зубчатая передача

Формула изобретения

Зубчатая передача, содержащая пару цилиндрических зубчатых колес, состоящих из тела и зубчатого венца с зубьями, на торцах которых укреплены торцевые кольцевые накладки, отличающаяся тем, что наружный диаметр накладок одного колеса выполнен с зазором относительно диаметра его начальной (делительной) окружности; ширина головок зубьев второго колеса на участке от их вершины до начальной (делительной) окружности выполнена с зазором относительно накладок первого колеса; ножки зубьев второго колеса на участке от начальной (делительной) окружности до окружности впадин зубьев выполнены с уширением относительно ширины зубьев первого колеса с образованием зазоров между торцами головок зубьев первого колеса и торцевыми накладками второго колеса; наружный диаметр накладок второго колеса совпадает с диаметром его начальной (делительной) окружности; а часть тела второго колеса, примыкающая к его зубчатому венцу, выполнена с уширением, равным уширению ножек его зубьев.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к зубчатым передачам, и может быть использовано в тяжелонагруженных передачах с цилиндрическими колесами.

Известна зубчатая передача, включающая пару сопряженных зубчатых колес, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца с зубьями - см., например, Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил., стр.154).

Недостаток данной конструкции состоит в том, что при тяжелых режимах работы передачи зубья зубчатых колес испытывают большие изгибные моменты, способные привести к излому зубьев и выходу передачи из строя.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по а.с. СССР № 1578406, кл. F16H 55/12, опубл. 15.07.1990 г., бюл. № 26. Сущность его состоит в том, что колесо состоит из тела и зубчатого венца с зубьями, на торцах которых установлена пара кольцевых накладок, повышающих изгибную прочность зубьев.

Недостаток прототипа состоит в том, что из пары таких колес - с кольцевыми накладками подобного исполнения - невозможно составить зубчатую пару, так как колеса не смогут войти во взаимное зацепление из-за того, что кольцевые накладки будут упираться своими внешними окружностями друг в друга и в вершины зубьев сопрягаемого колеса. Поэтому в передаче можно применить только одно зубчатое колесо с торцевыми накладками, зубья второго зубчатого колеса будут лишены накладок, повышающих их изгибную прочность.

Изобретением решается задача повышения изгибной прочности зубьев обоих зубчатых колес зубчатой передачи.

Зубчатая передача содержит пару сопряженных зубчатых колес, состоящих из тела (1, 2) и зубчатого венца с зубьями, у каждого колеса на торцах зубьев и части тела, примыкающего к зубчатому венцу, жестко укреплена пара торцевых кольцевых накладок (3, 4 и 5, 6). Наружный диаметр накладок (3, 4) одного колеса выполнен с зазором ₁ относительно диаметра его начальной (делительной) окружности 7; ширина головок 8 зубьев второго колеса - на участке от их вершин 9 до начальной (делительной) окружности 7 - выполнена с зазором ₂ относительно накладок 3, 4 первого колеса; ножки 10 зубьев второго колеса выполнены уширенными с образованием зазоров ₃ между торцами головок 11 зубьев первого колеса и накладками 5, 6 второго колеса; участки (12) тела 2 второго колеса, примыкающие к его зубчатому венцу, выполнены с уширением 2 =2 ₃, равным уширению ножек зубьев второго колеса.

Работает данная зубчатая передача следующим образом. При зацеплении зубчатых колес передачи нагрузка, передаваемая в передаче, воспринимается зубьями зубчатых колес, часть этой нагрузки, действующей изгибающее на зубья, передается зубьями на кольцевые торцевые накладки (3, 4 и 5, 6). Зуб зубчатого колеса рассматривается при его расчетах как балка с одним защемленным концом. При данной конструкции зубчатых колес кольцевые накладки перекрывают ножки зубьев (половину зубьев), при этом плечо максимальной нагружающей силы, воспринимаемой зубом (в вершине зубьев), уменьшается в два раза; тем самым повышается изгибная прочность зубьев. Наличие зазоров между торцами зубьев и торцевыми накладками колес предотвращает их взаимное зацепление и заклинивание; наличие зазора между накладками обоих колес предотвращает их взаимное зацепление.

По сравнению с прототипом, данная конструкция зубчатой передачи - за счет наличия торцевых накладок не у одного, а у обоих колес - позволяет повысить изгибную прочность зубьев не одного, а обоих колес и обеспечить их равнопрочность, особенно при небольшом передаточном отношении зубчатой передачи и небольшой разнице в количестве зубьев колес.