Зубчатое колесо

(9) (11) 4(51) Р 16 Н 55/14 ОП ОБРЕТ др1 А адежностиН БССР ство ССС 1976 54) ЗУ тупицу, зубчщие их упруги )Х ВЫПОЛНЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт проблем ни долговечности машин А(прототип). ОЕ КОЛЕСО, содержащееый венец и связываюблоки, каждый из кото.виде коаксиально расположенных элементов, внутреннийиз которых представляет собой стержень, а внешний - цилиндр с прорезями вдоль оси, и поверхность одногоиз них, обращенная к поверхностидругого, представляет собой двасопряженных основаниями усеченныхконуса, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности и долговечности колеса,усеченные конусы сопряжения большими основаниями и эта поверхностьвыполнена на стержне, а оба элемента представляют собой постоянныемагниты, имеющие одноименную полярность с каждого торца.Изобретение относится к машиностроению, а именно к зубчатым колесам передач.Известно зубчатое колесо, содержащее ступицу, зубчатый венец и 5 связывающие их упругие блоки, каждый из которых выполнен в виде коаксиально расположенных элементов, внутренний из которых представляет собой стержень, а внешний - цилиндр 1 О с прорезями вдоль оси, и поверхность одного из них, обращенная к поверхности другого, представляет собой два сопряженных основаниями усеченных конуса 1 .15В данной конструкции нагрузочная способность повышена за счет винтообразных прорезей, придающих упругому блоку меньшую радиальную жесткость. Однако блоки имеют не достаточную податливость по торцам и поэтому хорошо работают лишь при нагрузках, близких к расчетным. Кроме того, упругая связь внешнего и внутреннего элементов блока (ци линдра и стержня) осуществляется с помощью упругого материала, который недолговечен в работе и не демпфирует крутильных колебаний в зубча,том зацеплении. Все это в целом 30 снижает надежность и долговечность зубчатого колеса.(Белью изобретения является повышение надежности и долговечностизубчатого колеса.Указанная цель достигается тем, что в зубчатом колесе, содержащем ступицу, зубчатый венец и связывающие их упругие блоки, каждый из которых выполнен в виде коаксиально расположенных элементов, внутренний из которых представляет собой стержень, а внешний - цилиндр с прорезями вдоль оси, и поверхность одного из них, обращенная к поверх 45 ности другого, представляет собой два сопряженных основаниями усеченных конуса, усеченные конусы сопряжены большими основаниями и эта поверхность выполнена на стержне, а оба элемента представляют собой постоянные магниты, имеющие одноименную полярность с каждого торпа. На фиг. 1 изображена конструкция зубчатого колеса; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б нафиг. 1. Зубчатое колесо состоит из зубчатого венца 1 (фиг. 1) и ступицы 2, соединенных между собой посредством упругих блоков 3, Упругие блоки 3 изготовлены из магнитного материала И представляют собой пустотелые цилиндры 4, внутри которых с помощью сферической опоры 5 расположены стержни б с поверхностями в виде двух усеченных конусов, обращенных друг к другу большими основаниями. Кроме того, пустотелые цилиндры 4 по обоим торцам имеют крестообразные пазы 7, а наружный диаметр в средней части меньше диаметра торцовых участков пустотелых цилиндров Поэтому между венцом 1 и ступицей 2 с одной стороны и средней частью пустотелых цилиндров 4 с другой стороны на некотором расстоянии от торцов зубчатого колеса будет иметь место зазор 8. фиксация венца 1 относительно ступицы 2 и упругих блоков 3 в осевом направлении осуществляется с помощью накладок 9 (фиг.1 которые крепятся к ступице 2 с обоих торцов с помощью винтов 10.Особенностью конструкции зубчато го колеса .является то, что она обеспечивает "самоустановку" зубчатого венца относительно ступицы практически при любом крутящем моменте - малом и большом, Конструкция цилиндра имеет малую жесткость и высокую податливость торцовых участков и по условию изгибной прочности без наличия внутренних элементов не может обеспечить передачу максимального крутящего момента, Однако именно такая конструкция обеспечивает возможность "самоустановки" венца при малых крутящих моментах благодаря малой жесткости торцов цилиндра. В этомслучае силы магнитного взаимодействия между внешним и внутреннимэлементамй упругих блоков будут незначительными. В случае же передачи значительного крутящего момента деформация торцов пустотелых цилиндров будет значительно больше, чем в первом случае, а силы магнитного взаимодействия между элементами упругих блоков будут значительными, что обеспечит, повышение жесткости упру 4гих блоков в целом. Следовательно, обеспечивается возможность передачи требуемого крутящего моментаl ЗидА Составитель В. Сергееведактор М. Бандура Техред С,ЛегезаЭ К торЕ. Сирохм аказ 1554 32 Тираж 898 Государственног лам изобретений, Москва, Ж, Ра ПодписноСР комитета Соткрытийская наб по035 4/"Патент",Проектная, 4 иа ор и .самоустановка венца з.;бчатогоколеса без потери изгибной прочности торцов внешних элементов,Зубчатое колесо работает следующим образом. 5Под действием передаваемой нагрузки зубчатый венец 1 стремится сместиться в окружном направлении относительно ступицы 2 и деформирует торцовые участки цилиндров 4. Благода Оря наличию на торцах цилиндров пазов7 и зазора 8 между блоками, венцом и ступицей происходит "самоустановка" венца относительно ступицыи выравнивание распределения нагрузки вдоль контактных линий в зацеплении,В результате деформации торцовыхучастков пустотелых цилиндров проис"ходит изменение зазора между внутренней поверхностью цилиндра 4 иконическими поверхностями стержня 6,а так как оба они изготовлены измагнитного материала и имеют однополюсное расположение, то по мере уменьшения зазора (угла с 6) будет про исходить автоматическое увеличение жесткости торцовых участков блоков 3 за счет сил отталкивания одноименных полюсов магнитов при увеличении передаваемого усилия или действия пиковых нагрузок.-.,Для самоустановки стержней внутри цилиндров и исключения осевого перемещения стержней внутри цилиндров, внутри блока имеется сферическая опора 5.Конструкция зубчатого колеса обес" печивает выравнивание распределения нагрузки по длине контактных линий и имеет повышенную надежность по сравнению с аналогичными конструкциями, так как все детали упругих блоков изготовлены из металла, 1имеют одинаковую нагрузочную Способность, и обладает повышенными виброизолирующими свойствами в широком диапазоне передаваемых нагрузок.