Колесо передачи зацеплением

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2618610:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в редукторах общего машиностроения, в тяговых передачах локомотивов. Колесо передачи зацеплением содержит венец и ступицу с радиальным зазором, соединенные диском с упругими элементами, образованными цилиндрическими проточками глубиной, превышающей половину толщины диска. Расположение проточек по высоте диска обеспечивает образование упругих перемычек и подвижность венца колеса относительно ступицы при его взаимодействии с зацепляющейся с колесом шестерней передачи. Обеспечивается повышение работоспособности зубчатой передачи. 2 ил.

Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть использовано в приводах вращательного движения, в тяговых передачах локомотивов.

Известно зубчатое колесо, содержащее зубчатый венец и ступицу, выполненную за одно целое с венцом [1]. В известной конструкции между зубчатым венцом и ступицей нет упругой связи, обеспечивающей гашение колебаний и вибрации зубчатой передачи.

Известно упругое зубчатое колесо, содержащее ступицу, венец и связывающие их упругие элементы в виде балок [2]. При работе колеса динамические нагрузки зацепления демпфируются прогибом балок.

Перемещение венца относительно ступицы, вызванные, например, погрешностями окружных шагов сопряженных колес, приводят к изнашиванию центрирующих поверхностей, что снижает надежность и долговечность передачи.

Прототипом изобретения является упругое зубчатое колесо, содержащее зубчатый венец и ступицу, связанные между собой упругими элементами [3]. Упругие элементы выполнены в виде резинометаллических втулок, расположенных в отверстиях зубчатого венца и установленных на осях, закрепленных в дисках ступицы. Резинометаллические втулки обеспечивают амортизацию боковых сил, действующих на венец и ступицу колеса.

При нагружении колеса зубчатый венец стремится провернуться относительно ступицы, деформирует упругие элементы. Перемещения ступицы и венца приводят к изнашиванию резиновых упругих элементов, снижению работоспособности резинометаллических втулок особенно при низкой температуре окружающей среды. Это снижает ресурс передач в целом.

Цель изобретения - повышение работоспособности зубчатой передачи размещением в колесе передачи между венцом и ступицей диска с упругими элементами.

Поставленная цель достигается тем, что колесо передачи зацеплением, содержащее установленные с радиальным зазором венец и ступицу, соединенные упругими элементами, размещенными между венцом и ступицей, выполнено с диском, установленным между венцом и ступицей по посадкам, исключающим осевые перемещения и проворот диска, в диске с обеих сторон колеса выполнены цилиндрические проточки глубиной, превышающей половину толщины диска, при этом размещение проточек по высоте диска обеспечивает образование упругих перемычек и за счет этого подвижность венца колеса относительно ступицы при его взаимодействии с шестерней передачи.

На фиг. 1 представлен продольный разрез колеса с диском, установленным с гарантированными натягами в венец колеса и на его ступицу, на фиг. 2 - продольный разрез колеса с дополнительным креплением диска планками с болтовыми соединениями.

Упругое колесо содержит зубчатый венец 1 с цилиндрическим отверстием, ступицу 2 с наружной цилиндрической поверхностью и диск 3 толщиной, равной толщине венца колеса. В диске выполнены цилиндрические проточки 4 глубиной, превышающей половину толщины диска. Такое размещение проточек и их чередование с каждой стороны диска обеспечивает образование упругих перемычек а, б, в. Податливость каждой перемычки обеспечивается ее толщиной и глубиной рядом расположенных проточек 4. Кроме этого, жесткость диска определяет количество перемычек, материал диска и его химико-термическая обработка. Диск 3 устанавливается между венцом 1 и ступицей 2 по посадкам, исключающим осевые перемещения и проворот диска (например, с гарантированным натягом). В случае необходимости (например, высокая температура окружающей среды) следует использовать дополнительное крепление диска, например, планками 5 с болтовыми соединениями (см. фиг. 2).

Передача работает следующим образом. В процессе зацепления упругого зубчатого колеса с другим колесом неточности изготовления венцов колес и переменности силового потока от корпуса передачи, опор, вала и ступицы компенсируются перемещениями в упругих перемычках диска, установленного без зазора в венце и на ступице колеса.

При действии сил на зубчатый венец происходит деформация сдвига наружной поверхности диска относительно ступицы колеса, демпфирование в упругих перемычках, выполняющих функцию металлических амортизаторов. Возможно обратное действие - сдвиг вала со ступицей и упругих перемычек диска с демпфированием венца зубчатой передачи.

Осевая и радиальные деформации упругих перемычек диска колеса обеспечивают достаточную подвижность зубчатого венца колеса, его самоустанавливаемость, повышают работоспособность передачи в экстремальных условиях эксплуатации.

Источники информации

1. A Heated Intake Throttle Valve Assembly for an Internal Combustion Engine: Пат. 2037894 Великобритания, МПК F02D 9/10; F02M 15/04; F02M 29/04; F02M 31/135; F02M 31/18; F02M 69/00; заявитель и патентообладатель NISSAN MOTOR - № GB19790044353 19791224, опубл. 16.07.1980.

2. Упругое зубчатое колесо [Текст]: пат. 2019763 Рос. Федерация: МПК F16H 1/14, F16H 55/17 / Берестнев О.В. и др.; заявитель и патентообладатель Институт надежности машин АН Беларуссии. - №4949466/28; заявл. 26.06.1991; опубл. 15.09.1994. - 3 с. ил.

3. Зубчатое колесо [Текст]: пат. 1633212 СССР: МКИ F16H 55/17 / Ковпак М.П. - №4625856/28; заявл. 26.12.1988; опубл. 07.03.91, Бюл. №9. - 3 с. ил.

Колесо передачи зацеплением, содержащее установленные с радиальным зазором венец и ступицу, соединенные упругими элементами, размещенными между венцом и ступицей, отличающееся тем, что колесо выполнено с диском, установленным между венцом и ступицей по посадкам, исключающим осевые перемещения и проворот диска, в диске с обеих сторон колеса выполнены цилиндрические проточки глубиной, превышающей половину толщины диска, при этом расположение проточек по высоте диска обеспечивает образование упругих перемычек и подвижность венца колеса относительно ступицы при его взаимодействии с зацепляющейся с колесом шестерней передачи.

Похожие патенты:

Зубчатое колесо // 2617022

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра. Зубчатое колесо содержит ступицу 1, тело в виде двух рядов спиц - 2 и 3, обод 4 и зубчатый венец 5.

Зубчатое колесо // 2617021

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде спиц, обод и зубчатый венец, по наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода расположены ребра жесткости, соединяющие концы спиц между собой.

Зубчатое колесо // 2617012

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде двух рядов спиц, обод и зубчатый венец.

Зубчатое колесо // 2617011

Зубчатое колесо // 2616100

Изобретение относится к машиностроению. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, выполненными из пластин, изогнутых по наружному профилю зубьев с образованием в их набегающих боковых поверхностях сквозных отверстий в месте примыкания этих поверхностей к телу колеса, и пары кольцевых накладок.

Зубчатое колесо // 2611682

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тихоходных зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения.

Зубчатое колесо // 2611679

Зубчатое колесо // 2610227

Зубчатое колесо // 2600377

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

Вал - шестерня // 2600281

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

Зубчатое колесо // 2621521

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции зубчатых колес, смазываемых жидкими смазочными материалами. Цилиндрическое зубчатое колесо содержит выступающую в одну сторону ступицу (1), тело (2) в виде диска, обод (3) и зубчатый венец (4), ширина В которого больше толщины диска. На обоих торцах колеса укреплена пара кольцевых накладок (6) и (7), плоскости которых ориентированы в плоскости вращения колеса. Накладки по своему внешнему периметру, диаметр которого меньше диаметра окружности оснований зубчатого венца, укреплены на торцах обода (3). Со стороны торца колеса, на котором торец обода (3) и торец ступицы (1) расположены в одной плоскости, кольцевая накладка (6) по своему внутреннему периметру укреплена на торце ступицы (1), а внутренний диаметр накладки больше внутреннего диаметра ступицы. С другого торца колеса, на котором ступица (1) выполнена с выступом, внутренний диаметр второй накладки (7) равен наружному диаметру ступицы (1), и эта накладка укреплена на наружной окружной поверхности ступицы (1) посредством кольцевого выступа, выполненного по внутреннему периметру этой накладки, ориентированного в сторону диска (2) и прилегающего к этой поверхности. Изобретение повышает качество смазывания зубчатого колеса. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2622325

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами. Цилиндрическое зубчатое колесо плоской формы содержит ступицу (1), тело (2) в виде диска, обод (3) и зубчатый венец (4). На обоих торцах ступицы и обода укреплена пара кольцевых накладок (6), внутренний диаметр которых меньше внутреннего диаметра окружности оснований зубчатого венца, а их внутренний диаметр больше внутреннего диаметра d1 ступицы. Изобретение повышает качество смазывания зубчатых колес. 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.

Зубчатое колесо // 2623628

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к зубчатым колесам. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде спиц и обод с зубчатым венцом. На наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода расположены ребра жесткости, связывающие концы спиц по полкам их поперечного двутаврового сечения. На боковой поверхности колеса имеются сложные поверхности в виде желоба. В каждом замкнутом желобе П-образного поперечного сечения установлена вставка, форма и размеры которой равны форме и размерам этого желоба. Достигается повышение эксплуатационных характеристик. 3 ил.

Планетарная передача для вычитания и сложения угловых скоростей двух двигателей // 2624149

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к планетарным передачам. Планетарная передача для вычитания и сложения угловых скоростей двух двигателей содержит валы (1) и (2), шестерни (3), (4) и (5), водило (6). Вал (1) соединен с солнечной шестерней (3), а вал (2) соединен с водило (6). Шестерни сателлиты (4) установлены на водило с возможностью вращения. Кольцевая шестерня (5) установлена на подшипнике на водило (6). Вращательные движения вала (1) и вала (2) преобразуются во вращательное движение кольцевой шестерни (5): С1±С2, где С1 и С2 угловые скорости вала (1) и вала (2). Достигается расширение функциональных возможностей. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2625219

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием. Зубчатое колесо содержит ступицу с посадочным отверстием, зубчатый венец и тело в виде диска, в котором между ступицей и зубчатым венцом выполнены углубления. Полости углублений заполнены материалом, отличным от материала тела колеса, например пластмассой. Обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик колеса, работающего со смазыванием. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2632361

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых выполнен из пары прямоугольных пластин, изогнутых по профилю рабочих участков боковых поверхностей зуба, расчетного для данного колеса, и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела колеса, между которыми укреплены зубья зубчатого венца. Толщина пластин вдоль высоты зубьев выполнена переменной, увеличивающейся от минимума на линии начальной окружности зубчатого венца в стороны окружностей вершин и оснований зубчатого венца. Это увеличение прямо пропорционально увеличению скоростей скольжения на боковых поверхностях зубьев в этих направлениях; причем увеличение толщины выполнено вовнутрь полостей зубьев. Обеспечивается оптимизация конструкции зубьев и снижение издержек на его изготовление. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2632368

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых выполнен из пары пластин, изогнутых по профилю боковых поверхностей зуба, расчетного для данного колеса, и пары кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела. Наружный диаметр накладок равен диаметру окружности зубчатого венца; диаметр внутреннего периметра накладок меньше диаметра окружности оснований зубчатого венца. Пластины каждого зуба укреплены между накладками и по окружности тела. Пластины по всей своей длине выполнены гофрированными, с круглыми гофрами, параллельные складки которых ориентированы вдоль высоты зубьев параллельно плоскости вращения колеса. Обеспечивается повышение износостойкости зубьев зубчатого колеса. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2632376

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых выполнен из одной прямоугольной пластины, изогнутой по профилю зуба, расчетного для данного колеса, и пары кольцевых накладок, наружный диаметр которых равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела. Зубья зубчатого венца укреплены между накладками и на теле колеса. В опережающих при вращении колеса, боковых поверхностях зубьев выполнены зазоры относительно тела колеса. В участках пластин, образующих отстающие боковые поверхности зубьев, в области вершин зубьев и с примыканием к этим вершинам, выполнены сквозные отверстия, расположенные вдоль ширины этих участков, Внутри полости каждого зуба, с эквидистантным примыканием к участку пластины, образующей отстающую боковую поверхность зуба, укреплена вставка в виде клина, ширина которого равна ширине зуба. Основание клина эквидистантно примыкает к телу колеса. Вершина клина примыкает к сквозным отверстиям в области вершины зуба. Грань клина, обращенная вовнутрь полости зуба, выполнена плоской. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 5 ил.

Зубчатое колесо // 2632378

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела и между которыми укреплены зубья зубчатого венца. У каждого зуба в каждой пластине выполнена пара вырезов шириной, равной половине ширины зуба, и расположенных симметрично относительно кольцевых накладок. Один вырез в каждой пластине примыкает к телу колеса и высота его равна сумме высоты нерабочего участка боковой поверхности и высоты рабочего участка боковой поверхности со стороны тела, работающего в режиме двухпарного зацепления. Второй вырез примыкает к вершине зуба и его высота равна высоте рабочего участка со стороны вершины зуба, работающего в режиме двухпарного зацепления. Внутри полости каждого зуба расположена вставка, имеющая сечение в плоскости вращения колеса Л-образный вид, перекрывающая вырезы в пластинах и закрепленная своими полками на внутренних поверхностях пластин. Полка, укрепленная на отстающей пластине, примыкает к телу колеса, а полка, укрепленная на опережающей пластине, выполнена с зазором относительно тела. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса и снижение издержек на его изготовление. 3 ил.