RU2488727C1

RU2488727C1 - Gear wheel

Info

Publication number: RU2488727C1
Application number: RU2012123326/11A
Authority: RU
Inventors: Денис Николаевич Мендрух; Николай Викторович Мендрух; Наталья Сергеевна Терзиева
Original assignee: Денис Николаевич Мендрух; Николай Викторович Мендрух; Наталья Сергеевна Терзиева
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2013-07-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: two annular straps 3, 4 are secured to gear body 1 and ends of teeth 2. Sections of strap outer perimetres located between sides of adjacent teeth represent a straight line.

EFFECT: optimised design, lower metal input.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых колесах.The invention relates to mechanical engineering, in particular to gears, and can be used in heavily loaded gears.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для машиностр. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с. ил.», стр.96.Known gear wheel containing the body and the ring gear with teeth - see, for example, "Ivanov M.N. Machine details: Textbook. for engineering specialist. universities. - 4th ed., Revised. - M .: Higher. school., 1984. - 336 p. ill. ”, p. 96.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при работе колеса в режимах тяжелого нагружения, его зубья испытывают большие изгибающие моменты при зацеплении с сопряженным колесом; эти повышенные нагрузки создают большие напряжения в области оснований зубьев, способствующие образованию трещин, которые могут привести к излому зубьев и выходу колеса из строя.The disadvantage of this design of the gear wheel is that when the wheel is in heavy loading conditions, its teeth experience large bending moments when engaged with the mating wheel; these increased loads create large stresses in the area of the base of the teeth, contributing to the formation of cracks, which can lead to fracture of the teeth and the failure of the wheel.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту США №3861231, кл. 74-410, 1976 г. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на теле и торцах зубьев. Накладки жестко соединяют торцы зубьев между собой (и сами зубья - с телом колеса), тем самым накладки повышают жесткость зубьев и обеспечивают им необходимую изгибную прочность.As a prototype taken gear design according to US patent No. 3861231, class. 74-410, 1976. Its essence lies in the fact that the gear contains a body, a ring gear with teeth and a pair of ring pads mounted on the body and ends of the teeth. The pads rigidly connect the ends of the teeth to each other (and the teeth themselves - with the wheel body), thereby pads increase the rigidity of the teeth and provide them with the necessary bending strength.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что кольцевые накладки имеют наружные периметры, представляющие собой окружности, в то время, как силы, действующие между зубьями (передаваемые накладками), направлены по прямым линиями - от зуба к зубу. Таким образом, части накладок, ограниченные дугами и прямыми, расположенные между вершинами зубьев, в работе накладок не участвуют, а наличие таких участков у накладок приводит к излишнему расходу материала, идущего на изготовление накладок. Такой расход может быть значительным, особенно у крупномодульных зубчатых колес.The disadvantage of this design of the gear wheel is that the ring pads have outer perimeters, which are circles, while the forces acting between the teeth (transmitted by the pads) are directed in straight lines from tooth to tooth. Thus, the parts of the pads, limited by arcs and straight lines located between the tops of the teeth, do not participate in the work of the pads, and the presence of such sections on the pads leads to an excessive consumption of material used for the manufacture of pads. This consumption can be significant, especially with large-modular gears.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения его материалоемкости.The invention solves the problem of optimizing the design of the gear wheel and reducing its material consumption.

Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на теле и торцах зубьев, причем участки внешних периметров накладок, расположенные между боковыми сторонами соседних зубьев, выполнены в виде отрезков прямых.The gear wheel contains a body, a ring gear with teeth and a pair of annular linings mounted on the body and ends of the teeth, and the sections of the outer perimeters of the linings located between the sides of adjacent teeth are made in the form of straight lines.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен участок зубчатого колеса - вид со стороны торца колеса. На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса; зубья 2 зубчатого венца; торцевые накладки 3, 4; внутренний периметр (окружность) 5 накладок; внешний периметр (ломаная) 6 накладок; окружность 7 вершин зубьев; сегменты 8, образованные окружностью 7 вершин зубьев и внешним периметром 6 накладок.The invention is illustrated by the drawing, which shows a portion of the gear wheel - view from the side of the wheel end. The drawing shows: the body 1 of the gear; teeth 2 of the ring gear; end plates 3, 4; internal perimeter (circle) of 5 overlays; external perimeter (broken line) 6 overlays; circle of 7 tooth tops; segments 8 formed by a circle of 7 tooth vertices and an outer perimeter of 6 pads.

Работает данное зубчатое колесо следующим образом. Кольцевые накладки 3 и 4, укрепленные на теле 1 колеса и торцах зубьев 2, обеспечивают требуемую жесткость зубьев и их изгибную прочность. Нагрузка, воспринимается зубьями, передается на соседние зубья накладками, причем векторы нагрузок направлены между зубьями по прямым.This gear works as follows. Ring pads 3 and 4, mounted on the body of the wheel 1 and the ends of the teeth 2, provide the required rigidity of the teeth and their bending strength. The load is perceived by the teeth, transferred to adjacent teeth by the pads, and the load vectors are directed between the teeth in a straight line.

По сравнению с прототипом выполнение участков внешних периметров накладок, связывающих зубья между собой не в виде дуг, а в виде отрезков прямых, позволяет исключить неработающие участки накладок - между прямыми участками внешних периметров и окружностью вершин зубьев. Это снижает материалоемкость самих накладок и колеса в целом. В условиях массового производства подобных колес, экономия может быть значительной.Compared with the prototype, the implementation of the sections of the outer perimeters of the plates that connect the teeth between themselves not in the form of arcs, but in the form of straight lines, eliminates the broken sections of the plates - between the straight sections of the outer perimeters and the circumference of the tooth tips. This reduces the material consumption of the linings themselves and the wheel as a whole. In conditions of mass production of such wheels, the savings can be significant.

Claims

A gear wheel, mainly coarse-grained, heavily loaded, containing a body, a gear ring with teeth and a pair of ring plates mounted on the wheel body and the ends of the teeth, characterized in that the sections of the outer perimeters of the plates located between the sides of adjacent teeth are made in the form of straight lines.