зубчатое колесо

Формула изобретения

Зубчатое колесо, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на теле колеса и перекрывающих торцы зубьев, отличающееся тем, что зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных друг с другом зубьев, каждый зуб установлен на оси, укрепленной между накладками, с возможностью поворота на ней в обе стороны в плоскости вращения колеса, между основанием зуба и телом колеса выполнен зазор, основание зуба по всей его ширине снабжено выступом прямоугольного сечения, выступ углублен в тело колеса, для чего в последнем выполнено ответное углубление с зазорами относительно поверхности углубленного выступа; на теле колеса, на участке проекции основания зуба на теле, выполнена плоская площадка, а с каждой боковой стороны зуба между его основанием и телом и боковой стороной выступа и телом установлена Г-образная упругая вставка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, подверженных ударным нагрузкам.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Заплетохин В.А. Конструирование деталей механических устройств: Справочник. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1990. - 669 с.: ил.», стр.468.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при ударных нагрузках зубья колеса подвержены большим контактным напряжениям, способным привести к излому зубьев.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец и пару кольцевых накладок, укрепленных на теле колеса и перекрывающих торцы зубьев - см. А.С. СССР № 1523756, кл. F16H 55/12, опубл. 23.1..1989 г., Бюл. № 43.

Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.

Изобретением решается задача повышения ударной прочности зубьев зубчатых колес.

Это достигается тем, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на теле колеса и перекрывающих торцы зубьев, причем зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных друг с другом зубьев; каждый зуб установлен на оси, укрепленной между накладками, с возможностью поворота на ней в обе стороны в плоскости вращения колеса; между основанием зуба и телом колеса выполнен зазор; основание зуба по всей его ширине снабжено выступом прямоугольного сечения; выступ углублен в тело колеса, для чего в последнем выполнено ответное углубление с зазором относительно поверхности этого выступа; на теле колеса, на участке проекции основания зуба на геле, выполнена плоская площадка, а с каждой боковой стороны зуба между его основанием и телом и боковой стороной выступа и телом установлена Г-образная упругая вставка.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с вершин его зубьев (фиг.1) и фрагмент сечения колеса (фиг.2).

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса, окружность оснований 2 зубьев зубчатого венца, кольцевые накладки 3 и 4, внутренняя окружность 5 накладок, наружная окружность 6 накладок, ось 7, крепления 8 оси в накладках, зуб 9, вершина 10 зуба, боковые поверхности 11 и 12 зуба, основание 13 зуба, выступ 14 основания зуба, углубление 15 в теле колеса, стенка 16 углубления, дно 17 углубления, Г-образные упругие вставки 18 и 19; плоская площадка A-B на теле 1 колеса; зазор ₁ между основанием 13 зуба и телом 1 колеса; зазор ₂ между выступом 14 и дном 17 углубления 15; расстояние h₁ между вершиной 10 зуба и центром оси 7; расстояние h₂ между центром оси 7 и низом выступа 14.

Работает данное зубчатое колесо следующим образом. Под действием ударной нагрузки, приложенной к любой из боковых сторон (11, 12) зуба 9, зуб проворачивается по оси 7, снижая тем самым силу удара. Подбором параметров упругих вставок (18, 19) - их жесткости и толщины -, а также расстояний h ₁ и h₂, подбирают оптимальное их сочетание для компенсации ударного влияния нагрузок.

По сравнению с прототипом данная конструкция зубчатого колеса позволяет повысить ударную прочность зубьев и предотвратить их деформации и разрушения, тем самым повышается надежность зубчатого колеса в целом.