Составное зубчатое колесо Советский патент 1992 года по МПК F16H55/17 

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

Известно составное зубчатое колесо, содержащее зубчатый венец и ступицу, скрепленные посредством сварного шва.

Недостатками данной конструкции являются низкая долговечность зубчатого колеса вследствие термического влияния, вызванного процессом сварки на зубья, а также низкие виброизолирующие свойства соединения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является составное зубчатое колесо, содержащее зубчатый венец и ступицу, скрепленные посредством клеевого соединения, в котором между венцом и ступицей предусмотрен кольцевой зазор для размещения кольцевых вставок на клеевом соединении.

В такой конструкции имеются сопряжения венца, ступицы и кольцевых вставок по наклонным и конусообразным поверхностям. Это не исключает возможности в случае разрушения клеевого шва рассоединения скрепленных деталей и попадания их в зоны движения других механизмов передачи. Следовательно, такая конструкция обладает недостаточной надежностью.

Цель изобретения - повышение надежности составного колеса.

Поставленная цель достигается тем, что в составном зубчатом колесе, содержащем скрепленные между собой венец и ступицу, ступица выполнена в виде разрезного кольца, а сопрягаемая поверхность венца выполнена с поднутрением, которое может быть выполнено Ё виде сферы или волнистой поверхности.

В этой конструкции клеевой шов имеет равномерную толщину по вс.иу периметру сопряжения венца со сту i/ -.ей, а венец кон- центричен оси колеса.

На фиг. 1 приведена .конструкция зубчатого колесо со ступицей в виде разрезного кольца; на фиг. 2 - зубчатое колесо с клеевым соединением венца и ступицы в виде сферы, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, с клеевым соединением венца и ступицы в виде конусообразных участков; на фиг. 4 - то же, с клеевым соединением венца и ступицы в виде волнистой поверхности.

Зубчатое колесо с клеевым соединением венца и ступицы состоит из ступицы (фиг. 1) с секторным вырезом 2, зубчатого венца 3 и слоя клеевого состава 4. Секторообраз- ный вырез 2 выполняется по всей ширине ступицы 1 в радиальном направлении от ее периферийной части 5 до шпоночного паза

6, благодаря чему обеспечивается необходимая податливость ступицы 1 в диаметральной ее плоскости. В случае недостаточной податливости может быть

5 выполнен секторообразный вырез 7 в ступице 1 в двух вариантах: продолжением (поз. 8) ниже посадочного отверстия 9 ступицы 1 или выполнен глухим (поз. 10) с диаметрально противоположной ее стороны. На ступи10 це 1 со стороны секторообразных вырезов 2 и 7 выполнен центрирующий поясок 11.

В поперечном сечении соединяемые поверхности венца 3 и ступицы 1 могут быть выполнены в виде сферы (фиг. 2), конусооб15 разными (фиг. 3)или периодического профиля (фиг. 4). Это позволяет увеличить суммарную площадь сопряжения и, тем самым, - силы сцепления венца и ступицы без увеличения их осевого размера. При этом

0 концентричность венца 3 относительно ступицы 1 обеспечивается блокирующим пояском 11.

Сборка зубчатого колеса осуществляется следующим образом. Ступица 1 колеса

5 устанавливается в зажимное приспособление, например в трехкулачковый патрон токарного станка (не показано). В момент зажима происходит сжатие ступицы 1, возможное благодаря прорезям 2 и 7. Наносит0 ся слой клея 4 на наружную поверхность 12 ступицы 1 и на внутреннюю полость 13 зубчатого венца 3. Затем ступица 1 в сжатом состоянии вводится во внутреннюю полость 13 венца 3, после чего производится ее раз5 жим. Благодаря действию сил упругой деформации со стороны ступицы 1 в сопряжении возникают растягивающие удельные давления, направленные на внутреннюю полость 13 венца 3, которые спо0 собствуют более равномерному распределению клеевого состава 4 в сопряжении деталей колеса, а также благоприятному режиму формирования клеевого шва 4 и обеспечению концентричности соединяе5 мых венца 3 и ступицы 1. Концентричность венца 3 относительно ступицы 1 обеспечивается базирующим пояском 11, предусмотренным на ступице 1. В сопряжении поверхности 13 венца 3 и пояска 11 ступицы

0 1 клей отсутствует. Л ыски 14 выполнены для облегчения посадки ступицы 1 во внутреннюю полость 13 венца 3.

Зубчатое колесо работает следующим образом.

5 Зубчатый венец 3 вводится в зацепление с сопряженным колесом зубчатой передачи (не показано) и нагружается передаваемым крутящим моментом. Силовое взаимодействие зубчатого венца 3 со ступицей 1 осуществляется с помощью клеевого соединения 4, нагрузочная способность которого определяется физико-механическими свойствами клеевого состава 4 и его адгезионной способностью к сопрягаемым поверхностям венца 3 и ступицы 1.

В случае разрушения клеевого шва 4 поднутрение, выполненное в венце 3, исключает смещение венца 3 в осевом направлении и тем самым обеспечивает надежность колеса.

Таким образом, выполнение ступицы колеса в виде разрезного кольца, а также соединяемых поверхностей венца и ступицы в поперечном сечении в виде сферы, периодического профиля или конусообразных участков и обеспечение концентричности венца относительно ступицы блокирующим пояском обеспечивают повы0

5

шение качества клеевого шва и надежности составного колеса в целом.

Формула изобретения

1.Составное зубчатое колесо, содержащее скрепленные между собой венец и ступицу с центрирующим поясом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, ступица выполнена в виде разрезного кольца с лысками в местах разреза на сопрягаемой поверхности, а сопрягаемая поверхность венца выполнена с поднутрением.

2.Колесо по п. 1,отличающееся тем, что поднутрение выполнено в виде сферы.

3.Колесо по п. 1,отличающееся тем, что поднутрение выполнено в виде волнистой поверхности.

Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности клеевого шва зубчатого колеса. В составном зубчатом колесе центрирование венца 3 обеспечивается базирующим пояском на ступице 1, а сопрягаемые поверхности венца 3 и ступицы 1 имеют увеличенную длину. 2 з п. ф-лы, 4 ил. /V (Л с VI СА Ю сл СА) Фиг.1

Фаг.2

Фиг.З 1 ton.V1