Способ изготовления зубчатого колеса

Авторы патента:

F16H55/17 - зубчатые колеса (червячные колеса F16H 55/22; звездочки цепных передач F16H 55/30)

Владельцы патента RU 2584774:

Мендрух Николай Викторович (RU)

Изобретение относится к способу изготовления зубчатых колес, преимущественно с парой усиливающих кольцевых накладок. Способ включает раздельное изготовление тела колеса с зубчатым венцом и пары кольцевых накладок, с последующим жестким креплением последних на торцах зубьев зубчатого венца. При изготовлении кольцевых накладок, в них выполняют сквозные отверстия, продольные оси симметрии которых совпадают с торцевыми осями симметрии зубьев колеса. Форма отверстий задается аналогичной форме торцевых поверхностей зубьев. Тело колеса с зубчатым венцом устанавливают горизонтально. Совмещают с зубьями колеса с зубчатым венцом одну из кольцевых накладок. Прижимают накладку к торцам зубьев колеса. Заполняют отверстия в накладках металлическим порошком. Обрабатывают зоны отверстий в накладках индуктором, доводя порошок до расплавленного состояния, затем индуктор удаляют и, после затвердевания расплава, тело колеса с зубчатым венцом и укрепленной на венце кольцевой накладкой переворачивают на 180° и повторяют такие же операции со второй стороной зубчатого венца колеса и второй кольцевой накладкой. Достигается повышение надежности зубчатого колеса за счет установки накладок. 3 ил.

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

Известен способ изготовления зубчатого колеса, включающий изготовление тела и зубчатого венца колеса из цельной заготовки, например методом копирования модульной, дисковой или торцевой фрезой (см., например, «Березовский Ю.Н. 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. 82).

Недостаток данного способа изготовления зубчатого колеса состоит в том, что зубья зубчатого колеса при работе его в режиме нагружения подвержены изгибающим нагрузкам, способным привести к излому зубьев и выходу колеса из строя.

В качестве прототипа взят способ изготовления зубчатого колеса, включающий изготовление тела колеса с зубчатым венцом, с последующим креплением на торцах зубьев зубчатого венца колеса пары отдельно изготовленных, увеличивающих изгибную прочность зубьев, кольцевых накладок (см. патент на изобретение РФ №2488726, кл. F16H 55/12, опубл. 27.07.2013 г., Бюл. №21). Крепление накладок осуществляют, например, путем их наклеивания на торцевые поверхности зубьев зубчатого венца или посредством сварки (точечной или дуговой).

Недостаток прототипа состоит в том, что крепление кольцевых накладок на торцы зубьев зубчатого венца методом наклеивания не обеспечивает надежность крепления, т.к. соединение накладок торцов зубьев посредством адгезионной связи между клеящим материалом и поверхностями зубьев и накладок не обеспечивает достаточно прочного их соединения, подвергающегося под действием нагрузок, действующих на зубья колеса при его работе в передаче, сдвиговым нагружениям. Это не позволяет обеспечить требуемую надежность зубчатого колеса. Крепление посредством точечной или дуговой сварки - нетехнологично.

Изобретением решается задача повышения надежности зубчатого колеса.

Для этого способ изготовления зубчатого колеса включает раздельное изготовление тела колеса с зубчатым венцом и пары кольцевых накладок, с последующим жестким креплением накладок на торцах зубьев зубчатого венца; причем при изготовлении кольцевых накладок в них выполняют сквозные отверстия, продольные оси симметрии которых совпадают с торцевыми осями симметрии зубьев; форма отверстий задается аналогичной форме торцевых поверхностей зубьев, а площадь этих отверстий - меньшей, чем площадь этих поверхностей; тело с зубчатым венцом устанавливают горизонтально; совмещают с зубьями зубчатого венца одну из кольцевых накладок; прижимают накладку к торцам зубьев; заполняют отверстия в накладках металлическим порошком, аналогичным по химическому составу материалам зубьев и накладок, и обрабатывают зоны отверстий в накладках индуктором, доводя порошок до расплавленного состояния; затем индуктор удаляют и, после затвердевания расплава, тело с зубчатым венцом и закрепленной на венце кольцевой накладкой переворачивают на 180° и повторяют такие же операции со второй стороной зубчатого венца колеса и второй кольцевой накладкой.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса с зубчатым венцом и кольцевая накладка (вид с торца) - фиг. 1, то же (вид сбоку) - фиг. 2, то же (вид с торца, сверху - в совмещенном положении) - фиг. 3.

На чертежах показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, торцы 3 зубьев (2), кольцевая накладка 4, сквозные отверстия 5 в накладке (4), оси симметрии 6 отверстий (5), торцевые оси симметрии 7 зубьев (2), металлический порошок (шихта) 8; размеры отверстий (5): высота h, основание a, вершина b.

Способ изготовления зубчатого колеса включает раздельное изготовление тела 1 колеса с зубчатым венцом с зубьями 2, имеющими торцы 3 и пару кольцевых накладок 4. При изготовлении кольцевых накладок (4) в них выполняют сквозные отверстия 5, размером а×b, оси симметрии 6 которых аналогичны торцевым осям симметрии 7 зубьев 2. Форма отверстий задается аналогичной форме торцевых поверхностей зубьев, а площадь этих отверстий - меньшей, чем площадь этих поверхностей; так, в случае, если колесо имеет трапецеидальную форму (полуобкатная передача), то отверстия (5) также выполняются трапецеидальной формы - высотой h, основанием а и вершиной b. Выполнение отверстий 5 по форме, близкой к форме торцов 3 зубьев, на которых накладки 4 крепятся, позволяет увеличить площадь крепления накладок к торцам зубьев (шихтой 8), а выполнение площади отверстий 5 меньшей, чем площадь торцов 3, не позволяет шихте 8 при креплении накладок просыпаться из зоны крепления накладок. Тело 1 с зубчатым венцом (зубья 2) устанавливают горизонтально и фиксируют в этом положении. Совмещают с торцами 3 зубьев 2 зубчатого венца одну из кольцевых накладок 4, обеспечивая совпадение в плане осей симметрии 6 сквозных отверстий 5 и торцевых осей симметрии 7 зубьев 2 зубчатого венца. Прижимают накладку 4 к торцам 3 зубьев 2 и заполняют полости отверстий 5 металлическим порошком (шихтой) 8, имеющим химический состав, аналогичный химическому составу материалов зубьев 2 и накладок 4. Обрабатывают зоны отверстий 5 в накладках 4 индуктором, доводя шихту до расплавленного состояния. Затем индуктор удаляют и, после затвердевания расплава, тело 1 с зубчатым венцом и закрепленной на торцах 3 зубьев 2 накладкой 4 переворачивают на 180° и повторяют те же операции со второй стороной зубчатого венца колеса и второй кольцевой накладкой (4).

По сравнению с прототипом предлагаемый способ изготовления зубчатого колеса - за счет образования металлической связи между застывшим расплавом, кольцевыми накладками и торцами зубьев зубчатого венца - позволяет повысить прочность крепления накладок на зубчатом венце колеса и повысить надежность колеса в процессе его работы в передаче. А выполнение сквозных отверстий по форме, соответствующей форме зубьев, способствует повышению этой надежности.

Способ изготовления зубчатого колеса, преимущественно с парой усиливающих кольцевых накладок, включающий раздельное изготовление тела колеса с зубчатым венцом и пары кольцевых накладок, с последующим жестким креплением последних на торцах зубьев зубчатого венца, отличающийся тем, что при изготовлении кольцевых накладок в них выполняют сквозные отверстия, продольные оси симметрии которых совпадают с торцевыми осями симметрии зубьев колеса, форма отверстий задается аналогичной форме торцевых поверхностей зубьев, а площадь этих отверстий - меньшей, чем площадь этих поверхностей, тело колеса с зубчатым венцом устанавливают горизонтально, совмещают с зубьями колеса с зубчатым венцом одну из кольцевых накладок, прижимают накладку к торцам зубьев колеса, заполняют отверстия в накладках металлическим порошком, аналогичным по химическому составу материалам зубьев колеса и накладок, и обрабатывают зоны отверстий в накладках индуктором, доводя порошок до расплавленного состояния, затем индуктор удаляют и, после затвердевания расплава, тело колеса с зубчатым венцом и укрепленной на венце кольцевой накладкой переворачивают на 180° и повторяют такие же операции со второй стороной зубчатого венца колеса и второй кольцевой накладкой.

Похожие патенты:

Зубчатое колесо // 2580407

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, преимущественно - крупномодульных. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела колеса, прилегающей к зубчатому венцу.

Полое зубчатое кольцо и способ его изготовления // 2567758

Изобретение относится к области механики, а именно к сварному полому зубчатому кольцу. Кольцо выполнено с открытой наружной и открытой внутренней периферией.

Зубчатое колесо // 2567689

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в высоконагруженных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит обод с зубчатым венцом, ступицу, несущую диафрагму, жестко связанную с ободом и ступицей, и демпфирующий элемент, выполненный в виде лепесткового пластинчатого диска, установленного между ступицей и ободом и закрепленного внутренней частью на наружной поверхности ступицы, а наружной частью лепестков взаимодействующего с внутренней поверхностью обода.

Способ повышения контактной прочности зубьев зубчатого колеса // 2551601

Изобретение относится к машиностроению, а именно - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, зубчатые колеса которых при работе подвержены взаимному перекашиванию.

Зубчатая передача с косозубым зацеплением // 2551251

Изобретение относится к машиностроению, а именно к зубчатым передачам. Зубчатая передача состоит из по меньшей мере двух сцепленных между собой цилиндрических зубчатых колес (1, 2) с косозубыми венцами (3, 4) и шириной зубьев (b).

Способ повышения контактной прочности зубьев зубчатых колес // 2544474

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, преимущественно крупномодульных. Способ повышения контактной прочности зубьев зубчатых колес включает повышение твердости рабочих поверхностей зубьев.

Зубчатое колесо // 2536286

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в тихоходных крупномодульных зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами.

Зубчатое колесо // 2534514

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2, смазкоудерживающие карманы в виде полок 3 с бортиками 4, расположенные у торцов 5 зубьев вдоль всей длины их боковых поверхностей на одном уровне с ними с минимальным зазором Δ относительно торцов зубьев этого колеса и зубьев 10 сопряженного в передаче парного колеса.

Способ повышения контактной прочности зубьев зубчатых колес // 2534496

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано для зубчатых колес, работающих с перекосом валов. Для повышения контактной прочности зубьев зубчатых колес рабочие поверхности зубьев подвергают упрочнению путем повышения их твердости.

Зубчатое колесо // 2534495

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в нереверсивных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, имеющими боковую рабочую и боковую нерабочую поверхности.

Способ изготовления зубчатого колеса // 2584785

Изобретение относится к способу изготовления зубчатых колес, преимущественно с парой усиливающих кольцевых накладок. Способ включает раздельное изготовление тела колеса с зубчатым венцом и пары кольцевых накладок, с последующим жестким креплением последних на торцах зубьев зубчатого венца. При изготовлении кольцевых накладок в них выполняют сквозные отверстия, продольные оси симметрии которых совпадают с торцевыми осями симметрии зубьев колеса. Тело колеса с зубчатым венцом устанавливают горизонтально. Совмещают с зубьями колеса с зубчатым венцом одну из кольцевых накладок. Прижимают накладку к торцам зубьев колеса. Заполняют отверстия в накладках металлическим порошком. Обрабатывают зоны отверстий в накладках индуктором, доводя порошок до расплавленного состояния, затем индуктор удаляют и, после затвердевания расплава, тело колеса с зубчатым венцом и укрепленной на венце кольцевой накладкой переворачивают на 180° и повторяют такие же операции со второй стороной зубчатого венца колеса и второй кольцевой накладкой. Достигается повышение надежности зубчатого колеса за счет установки накладок. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2584788

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием. Зубчатое колесо содержит ступицу 1 с посадочным отверстием 2, зубчатый венец 3 и тело 4 в виде диска, в котором между ступицей и зубчатым венцом выполнены упорядоченные цилиндрические отверстия 5, расположенные по окружности, соосной с осью колеса. Каждое отверстие с обоих торцов тела перекрыто парой пробок 6 П-образного сечения в радиальной плоскости зубчатого колеса. Достигается уменьшение разбрызгивания смазки. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2586740

Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями, ширина боковых поверхностей которых на участках их головок с двухпарным зацеплением, смещенных в сторону вершин зубьев на величину осевого зазора передачи, равна половине ширины боковых поверхностей ножек. Зубчатое колесо также содержит пару торцевых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Наружные диаметры внешних торцов накладок не меньше, чем диаметр окружности вершин зубьев. Наружные диаметры внутренних торцов накладок меньше, чем наружные диаметры их внешних торцов. Обеспечивается повышение качества смазывания. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2586744

Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. На участках ножек зубьев ширина зубьев выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления. Граница изменения ширины смещена в сторону оснований зубьев на величину радиального зазора для зубчатой передачи. Обеспечивается снижение издержек на изготовление зубчатого колеса и повышение прочности зубьев зубчатого венца. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2595046

Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо, смазываемое преимущественно пластичным смазочным материалом, содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару первых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Первые кольцевые накладки имеют наружный диаметр, равный диаметру окружности вершин зубчатого венца. На наружном торце каждой первой кольцевой накладки укреплена вторая кольцевая накладка несилового назначения, наружный и внутренний диаметр которой больше, чем соответствующие диаметры каждой первой кольцевой накладки. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2595051

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными материалами. Зубчатое колесо содержит тело зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела зубчатого колеса, прилегающих к зубчатому венцу. Наружный диаметр кольцевых накладок больше, чем диаметр окружности вершин зубчатого венца. Достигается повышение качества смазывания. 1 ил.

Ременная приводная система // 2597045

Группа изобретений относится к системе из шкива и приводного ремня, самовыравнивающейся системе из шкива и приводного ремня, велосипеду и шкиву. Система из шкива и приводного ремня содержит приводной ремень и, по меньшей мере, один шкив, выполненный с возможностью зацепления с поверхностью приводного ремня. Велосипед содержит кривошипную систему, ступицу заднего колеса и систему из шкива и приводного ремня. Шкив используется с приводным ремнем. Приводной ремень содержит множество разнесенных в продольном направлении выступов, каждый из которых имеет канавку для выравнивания, делящую каждый выступ на первый и второй сегменты выступа. Шкив содержит корпус, множество окружных зубьев, элемент для выравнивания в форме проволоки. Обеспечивается повышение точности выравнивания шкивов и предотвращение загрязнения шкивов. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 10 ил.

Вал - шестерня // 2598131

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с валами-шестернями, шестерни которых коррегированы и смазываются пластичными смазочными материалами. Вал-шестерня содержит вал с нарезанными в его теле зубьями шестерни. Объемы тела вала, вырезанные в нем на участках входа и выхода нарезающей фрезы, замещены вставками, укрепленными в этих вырезах. Ширина зубьев шестерни увеличена на размеры необходимых зазоров между вставками и торцами зубьев сопряженного с валом-шестерней колеса. Вырезы смещены по оси вала в стороны от торцов зубьев шестерни на величины этих зазоров. По окружности тела вала, на расстоянии от торцов зубьев шестерни, равном величине вышеуказанных зазоров, укреплена пара колец соосных валу, внутренний диаметр которых равен диаметру вала, а наружный диаметр соизмерим с диаметром окружности вершин зубьев шестерни. Достигается повышение качества смазывания за счет установки колец. 1 ил.

Вал-шестерня // 2600273

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Вал-шестерня содержит выполненные из одной цельной заготовки вал и шестерню. Диаметр окружности оснований зубьев шестерни больше диаметра вала. Со стороны торцов зубьев шестерни и с зазорами относительно них расположены торцевые кольца, перпендикулярные оси вала. Наружные диаметры торцевых колец равны диаметру окружности вершин зубьев шестерни, а внутренние диаметры равны диаметру вала. Достигается повышение качества смазывания шестерни за счет торцевых колец. 1 ил.

Вал-шестерня // 2600279

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с валами-шестернями, шестерни которых коррегированы и смазываются пластичными смазочными материалами. Вал-шестерня содержит вал с нарезанными в его теле зубьями шестерни. Объемы тела вала, вырезанные в нем на участках входа и выхода нарезающей фрезы, замещены вставками, укрепленными в этих вырезах. Ширина зубьев шестерни увеличена на размеры необходимых зазоров между вставками и торцами зубьев сопряженного с валом-шестерней колеса. Вырезы смещены по оси вала в стороны от торцов зубьев шестерни на величину этих зазоров. Достигается повышение качества смазывания за счет установки вставок. 1 ил.