Составное зубчатое колесо

Составное зубчатое колесо

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: составное зубчатое колесо , преимущественно большого диаметра с крупномодульными зубьями, относится к тяжелому и транспортному машиностроению . Сущность: в колесе, содержащем обод набора зубьев, образующих зубчатый венец , и средство установки зубьев на ободе, каждый зуб выполнен коробчатым из листового металла в виде профильного элемента, изогнутого по форме зуба и двух боковых стенок, жестко связанных с профильным элементом. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ. ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) СПИСАНИЕ ИЗС6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4865652/28 . (22) 09.07.90 (46) 15,02.93. Бюл. N- 6 (71) Акционерное кооперативное объединение специализированных фирм "Интер

Меркурий" (72) А.М. Мельниковский (56) Патент Великобритании М 1303804, кл. F 16 Н 55/12, 1973.

Изобретение относится к зубчатым колесаМ, преимущественно к крупномодульными зубьями, и может быть использовано в тяжелом и транспортном машиностроении в малонагруженных передачах.

Известно составное зубчатое колесо, включающее обод. набор отдельных зубьев, образующих зубчатый венец, и средство установки зубьев на ободе 1. Зубья выполнены сплошными из монолитного металла.

Недостатком конструкции является повышение массы и момента инерции колеса, обусловленные сплошностью зубьев., Цель изобретения — снижение массы и момента инерции колеса, Указанная цель достигается тем, что каждый эуб выполнен коробчатым из листового металла в виде профильного элемента, изогнутого по форме требуемого зацепления. и двух боковых стенок, жестко связанных с профильным элементом. Благодаря выполнению иэ листового металла зуб явля„„Я2„„1795209 А1 (54) СОСТАВНОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО (57) Использование: составное зубчатое колесо, преимущественно большого диаметра с крупномодульными зубьями, относится к тяжелому и транспортному машиностроению. Сущность: в колесе, содержащем обод набора зубьев, образующих зубчатый венец, и средство установки зубьев на ободе, каждый зуб выполнен коробчатым из листового металла в виде профильного элемента, изогнутого по форме зуба и двух боковых стенок, жестко связанных с профильным элементом. 3 з.п. ф-лы, 11 ил. ется пустотелым, что обеспечивает снижение массы и момента инерции колеса.

С целью повышения точности профиля 2 зуба соединение профильного элемента с боковыми стенками может быть выполнено так, что кромки стенок примыкают к внутренней поверхности профильного элемента. При этом фигурная часть кромок боковых

О стенок, выполняемая путем вырубки на . штампах, имеет высокую степень точности, М что позволяет базировать по ней внутрен- Q нюю поверхность профильного элемента, имеющего не очень высокую точность, и в итоге добиться требуемой точности зуба при выполнении соединения профильного элемента со стенками. Дополнительным преимуществом такого выполнения является разгрузка собственно соединения, поскольку рабочие нагрузки передаются через непосредственный контакт внутренней поверхности профильного элемента с фигурными кромками стенок, а элементы

1795209 соединения (сварные швы, заклепки и т.п.) в передаче усилий не участвуют.

С целью обеспечения высокой износостойкости рабочей поверхности зуба при одновременном облегчении технологии получения соединения боковых стенок с профильным элементом последний может быть выполнен из двухслойной стали: подложка — из низкоуглеродистой стали, а плакирующий слой — из стали высокой твердости, причем плакирующий слой обращен наружу зуба и образует его рабочую поверхность. При этом подложка, выполненная из низкоуглеродистой стали, обладает лучшими показателями обрабатываемости, свариваемости, паяемости и т,п., что облегчает осуществление соединения профильного элемента со стенками в различных технологических вариантах (механическом, сварном, паяном и др:)

С целью дальнейшего снижения массы и момента инерции колеса следует уменьшить толщину боковых стенок, Чтобы не допустить при этом снижения жесткости стенок и сокращения площади контакта с профильным элементом, фигурные кромки стенок могут быть выполнены отбортованными. С этой же целью ширина плакирующего слоя может быть выполнена уже ширины подложки. При этом, если соединение выполнено сварным, получается дополнительное преимущество, связанное с уменьшением термического влияния сварки на плакирующий слой, На фиг. 1 показан местный вид составного зубчатого. колеса (вариант со сварным ободом для внешнего зацепления); на фиг.

2 — осевой разрез А-А на фиг. 1, слева — co средством установки в виде болтового соединения, справа — в виде заклепочного соединения; на фиг. 3- общий вид зуба; на фиг.

4 — зуб с плоскими боковыми стенками, вид сбоку; на фиг. 5 — то же, поперечный разрез

Б-Б на фиг, 4, слева — вариант с тавровым сварным или паяным соединением боковых стенок с профильным элементом, справа— вариант с угловым соединением; на фиг. 6профильный элемент зуба по фиг. 4 и 5; на фиг. 7- боковая стенка зуба по фиг. 4 и 5; на фиг, 8 — зуб с боковыми стенками с отбортованными кромками и профильным элементом с уменьшенной шириной плакирующего слоя, вид сбоку; на фиг. 9 — то же, поперечный разрез B-B на фиг, 8, слева — вариант сварного соединения, справа — заклепочного; на фиг. 10 — профильный элемент зуба по фиг. 8 и 9; на фиг. 11 — боковая стенка зуба пофиг,8и9.

Составное зубчатое колесо (фиг. 1) содержит обод 1, комплект одинаковых зубьев

2 и средство 3 установки зубьев на ободе. 2

Обод 1 состоит из обечайки 4 (фиг, 2) и двух приваренных к ней реборд 5. Средство 3 установки зубьев на ободе выполнено, например, в виде болтового 6 или заклепочного 7 соединения.

Варианты конструктивного выполнения

"0 обода и средства установки зубьев на ободе не являются отличительными существенными признаками и могут меняться в зависимости от типов колес и технологических возможностей производства, 15

Зуб (фиг. 3) содержит профильный элемент 8 и две боковые стенки 9. Профильный элемент 8 и стенки 9 выполнены из листового металла и жестко соединены между со20 бой. Вариант конструктивного исполнения зуба с плоскими стенками (фиг. 4 и 5) предусматривает соединение стенок 9 с профильным элементом 8 путем, например, сварки или пайки. Вид соединения в этом

25 случае: тавровое (фиг. 5 слева) или угловое (фиг. 5, справа). Отверстия 10 (фиг. 4 и 5) являющиеся элементами средства установки, выполняются после выполнения соединения боковых стенок 9 с профильным

30 элементом 8. Профильный элемент (фиг. 6) выполнен из листового металла таким образом, что его наружная. поверхность 11 соответствует требуемому типу зацепления . (эвольвентному, циклоидальному и пр.) Фи35 гурная часть 12 кромки боковой стенки 9 (фиг, 7) выполнена с обеспечением ее прилегания к внутренней поверхности 13 профильного элемента (фиг. 6), что обеспечивает передачу рабочих нагрузок от профильного .

40 элемента на стенки путем непосредственного контакта, каковой разгружает собственно соединение. При наличии погрешностей формы профильного элемента, возможность которых не исключена

45. вследствие различной интенсивности упругого пружинения его изогнутой поверхности, фигурные кромки 12, являясь опорной базой для его внутренней поверхности 13, обеспечивают снижение величины упомяну50 тых погрешностей, что способствует повышению точности профиля зуба. Выполнение профильного элемента из двухстадийной стали (пунктир на фиг, 5 и 6) позволяет достичь сочетания противоречивых свойств:

55 высокой твердости внешней поверхности 11 зуба и хорошей обрабатываемости, свариваемости. паяемости и других технологических характеристик, облегчающих выполнение соединения профильного элемента со стенками. Вариант конструктивно1795209

ro исполнения зу ния зуба с отбортованными стенками риг. (ф . 8 и 9) предусматривает соединение стенок 14 с профильным элементом 5 м нап имер, сварки или заклепками

16. Профильный элемент фиг. т двухслойной стали, причем твер17 дый плакирующий слой ширину, меньшую, чем ширина подложки т ванные кромки 19, увеличивающие как жесткость стенок, так и площадь к поверхности соединения стенок с профильным

ым элементом, Крепежные отверстия 20 могут быть выполнены как в собранном зу бе (фиг. 8 и 9), так и в отдельной стенке (фиг.

Формула изобретения

1. Составное зубчатое колесо, содержаобод набор зубьев, образующих зубчатый венец, и средство установки зубье в на ободе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью снижения мас сы и момента инерции колеса, каждый зу вы б полнен коробчатым из листового металла, в в а в виде профильного элемента, изогнутого по форме зуба и двух оковых стенок, жестко связанных с профильным элементом.

2, Колесо по п.1, отли ча ющ ееся тем, что. с цел г елью повышения точности профиля зу ьев, б ев кромки стенок примыкают к

11), Для снижения контактных напряжени отверстий 20 отбортованы. стенки из листо

Благодаря выполнению зубьев материала предлагаемое зубчатое ко5 лесо имеет массу зубчатого венц д ваго м н а э есятки о сплошными раз з меньшую, чем прототип со об азубьями. . Исключение механической рба п об профильной поверхности зу а упр— отки и ает изготовление колеса. Кон ру ц ст к ия

10 профильного элемента и д у щает изг

3 В хслоинои стали обеспечивает повышение износостойкости зу ьев в с очетании с технологичностью конструкции. ы . В полнение стенок отбортованными обеспечивает еще большее сниже15 ние массы и момента инерции колеса. внутренне и и оверхности профильного элемента. ееся

3. Колесопоп,1,отлича ющ тем, что, о с целью повышения износостойкосги, про иль льныйэлемент выполнен изд уой стали: подложка — из ий низкоуглеродистой стали, а плакирующ слой — из стали высокой твердости, и образует внешнюю поверхность зуба.

4. Колесо по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что кро к омки стенок выполнены отбортованными, а ширина плакирующего слоя профильного элемента выбрана меньше ширины подложки, 1795209

1795209

1795209

Составитель А.Мельниковский

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Патрушева

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 419 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

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