Зубчатое колесо

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в нереверсивных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело (1) и зубчатый венец с зубьями (2), имеющими вершины (3). Зубья расположены на теле колеса по окружности (4) впадин зубьев. Зубья имеют боковые рабочие поверхности (5), идентичные расчетным боковым поверхностям, и боковые нерабочие поверхности (7), выполненные в виде плоскостей, соединяющих вершины зубьев с их основаниями, с сохранением переходных галтелей в области основания зубьев. Изобретение позволяет оптимизировать конструкцию зубчатого колеса и снизить издержки при его изготовлении. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в нереверсивных зубчатых передачах.

Известно зубчатое колесо, включающее зубчатый венец с зубьями, имеющими пару боковых рабочих поверхностей, посредством которых оно сопрягается с парным зубчатым колесом зубчатой передачи, причем профили рабочих поверхностей выполнены одинаковыми и идентичными расчетному для данной передачи (см., например, "Березовский Ю.Н. и др. Детали машин: Учебник для машиностроительных техникумов / Ю.Н.Березовский, Д.В.Чернилевский, М.С.Петров; Под ред. Н.А.Бородина. - М.: Машиностроение, 1983. - 384 с., ил.", стр.74, рис.4.13).

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что в случае нереверсивной зубчатой передачи, одна из боковых поверхностей зубьев является нерабочей и в процессе зацепления сопрягающихся при работе зубьев не участвует, поэтому нет необходимости выполнять профили этих поверхностей идентичными рабочим поверхностям, усложняя тем самым конструкцию зубчатого колеса и выполняя при его изготовлении такие же технологические операции, как и для зубчатого колеса реверсивной передачи.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, включающего зубчатый венец с зубьями, имеющими пару боковых поверхностей, посредством которых оно сопрягается с парным зубчатым колесом зубчатой передачи, причем профили рабочих поверхностей выполнены одинаковыми и идентичными расчетному для данной передачи (см. "Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1987. - 560 с., ил.", стр.122).

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что в случае нереверсивной зубчатой передачи, одна из боковых поверхностей зубьев является нерабочей и в процессе зацепления сопрягающихся при работе зубьев не участвует, поэтому нет необходимости выполнять профили этих поверхностей идентичными рабочей поверхности, усложняя тем самым конструкцию зубчатого колеса и выполняя при его изготовлении такие же технологические операции, как и для зубчатого колеса реверсивной передачи.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек при его изготовлении.

Это достигается тем, что зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, имеющими боковую рабочую и боковую нерабочую поверхности, причем у каждого зуба профиль боковой рабочей поверхности идентичен расчетному для данного колеса, а профиль боковой нерабочей поверхности выполнен в виде плоскости, соединяющей вершину зуба с его основанием, с сохранением переходной галтели в области основания.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен зуб зубчатого колеса нереверсивной передачи - вид с торца зуба.

На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса, зуб 2, вершина 3 зуба, окружность 4 впадин зубьев, боковая рабочая поверхность (расчетная) 5, боковая нерабочая поверхность (расчетная) 6, боковая нерабочая поверхность (фактическая) 7, галтели 8.

Работает данное зубчатое колесо следующим образом. При работе в качестве ведущего звена - шестерни (направление вращения ω 1), контактирование боковой рабочей поверхности 5 происходит с аналогичной поверхностью ведомого звена (колеса) зубчатой передачи. При работе в качестве ведомого звена - колеса (направление вращения ω 2) - контактирование боковой рабочей поверхности 5 происходит с аналогичной поверхностью шестерни. В обоих случаях нерабочая боковая поверхность (плоскость) 7 зуба в зацеплении не участвует.

По сравнению с прототипом, данное зубчатое колесо более просто по конструкции, требует меньшего времени и затрат на его изготовление; при этом изгибная прочность зуба не уменьшается, так как ширина зуба в области его основания остается прежней; сохранение переходной галтели со стороны боковой нерабочей поверхности зуба не увеличивает концентрацию напряжений при изгибе зуба.

Зубчатое колесо преимущественно нереверсивной зубчатой передачи, содержащее зубчатый венец с зубьями, имеющими боковую рабочую и боковую нерабочую поверхности, отличающееся тем, что у каждого зуба профиль боковой рабочей поверхности идентичен расчетному для данного колеса, а профиль боковой нерабочей поверхности выполнен в виде плоскости, соединяющей вершину зуба с его основанием, с сохранением переходной галтели в области основания.