ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО Российский патент 2016 года по МПК F16H55/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в крупномодульных зубчатых передачах, работающих со смазыванием пластичными смазочными материалами.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для машиностр. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с., ил., стр. 96, рис. 8.2.

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что зубья зубчатого венца выполнены сплошными, что приводит к излишнему расходованию материала, идущего на их изготовление, кроме того, в случае изнашивания зубьев их восстановление до исходных параметров затруднено.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела колеса, примыкающего к зубчатому венцу - см. А.С. СССР №1523756, кл. F16H 55/12, опубл. 23.11.1989 г., Бюл. №43.

Недостаток прототипа состоит в том, что зубья колеса выполнены монолитными, что требует для их изготовления определенного количества дефицитного материала, в то время как для работы зуба в зацеплении необходимы только рабочие боковые поверхности зубьев; кроме того, в случае износа рабочих поверхностей зубьев их восстановление при данной конструкции зубчатого колеса затруднительно.

Изобретением решается задача снижения издержек на изготовление зубчатых колес и повышение их ремонтопригодности.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела колеса, примыкающего к зубьям, причем зубчатый венец состоит из отдельных, не закрепленных на теле колеса зубьев; каждый зуб состоит из пары пластин, изогнутых по профилю боковых рабочих поверхностей расчетного для данного 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 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.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид со стороны вершин зубьев - фиг. 1; сечения колеса - фиг. 2, 3; элемент зуба - фиг. 4.

На чертеже показаны: тело 1 колеса; расчетная окружность впадин зубьев колеса (наружная окружность тела 1 колеса) 2; кольцевые накладки 3 и 4; расчетная окружность вершин (внешняя окружность накладок) 5; внутренняя окружность 6 накладок; боковые стороны зубьев (с боковыми рабочими поверхностями) 7 и 8 (пластины - элементы зубьев); карманы 9, 10, 11, 12 накладок (3 и 4); пазы 13 и 14; выступы 15 пластин (7 и 8); углубления 16 в карманах накладок; зазоры Δ₁ между низом пластин 7, 8 и телом 1; зазор Δ₂ между верхними концами пластин 7 и 8; вставка 17.

Каждый зуб колеса выполнен из пары пластин 7 и 8, изогнутых по профилю боковых рабочих поверхностей расчетных зубьев колеса. При сборке колеса эти пластины (7, 8) устанавливаются в пазы 13 и 14, выполненные в накладках 3 и 4, и фиксируются в них посредством выступов 15, входящих в углубления 16, выполненные в карманах 9, 10, 11, 12 накладок (3 и 4). Одна из накладок (3 или 4) изначально жестко закрепляется на теле 1 колеса, а вторая (4 или 3) является съемной. Между низом пластин 7 и 8 и расчетной окружностью впадин 2 образуются зазоры Δ₁ - на месте отсутствующих нерабочих участков боковых сторон зубьев. Между верхними концами пластин 7 и 8 (в области окружности вершин зубчатого венца - внешней окружностью 5 накладок 3 и 4) за счет отсутствия поверхностей вершин зубьев образуются зазоры Δ₂. Объемы по всей высоте зубьев, между окружностью вершин 5 и окружностью впадин 2, образованные внутренними поверхностями пластин 7, 8 и внутренними поверхностями накладок 3, 4, заполнены вставками 17, перекрывающими зазоры Δ₁ между наружными поверхностями пластин 7, 8 и телом 1 колеса по нормали к этому телу. Вставки 17 могут быть изготовлены, например, из пластмассы. Вставки 17 устанавливаются между пластинами 7 и 8 после установки пластин на несъемной накладке (3 или 4). После установки пластин 7 и 8 и вставок 17 между ними эти пластины и вставки жестко фиксируются наложением второй накладки (4 или 3) и закреплением ее на теле 1 колеса; крепление выполняется, например, винтами или болтами (не показано). При необходимости ремонта (замены) какой-либо пластины (7, 8) - боковой рабочей поверхности зуба - съемная накладка снимается с тела колеса и производится замена пластины, после чего эта накладка вновь устанавливается на тело 1.

При работе колеса в передаче рабочие нагрузки воспринимаются и передаются колесом посредством пластин 7 и 8 (рабочими участками боковых поверхностей зубьев). При работе колеса со смазыванием пластичными смазочными материалами наличие вставок 17 не позволяет этому материалу попадать в зоны между пластинами 7 и 8 и накапливаться в них, исключая тем самым их из процесса смазывания, это снижает расход смазочного материала и устраняет образование зон загрязнения участков колеса (между его зубьями).

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить его материалоемкость и обеспечить требуемую ремонтопригодность колеса.

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, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела зубчатого колеса, примыкающего к зубчатому венцу, отличающееся тем, что 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, в пазах кольцевых накладок выполнены ответные углубления, одна кольцевая накладка выполнена съемной, а объемы по всей высоте зубьев, между окружностью вершин и окружностью впадин, образованные внутренними поверхностями пластин и внутренними поверхностями кольцевых накладок, заполнены вставками, перекрывающими зазоры между наружными поверхностями пластин и телом зубчатого колеса по нормали к этому телу.