Зубчатое колесо Советский патент 1992 года по МПК F16H55/17 F16H55/14 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах технологического оборудования.

Цель изобретения - повышение долговечности.

На фиг. 1 показано сечение зубчатого колеса; на фиг. 2 - вид зуба зубчатого колеса.

Зубчатое колесо состоит из венца 1 и ступицы 2, выполненной для создания высокой осевой и радиальной податливости в виде кольцевой гофрированной мембраны. На зубчатом венце 1, под впадинами зубьев размещены впадины 3. имеющие для обеспечения высокой податливости и прочности зубьев увеличивающуюся к оси зубчатого колеса ширину и глубину (ширина и глубина возрастают пропорционально снижению напряжений в ободе зубчатого венца при нагружении зубьев). На выступе ступицы.

размещенном напротив впадин 3, выполнены ответные впадинам 3 выступы 4. посредством которых осуществляется силовое взаимодействие ступицы 2 с зубчатым венцом 1 в окружном направлении. Мембрана 2 на участке 5, взаимодействующем с зубчатым венцом 1, выполнена с монотонно увеличивающейся от торца с впадинами к противоположному торцу толщиной для увеличения жесткости обода венца 1 в указанном направлении. Впадины 3 и выступы 4 размещены непосредственно под зубьями зубчатого венца 1, что в сочетании с их рас: положением под впадинами зубьев обеспечивает повышенную податливость зубьев. Между венцом 1 и ступицей 2 установлена демпфирующая прокладка 6, обеспечивающая снижение радиальных динамических составляющих нагрузки и виброакустической активности зубчатого колеса. Между

8

Сл Ю

о

торцевыми участками впадин на ступице и выступов на венце также размещена кольцевая прокладка из демпфирующего материала, что способствует снижению динамической нагруженное™ и виброаку- стической активности зубчатого колеса. Зубчатое колесо снабжено средством для регулирования радиального натяга между венцом и ступицей и усилия прижатия прокладки 7 к торцу венца 1; Оно выполнено в виде винтов 8, размещенных на фланце ступицы. При ввинчивании они упираются в кольцевую стальную прокладку 9, давящую, в свою очередь, на демпфирующую прокладку 7 и зубчатый венец 1.

При сборке и регулировках в процессе эксплуатации зубчатый венец 1 винтами 8 смещается по коническим поверхностям в направлении свободного торца 10 до установления требуемого радиального натяга между венцом 1 и ступицей 2. Одновременно с этим создается требуемое усилие прижатия прокладки 7 к торцу зубчатого венца 1.

Ступица 2 выполняется с радиальными прорезями (на фиг. не показаны) на выступе, прилегающем к торцу 10. За счет этих прорезей гофра при сборке радиально упруго деформируется приспособлением,, нее надевается венец с прокладками 6.7 и 9, по- еле чего упругая деформация снимается, и винтами 8 создаются требуемые натяги.

При работе колеса подвод мощности к венцу 1 осуществляется со стороны высту- пов 4 и впадин 5, размещенных на его внутренней поверхности. Повышение жесткости лежащих в этой зоне зубьев из-за ужесточения обода венца 1 выступами 4 компенсируется повышением их податливости за счет размещения впадин 3 под впадинами зубьев. При этом уменьшающаяся к впадинам зубьев глубина и ширина впадин 3 обеспечивает высокие прочностные характеристики зубьев Снижение жесткости зубьев венца в направлении уменьшения толщины зубчатого обода также компенсируется ужесточением обода утолщающейся в этом направлении участка 5 ступицы 2. Таким образом, при взаимодействии зубьев зубча- того колеса, имеющих практически одинаковую по .длине жесткость с зацепляющимся зубчатым колесом обеспечивает равномерное распределение нагруз- ки по длине контактных линий, Возникающие в зубчатом зацеплении вибрации и шумы эффективно снижаются за счет демпфирующих прокладок б и 7 и высотой податливости ступиц 2, имеющей форму кольцевой гофрированной мембраны.

Взаимодействие венца 1 и ступицы 2 в процессе эксплуатации приводит к износу внутренней поверхности венца, наружной поверхности ступицы и прокладки 6. В результате изменяется жесткостная характеристика распределения нагрузки по длине контактных линий и виброакустическая активность зубчатого колеса. Их восстановление осуществляется регулировкой натяга винтами 8.

Повышенная равномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, сниженные динамические составляющие нагрузки и виброакустическая активность в процессе всего срока эксплуатации обусловливают значительное повышение долговечности зубчатого колеса и включающей его передачи.

Формула изобретения

1. Зубчатое колесо, содержащее втулку в виде упругой мембраны с наружной конической посадочной поверхностью на периферии и с фланцем со стороны торца с наименьшим диаметром конической поверхности, установленный на посадочную поверхность мембраны венец с внутренней конической поверхностью, соответствующей наружной конической поверхности мембраны, в венце равномерно по окружности колеса выполнены впадины, а на обращенном к венцу торце фланца мембраны - соответствующие выступы, размещенные во впадинах венца, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности, или впадины венца выполнены на его внутренней конической поверхности под впадинами зубьев с монотонно уменьшающейся вдоль оси колеса глубиной и шириной, начиная с обращенного к фланцу мембраны торца, а соответствующие выступы на фланце мембраны размещены также и на ее наружной конической поверхности, или мембрана выполнена с увеличивающейся вдоль образующей наружной конической поверхности толщиной от торца с фланцем к противоположному торцу.

2. Зубчатое колесо по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено устройством для регулируемого осевого смещения венца относительно ступицы.

9.

7ч Р

Изобретение относится к машиностроению, к зубчатым передачам. Цель - повышение долговечности зубчатого колеса. Цель достигается за счет выравнивания жесткости зубьев по длине. Колесо содержит ступицу 2 в виде кольцевой мембраны и венец 1. Обод венца 1 - переменной толщины вдоль оси. Сопряженная с ободом стенка мембраны также переменной толщины в том же направлении и обратно по знаку изменения толщины обода. На взаимно обращенных поверхностях стенки мембраны и обода выполнены соответственно выступы 4 и впадины 3 переменной высоты и ширины вдоль оси колеса, служащие для передачи момента от венца 1 к ступице 2. Выступы 4 размещены во впадинах 3 и расположены под впадинами зубьев венца 1. Благодаря переменным размерам указанных элементов колеса обеспечивается выравнивание жесткости зубьев колеса с ободом, имеющим коническую посадочную поверхность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ё