Зубчатое колесо

(22) Заявлено 15,03,77 21) 2463061/25 К исоединением заявкиН 55/1 осударстаенный комитеСовета Миниотроа СССРпо делам изобретенийи открытий) Да А, Беляев, О, В, Берестнев и А. С. Собо 2) Авторвт изобретения 1) Заявител ститут проблем надежности и долговечности маш АН Белорусской ССР(54) ЗУБЧАТОЕ КОЛЕС Изобретение относится к машиностроению н предназначено для использования в зуочатых передачах разпоооразных механизмов и машин, а именно в зубчатых передачах, к виброакустическим характеристикам которых предъявляются повышенные требо вания, и тяжелонагруженных зубчатых передачах, в которых трудно обеспечить равномерное распределение нагрузки вдоль контактных линнй на сопряженных зубьях.Известны конструкции составных зубча-, тых колес, в которых для снижения виброакустической активности зуочатый венец соединяется со ступицей через промежуточный слой из упругоподатливого виброизолирующего материала посредством адгсзионного или фрикционного скрепления элементов ко леса 11.Сравнительно невысокие нагрузочная спо-, собность и надежность соединения венца со ступицей, лимитируемые адгезнонными и прочностными характеристиками материалов20 промежуточного слоя, повышенная трудоемкость при изготовлении и сборке по сравнению с цельными зубчатыми колесами препятствуют широкому промышленному внедрению таких зубчатых колес в конструкции передач современных машин.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является зубчатое колесо, содержащее ступицу и венец образующие разъемное соединение, и демпфирующии упругоподатливый материал, размещенный между венцом и ступицей 2.В этом колесе соединение венца со ступицей выполнено резьбовым.Данная конструкция обладает хорошей виброизоляцией зубчатого венца от ступицы и имеет увеличенную площадь сцепления виброизолирующего материала с сопрягаемыми поверхностями резьбового соединения. Однако надежность соединения также ограничивается прочностными характеристиками виброизолирующего материала, а сборка требует предварительного разогрева соединяемых деталей до температуры плавления этого материала для обеспечения адгезионного сцепления с венцом и ступицей. Замена изношенного венца новым в такой конструкции колеса связана с необходимостью разрушения слоя виброизолирующего материала и последующим его восстановлением. Крометого, резьбовое соединение обладает известной неравномерностью распределения нагрузки по виткам резьбы, угол наклона которых должен выдерживаться в пределах угла самоторможения для повышения надежности, соединения от самоотвинчивания в процессе эксплуатации, а в случае разрушения витков резьбы их восстановление, например, повторной проточкой или накаткой не представляется возможным беэ существенного нарушения параметров реэьбового соединения.Целыа изобретения является повышение нагрузочной способности и надежности соединения,Поставленная цель достигается тем, что колесо снабжено фиксирующими элементами, иа сопрягаемых поверхностях венца и ступицы выполнены винтовые канавки с правой нарезкой на одной половине венца и ступицы и с левой - на другой, а фиксирующие элементы размещены в этих канавках,На чертеже показан осевой разрез зубчатого колеса.Зубчатое колесо состоит из ступицы 1, зубчатого венца 2, размещенного между венцом 2 и ступицей 1 демпфирующего материала 3 и фиксирующих элементов 4. На. наружной поверхности ступицы 1 и на внутренней поверхности венца 2 нарезаны винтовые канавки 5, причем на одной половикевенца 2 и ступицы 1 канавки 5 имеют правое направление, а на другой - левое. В канавках Ь размещены фиксирующие элементы 4, которые могут быть выполнены в виде цилиндрических спиралей правой и левой навивки. Спирали после сборки колеса закрепляются с целью предотвращения их выпадания в процессе работы любым известным способом.Диаметр сопрягаемой поверхности ступицы несколько меньше диаметра сопрягаемой поверхности венца и поэтому .сборка такого колеса осуществляется надеванием венца на ступицу и совмещением, винтовых канавок до образования.имн винтовых каналов встречного направления, в которые затем устанавливаются фиксирующие элементы, Причем симметричность винтовых кана. вок в плоскости разъема обеспечивается предварительной разметкой на торцах венца и ступицы заходов их нарезки, а количество витков канавок и их размеры рассчитываются исходя из условий нагруженности зубчатого колеса,3 10 1 29 0Для облегчения процесса сборки колеса одна из спиралей может быть предварительно уложена в винтовую канавку соответствующего направления, например, венца закреплена на нем, затем в венец ввинчи. вается по выступающим над поверхностью венца виткам уложенной спирали ступица, а в образованный винтовыми канавками противоположного направления канал устанавливается второй фиксирующий элемент, в качестве которого может быть применен набор шариков.В качестве демпфирующего материаламожно использовать полимеры.Слой демпфнрующего материала можетбыть размещен на одной или обеих сопрягаемых поверхностях соединяемых деталей, т.е.венца и ступицы, или, в целях экономии этого материала, нанесен на поверхность фиксирующих элементов.Неразъемность соединения и взаимодействие венца со ступицей в процессе переда.чи полезной нагрузки обеспечиваются заклиниванием фиксирующих элементов в встреч.нцх винтовых каналах, а виброиэоляция венца от ступицы - слоем демпфирующего материала в соединении,Описанная конструкция зубчатого коле.са позволяет обеспечить более равномерноераспределение нагрузки по виткам канавокза счет их разнонаправленности, увеличитьшаг нарезки, н тем самым сок атить машинное время на йэготовленне с дннения, таккак угол наклона винтовых резок, а следо- .вательно, угол самоторможения, не оказывает существенного влияния на надежность соединения, как это имеет место в резьбовомсоединении, и назначать такие прочностныесвойства фиксирующих элементов, при которых происходит их срезание в случае перегрузки соединения, тогда как целостностьосновных деталей колеса и их сопрягаемыхповерхностей при этом не нарушается. Кроме того, в случае повреждения винтовыхканавок в процессе эксплуатации их можновосстанавливать повторными проточками намногократно используемой при рембнте колеса детали, например ступице, увеличиваяразмеры канавок в пределах допустимогозапаса прочности на срез в таком соединении материала этой детали и уменьшая размеры перемцчек между ними, что исключенов резьбовом соединении.формула изобретенияЗубчатое колесо, содержащее ступицу ивенец, образующие разъемное соединение, идемпфнрующий упругоподатливцй материал,размещенный между венцом и ступицей, отличаюи 4 ееся тем, что, с. целью повышениянагруэочной способности колеса и надежности соединения, оно снабжено фиксирующими элементами, на сопрягаемых поверхностях венца и ступицы выполнены винтовые канавки с правой нарезкой на одноиполовине венца и ступицы и с левой - на другой, а фиксирующие элементы размещены вэтих канавках.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Бируля А. Л. и др, Экспериментальное исследование виброиэоляции зубчатогоколеса. Вестник машиностроения, 1974,3.2. Авторское свидетельство СССР502166, кл. Г 6 Н 55/14, 1973.Соста вите хред О. Л раж 1198 комитет обретенийьЛ. Дьякуговая Т а Совета Ми откры шская на ора, ул. Государственногопо делан нз1 ЗОЗ 5, Москва, Ж лнал 1 ПГ кПатеит Гедактор А Мур Заказ 559 Ю 6 1 КИИПИваКорректор Л НПодписноеин истр од ССС Рий д. 4/5Проектная, 4