Зубчатое колесо

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИРЕСПУБЛИК 80138864 7, 55/4, 1/14,3М ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Научно-производственное объединение полиграфического машиностроения Полиграфмаш(57) Изобретение относится к машиностроению, к зубчатым передачам с пониженной виброактивностью. Цель изоб"ретения - снижение виброактивностиконического зубчатого колеса - достигается за счет обеспечения равнойдемпфирующей способности в различныхторцовых 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 цей 1 слоем 4 иэ эластичного матернала, являющегося демпфирующим слоем,Толщина . обода 2 может быть переменна по ширине колеса и больше у торцас большим размером зубьев: Ь, ъ Ь.Величины Ь, и Ьмогут быть выбраныравными высотам зубьев 3 на соответствующих торцах. Переменной можетбыть толщина слоя 4, причем слой 4толще .у торца с меньшим размеромзубьев: Ь ) й,. При переменной толщине обода 2 толщина слоя 4 можетбыть постоянной и наоборот. Приведены геометрические соотношения междувеличинайю Ь, Ъ, Ь Ь . Приведендиапазон выбора величины средней толщины слоя 4: 0,38 ГВ (Ь с 0,1 В, атакже расчетная зависимость для этойвеличины, где 11 = Ь+ Ьт/2 - средняя толщина слоя 4; В - ширина венцаПри зацеплении с парным колесом колебания, возникающие в результате взаиИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано вконических зубчатых передачах с пониженной виброактивноствю.Целью изобретения является снижение виброактивности конического.зубчатого колеса за счет обеспеченияравной демпфирующей способности в различных торцовых сечениях по всей ширине колеса путем выбора геометричес-.ких соотношений толщин обода и демпфирующего слояНа фиг.1 - 3 изображено коническое зубчатое колесо в различных вариантах выполнения.Зубчатое колесо содержит ступицу1, зубчатый венец в виде обода 2 сзубьями 3 и соединяющий их демпфирующий слой 4 из эластичного материала,например полиуретана.Толщина обода 2 (фиг.1) может бытьвыполнена переменной по ширине колеса и больше у торца с большим размером зубьев. "Ь,Ь , где Ь, и Ь - со 25ответственно толщины,.обода венца состороны торцов с большим и меньшимразмерами зубьев. Величины Ьи Ъмогут быть выбраны равными высотамзубьев 3 на соответствующих торцахвенца. Разной толщины по ширине коле,са может быть выполнен демпфирующийслой 4 (фиг,2). При этом Ь 7 Ь гдеЬ и Ь- соответственно толщиныдемпфирующего слоя со стороны торцовс большим и меньшим размерами зубьев.35Толщина обода 2 может быть постоянной и выбирается равной 2,25 ш,где ш - модуль зацепления.Переменными могут быть одновременно толщина обода 2 и толщина демпфирующего слоя 4 (фиг.3,),Размеры колеса выбирают из соотноЬ Ь 1 Кт,шения,"-"- = ( ---- )где К иЬ 1 Ь К," 45 К- расстояния, измеренные по нормали от поверхности впадин венца до оси колеса на соответствующих торцах ко леса (с большим и меньшим размерами зубьев)50Средняя толщина Ь демпфирующегоЬ + Ьсл яоя (Ь =-- -) выбрана в пре 2делах 0,38 ГВ (Ь (0,1 В и определена иэ выраженияЬ20,7 ГВЕ (К - Ь) (К - -2-) Ь 1. Зубчатое колесо, содержащее .55,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 виброак 4 Р(К - в -) - 35 ВЬ Е, Ь32 где Ь - средняя толщина обода венца(беэ зубьев), Ъ = 2,25 ш;ш - модуль зацепления;Ь - средняя толщина демпфирующего слоя;В - ширина колеса;Е,и Е - модули упругости материалазубчатого венца и эластичногоматериала демпфирующего слоясоответственно;К - радиус основной окружностиК,+Кконического колеса К= -- -2Ь - допуск. на кинематическую погрешность колеса;Р - максимально допустимое (рас-.четное) усилие в направлении,перпендикулярном образующейосновного конуса коническогогколеса.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 Ь 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 изобретения1388642 25 ствующих торцах колеса. Составитель М.ЛевинскийТехред Л.Сердюкова 1.Слободяни Редак орректор Л.Патай Заказ 1565/39 Тираж 784 Пдарственного комитета СССизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д одписное ВНИИПИ Гос по делам 113035, Москв4/ изводственно-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 мень 5 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. 103. 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-- = (Ь Ъ)з 15Ь Ъ Кгде Ь, и Ъ - толщина обода со стороны торцов с большим именьшим размерами зубьев соответственно;Ь, и Ь- толщина демпфирующегослоя со стороны торцовс большим и меньшим .размерами зубьев сост"ветственно;К, и К - расстоянии, измеренныепо нормали от поверхности впадин венца дооси 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 4Ь с 0,1 В и определена из выражения20,7 Я ВЕ(К - Ь) (К - -2-)Ь зЬ -------------4 Р(К -- -) - ЗМВЬ Е 6Ь2где Ъ - средняя толщина обода, Ъ =2, 25 ш;ш - модуль зацепления;й - средняя тплщина демпфирующего слоя;В - ширина колеса;Е, и Е - модули упругости мнтериалазубчатого венца и эластичного материала демпфирующегослоя соответственно;К - радиус основной окружностиК+К .конического колеса К= -- -2Ь - допуск на кинематическую погрешность колеса;Р - максимально допустимое (расчетное) усилие в направлении, перпендикулярном образующей основного конуса конического колеса.