Зубчатое колесо

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2585434:

Мендрух Николай Викторович (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в малонагруженных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде профильного кольца, соединенного со ступицей спицами, и зубчатого венца, выполненного в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев. Наружный профиль этого кольца соответствует расчетному профилю зубчатого венца колеса, а это кольцо одним своим торцом укреплено на торце плоского кольца. Внутренний диаметр плоского кольца равен внутреннему диаметру профильного кольца. Спицы расположены со стороны того же торца плоского кольца, что и профильное кольцо. Они укреплены на торце плоского кольца между выступами профильного кольца, образующими боковые поверхности зубьев зубчатого венца, по оси их симметрии, на участках от внутренней окружности радиусом плоского кольца до вершин зубьев, с примыканием к этим вершинам и креплением к ним. Концы спиц, расположенные на участке между внутренней окружностью плоского кольца и вершинами зубьев, выполнены с уширениями в плоскости вращения колеса, имеющими профиль, аналогичный профилю, образуемому внутренней поверхностью профильного кольца, между которыми расположены концы спиц. Уширения и поверхности скреплены между собой. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 3 ил.

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

Известно зубчатое колесо, выполненное составным, у которого тело со ступицей и зубчатый венец изготавливаются раздельно с последующей их сборкой в единое целое, а зубчатый венец состоит из венцового колеса с зубьями по его внешнему периметру - см., например, «Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Т.А. Тайца. - 3-е изд., перераб. и допол. - М.: Машиностроение, 1990. - 464 с: ил.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при крупномодульных зубьях, увеличиваются изгибающие нагрузки на зубья, способные привести к их поломке.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2548446, кл. F16H 55/12, опубл. 20.04.2015 г., БИ №11. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде плоского диска, наружный диаметр которого равен диаметру окружности вершин зубчатого венца; зубчатый венец выполнен в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, наружный профиль которого соответствует профилю зубчатого венца; а кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска.

Недостаток прототипа состоит в том, что тело колеса выполнено в виде цельного диска, наружный диаметр которого равен диаметру окружности вершин зубчатого венца колеса. Это увеличивает издержки на изготовление колеса, которые тем больше, чем больше величина наружного диаметра колеса.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек на его изготовление.

Для этого зубчатое колесо содержит ступицу, тело и зубчатый венец, выполненный в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, наружный профиль которого соответствует расчетному профилю зубчатого венца колеса, а это кольцо одним своим торцом укреплено на торце тела; причем тело выполнено в виде плоского кольца, соединенного со ступицей спицами; наружный диаметр этого кольца равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, а внутренний его диаметр равен внутреннему диаметру профильного кольца; спицы расположены со стороны того же торца плоского кольца, что и профильное кольцо; они укреплены на этом торце плоского кольца между выступами профильного кольца, образующими боковые поверхности зубьев зубчатого венца, по оси их симметрии, на участках от внутренней окружности плоского кольца до вершин зубьев, с примыканием к вершинам и креплением к ним; концы спиц, расположенные на участке между внутренней окружностью плоского кольца и вершинами зубьев, выполнены с уширениями в плоскости вращения колеса, имеющими профиль, аналогичный профилю, образуемому внутренними поверхностями профильного кольца, между которыми расположены эти концы спиц; а эти уширения и эти поверхности жестко скреплены между собой.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатое колесо (вид с торца) - фиг. 1, то же колесо (вид сбоку) - фиг. 2, фрагмент зубчатого колеса (вид с торца) - фиг. 3.

На чертеже показаны: ступица 1, плоское кольцо 2, спицы 3, профильное кольцо (зубчатый венец) 4, боковые поверхности 5 зубьев, вершины 6 зубьев; уширения 7 концов спиц (3); диаметр Д_в окружности вершин зубчатого венца; радиус R_вп окружности впадин зубчатого венца; радиус R внутренней окружности плоского кольца 2 (и профильного кольца 4); ширина В зубьев; толщина С полосы, из которой изготовлено профильное кольцо 4 (зубчатый венец колеса).

Зубчатое колесо состоит из ступицы 1, тела в виде плоского кольца 2 с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин Д_в зубчатого венца колеса; кольцо 2 соединено со ступицей 1 спицами 3, имеющими наружный диаметр, равный диаметру Д_в (диаметру окружности вершин зубчатого венца). Зубчатый венец в виде профильного кольца 4 из полосы шириной, равной ширине В зубьев зубчатого венца, наружный профиль этого кольца соответствует расчетному профилю зубчатого венца колеса, а это кольцо одним своим торцом укреплено на торце плоского кольца 2. Внутренний диаметр плоского кольца 2 равен внутреннему диаметру (радиусом R) профильного кольца. Спицы 3 расположены со стороны того же торца плоского кольца 2, что и профильное кольцо 4; они укреплены на этом торце плоского кольца 2 между выступами профильного кольца 4, образующими боковые поверхности 5 зубьев зубчатого венца, по оси их симметрии, на участках от внутренней окружности радиусом R плоского кольца 2 до вершин 6 зубьев, с примыканием к этим вершинам и креплением к ним; концы спиц 3, расположенные на участке между внутренней окружностью плоского кольца 2 (радиусом R) и вершинами зубьев, выполнены с уширениями 7 в плоскости вращения колеса, имеющими профиль, аналогичный профилю, образуемому внутренними поверхностями профильного кольца 4, между которыми расположены концы спиц 3; а эти уширения и эти поверхности жестко скреплены между собой.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса более оптимальна. Она позволяет за счет снижения материалоемкости тела (это снижение тем больше, чем больше наружный диаметр колеса) снизить издержки на изготовление колеса. Кроме того, расположение спиц в объему цилиндра, описываемого вращающимся профильным кольцом 4 (зубчатым венцом колеса) повышает жесткость конструкции колеса; эта жесткость также повышается примыканием наружных концов спиц к профильному кольцу (к вершинам 6 его зубьев), т.к. вершины зубьев зубчатого венца опираются на концы спиц, а выполнение наружных концов спиц 3, прилегающих к профильному кольцу 4 с уширениями 7, имеющими профиль, аналогичный профилю, образуемому внутренними поверхностями профильного кольца 4, также способствует повышению жесткости колеса (его зубчатого венца).

Зубчатое колесо, преимущественно малонагруженное, крупномодульное, с узкими зубьями, содержащее ступицу, тело и зубчатый венец, выполненный в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, наружный профиль которого соответствует расчетному профилю зубчатого венца зубчатого колеса, профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце тела, отличающееся тем, что тело выполнено в виде плоского кольца, соединенного со ступицей спицами, наружный диаметр плоского кольца равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, а внутренний диаметр плоского кольца равен внутреннему диаметру профильного кольца, спицы расположены со стороны того же торца плоского кольца, что и профильное кольцо, они укреплены на этом торце плоского кольца между выступами профильного кольца, образующими боковые поверхности зубьев зубчатого венца, по оси их симметрии на участках от внутренней окружности плоского кольца до вершин зубьев с примыканием к вершинам и креплением к ним; концы спиц, расположенные на участке между внутренней окружностью плоского кольца и вершинами зубьев, выполнены с уширениями, имеющими профиль в плоскости вращения зубчатого колеса, аналогичный профилю, образуемому внутренней поверхностью профильного кольца, между которыми расположены концы спиц, а уширения и поверхности скреплены между собой, концы спиц, расположенные на участке между внутренней окружностью плоского кольца и вершинами зубьев, выполнены с уширениями, имеющими профиль в плоскости вращения зубчатого колеса, аналогичный профилю, образуемому внутренней поверхностью профильного кольца, между которыми расположены концы спиц, а уширения и поверхности скреплены между собой.

Похожие патенты:

Зубчатое колесо // 2585433

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо состоит из ступицы, тела в виде диска и зубчатого венца, выполненного в виде профильного кольца из полосы, наружный профиль и наружный диаметр которого соответствуют профилю и диаметру окружности вершин, расчетным для зубчатого венца данного колеса.

Зубчатое колесо // 2584776

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде пары дисков, укрепленных на обоих торцах ступицы и имеющих наружный радиус, равный радиусу окружности вершин колеса, и зубчатый венец, выполненный из отдельных, не связанных между собой зубьев, укрепленных своими торцами между дисками.

Зубчатое колесо // 2581965

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо состоит из ступицы, тела в виде пары дисков, укрепленных на обоих торцах ступицы и имеющих наружный радиус, равный радиусу окружности вершин зубьев колеса, и зубчатого венца, состоящего из отдельных, не связанных между собой зубьев.

Зубчатое колесо // 2581963

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело со ступицей, выполненное в виде пары дисков, укрепленных на торцах ступицы и торцах зубчатого венца, выполненного в виде отдельных, не связанных между собой зубьев, укрепленных своими торцами между дисками.

Блок зубчатых колес // 2580383

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, содержащих блоки зубчатых колес. Блок зубчатых колес, преимущественно смазываемый пластичным смазочным материалом, содержит несколько зубчатых венцов с телами разного диаметра, расположенными на одной общей ступице, между которыми выполнены одна рабочая и несколько технологических канавок.

Блок зубчатых колес // 2580382

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, содержащих блоки зубчатых колес. Блок зубчатых колес, преимущественно смазываемый пластичным смазочным материалом, содержит несколько зубчатых венцов с телами разного диаметра, расположенными на одной общей ступице, между которыми выполнены одна рабочая и несколько технологических канавок.

Зубчатое колесо // 2580368

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами внутреннего зацепления. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде диска, венцевое колесо и зубчатый венец с зубьями.

Зубчатое колесо // 2580367

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, зубчатый венец, обод и тело в виде диска, толщина которого меньше ширины обода.

Зубчатое колесо // 2558768

Зубчатое колесо // 2558764

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано для крупномодульных зубчатых колес большого диаметра, зубья которых по окружности зубчатого венца подвержены неодинаковому по величине нагружению, постоянному при каждом полном обороте колеса для каждого из зубьев. Изобретением решается задача оптимизации массогабаритных характеристик и изгибной прочности зубьев колеса. Зубчатое колесо состоит из тела 1, зубчатого венца с зубьями 2 и пары кольцевых накладок 3 и 4, укрепленных на обоих торцах зубчатого венца, причем толщина h накладок по окружности колеса выполнена переменной величины, изменяющейся прямо пропорционально изменению величины нагрузки, испытываемой скрепляемыми ими зубьев.

Зубчатое колесо // 2585435

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде пары дисков, укрепленных на торцах ступицы, и зубчатый венец, составленный из отдельных зубьев, укрепленных своими торцами между внутренними торцами дисков. Каждый зуб выполнен из участка отрезка полосы шириной по всей своей длине, равной ширине зубчатого венца. Участок отрезка полосы, с одного конца, изогнут по форме зуба, начиная с основной окружности зубчатого колеса, с образованием своей внешней поверхностью поверхностей зуба, идентичных расчетным для зуба данного зубчатого колеса: рабочего участка одной боковой поверхности, вершины зуба и рабочего участка другой боковой поверхности до основной окружности зубчатого колеса. Остальная часть отрезка полосы отогнута, начиная с основной окружности зубчатого колеса, по его радиусу и прилегает к ступице, отрезок полосы по всей своей длине, обоими своими торцами укреплен на внутренних торцах обоих дисков. Объем между внутренними торцами дисков и ступицей заполнен затвердевшим расплавом, например пластмассы, с максимальным наружным размером, не большим чем радиус окружности впадин. Участки наружных поверхностей расплава, расположенные между соседними отрезками полос, погруженными в расплав, выполнены плоскими. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2585436

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде пары дисков, укрепленных на торцах ступицы, и зубчатый венец, составленный из отдельных не связанных между собой зубьев, укрепленных своими торцами между дисками и усеченных по своим основаниям с сохранением обоих рабочих участков своих боковых поверхностей. Зубья выполнены из отрезков полосы шириной, равной ширине зубчатого венца, и изогнутых по форме зубьев с образованием своими внешними поверхностями поверхностей, идентичных расчетным для зубьев колеса. Внутренние полости зубьев по всей ширине зубчатого венца заполнены вставками из застывшего расплава, например пластмассы. Высота вставок больше высоты зубьев. Нижние части вставок в плоскости вращения колеса заострены симметрично относительно радиальных осей симметрии зубьев. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2585678

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в малонагруженных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело и зубчатый венец, выполненный в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, наружный профиль которого соответствует расчетному профилю зубчатого венца зубчатого колеса. Профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце тела. Тело выполнено в виде плоского кольца, соединенного со ступицей спицами, наружный диаметр плоского кольца равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, а внутренний диаметр плоского кольца равен внутреннему диаметру профильного кольца. Спицы расположены со стороны того же торца плоского кольца, что и профильное кольцо. Они укреплены на этом торце плоского кольца между выступами профильного кольца, образующими боковые поверхности зубьев зубчатого венца по оси их симметрии на участках от внутренней окружности плоского кольца до вершин зубьев с примыканием к вершинам и креплением к ним. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2585681

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в маслонагруженных крупномодульных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела зубчатого колеса, примыкающего к зубчатому венцу. Зубчатый венец состоит из отдельных не закрепленных на теле зубчатого колеса зубьев. Каждый зуб состоит из пары пластин, изогнутых по профилю боковых рабочих поверхностей расчетного для данного зубчатого колеса зуба и имеющих рабочие поверхности, равные по площади рабочим поверхностям расчетного зуба. Пластины по всей своей длине установлены в пазах, выполненных в накладках, с образованием при этом профиля, соответствующего профилю рабочих поверхностей расчетного зуба. Торцы пластин снабжены фиксирующими выступами. В пазах накладок выполнены ответные углубления. Одна накладка выполнена съемной, а объемы по всей высоте зубьев, между окружностью вершин и окружностью впадин, образованные внутренними поверхностями пластин и внутренними поверхностями накладок, заполнены вставками, перекрывающими зазоры между наружными поверхностями пластин и телом колеса по нормали к этому телу. Обеспечивается повышение ремонтопригодности зубчатого колеса. 4 ил.

Зубчатое колесо // 2585685

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде пары дисков, укрепленных на обоих торцах ступицы и имеющих наружный радиус, равный радиусу окружности вершин зубчатого колеса, и зубчатый венец, выполненный из отдельных не связанных между собой зубьев, укрепленных своими торцами между дисками. Каждый зуб выполнен из полосы шириной, равной ширине зубчатого венца. Полоса изогнута по форме зуба с образованием своей внешней поверхностью поверхности зуба, идентичной расчетной для зуба данного зубчатого колеса: вершины зуба и рабочих участков обеих боковых поверхностей, расположенных между окружностью вершин и основной окружностью. Отстающие по направлению вращения зубчатого колеса боковые поверхности всех зубьев ниже основной окружности зубчатого колеса ориентированы по радиусам зубчатого колеса и соединены по всей своей ширине с кольцом, ширина которого равна ширине зубчатого венца, укрепленным своими торцами между внутренними торцами дисков и соосным зубчатому колесу. Наружный радиус кольца выполнен не больше радиуса расчетной для зубчатого колеса окружности впадин. В кольце, между соседними зубьями, выполнено сквозное отверстие, соединенное патрубком со сквозным отверстием в ступице. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2585686

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в малонагруженных крупномодульных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела зубчатого колеса, примыкающего к зубчатому венцу. Зубчатый венец состоит из отдельных не закрепленных на теле зубчатого колеса зубьев. Каждый зуб состоит из пары пластин, изогнутых по профилю боковых рабочих поверхностей расчетного для данного зубчатого колеса зуба и имеющих рабочие поверхности, равные по площади рабочим поверхностям расчетного зуба. Пластины по всей своей длине установлены в пазах, выполненных в кольцевых накладках с образованием при этом профиля, соответствующего профилю рабочих поверхностей расчетного зуба. Торцы пластин снабжены фиксирующими выступами, а в пазах кольцевых накладок выполнены ответные углубления. Одна кольцевая накладка выполнена съемной, а зазоры между верхними концами пар пластин на месте отсутствующих поверхностей вершин зубьев перекрыты заглушками, укрепленными на внутренних поверхностях концов пластин. Обеспечивается повышение ремонтопригодности зубчатого колеса. 4 ил.

Зубчатое колесо // 2588192

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в малонагруженных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело и зубчатый венец, выполненный в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, наружный профиль которого соответствует расчетному профилю зубчатого венца зубчатого колеса. Профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце тела. Тело выполнено в виде плоского кольца, соединенного со ступицей спицами, наружный диаметр плоского кольца равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, а внутренний диаметр плоского кольца равен внутреннему диаметру профильного кольца. Спицы укреплены на торце плоского кольца, обратном торцу крепления профильного кольца, а наружный диаметр спиц равен наружному диаметру плоского кольца. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2588697

Изобретение относится к зубчатым передачам с колесами внутреннего зацепления. Зубчатое колесо содержит ступицу (1), тело (2) в виде диска, венцовое колесо (3) и зубчатый венец (4) с зубьями (5). Между торцом венца (4) и торцом тела (2) расположен технологический зазор (а) на всю высоту зубьев венца. В зазоре (а) установлена технологическая вставка (6), с высотой, равной высоте технологического зазора (а) с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру Д1 венцового колеса (3), и с внутренним диаметром, равным диаметру Д2 окружности вершин зубчатого венца (4). Внутренний профиль кольцевой вставки (6) идентичен профилю зубчатого венца (4) колеса. Между ступицей (1) и окружностью Д3, описываемой в плане на теле (2) колеса точками вершин зубьев парной шестерни (7) диаметром Дш, с минимальным зазором Δ относительно этой окружности, на теле (2) колеса, перпендикулярно ему и соосно оси вращения колеса, укреплено тонкое кольцо (8) шириной (в1). Верхняя часть (9) кольца (8) (шириной в2) отогнута под тупым углом в сторону ступицы 1 колеса. Достигается повышение эксплуатационных характеристик устройства. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2592161

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело со ступицей (1), выполненное в виде пары дисков (2) и (3), укрепленных на торцах ступицы и торцах зубчатого венца. Венец выполнен в виде отдельных зубьев (4), не связанных между собой. Зубья усечены по своим основаниям (5) с сохранением рабочих участков (6) своих боковых поверхностей. Между основаниями зубьев и осью колеса, соосно ему, с зазором относительно оснований, равным величине осевого зазора колеса, расположено кольцо (7) шириной, равной ширине зубьев. Кольцо укреплено своими торцами между внутренними торцами дисков. Между основаниями зубьев и кольцом расположены вставки, имеющие в плане размеры, равные размеру проекции оснований на кольце, и перекрывающие зазоры между основаниями зубьев и кольцом по всей этой проекции. Достигается повышение эксплуатационных характеристик. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2592162

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо состоит из ступицы, тела в виде диска и зубчатого венца, выполненного в виде профильного кольца из полосы. Наружный профиль и наружный диаметр профильного кольца соответствуют профилю и диаметру окружности вершин, расчетным для зубчатого венца данного колеса. Профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска, а на другом торце укреплено плоское кольцо с внутренним и наружным диаметрами, равными соответствующим диаметрам профильного кольца. Ширина профильного кольца больше, чем сумма расчетной ширины зубчатого венца для данного колеса и пары технологических зазоров между внутренними торцами диска и плоского кольца с торцами зубчатого венца парного колеса передачи. Достигается повышение качества смазывания. 2 ил.