Зубчатое колесо с демпфирующим ободом и зубьями

С;ИОЗ СОВЕСОЦИАЛИСГИРЕСПУБЛИК ких ЕСКИ 811570 АЗ 5 Е 16 Н 55/1 СА ОБРЕТ К ПАТЕНТ ин, ова,(54) ЗУБЧАТОЕ КОЛ ЩИМ ОБОДОМ И 3 (57) Изобретение отн ностроению и може всех видах зубчатых машин, механизмов бретения является и ЕСО С ДЕМПФБЬЯМИосится к общебыть использзацеплений иустройств, Цеовышение дол УЮ му машиовано во передач лью изо- говечноИзобретеностроениювсех видах зумашин, меха зуб пол ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ П АТ Е НТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Одесский политехнический ин(56) Авторское свидетельство СССМ 1353045, кл, Г 16 Н 55/17, 1983 ие относится к общему машиможет быть использовано вочатых зацеплений и передачзмов и устройств. Целью изобретения является повышение долговечности и уменьшение шума.Эта цель. достигается тем, что обод выполнен с шириной, выбранной равной ширине зубчатого венца и толщиной на торцах колеса, представляющей собой острые кромки и монотонно возрастающей по прямолинейным или криволинейным образующим в направлении к диску колеса, с торцов обода и зубьев выполнены глухие полости с образованием острых кромок на торцахьев, а поверхность головок зубьев вынена с волнообразп 1 м постоянным или сти и уменьшение шума, Эта цель достигается тем, что обод выполнен с шириной, выбранной равной ширине зубчатого венца, и толщиной на торцах колеса, представляющей собой острие кромки и монотонно возрастающей по прямолинейным или криволинейным образующим в направлении к диску колеса, с торцов обода и зубьев выполнены глухие полости с образованием острых кромок на торцах зубьев, а поверхность головок зубьев выполнена с волнообразным постоянным или переменным профилем, имеющим высоту волны в диапазоне 0,050,15 высоты зуба. Для достижения этой цели кромки на внутренней поверхности обода, образованные глухими полостями в зубьях, выполнены с фасками или скруглены. 11 ил. переменным профилем, имеющим высоту волны в диапазоне 0;05.0,15 высоты зуба,Для достижения этой цели коомки на внутренней поверхности обода, образованные глухими полостями в зубьях, выполнены с фасками или скруглены. ОНа фиг.1 изображен общий вид колеса в аксонометрии; на фиг.2 - совмещенный продольный разрез (по зубу и впадине) зуб-,( ) чатого колеса с демпфирующим ободом и демпфирующими зубьями, к которому крутящий момент Мк (нагрузка) от вала подведен с двух сторон (по 0,5 М с каждой стороны); на фиг,3 - зубчатое колесо на фиг,2, вид сбоку, на фиг.4 - зубчатое колесо на фиг.2, вид сверху; на фиг.5 - зубчатое колесо на фиг.2, разрез А-А; на фиг.бзубчатое колесо на фиг.3 разрез Б-Б; на фиг.7 -совмещенный продольный разрез (по зубу и впадине) зубчатого колеса с демпфирующим ободом и демпфирующими зубьями, к которому крутящий момент М, (нагрузка) от вала подведен с одной стороны; на фиг,8 - зубчатое колесо на фиг.7, вид сбоку; на фиг,9.- зубчатое колесо на фиг,7, вид сверху; на фиг.10 - зубчатое колесо на фиг,7, разрез А-А; на фиг.11 - зубчатое колесо на фиг,8, разрез Б-Б,Зубчатые колеса 1 (фиг,2.7) крепятся на валах 4 демпфирующими ступицами 5 прессовым соединением.Предлагаемые разновидности конструкций зубчатых колес с демпфирующими ободьями и зубьями созданы на базе действующих конструкций обычных (жестких) зубчатых колес, Однако это не ограничивает создание новых конструкций, отличных в меньшую сторону от габаритов существующих конструкций,Фиг, 2,3,4,5,6 и 7,8,9,10,11 изображают два аналогичных цилиндрических прямозубых колеса с одними и теми же обозначениями элементов, но с той лишь разницей, что для получения эффекта контактной прочности при различных схемах нагружения колеса, длины 1 и 12 (фиг, 2,7) демпфирующих участков ободьев колес имеют разные соотношения.При равновеликой двусторонней нагрузке (фиг.2) диск 6, толщиной с находится посередине обода 2 и колесо имеет поперечную плоскость симметрии. Во всех других случаях схемы нагружения, включая схему, изображенную на фиг.7, диск 6 смещен относительно середины обода и колесо не имеет указанной плоскости симметрии.В дальнейшем описание изобретения ведется со ссылкой на фиг.2,3,4,5,6, однако описание будет справедливым и для фиг.7,8,9,10,11, кроме особо отраженных положений,В ободе 2 (фиг,2) пониженной переменной жесткости, в зоне расположения зубьев 3, выполнены глухие прорези-полости П, расширяющиеся как в сторону торцов, так и в сторону внутренней поверхности обода,Переменная толщина и обода имеет предельно малую величину на торцах, то есть, торцы являются острыми, образованными пересечением образующих - прямой и кривой о - под углом а 90.Зубчатое колесо работает следующим образом. Окружное усилие зубом и ободом передается начиная с их кромок, расположенных на стороне подвода нагрузки к колесу от вала второго колеса, находящегосяв зацеплении,Поскольку кромки зубьев и обода имеют5 предельно малую толщину, а, следовательно, большую податливость, то они не в состоянии принять на себя и передатьсколько-нибудь значительную часть окружного усилия. Поэтому вступают в работу"0 смежные с кромками участки зуба и обода,которые менее податливы, а, следовательно, принимают на себя и передают болеезначительную часть окружного усилия и такдалее.15 При этом эпюра окружного усилия назубе имеет волнообразную форму, начинаяот предельно малой величины на торцах смонотонным возрастанием до максимальной - в глубине контакта. Такое распределе 20 ние контактных давлений повышаетдолговечность зубьев по части их усталостной прочности от изгибной нагрузки,Пониженная переменная жесткостьобода и зубьев повышает износостойкостьрабочей поверхности зубьев, так как приэтом уменьшается работа микросмещенияконтактирующих поверхностей зубьев. связанная с их деформацией при нагружении.Кроме того, пониженная переменная30 жесткость обода и зубьев повышает их демпфирующую способность, а следовательно, понижаются пики высоких напряженийв зубьях от неравномерности передаваемойнагрузки, Это также повышает долговеч 35 ность зубьев.Формула изобретения1, Зубчатое колесо с демпфирующимободом и зубьями, содержащее ступицу,диски ободс венцом, отл ича ю щееся40 тем, что, с целью повышения долговечностии уменьшения шума, обод выполнен с шириной, равной ширине зубчатого венца, и толщиной на торцах колеса, представляющейсобой острые кромки и монотонно возраста 45 ющей по прямолинейным или криволинейным образующим в направлении к дискуколеса, с торцов обода и зубьев выполненыглухие полости с образованием острых кромок на торцах зубьев, а поверхность головок50 зубьев выполнена с волнообразным или переменным профилем, имеющим высоту волны в диапазоне 0,05-0,15 высоты зуба.2. Колесо по п.1, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что кромки на внутренней поверхности55 обода. образованные глухими полостями взубьях, выполнены с фасками или скруглены.Составитель А,КрасильникРедактор Т,Иванова Техред М,Моргентал Корректо Шек венно.иэдэтел скцй комбинат "Патент", г, У од. ул.Гагарина, 101 Заказ 1464 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113015, Москва, Ж, Раушская наб 4/5