Зубчатое колесо

Зубчатое колесо

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению , к зубчатым передачам с пониженной виброактивностью. Цель изоб-- ретения - снижение виброактивности конического зубчатого колеса - достигается за счет обеспечения равной демпфирующей способности в различных торцовых сечениях по всей ширине колеса путем выбора геометрических соотношений толщин обода и демпфирующего слоя. Зубчатый венец в виде обода 2 . с зубьями 3 соединен со ступицей 1 слоем 4 из эластичного материа ла, являющегося демпфирующим слоем. Толщина .обода 2 может быть переменна по ширине колеса и больше у торца с большим размером зубьев: Ь, Ь. Величины Ь, и b могут быть выбраны равными высотам зубьев 3 на соответствующих торцах. Переменной может быть толщина слоя 4, причем слой 4 толще .у торца с меньшим размером зубьев: . При переменной толщине обода 2 толщина слоя 4 может быть постоянной и наоборот. Приведены геометрические соотношения между величина Ь, bj, h, h. Приведен диапазон выбора величины средней толщины слоя 4: 0,38 т/В h 0,1 В, а также расчетная зависимость для этой величины, где h h , + - средняя толщина слоя 4; В - ширина венца. При зацеплении с парным колесом колебания , возникающие в результате взаи- ,модействия зубьев, распространяются по венцу и гасятся в демпфирующем слое 4. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. i (Л со 00 00 О) 4ii tc

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

%PC !V»V!!!%

1 Я. ц!

М .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(2!) 4196466/25-28 ,(22) 20.02.87 (46) 15.04.88. Бюл. У 14 (71) Научно-производственное объединение полиграфического машиностроения Полиграфмаш (72) В.В.Карпов, Г.Я.Кац, Б.И.Климов, И.А.Круглов, В.M.Лопатин, В.Н.Румянцев и С.М.Шишкин (53) 621.833 (088.8) (56) Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы. M. Машиностроение, 1976, с. 207, рис.3.134 д. (54) ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО (57) Изобретение относится к машиностроению, к зубчатым передачам с пониженной виброактивностью. Цель изоб" ретения — снижение виброактивности конического зубчатого колеса - достигается за счет обеспечения равной демпфирующей способности в различных торцовых сечениях по всей ширине колеса путем выбора геометрических соотношений толщин обода и демпфирующего слоя. Зубчатый венец в виде обода 2 . с зубьями 3 соединен со ступи

„„SU„„ I 388642 А 1 (51)4 F 16 Н 55/17, 55/!4, 1/14 цей 1 слоем 4 нэ эластичного материа" ла, являющегося демпфирующим слоем, Толщина . обода 2 может быть переменна по ширине колеса и больше у торца с большим размером зубьев: Ь, i bz.

Величины Ь, и Ь > могут быть выбраны равными высотам зубьев 3 на соответствующих торцах. Переменной может быть толщина слоя 4, причем слой 4 толще .у торца с меньшим размером зубьев: hq ) h,. При переменной толщине обода 2 толщина слоя 4 может быть постоянной и наоборот. Приведены геометрические соотношения между величинаМи Ь„, Ъ, h,, h 1. Приведен диапазон выбора величины средней тол- а

Ж щины слоя 4: 0,38 иВ (Ь (0,1 В, а также расчетная зависимость для этой величины, где h = h „ + hg/2 — средняя толщина слоя 4; В - ширина венца.

При зацеплении с парным колесом коле- а бания, возникающие в результате взаи ,модействия зубьев, распространяются по венцу и гасятся в демпфирующем ф слое 4. 3 э.п. ф лы, 3 ил. Об 1388Ь42

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конических зубчатых передачах с пониженной виброактивноствю.

Целью изобретения является снижение виброактивности конического.зубчатого колеса за счет обеспечения равной демпфирующей способности в раз» личных торцовых сечениях по всей ши- . lp рине колеса путем выбора геометричес-. ких соотношений толщин обода и демпфирующего слоя °

На фиг.1 - 3 изображено коническое зубчатое колесо в различных вари- 15 антах выполнения.

Зубчатое колесо содержит ступицу

1, зубчатый венец в виде обода 2 с зубьями 3 и соединяющий их демпфирующий слой 4 из эластичного материала, например полиуретана.

Толщина обода 2 (фиг.l) может быть выполнена переменной по ширине колеса и больше у торца с большим размеРом зУбьев. Ь, 7 Ьг, где Ь, и b> — со 25 ответственно толщины .. обода венца со стороны торцов с большим и меньшим размерами зубьев. Величины Ь „ и Ъг могут быть выбраны равными высотам зубьев 3 на соответствующих торцах венца. Разной толщины по ширине коле,са может быть выполнен демпфирующий слой 4 (фиг.2). При этом h <>h где

h u h г — соответственно толщины демпфирующего слоя со стороны торцов с большим и меньшим размерами зубьев.

Толщина обода 2 может быть посто. . янной и выбирается равной 2,25 m, где m — - модуль зацепления.

Переменными могут быть одновремен но толщина обода 2 и толщина демпфирующего слоя 4 (фиг.3.1.

Размеры колеса выбирают из соотно»

h bg Кг,g шения;-г- = (— — — — ),,где R „и

hã Ьг R " 45

R — расстояния, измеренные по нормали от поверхности впадин венца до оси колеса на соответствующих торцах ко леса (с большим и меньшим размерами зубьев) ° 50

Средняя толщина h демпфирующего

h + h сл я оя (и = -- — — -) выбрана в пре2 делах 0,38 EB (Ь <О, 1 В и определена иэ выражения з

20, 7ГВЕ (R - Ь) (R — —,-) Д

4P(R — — -) — 38Bb Ег 5

Ь Ь 3

2 где Ь - средняя толщина обода венца (беэ зубьев), Ъ = 2,25m;

m — модуль зацепления;

h — средняя толщина демпфирующего слоя;

 — ширина колеса;

Е,и Ег - модули упругости материала зубчатого венца и эластичного материала демпфирующего слоя соответственно;

R — радиус основной окружности

К 1+К2, конического колеса R= — — -

Ь вЂ” допуск. на кинематическую погрешность колеса;

Р— максимально допустимое (рас-. четное) усилие в направлении, перпендикулярном образующей основного конуса конического колеса.

Приведенное выражение справедливо для расчета толщины демпфирующего слоя цилиндрических зубчатых колес.

Выражения для соотношения толщин обода 2 и слоя 4 выбраны иэ условий равнопрочности сечений в направлении изгиба. Диапазон выбора величины h определен иэ условия обеспечения достаточной демпфирующей способности при исключении вероятности самовозбуждения (выхода на резонансные частоты) колеса.

Для исключения отрыва венца от ступицы могут быть предусмотрены дополнительные крепежные элементы, например, в виде канавок 5 с профилем в виде ласточкина хвоста на ободе 2 и на ступице 1, заполняемых эластичным материалом демпфирующего слоя 4.

Зубчатое колесо работает следующим образом.

При зацеплении с парным колесом (не показано ) колебания, возникающие в результате взаимодействия зубьев, распространяются по венцу, приводят к деформации его и расположенного под ним демпфирующего слоя 4 иэ эластичного материала и гасятся в последнем.

Формула изобретения

l. Зубчатое колесо, содержащее, ступицу и зубчатый венец в виде обода с зубьями, соединенные между собой демпфирующим слоем иэ эластичного материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения виброак1388642

25 ствующих торцах колеса.

Составитель М.Левинский

Редактор H.Слободяник Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай

Заказ 1565/39 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тивности при выполнении колеса коническим, толщина обода и/или демпфирующего слоя по ширине колеса переменна и больше и соответственно мень5 ше у торца с большим размером зубьев.

2. Колесо по и.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что толщина обода на торцах колеса равна высоте зубьев на этих же торцах. f0

3. Колесо по пп. 1 и 2, о т л и» ч а ю щ е е с я тем, что размеры.колеса выбраны из следующего соотношения — — = (h1 b7

)з 15

Ъ2 R1 где Ь, и Ъд — толщина обода со сторо ны торцов с большим и меньшим размерами зубьев соответственно;

h, и Ь вЂ” толщина демпфирующего слоя со стороны торцов с большим и меньшим .. размерами зубьев сост" ветственно;

R, и R q — расстоянии, измеренные по нормали от поверхности впадин венца до оси колеса на соответ

4. Колесо по пп. 1 - 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что средняя толщина демпфирующего слоя выбрана в пределах 0,38 4 h < 0,1 В и определена из выражения

20,7 ri BE (R — Ь) (R — — 2-)

b з

h — — — — — — — — — — — ——

4P(R — — -) — ЗнВЪ Е

Ь

1 где Ъ вЂ” средняя толщина обода, Ъ =

2, 25ш, m - модуль зацепления, h — средняя тплщина демпфирующе

ro слоя;

 — ширина колеса;

Е, и Е - модули упругости мнтериала зубчатого венца и эластично го материала демпфирующего слоя соответственно, R — радиус основной окружности

R1+R2. конического колеса R= — — -

6 — допуск на кинематическую norpешность колеса, P - максимально допустимое (расчетное) усилие в направлении, перпендикулярном образующей основного конуса конического колеса.