Зубчатое колесо

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2595047:

Мендрух Николай Викторович (RU)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами большого диаметра с ударным режимом нагружения зубьев разновеликой амплитуды по окружностям колес. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев. Участки кольцевых накладок между соседними парами зубьев выполнены дугообразной формы, изогнутыми в плоскости вращения зубчатого колеса в направлении от его центра, а величины радиусов кривизны этих участков кольцевых накладок прямо пропорциональны величинам амплитуд ударного нагружения зубьев. Обеспечивается демпфирование ударных нагрузок, действующих на зубья колеса большого диаметра. 3 ил.

Известна конструкция зубчатого колеса, содержащего тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», стр. 178, рис. 12.12, а.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что зубья колеса, испытывающие нагружения в процессе его работы в передаче, подвержены изгибающим нагрузкам, способным привести к излому зубьев.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по А.С. СССР №1578406, кл. F16H 55/12, опубл. 15.07.90 г., Бюл. №26. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев. Накладки, связывающие между собой зубья колеса, повышают их взаимную жесткость и изгибную прочность, препятствующие излому зубьев под воздействием испытываемых зубьями колеса нагрузок при его работе в передаче.

Недостаток прототипа состоит в том, что участки накладок между соседними парами зубьев имеют практически прямоугольную форму, воспринимая и передавая нагрузки между зубьями по прямым линиям. А в случае ударного нагружения зубьев такая форма этих участков накладок задает зубьям колеса излишнюю жесткость, что приводит к ударам на колесо в целом, а также на механизмы, связанные кинематически; а воздействие ударных нагрузок на зубья будет приводить к выходу из строя элементов зубчатой передачи и механизмов, с ней связанных. Кроме того, при больших диаметрах зубчатых колес режимы ударного нагружения зубьев по окружности колеса могут быть различными.

Изобретением решается задача обеспечения демпфирования ударных нагрузок, действующих на зубья колеса большого диаметра, при разновеликой амплитуде этих нагрузок по окружности колеса.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару силовых плоских кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев, причем участки накладок между соседними парами зубьев выполнены дугообразной формы, изогнутыми в плоскости вращения колеса в направлении от его центра, а величины радиусов кривизны этих участков накладок прямо пропорциональны величинам амплитуд ударного нагружения зубьев.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с торца (фиг. 1), схема распределения режимов ударного нагружения зубьев колеса по его окружности (фиг. 2), принципиальный график зависимости радиусов кривизны участков накладок между соседними парами зубьев от амплитуды их ударного нагружения (фиг. 3).

На чертежах показаны: тело 1 колеса; зубчатый венец с зубьями 2; кольцевые накладки 3 и 4; длина С окружности колеса; участки I, II, III, IV ударного нагружения зубьев с разной амплитудой ударного воздействия - P_I, P_II, P_III, P_IV; радиус R₁ окружности вершин зубчатого колеса; радиус кривизны R₂ внешнего периметра участков накладок между соседними зубьями; радиус R₃ внутреннего периметра участков накладок между соседними зубьями.

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару плоских кольцевых накладок 3 и 4, укрепленных на торцах зубьев. Радиус окружности вершин зубчатого венца - R₁. По окружности С колеса действуют ударные нагрузки разной амплитуды: на участке I - величиной P_I, на участке II - P_II, на участке III - P_III, на участке IV - P_IV. Соотношение амплитуд нагрузок - P_III<P_II<P_IV<P_I. Участки накладок (3 и 4) между соседними парами зубьев (2) выполнены дугообразной формы, изогнутыми в плоскости вращения колеса в сторону от его центра. Радиусы кривизны наружного профиля накладок - R₂, а внутреннего профиля - R₃. Величина этих радиусов кривизны зависит прямо пропорционально от величины амплитуды ударных нагрузок, действующих на зубья на этих участках.

При работе колеса в передаче кольцевые накладки, связывающие между собой зубья колеса, повышают их изгибную прочность и изломостойкость. А выполнение участков накладок между соседними зубьями изогнутой формы позволяет демпфировать ударные нагрузки, действующие на зубья колеса; выполнение этих участков накладок разной кривизны прямо пропорционально зависящей от величины амплитуды ударного нагружения, позволяет осуществлять демпфирование наиболее оптимально.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса за счет выполнения участков накладок между соседними зубьями изогнутой формы позволяет демпфировать ударные нагрузки, действующие на зубья колеса при его работе в передаче, что повышает надежность работы как колеса, так и передачи в целом, а также механизмов, связанных кинематически с колесом.

Зубчатое колесо, преимущественно крупномодульное большого диаметра, с ударным режимом нагружения зубьев разновеликой амплитуды по окружности колеса, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев, отличающееся тем, что участки кольцевых накладок между соседними парами зубьев выполнены дугообразной формы, изогнутыми в плоскости вращения зубчатого колеса в направлении от его центра, а величины радиусов кривизны этих участков кольцевых накладок прямо пропорциональны величинам амплитуд ударного нагружения зубьев.

Похожие патенты:

Зубчатое колесо // 2592175

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, 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.

Зубчатое колесо // 2592165

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу (1), тело в виде пары дисков (2) и (3), укрепленных на торцах ступицы, и зубчатый венец.

Зубчатое колесо // 2592164

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит ступицу (1), тело в виде пары дисков (2) и (3) и зубчатый венец, выполненный из отдельных, не связанных между собой зубьев, укрепленных своими торцами между дисками.

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 // 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.

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).

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.

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.

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.

Зубчатое колесо // 2585681

Зубчатое колесо // 2595049

Изобретение относится к зубчатым передачам с цилиндрическими колесами, имеющими широкие зубчатые венцы с непрямыми зубьями. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело зубчатого колеса в виде диска, венцовое колесо и зубчатый венец. На зубчатом колесе с обоих торцов укреплена пара опорных колец с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру венцового колеса. Кольца имеют в сечении вид прямоугольных треугольников. Каждое опорное кольцо укреплено на внутренней поверхности венцового колеса и торце тела зубчатого колеса. К третьей поверхности каждого опорного кольца в районе области зацепления зубчатого колеса с парным колесом зубчатой передачи примыкают своими поверхностями катания опорные ролики, установленные с возможностью своего свободного вращения на осях, укрепленных неподвижно относительно вращающегося зубчатого колеса. Проекции осей на торцы тела зубчатого колеса расположены радиально относительно зубчатого колеса. Опорные ролики расположены симметрично относительно линии центров парных зубчатых колес. Расстояние между крайними опорными роликами больше, чем величина ширины зоны зацепления парных зубчатых колес. Достигается повышение прочности зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2595053

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок с наружными диаметрами, равными диаметру окружности вершин зубьев, и с внутренним диаметром, меньшим диаметра окружности оснований зубьев. Наладки выполнены разновеликой толщины в радиальной плоскости колеса, и имеют максимальную толщину в области головок зубьев и минимальную в области ножек зубьев. Изменение толщины выполнено одноступенчато. Накладки укреплены на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Каждая накладка выполнена составной, состоящей из двух отдельных концентрических кольцевых накладок. Кольцевые накладки отличны друг от друга по величине вышеуказанных толщин и прилегают друг к другу по границе изменения их взаимной толщины. Накладка меньшей толщины по своему внешнему периметру укреплена также на внутреннем периметре второй накладки, для чего она снабжена кольцевым выступом, расположенным перпендикулярно ее наружному торцу. Обеспечивается экономия материала при изготовлении зубчатого колеса. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2595062

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в крупномодульных зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо состоит из тела, зубчатого венца с зубьями и пары кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. На каждом участке перекрытия накладками впадин зубчатого венца как минимум в одной из пары накладок выполнено сквозное отверстие, расположенное с примыканием к окружности впадин зубчатого венца. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2595212

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к зубчатым передачам, смазываемым пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и торцах тела. В боковых поверхностях зубьев, на участках примыкания этих поверхностей к торцевым накладкам, выполнены канавки. Канавки имеют ширину не меньшую, чем необходимый зазор между торцевыми накладками и торцами зубьев парного колеса передачи. Достигается повышение качества смазывания. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2597745

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 колеса зуба, и имеющих рабочую поверхность, равную 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. В пазах кольцевых накладок выполнены ответные углубления, одна кольцевая накладка выполнена съемной, а на месте отсутствующих поверхностей вершин зубьев расположены перемычки, изготовленные заодно с пластинами, но толщиной меньшей, чем толщина пластин. Обеспечивается снижение материалоемкости и повышение ремонтопригодности. 4 ил.

Зубчатое колесо // 2598126

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами внутреннего зацепления. Зубчатое колесо преимущественно внутреннего зацепления содержит ступицу, тело в виде диска, венцевое колесо и зубчатый венец с зубьями, которые ориентированы радиально в сторону ступицы, а между внутренними торцами зубчатого венца и телом выполнен технологический зазор. В технологическом зазоре установлена вставка в виде плоского кольца, толщина которого равна высоте зазора. Кольцо прилегает к внутренней поверхности венцевого колеса, а профиль поверхности кольца, которая обращена в сторону ступицы, идентичен профилю зубчатого венца колеса. Достигается улучшение экспуатационных характеристик колеса и повышение надежности его работы. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2600283

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в тяжело нагруженных зубчатых передачах, подверженных ударным нагрузкам. Зубчатое колесо, преимущественно крупномодульное, содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев с примыканием к их вершинам. Участки накладок, расположенные между соседними зубьями, имеют кривизну внешнего профиля большую, чем кривизна окружности вершин зубчатого венца колеса. Кривизна внутреннего профиля накладок эквидистантна кривизне их внешнего профиля. Обеспечивается демпфирование ударных нагрузок, воздействующих на зубья колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2600341

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 зубьев, укрепленных своими торцами между дисками. Рабочие участки боковых поверхностей зубьев соответствуют расчетным для зубьев данного колеса, а нерабочие участки этих поверхностей выполнены в виде плоскостей, ориентированных радиально относительно колеса. Размер этих плоскостей по высоте зубьев равен величине осевого зазора зубчатого венца. Соосно оси колеса расположено жесткое кольцо шириной, равной ширине зубчатого венца, и наружным диаметром, равным диаметру окружности оснований зубчатого венца. Кольцо жестко укреплено между дисками и на основаниях зубьев, с примыканием к этим основаниям по всей их поверхности. Обеспечивается повышение прочности колеса. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2600352

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными тяжелонагруженными зубчатыми колесами большого диаметра с разными режимами нагружения зубьев, в том числе ударными, по окружности колеса. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. На участках окружности колеса с ударным нагружением зубьев крепление накладок на торцах зубьев выполнено не по всей высоте зубьев, а со смещением верхней границы крепления от вершин зубьев в сторону их оснований. Обеспечивается повышение надежности работы зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2600354

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах, работающих в режиме ударного нагружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, имеющих внутренний и наружный периметры в форме окружностей и укрепленных на торцах зубьев и участков торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Наружный диаметр накладок больше диаметра делительной окружности колеса и меньше диаметра окружности вершин зубчатого венца. Обеспечивается повышение надежности и снижение издержек на изготовление зубчатого колеса. 1 ил.