ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО Российский патент 2013 года по МПК F16H55/17 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано в зубчатых колесах, работающих в режимах ударных нагрузок.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями см., например, «Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебн. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1985. - 416 с: ил.», стр.42).

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что зубья колеса имеют недостаточную изгибную прочность, особенно при тяжелых режимах их нагружения и ударных нагрузках: тяжелые режимы нагружения создают большие концентрации напряжений в области оснований зубьев, в зонах их сопряжения с телом колеса, а ударные нагрузки вследствие жесткости зубьев разрушающе действуют на них - приводят к деформации рабочих поверхностей зубьев и могут также вызвать изломы зубьев.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и кольцевые накладки, укрепленные на теле колеса и торцевых поверхностях зубьев - см. патент США №3861231, кл. 74-410, 1976 г.

Недостаток прототипа состоит в том, что кольцевые накладки перекрывают торцы зубьев по всей высоте этих зубьев, что не позволяет обеспечить безударного вхождения в зацепление сопрягающихся зубьев и тем самым может привести к поломке зубьев.

Изобретением решается задача повышения изгибной прочности зубьев зубчатых колес.

Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на теле колеса и торцах зубьев, причем накладки перекрывают нижние части зубьев, а части зубьев, расположенные выше накладок, рассечены радиальными вырезами, расположенными по осям симметрии зубьев.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены фрагмент зубчатого колеса - вид с вершин зубьев (фиг.1) и фрагмент зубчатого колеса в сечении - вид с торца колеса (фиг.2).

На чертежах показаны тело 1 колеса; зуб 2; окружность 3 впадин зубьев; кольцевые накладки 4, 5; внешняя окружность 6 накладок; внутренняя окружность 7 накладок; вершина 8 зуба; радиальный вырез 9; проточка 10 для предотвращения концентрации напряжений; ширина l₁ торцевых накладок; расстояние l₂ от окружности впадин зубьев до наружной окружности накладок; расстояние h от вершины зуба до наружной окружности накладок; ширина С радиального выреза.

Работает данное зубчатое колесо следующим образом. Торцевые накладки 4 и 5, укрепленные на теле 1 колеса и нижних частях зубьев 2, обеспечивают прочность зубьев на изгиб, предотвращая их изломы в области оснований зубьев, а наличие вырезов в верхней части зубьев позволяет каждой из отсеченной половине зуба амортизировать при креночном ударе в области вершин зубьев. Варьируя параметры l₁ l₂, h и С, можно получить зубчатое колесо требуемой изгибной прочности и жесткости.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса имеет наиболее оптимальные параметры, позволяющие обеспечить как жесткость зубьев, так и их изгибную прочность, в том числе и при работе с ударными нагрузками.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано в зубчатых колесах, работающих в режимах ударного нагружения. Пара кольцевых накладок укреплена на торцах зубьев (2) и теле (1) зубчатого колеса. Накладки перекрывают нижние части зубьев. Части зубьев, расположенные выше накладок, рассечены радиальными вырезами (9), расположенными по осям симметрии зубьев. Изобретение направлено на повышение изгибной прочности зубьев зубчатых колес. 2 ил.

Зубчатое колесо, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и теле колеса, отличающееся тем, что кольцевые накладки перекрывают нижние части зубьев, а части зубьев, расположенные выше накладок, рассечены радиальными вырезами, расположенными по осям симметрии зубьев.