Зубчатое колесо

Авторы патента:

Мендрух Елена Николаевна (RU)

Мендрух Николай Викторович (RU)

Терзиева Наталья Сергеевна (RU)

F16H55/12 - с диском или ободом, собранным из разъемных частей

Владельцы патента RU 2503863:

Мендрух Елена Николаевна (RU)
Мендрух Николай Викторович (RU)
Терзиева Наталья Сергеевна (RU)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано в зубчатых колесах, работающих с ударными нагрузками. Зубчатое колесо содержит тело (1), зубчатый венец с зубьями (2) и пару кольцевых торцевых накладок, укрепленных на теле и перекрывающих торцы зубьев. Зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных между собой зубьев. Каждый зуб (2) укреплен шарнирно в накладках с возможностью проворачивания в обе стороны в плоскости вращения колеса. Между основаниями зубьев и телом выполнены зазоры, заполненные упругим материалом (13). Изобретение направлено на повышение надежности зубчатых колес. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к зубчатым передачам, и может быть использовано в зубчатых колесах, работающих с ударными нагрузками.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Гаврилов В.А. Зубчатые передачи в машиностроении. М., Машгиз, 1962. 352 стр. илл.», стр.76.

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что при его работе в режимах ударного нагружения, нагрузки, прилагаемые к зубьям, особенно в области их вершин, создают большие изгибающие моменты в зубьях и большие напряжения в области оснований зубьев, способные вызвать образование трещин в этих зонах и - изломы зубьев, приводящие к выходу колеса из строя.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по А.С. СССР №1523756, кл. F16H 55/12, опубл. 23.11.89 г., бюл. №43. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец и пару кольцевых торцевых накладок, укрепленных на теле колеса и торцах зубьев зубчатого венца. Торцевые кольца придают жесткость и прочность зубьям и предотвращают их изломы в областях их оснований.

Недостаток прототипа состоит в том, что при работе колеса в режиме ударных нагрузок, зубья испытывая динамические ударные нагружения, подвержены по боковым рабочим поверхностям усиленному изнашиванию - пластическому деформированию, искажающему рабочий профиль, и сколам в области вершин зубьев; кроме того, зубчатое колесо, восприняв ударное нагружение, передает динамические удары далее - следующим элементам зубчатой передачи, подшипникам валов и т.п.

Изобретением решается задача повышения надежности зубчатых колес.

Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых кольцевых накладок, укрепленных на теле колеса и перекрывающих торцы зубьев, причем зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных между собой зубьев, каждый зуб укреплен шарнирно в накладках с возможностью проворачивания в обе стороны в плоскости вращения колеса, между основаниями зубьев и телом выполнены зазоры, заполненные упругим материалом.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид со стороны вершин зубьев (фиг.1); фрагмент зубчатого колеса - вид со стороны торцов зубьев, в ненагруженном состоянии зуба (фиг.2); то же, в нагруженном состоянии зуба (фиг.2, 3).

На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса; зуб 2; торцевые накладки 3 и 4; наружная окружность 5 накладок; внутренняя окружность 6 накладок; окружность впадин 7 зубьев; плоский участок 8 тела зуба (участок А-В); боковые поверхности 9 и 10 зуба; рабочие участки СD и EF боковых поверхностей зуба; основание 11 зуба; поверхность 12 основания зуба; упругий материал (например - резина) 13; ось 14; сквозное отверстие 15 в зубе; сквозные отверстия 16 и 17 в торцевых накладках; фиксаторы 18 и 19 оси 14; расстояние h₁ от тела колеса до центра оси 14; расстояние h₂ от центра оси 14 до верхних окружностей торцевых накладок; высота h₃ основания 11 зуба; толщина h₄ упругого материала; нагружающая зуб ударная сила Р; угол α поворота зуба под действием ударной нагрузки Р.

Работает данное зубчатое колесо следующим образом. При воздействии на зуб нагрузки номинальной величины зуб остается - посредством упругого элемента 13 - в вертикальном положении (фиг.2). При нагрузке Р ударного характера он проворачивается в оси 14 на угол α, тем самым удар от нагрузки нейтрализуется и исключается вероятность излома зуба в области его вершины, а также и вероятность пластической деформации в этой области. После снятия ударной нагрузки зуб 2 посредством упругого элемента 13 возвращается в исходное положение. Варьируя параметры h₁, h₂, h₃ и h₄, а также степень упругости материала 13, подбирают требуемые характеристики сопротивления поворота зуба на оси под воздействием нагрузки Р.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса вследствие обеспечения амортизации зуба под действием ударных нагрузок имеет большую надежность и больший срок службы, кроме того, снижается действие ударных нагрузок на остальные элементы зубчатой передачи - подшипники, сопряженные зубчатые колеса и т.п.

Зубчатое колесо, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых кольцевых накладок, укрепленных на теле и перекрывающих торцы зубьев, отличающееся тем, что зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных между собой зубьев, каждый зуб укреплен шарнирно в накладках с возможностью проворачивания в обе стороны в плоскости вращения колеса, между основаниями зубьев и телом выполнены зазоры, заполненные упругим материалом.

Похожие патенты:

Зубчатое колесо // 2481518

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам. .

Зубчатая передача конструкции л.н. буркова // 2330198

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при создании новых конструкций зубчатых передач. .

Система подвески мотоцикла, а также звездочка для такой системы // 2310116

Изобретение относится к системе подвески мотоцикла, а также к звездочке для такой системы. .

Способ сборки составного зубчатого колеса // 2220343

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

Приводной блок зубчатой передачи // 2029187

Изобретение относится к силовым передачам, в частности к приводным блокам зубчатых передач. .

Зубчатое колесо // 1825929

Изобретение относится к области машиностроения , а именно к составным зубчатым колесам, содержащим венец и ступицу, сопряженные посредством демпфирующего элемента.

Зубчатое колесо // 1765580

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях различных машин и механизмов, где требуется переналадка зубчатого колеса с одного диаметра на другой.

Составное зубчатое колесо // 1753121

Изобретение относится к машиностроению , к составным зубчатым колесам. .

Составное зубчатое колесо // 1744351

Изобретение относится к машиностроению , к зубчатым передачам. .

Устройство для передачи вращения // 1739152

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в механизмах для передачи движения - вращения, например в приводах тяжелосредних сепараторов , в горно-химической, рудной и других отраслях промышленности.

Зубчатое колесо // 2525323

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано в зубчатых колесах, работающих с ударными нагрузками. Зубчатое колесо, содержит тело (1), зубчатый венец с зубьями (2) и пару кольцевых торцевых накладок, укрепленных на теле и перекрывающих торцы зубьев. Зубчатый венец выполнен из отдельных зубьев (2), не связанных с телом колеса. Каждый зуб (2) установлен в кольцевых накладках посредством оси (8) с возможностью проворачивания на ней в плоскости вращения колеса. Основание каждого зуба представляет собой две плоскости (13, 14), перпендикулярные плоскости симметрии зуба и разнесенные относительно друг друга по высоте зуба. Плоскости расположены между боковыми поверхностями (11, 12) зуба и плоскостью его симметрии. Одна плоскость (13) опирается в ненагруженном ударной нагрузкой состоянии зуба на тело (1) колеса по площадке, выполненной на окружной поверхности тела колеса, перпендикулярной плоскости симметрии зуба и равной по площади проекции основания зуба на тело. Другая плоскость (14), ближе расположенная к вершине зуба, опирается на тело посредством упругой прокладки (16), равной по площади этой плоскости и обеспечивающей проворачивание зуба на его оси при превышении величины действующей на него нагрузки номинального значения. Изобретение направлено на повышение надежности зубчатых колес. 3 ил.

Способ изготовления зубчатого колеса // 2525360

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано для изготовления колес зубчатых передач. Способ изготовления зубчатого колеса включает раздельное изготовление тела (1) и венцового колеса, состоящего из обода (2) с расположенным на нем зубчатым венцом с зубьями (3), и последующую их сборку. Тело (1) изготавливают в виде цилиндрического диска диаметром, меньшим, чем диаметр внутренней поверхности обода (2). Обод выполняют со шлицами (4), расположенными на его внутренней поверхности по плоскостям симметрии зубьев (3) зубчатого венца, перпендикулярно торцам (7) обода. Высоту шлицов (4) выполняют большей, чем разница радиусов внутренней поверхности обода и окружной поверхности тела. По окружности тела выполняют пазы (10), ответные по отношению к шлицам обода и с сечением, большим, чем сечение шлицов. Венцовое колесо и тело совмещают соосно друг с другом с расположением их торцов в одной плоскости и фиксируют их в этом положении. Полости между телом и ободом заполняют расплавленным материалом, например пластмассой; выдерживают расплав до затвердевания, после чего с изготовленного зубчатого колеса фиксацию снимают. Изобретение направлено на упрощение процесса изготовления зубчатого колеса и повышение его прочности. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2527645

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах с неодинаковыми величинами передаваемого вращательного момента при прямом и обратном вращениях. Зубчатое колесо содержит тело (1) и зубчатый венец с зубьями (2), имеющими по две боковые поверхности. У каждого зуба одна боковая поверхность (4), нагружаемая максимально, имеет расчетный профиль по всей ширине зуба, а другая боковая поверхность, менее нагружаемая, имеет расчетный профиль (5) на части ширины зуба, а остальная ее часть имеет профиль в виде плоскости (6, 7). Соотношение участков обоих боковых рабочих поверхностей, имеющих расчетный профиль, прямо пропорционально соотношению величин их нагружения. Расчетный профиль (5) менее нагружаемой поверхности расположен по оси симметрии зуба. В результате достигается оптимизация конструкции зубчатых колес, снижается их материалоемкость. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2527647

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано в нереверсивных зубчатых колесах. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями. Каждый зуб выполнен в виде половины расчетного зуба для данного колеса для его работы в реверсивном режиме. Боковая рабочая поверхность каждого зуба идентична боковой рабочей поверхности расчетного зуба, боковая нерабочая поверхность каждого зуба выполнена в виде плоскости, проходящей по оси симметрии расчетного зуба - от его вершины до основания. На торцах зубьев и теле колеса жестко укреплены торцевые кольцевые накладки. В результате оптимизируется конструкция зубчатых колес нереверсивных передач, уменьшается расход материала на их изготовление. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2529941

Изобретение относится к зубчатым передачам и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых колесах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых кольцевых накладок. Накладки выполнены разновеликой толщины в радиальной плоскости колеса: в области головок зубьев толщина накладок максимальна, а в области ножек зубьев и тела колеса - минимальна, причем изменение толщины выполнено одноступенчато. В результате снижается материалоемкость зубчатого колеса без ухудшения его работы. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2532681

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием. Зубчатое колесо содержит ступицу 1 с осевым смазочным каналом 3, установленную на валу 2, и зубчатый венец 4 с зубьями 5. В основании 6 каждой впадины венца выполнено сквозное радиальное сверление 7, соединенное с каналом вала. Каждое сверление пересечено вторым, несквозным сверлением 8 аналогичного диаметра, выполненным в области основания впадины вдоль ее ширины с торца 9 ступицы, перпендикулярно этому торцу. Это сверление снабжено с торца заглушкой 10 и соединено с основанием впадины рядом проточек 11, параллельных сквозному сверлению 7, которое со стороны впадины снабжено вкладышем 12, имеющим сквозное отверстие 13 с диаметром, равным диаметру проточек 11. В результате обеспечивается оптимальный режим смазывания зубчатого колеса. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2534167

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых колесах механических передач, зубья которых подвержены ударным нагружениям в одном направлении вращения колеса. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на теле колеса и перекрывающих торцы зубьев. Зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных между собой зубьев. Каждый зуб установлен на оси, укрепленной между накладками, с возможностью поворота на ней в плоскости вращения колеса. Между основанием зуба и телом колеса выполнен зазор. Основание зуба снабжено выступом прямоугольного сечения, углубленным в тело колеса. В теле колеса выполнено ответное углубление с обеспечением перемещения в нем выступа при повороте зуба. Плоскость выступа, расположенная противоположно относительно боковой стороны зуба, подверженной ударному нагружению, прилегает к ответной плоскости углубления, а между противоположной плоскостью выступа и ответной плоскостью углубления расположен упругий элемент. В результате повышается ударная прочность зубьев зубчатых колес. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2534515

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, подверженных ударным нагрузкам. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец и пару кольцевых накладок, укрепленных на теле колеса и перекрывающих торцы зубьев. Зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных друг с другом зубьев. Каждый зуб установлен на оси, укрепленной между накладками, с возможностью поворота на ней в обе стороны в плоскости вращения колеса. Между основанием зуба и телом колеса выполнен зазор. Основание зуба по всей его ширине снабжено выступом прямоугольного сечения. Выступ углублен в тело колеса, для чего в последнем выполнено ответное углубление с зазорами относительно поверхности углубленного выступа. На теле колеса на участке проекции основания зуба на теле выполнена плоская площадка, а с каждой боковой стороны зуба между его основанием и телом и боковой стороной выступа и телом установлена Г-образная упругая вставка. В результате повышается ударная прочность зубьев зубчатых колес. 2 ил.

Способ изготовления зубчатого колеса // 2535606

Изобретение относится к машиностроению. Способ изготовления зубчатого колеса включает изготовление тела 1 с посадочным отверстием 4 на вал и зубчатого венца, причем изготавливают тело в виде диска шириной Н, равной ширине зубчатого венца, и диаметром 2, равным диаметру окружности впадин зубчатого венца. По окружности тела между его торцами 5 выполняют радиально ориентированные пазы 6 с поперечным сечением в виде равнобокой трапеции, причем радиальные плоскости симметрии пазов располагают по плоскостям симметрии зубьев зубчатого венца изготавливаемого зубчатого колеса. Тело с выполненными пазами укладывают торцом на горизонтальное плоское основание 12 и фиксируют с прижатием на нем тела. По окружности тела, с примыканием к ней без зазора, устанавливают с фиксацией на основании заранее изготовленную литьевую форму 14, в которой со стороны тела выполнены выемки 15, ответные по отношению к зубьям 9 зубчатого венца. Высоту формы выполняют равной ширине Н зубчатого венца, а плоскости симметрии выемок совмещают с плоскостями симметрии пазов в теле колеса. Полости, образованные пазами в теле, выемками в форме и горизонтальным плоским основанием, заполняют расплавленным материалом. После заполнения всех полостей и затвердевания расплава литьевую форму удаляют и снимают изготовленное зубчатое колесо с основания. В результате снижаются издержки при изготовлении зубчатых колес и увеличивается их ремонтопригодность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Зубчатое колесо // 2535609

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием, преимущественно низкоскоростных нереверсивных. Зубчатое колесо содержит ступицу 1, установленную на валу 2 с осевым смазочным каналом 3, и зубчатый венец 4 с зубьями 5. В основании 6 каждой впадины венца выполнено сквозное радиальное сверление 7, соединенное с каналом вала. Отверстие сверления со стороны впадины снабжено смазкораспределительным каналом 8 с профилем, аналогичным профилю основания впадины, соединенным со сверлением посредством переходного выступа 9 и укрепленным вдоль ширины впадины, например, наклеиванием, с зазором Δ относительно окружности вершин зубьев сопряженного колеса. Смазкораспределительный канал заглушен (10) с обоих торцов и имеет выходные отверстия 11, ориентированные в сторону рабочей поверхности зуба. В результате обеспечивается равномерность смазывания рабочих поверхностей зубьев по всей их ширине. 2 ил.