Способ изготовления зубчатого колеса

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2609538:

Мендрух Николай Викторович (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано при изготовлении крупномодульных зубчатых колес. Для изготовления зубчатого колеса включают изготовление заготовки, преимущественно из стали, в виде диска, по окружности которого впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, с технологическим припуском на обработку заготовки по наружному периметру диска. Участки заготовки, в которых будут нарезаны зубья колеса, подвергают, как минимум с одного торца заготовки, упрочнению путем их пластического деформирования методом ковки. Предваряя и сопровождая ковку нагреванием проковываемых участков до требуемой температуры, подвергая упрочнению участки торца заготовки, где будут располагаться впоследствии торцы зубьев - по всей площади этих торцов. При этом задаются припуски на ковку по внутреннему периметру зубчатого венца и по наружному периметру профиля этого венца. Достигается повышение механических характеристик зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано при изготовлении крупномодульных зубчатых колес.

Известен способ изготовления зубчатого колеса, включающий изготовление стальной заготовки, выполненной из проката или поковки - в виде диска, по окружности которой производят затем нарезание зубьев зубчатого венца колеса - см., например, Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил., стр. 177.

Недостаток данного способа состоит в том, что структура материала заготовки одинакова по всему ее объему, соответственно, одинаковы по всему ее объему и механические свойства этого материала (стали). Однако у готового изделия, которое будет выполнено из этой заготовки (зубчатого колеса), разные части этого изделия (зубчатого колеса) испытывают при своей работе нагрузки разные; в частности - зубья зубчатого венца колеса являются более грузонапряженными частями, чем тело колеса (поэтому именно зубьям зубчатого венца, в процессе изготовления колеса, придают дополнительно улучшенные механические свойства - путем их закалки, азотирования и др.). А выполнение заготовки для зубчатого колеса с одинаковыми механическими свойствами по всему объему этой заготовки не учитывает разницы в работе разных частей изготовленного из нее зубчатого колеса.

В качестве прототипа взят способ изготовления зубчатого колеса, включающий изготовление стальной заготовки, выполненной из проката или поковки - в форме диска, по окружности которой затем производят нарезание зубьев зубчатого венца колеса - см. Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Б.А. Тайцы. - 3-е изд., перераб. и допол. - М.: Машиностроение, 1990. - 464 с.: ил., стр. 17.

Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.

Изобретением решается задача повышения механических характеристик зубчатого колеса - за счет повышения механических свойств заготовки для его изготовления.

Для этого способ изготовления зубчатого колеса включает изготовление заготовки, преимущественно из стали, в виде диска, по окружности которого впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, с технологическим припуском на обработку заготовки - по наружному периметру диска. Причем участки заготовки, в которых будут впоследствии нарезаны зубья колеса, подвергают, как минимум с одного торца заготовки, упрочнению путем их пластического деформирования методом ковки, предваряя и сопровождая ковку нагреванием проковываемых участков до требуемой температуры, подвергая упрочнению участки торца заготовки, где будут располагаться впоследствии торцы зубьев - по всей площади этих торцов, задавая при этом припуски на ковку по внутреннему периметру зубчатого венца и по наружному периметру профиля этого венца.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: заготовка колеса - вид с торца (фиг. 1) и фрагмент заготовки - вид с торца (фиг. 2).

На чертеже показаны: заготовка 1; наружный диаметр Д₃ заготовки; ширина C₁ технологического припуска по наружному периметру заготовки; профиль 2 зубчатого венца; диаметр Д_в окружности вершин зубчатого венца; диаметр Д_o окружности оснований зубчатого венца; высота h зубчатого венца; граница упрочнения 3 с внутренней стороны зубчатого венца - окружность диаметром Двн; ширина С₂ припуска на упрочнение с внутренней стороны зубчатого венца; граница упрочнения 4 с наружной стороны зубчатого профиля (2) - ломаная линия; ширина С₃ зоны упрочнения с наружной стороны зубчатого профиля (2); ширина зоны упрочнения; торцы зубьев зубчатого венца - показаны двойной штриховой; упрочненные участки по наружному и внутреннему периметрам зубчатого венца - показаны одинарной штриховкой.

Реализуется данный способ следующим образом. Из стального проката или поковки изготавливается заготовка 1 в виде диска с наружным диаметром Д₃, имеющая технологический припуск на дальнейшую обработку заготовки - шириной C₁ (по наружному периметру заготовки). Участок заготовки, в котором будут в дальнейшем нарезаны зубья зубчатого венца колеса - профилем 2 с окружностью вершин диаметром Д_в, окружностью оснований диаметром Д_о и высотой h зубчатого венца, подвергают упрочнению путем его пластического деформирования методом ковки, как минимум с одного торца заготовки, предваряя и сопровождая ковку нагреванием проковываемых участков до требуемой температуры. Причем упрочнению подвергают на площади этого участка, где будут располагаться торцы зубьев, задавая при этом припуски - с внутренней стороны зубчатого венца, обращенной в сторону центра заготовки (припуск шириной С₂, расположенный между окружностями с диаметрами Д_o и Д_вн), и с наружной стороны профиля зубчатого венца (припуск шириной С₃, эквидистантный этому профилю). На фиг. 2 площади торцов зубьев (упрочненные) показаны двойной штриховкой, а припуски на упрочнение - одинарной штриховкой. После проведения упрочнения можно производить нарезание зубьев зубчатого венца колеса.

По сравнению с прототипом, предлагаемый способ изготовления зубчатого колеса - за счет предварительного (до нарезания зубьев зубчатого венца) пластического деформирования участка заготовки, в которой впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, позволяет повысить механические свойства этих участков, что позволит повысить изгибную прочность и долговечность нарезанных впоследствии зубьев колеса.

Способ изготовления зубчатого колеса, включающий изготовление заготовки, преимущественно из стали, в виде диска, по окружности которого впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, с технологическим припуском на обработку заготовки по наружному периметру диска, отличающийся тем, что участки заготовки, в которых будут нарезаны зубья колеса, подвергают, как минимум с одного торца заготовки, упрочнению путем их пластического деформирования методом ковки, предваряя и сопровождая ковку нагреванием проковываемых участков до требуемой температуры, подвергая упрочнению участки торца заготовки, где будут располагаться впоследствии торцы зубьев - по всей площади этих торцов, задавая при этом припуски на ковку по внутреннему периметру зубчатого венца и по наружному периметру профиля этого венца.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес. Для изготовления зубчатого колеса включают изготовление заготовки, преимущественно из стали, в виде диска, по окружности которого впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, с технологическим припуском на обработку по наружному периметру диска.

Зубчатое колесо // 2601472

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, которые работают со смазыванием жидкими смазочными материалами.

Зубчатое колесо // 2601463

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами с узкими зубьями.

Зубчатое колесо // 2601460

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами. Зубчатое колесо состоит из тела и зубчатого венца с зубьями, на участках головок и ножек которых ширина их боковых поверхностей выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления.

Зубчатое колесо // 2600396

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу.

Зубчатое колесо // 2600389

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с тяжелонагруженными зубчатыми колесами, смазываемыми пластичными смазочными материалами.

Зубчатое колесо // 2600383

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских силовых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев с примыканием к вершинам зубьев и с зазорами относительно тела зубчатого колеса, внутренние и наружные периметры которых выполнены в виде ломаных линий с переломами на боковых кромках зубьев.

Зубчатое колесо // 2600374

Зубчатое колесо // 2600370

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 кольцевых накладок с внутренними диаметрами, меньшими, чем диаметр оснований зубчатого венца, и наружными диаметрами, равными диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу.

Зубчатое колесо // 2600368

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами большого диаметра с разными, в том числе, режимами нагружения зубьев по окружностям колес.

Зубчатое колесо // 2617006

Изобретение относится к зубчатому колесу. Зубчатое колесо состоит из ступицы (1), зубчатого венца (2), обода (3) и тела (4) в виде диска, толщина С которого меньше ширины В обода. С обоих торцов колеса укреплена пара кольцевых накладок (5) с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру До обода, и внутренним диаметром, равным наружному диаметру ступицы Дс. Толщина каждой кольцевой накладки равна ширине в полки обода. Достигается повышение эксплуатационных характеристик зубчатого колеса.1 ил.

Зубчатое колесо // 2623055

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с ударными режимами нагружения зубьев, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело (1), зубчатый венец с зубьями (2) и пару плоских кольцевых накладок (3, 4), укрепленных на торцах зубьев. Участки накладок (3, 4), прилегающие к торцам зубьев, смещены радиально относительно окружности вершин зубчатого венца в сторону центра колеса. Участки накладок (3, 4), расположенные между соседними зубьями, имеют кривизну внешнего профиля большую, чем кривизна окружности, в которую вписываются внешние профили участков накладок (3, 4), укрепленных на торцах зубьев, а кривизна внутреннего профиля накладок, расположенных между зубьями, эквидистантна кривизне их внешнего профиля. Каждая кольцевая накладка (3, 4) по своим внутреннему и наружному периметрам снабжена выступами (7, 8, 9, 10) в виде плоских колец, ориентированных в плоскости вращения колеса и расположенных с зазорами относительно торцов зубчатого венца. В этих зазорах с примыканием к периметрам кольцевых накладок (3, 4) расположены плоские резиновые кольца (11, 12, 13, 14). Внутренний радиус резиновых колец (11, 12) со стороны внутренних периметров накладок (3, 4) меньше радиуса окружности оснований зубчатого венца. Наружный радиус резиновых колец (13, 14) со стороны наружных периметров накладок (3, 4) больше радиуса окружности вершин зубчатого венца. Резиновые кольца (11, 12, 13, 14) укреплены соответственно на внутренних торцах кольцевых выступов (7, 8, 9, 10), торцах зубьев (2) и участках торцов тела (1), прилегающих к зубчатому венцу. Изобретение обеспечивает демпфирование ударных нагрузок, действующих на зубья, и удержание пластичного смазочного материала в зоне зубьев колеса. 2 ил.

Редуктор орбитальный // 2626422

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к редукторам с соосными входным и выходным валами. Редуктор орбитальный содержит корпус, в котором установлены на одной оси входной быстроходный и выходной тихоходный валы. Ролики установлены в солнечном колесе равномерно по окружности, концентричной оси валов. Колесо-сателлит и ведущее колесо скреплены вместе. Ролики колеса-сателлита зацеплены с роликами солнечного колеса. Ролики ведущего колеса зацеплены с роликами ведомого колеса. Колесо-сателлит и ведущее колесо выполнены каждое в виде диска с центральным отверстием. Ролики в них расположены равномерно по окружности, концентричной оси валов. Достигается упрощение конструкции. 4 ил.

Зубчатое колесо // 2634515

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с расположением валов в горизонтальной плоскости, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, пару кольцевых накладок, диаметр наружного периметра которых равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, и между которыми укреплены зубья зубчатого венца. Каждый из зубьев выполнен из пары прямоугольных пластин, изогнутых по профилю рабочих участков боковых поверхностей зуба, расчетному для данного зубчатого колеса, и равных им по площади. Между верхними концами прямоугольных пластин, на месте отсутствующих вершин зубьев, расположены заглушки, укрепленные на внутренних поверхностях концов прямоугольных пластин. У каждого зуба площадь зазора между отстающей прямоугольной пластиной зуба и телом зубчатого колеса перекрыта накладкой, укрепленной на внутренней поверхности отстающей прямоугольной пластины, вдоль ширины накладки выполнен ряд сквозных отверстий, примыкающих к телу зубчатого колеса. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 5 ил.

Зубчатое колесо // 2635718

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок, ширина которых соизмерима с высотой зубьев. Сопряжение корней зубьев и тела зубчатого колеса выполнено без переходных галтелей. В участках тела зубчатого колеса, примыкающих к окружности оснований зубчатого венца, выполнены радиально ориентированные вырезы, профиль которых сопряжен с профилем боковых поверхностей зубьев. Обеспечивается повышение надежности и снижение затрат на изготовление зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2636452

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Зубчатое колесо содержит тело в виде диска и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок с внутренним диаметром, не меньшим диаметра окружности оснований зубчатого венца. Сопряжение боковых поверхностей зубьев и тела зубчатого колеса выполнено без переходных галтелей. По периметру диска тела, в участках обоих его торцов, прилегающих к каждой впадине зубчатого венца, выполнена пара равновеликих и симметричных друг другу вырезов, ориентированных радиально. Каждый вырез образован тремя секущими плоскостями, две плоскости перпендикулярны торцу диска, ориентированы радиально и сопряжены с боковыми поверхностями соседних зубьев по окружности оснований зубчатого венца, а третья плоскость проходит через линию, соединяющую точки пересечения на боковой плоскости симметрии зубчатого колеса боковых поверхностей этих зубьев с телом зубчатого колеса, и ориентирована в сторону торца тела с наклоном к центру зубчатого колеса. Обеспечивается улучшение качества процесса смазывания, а также снижение расходов на изготовление зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2638378

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в нереверсивных зубчатых передачах, работающих в режимах ударного нагружения. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец, состоящий из отдельных, не связанных между собой и телом колеса зубьев, укрепленные шарнирно с возможностью поворота в плоскости вращения колеса, между парой кольцевых накладок, укрепленных на теле колеса. Профили рабочих поверхностей зубьев идентичны расчетному для зубьев данного колеса. Половина основания ножки каждого зуба, расположенная со стороны боковой поверхности зуба, при радиальном расположении зуба примыкает к телу колеса. Вторая половина ножки каждого зуба выполнена усеченной по высоте, в теле колеса под этими половинами выполнены ответные вырезы, идентичные по размерам этим половинам. Между этими половинами и дном вырезов расположены упругие прокладки. Часть тела каждого зуба со стороны его нерабочей боковой поверхности, выходящая при ударном нагружении зуба за габарит зуба при его радиальном расположении, вырезана плоскостью, перпендикулярной торцам зуба. Обеспечивается повышение надежности работы зубчатого колеса. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2638400

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах, работающих в режимах ударного нагружения при одном направлении вращения зубчатых колес. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец. Каждый зуб укреплен шарнирно, с возможностью поворота в плоскости вращения зубчатого колеса, между парой кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела зубчатого колеса, половина основания ножки каждого зуба, расположенная со стороны его боковой поверхности, подверженной ударному нагружению, при радиальном расположении зуба примыкает к телу зубчатого колеса, вторая половина этой ножки выполнена укороченной по высоте, а между основанием второй половины и телом зубчатого колеса расположена упругая прокладка, площадь которой в плане равна площади основания второй половины, отличающееся тем, что укорачивание половины ножки каждого зуба выполнено на величину не большую, чем высота нерабочего участка боковой поверхности зуба, под укороченными половинами ножек зубьев в теле зубчатого колеса выполнены вырезы, совпадающие в плане и по площади с этими половинами и в которых расположена нижняя часть упругих прокладок, а глубина вырезов задана с учетом размещения между основаниями укороченных половин ножек и дном вырезов упругих прокладок толщиной, обеспечивающей оптимальную работу зубьев в режиме их ударного нагружения. Обеспечивается повышение надежности работы зубчатого колеса. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2639370

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Зубчатое колесо содержит тело в виде диска и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок. По окружности тела, в области оснований впадин зубчатого венца по всей ширине тела выполнены радиально ориентированные вырезы. Боковые поверхности каждого выреза сопряжены с боковыми поверхностями зубьев, дно каждого выреза перпендикулярно торцам тела. В участках тела между соседними вырезами выполнены сквозные прямоугольные отверстия, ориентированные параллельно торцам тела и перпендикулярно осям симметрии зубьев, под которыми они выполнены. Отверстия расположены симметрично относительно торцов тела, верх каждого отверстия совпадает в плане с окружностью оснований зубчатого венца, низ каждого отверстия сопряжен с дном соседних вырезов. А полости сквозных отверстий заполнены вставками, выполненными, например, из пластмассы. Обеспечивается снижение издержек на изготовление зубчатого колеса. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2640495

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит ступицу, зубчатый венец, обод и тело в виде диска, толщина которого меньше ширины обода. На торцах тела и внутренней поверхности обода укреплена пара колец, наружный диаметр которых равен внутреннему диаметру обода, их толщина равна расстоянию от торца тела до торца обода, а внутренние поверхности колец выполнены с наклоном в сторону от торцов тела к торцам обода. Поперечное сечение каждого кольца имеет вид прямоугольной трапеции, прямой угол которой совпадает с углом между торцом тела и внутренней поверхностью обода. Кольца выполнены полыми. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 1 ил.