Упругое зубчатое колесо

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ц 511 Г 16 Н 55/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1; / ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН Белорусской ССР и Производственное объединение Гомсельмаш(54) (57) УПРУГОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, содержащее венец и состоящую по крайней мере из двух частей ступицу, соединенные один с другой сферической опорой, упругими элементами и болтами, отличающееся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и надежности колеса, упругие элементы представлены в виде размещенных на болтах между торцами венца и частей ступицы тарельчатых пружин, а в болтах выполнены радиальные прорези.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах.Известно упругое зубчатое колесо, содержашее венец и состоящую по крайней мере из двух частей ступицу, соединенные один с другой сферической опорой, упругими элементами и болтами. Г 1 ри этом каждый упругий элемент выполнен в виде одной или нескольких резинометаллических втулок, содержаших резиновые элементы и металлическую втулку с радиальными ограничительными буртами по торцам. Сферическая опора выполнена в виде установленных с возможностью осевого перемещения на наружной и внутренней поверхностях ступицы и внутренней поверхности венца колец, сопрягаемых по сферическим поверхностям 1,Недостатками данной конструкции являются малая нагрузочная способность и невысокая надежность, так как динамические осевые нагрузки от венца воспринимаются непосредственно ступицей без амортизации. Кроме того, не обеспечивается возвращение зубчатого венца в среднее положение после смещения его под действием динамических осевых нагрузок относительно ступицы, что приводит к работе, например, зубчатых зацеплений с ударами.Цель изобретения - повышение нагрузочной способности и надежности зубчатого колеса. Указанная цель достигается тем, что в упругом зубчатом колесе, содержащем венец и состоящую по крайней мере из двух частей ступицу, соединенные один с другой сферической опорой, упругими элементами и болтами, упругие элементы представлены в виде размешенных на болтах между торцами венца и частей ступицы тарельчатых пружин, а в болтах выполнены радиальные прорези.На фиг. 1 изображено упругое зубчатое колесо; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Упругое зубчатое колесо содержит сборную ступицу 1 и зубчатый венец 2, связанный со ступицей посредством упругих элементов и сферической опоры 3, Каждый упругий элемент выполнен в виде разрезного упругого болта 4, стягивающего составные части 5 и 6 ступицы, и упругих элементов 7 одинаковой жесткости, например тарельчатых пружин, установленных между составными частями ступицы и венцом соосно болтами. Прорези 8 в болтах 4 выполнены до их резьбовой части, По прорези с двух сторон на болту сняты лыски а. Болты прорезью 8 ориентированы по радиусу, проходящему через соответству юшее болтовое отверстие колеса. Такая ориентация болтов обеспечивает одинаковую податливость зубчатого венца относительно ступицы независимо от угла поворота колеса, так как суммарная жесткость элементов колеса в направлении действия нагрузки при любом угле поворота колеса равна, От проворота болты зафиксированы выступом 9 на ступице. Болты 4 с прорезью и лысками и сферическая опора 3 обеспечивают податливость колеса в направлении действия нагрузки в зубчатом зацеплении. Упругие элементы 7 служат для деформирования осевой составляюшей динамической нагрузки и обеспечивают возврашение зубчатого венца и сферической опоры в среднее положение относительно ступицы при их смещении в осевом направлении под действием нагрузки.Упругое зубчатое колесо работает следующим образом.При погрешности в изготовлении зубчатых колес или неточной их установке в узле динамическая нагрузка в зубчатом зацеплении неравномерно распределяется по длине контактных линий и стремится повернуть зубчатое колесо в направлении ее действия. Благодаря наличию сферической опоры и упругих болтов зубчатый венец проворачивается на сферическом кольце относительно ступицы в направлении действия нагрузки, и последняя равномерно распределяется по длине контактных линий, Осевая составляющая динамической нагрузки воспринимается упругими элементами 7, а момент от нее - упругими болтами 4 и ступицей 1 колеса. Подвижность сферической опоры 3 обеспечивает осевую податливость зубчатого венца относительно ступицы. Упругие элементы 7 возвращают венец 2 и опору 3 в среднее положение после того, как усилие упругих элементов превысит осевую составляющую динамической нагрузки. Благодаря определенной ориентации болтов 4 прорезями 8 (достигается одинаковая жесткость упругого болтового соединения) и равной жесткости упругих элементов 7 обеспечивается одинаковая осевая податливость зубчатого венца 2 относительно ступицы 1 независимо от угла поворота колеса. Упругие болты 4 демпфируют динамические нагрузки, действующие по линии зацепления зубьев, и ее радиальные составл яюшие.Предлагаемая конструкция упругого зубчатого колеса обеспечивает благоприятные условия для самоустановки венца с выравниванием эпюры распределения нагрузки по длине контактных линий в зубчатых зацеплениях и эффективную виброизоляцию вибраций, генерируемых в зубчатых сопряжениях, благодаря чему уменьшаются износ, уровень высокочастотных колебаний, действуюших на все элементы системы колесовал-опора, шумы при работе, повышаются нагрузочная способность и надежность зубчатой передачи.Экономический эффект изобретения достигается из-за повышения нагрузочной способности, надежности, увеличения срока службы зубчатых колес и узлов, в которых они будут применены.1087727 д - А Редактор В. ДанкоЗаказ 2628/32 Составитель В. СергеевТехред И. Верее Корректор В. ВутягаТиранс 913 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4