигается повышение прочности зубчатого колеса за счет уменьшения воздействия осевой силы на зубчатое колесо. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с цилиндрическими колесами. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде диска, венцовое колесо и зубчатый венец. Со стороны обоих торцов зубчатого колеса, в районе его зацепления с парным колесом, расположены дугообразные опорные элементы, укрепленные неподвижно относительно вращающегося зубчатого колеса и прилегающие эквидистантно к его поверхностям посредством антифрикционных прокладок, укрепленных на опорных элементах, со стороны торца зубчатого колеса, откуда направлена осевая сила, создающая при работе зубчатого колеса в передаче. Опорный элемент прилегает к внутренней поверхности венцового колеса, со стороны торца зубчатого колеса, куда направлена упомянутая осевая сила. Опорный элемент прилегает к внутренней поверхности венцового колеса и к торцу венцового колеса и имеет в сечении Г-образную форму. Поверхности опорных элементов, прилегающие к поверхностям зубчатого колеса, расположены симметрично относительно линии центров парных зубчатых колес. Поверхности опорных элементов по своим размерам поперек линии центров парных зубчатых колес больше, чем ширина зоны зацепления этих парных зубчатых колес. Достигается повышение прочности зубчатого колеса за счет уменьшения воздействия осевой силы на зубчатое колесо. 2 ил.

Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра и с широкими зубчатыми венцами. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде диска и венцовое колесо с зубчатым венцом, причем ширина венцового колеса и зубчатого венца больше толщины диска тела. В области зоны зацепления зубчатого колеса с парным зубчатым колесом зубчатой передачи со стороны внутренней поверхности венцового колеса с обоих торцов диска тела расположены опорные ролики. Ролики установлены с возможностью свободного вращения в плоскости вращения зубчатого колеса на осях, неподвижных относительно вращающегося зубчатого колеса и с контактированием своими поверхностями катания с внутренней поверхностью венцового колеса. Обеспечивается повышение прочности зубчатого колеса без увеличения его материалоемкости. 2 ил.

Изобретение относится к конструкциям зубчатых колес, применяемых в редукторах турбореактивных двигателей. Зубчатое колесо (26) проходит в осевом направлении и в радиальном направлении и содержит радиальный диск (30), несущий осевой кольцевой обод (34). Обод (34) снабжен зубьями (40). Диск (30) имеет усеченно-коническую форму и оснащен устройством (42) гашения колебаний, состоящим из слоя (44) вязкоупругого материала и опорного слоя (46). Слой (44) вязкоупругого материала расположен аксиально между радиальным диском (30) и опорным слоем (46) и прикреплен непосредственно к диску (30). Слой (44) вязкоупругого материала вулканизируют на радиальном диске (30) или приклеивают к нему. Улучшаются массогабаритные характеристики зубчатого колеса при сохранении удовлетворительного уровня гашения колебаний. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к зубчатым колесам. Колесо зубчатое упругое содержит ступицу, венец с диском, смонтированный с возможностью поворота относительно ступицы, цилиндрические упругие элементы, установленные без зазора в гнездах, выполненных равномерно по окружности колеса. В диске венца выполнены внутренние выступы, которые с регламентированными зазорами чередуются с наружными выступами, выполненными на ступице, гнезда выполнены несквозными на стыке упомянутых выступов диска венца и ступицы с обоих торцов колеса. Одна часть каждого гнезда выполнена на внутреннем выступе в диске венца, а другая - на наружном выступе ступицы. Смежные наружные выступы ступицы и внутренние выступы на диске венца сопряжены по плоскости, перпендикулярной плоскости вращения колеса и проходящей через ось втулки, на которой соосно установлена пара цилиндрических упругих элементов. Все наружные выступы ступицы по высоте выполнены равноудаленными от ее центра, со сферическими поверхностями на концах, контактирующими с впадинами между внутренними выступами в диске венца. Венец выполнен разъемным из двух половин, соединенных болтами, зубья каждой из половин выполнены косыми с одинаковым и противоположным по направлению углом наклона, а поверхности впадин венца выполнены сферическими с радиусом, равным радиусу сферической поверхности выступов ступицы. Обеспечивается повышение долговечности зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения. Демпфирующий элемент для конического зубчатого колеса выполнен в виде металлического кольца, установленного с возможностью взаимодействия с внутренней опорной поверхностью. Металлическое кольцо выполнено с прямоугольным поперечным сечением и поперечным разрезом. Ось внутренней цилиндрической поверхности металлического кольца параллельно смещена относительно оси его наружной поверхности в сторону поперечного разреза. Величина смещения V определяется соотношением V=0,0388⋅dн+b1⋅δ. Достигается упрощение технологии производства и сборки зубчатого колеса с кольцевым демпфирующим элементом. 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и касается конструкции составного зубчатого колеса привода машин

Наверх