Составное зубчатое колесо

( 9) (1 157310 А 4 (53) 55/14 55/1 16 НГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИн двторСНОМ свидетевьству(21) (22) (46) (72) кое свиде 16 Н 55 976,(54)(57) СОСТАВНОЕ содержащее ступиц из отдельных зубье(56) 1. Авторс тельство СССРУ 979762, кл. Г /14,Г 16 Н 55/17, 1 ступице поверхности которых расположены под углом к радиусу, сепараторыупругое кольцо, тела качения, помещенные между зубьями и упругим кольцом, н элементы, фиксирующие сепараторы относительно ступицы о т л ич а ю щ е е. с я тем, что, с цельюповышения надежности и долговечностиколеса, на зубьях выполнены выступы,часть поверхности которых, обращеннаяк периферии колеса, выполнена цилиндрической, на сепараторах выполненыцилиндрические поверхности, обхватывающие выступы зубьев, а радиусы кривизны цилиндрических поверхностейпоследних выбраны меньшими, чем радиусы цилиндрических поверхностейсепараторов, 1157 3Изобретение относится к машиностроению, а именно к зубчатым перелачам с компенсацией перекоса осей зацепляющихся зубчатых колес.Известно составное зубчатое коле со, содержащее ступицу, венец, собранный иэ отдельных зубьев, обращенные к ступице поверхности которых расположены под углом к радиусу, се" параторы, упругое кольцо, тела каче О ния, помещенные между зубьями и упру гим кольцом, и элементы, фиксирующие сепараторы относительно ступицы 1.1 .Недостаток известного колеса состоит в том, что зубья требуют высо кой точности расположения осейв них, а значит, усложняют технологию их изготовления. Кроме того, для обеспечения заданной точности зубчатого колеса требуются повышенные 20 требования к точности расположения отверстий в сепараторах как по радиусу, так и по шагу.Зубья, посаженные свободными концами осей в отверстия сепарато ров, не имеют возможности поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной оси вращения колеса, Это приводит в процессе работы к неравномерному распределению напряжений, срезающих 30оси зубьев. Нагрузка по ширине зуба также распределяется неравномерно, В результате возникают повышенные контактные напряжения в зацеплении. Причиной неравномерного распределения З 5 напряжений в зацеплении может быть перекос валов зубчатых колес и угловая погрешность нарезки зубчатого венца парного колеса. Все это в целом снижает надежность и долговечность 40 колеса.Цель изобретения - повышение надежности и долговечности колеса.Укаэанная цель достигается тем, что в зубчатом колесе, содержащем 45 ступицу, венец, собранный из отдельных зубьев, обращенные к ступице поверхности которых расположены под углом к радиусу, сепараторы, упругое, кольцо, тела качения, помещенные 50 между зубьями и упругим кольцом, и элементы, фиксирующие сепараторы относительно ступицы, на зубьях выполнены выступы, часть поверхности кото. рых, обращенная к периферии колеса, 55 выполнена цилиндрической, на сепараторах выполнены цилиндрические по" нерхности, обхватывающие выСтупы 1 О 2зубьев, а радиусы кривизны цилиндрических поверхностей последних выбраны меньшими, чем радиусы цилиндрических поверхностей сепараторов,На фиг, 1 изображено составноезубчатое колесо; на фиг,2 - разрезА-А на фиг. 1; на фиг.3 - направлениеповорота зуба вокруг оси, перпендикулярной оси вращения колеса.Колесо состоит из зубьев 1 с боковыми выступами 2, которые имеют обращенные к периферии колеса цилиндрические поверхности 3. В собранномзубчатом венце зубья контактируютцилиндрическиыи поверхностями 3 сцилиндрической поверхностью 4 сепараторов 5, обхватывающей выступы зубьев.Силовая цепь зубчатого венца черезтела 6 качения замкнута упругим кольцом 7, вставленным в венец с заданнымнатягом. В собранном виде зубчатыйвенец присоединен к ступице 8, состоящей из двух полуступиц, посредством крепежных элементов 9, а полуступицы соединены в ступицу болтами 10,Сборка колеса производится в следующей последовательности.Все зубья венца устанавливаютсявдоль цилиндрических поверхностей4 сепараторов касательно цилиндрическими поверхностями 3 боковых выступов. Затем устанавливаются все тела 6 качения. После этого замыкаетсясиловая цепь зубчатого венца упругим,кольцом 7, установленным с заданнымнатягом. На готовый зубчатый венецс двух сторон накладываются полуступицы ступицы 8 и соединяются с венцомпосредством крепежных элементов 9 имежду собой болтами 10.Ось вращения зуба в колесе предлагаемой конструкции не явно выражена и проходит через линии контактацилиндрических частей боковых выступов зуба с цилиндрической поверхностью сепараторов.Предлагаемое колесо работает следующим образомПри нагружении колеса крутящиммоментом зубья 1, стремясь повернуть"ся вокруг этой оси, нажимают нижнимибоковыми поверхностями через тела 6качения на упругое кольцо 7, опираясьцилиндрическими частями боковых выступов на цилиндрические поверхностисепараторов 5. В процессе колебаниянагрузки зубья 1, поворачиваясь,1157перекатываются цилиндрическими поверхностями,боковых выступов по цилиндрическим поверхностям сепараторов, т.е. мгновенный центр вращениязуба перемещается. В результате такого взаимодействия зуба 1 с сепараторами 5.каждая его точка в процессе поворота описывает часть гипоцик лоиды,Угол поворота зуба 1 и передаваемый крутящий момент зависят от жесткости упругого кольца 7, замыкающегосиловую цепь зубчатого венца и установленного с заданным натягом, а также от жесткости сепараторов 5. 15При наличии перекоса между валамиколес, а также угловой погрешностирасположения зубьев парного колесазубья составного колеса поворачиваются вокруг оси, перпендикулярной Ооси вращения колеса (фиг.З), ориен. тируясь параллельно зубьям парногоколеса. Такой поворот;обусловленвозможностью скольжения цилиндрической части боковых выступов зубьев 1 дпо цилиндрической поверхности сепараторов 5, что, в свою очередь,обеспечивается радиусом боковоговыступа зуба меньшим, чем радиус цилиндрической поверхности сепараторов,ЗПри передаче крутящего момента впроцессе работы зубья колеса, находящиеся на линии зацепления под действием силы, приложенной к поверхности рабочего профиля зуба, устанав 35ливаются параллельно зубьям парногоколеса и одновременно поворачиваютсяна некоторый угол вокруг мгновенногоД.А З 1 О 4центра вращения зуба. В процессе поворота зубья, воздействуя боковыми поверхностями нижней части на тела качения, перекатывают их по упругому кольцу 7 и ориентируют так, что оси тел 6 качения все время остаются параллельны как зубьям составного, так и парного колеса. Поскольку силовая цепь венца замкнута общим для всего набора тел качения упругим коль цом, а все зубья связаны между собой телами качения, в повороте и перекатывании участвуют одновременно все зубья и все тела качения. Данное качество предлагаемого коле" са при соответствующем подборе рабо.чего профиля зуба обеспечивает мягкость работы, стабильность бокового зазора, исключает удары и заклинивание, обеспечивает равномерное распределение нагрузки по ширине зуба и увеличивает срок службы. Предлагаемое колесо может работать как предохранительная муфта, При возникновении крутящего момента, превышающего расчетный, происходит проскальзывание зубьев вместе с телами качения и упругим кольцом относительно сепараторов, Поверхностями скольжения при этом являются цилиндрические поверхности сепараторов и поверхности цилиндрической части боковых выступов всех зубьев, Такое качество колеса предохраняет его и весь механизм от поломок и исключает аварии.а гов каз 331 б/36 е 4 л ПЛП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 898 ИИПИ Государствен по делам изобрете 3035, Москва, ЖПодписого комитета СССРий и открытийРаушская наб.,