RU2525326C1

RU2525326C1 - Gearing

Info

Publication number: RU2525326C1
Application number: RU2013120585/11A
Authority: RU
Inventors: Елена Николаевна Мендрух; Николай Викторович Мендрух; Наталья Сергеевна Терзиева
Original assignee: Елена Николаевна Мендрух; Николай Викторович Мендрух; Наталья Сергеевна Терзиева
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2014-08-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: gearing comprises a pair of conjugated gear wheels consisting of bodies (1, 2) and a gear rim with teeth. A pair of annular end patch pieces (3, 4 and 5, 6) is fixed on each wheel at the teeth end faces and the body part adjoining the gear rim. The outer diameter of the patch pieces (3, 4) of one wheel is made with a gap in respect to the diameter of its operating (pitch) circle (7). The width of teeth points (8) at the second wheel in the section from their tips (9) to the operating (pitch) circle (7) is made with a gap in respect to the patch pieces (3, 4) of the first wheel. The teeth fillets (10) at the second wheel are made as belled ones forming gaps between the ends of the teeth point ends (11) at the first wheel and the patch pieces (5, 6) of the second wheel. The parts (12) of the second wheel body adjoining its gear rim are made as belled ones with the bell section being equal to that of the teeth fillets of the second wheel.

EFFECT: higher bending resistance of teeth of both gear wheels in gearing.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к зубчатым передачам, и может быть использовано в тяжелонагруженных передачах с цилиндрическими колесами.The invention relates to mechanical engineering, in particular to gear transmissions, and can be used in heavily loaded transmissions with cylindrical wheels.

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).A gear is known, including a pair of mating gears, each of which consists of a body and a gear ring with teeth - see, for example, P.G. Guzenkov Machine details: Textbook. for universities. - 4th ed., Rev. - M .: Higher. school, 1986. - 359 p.: ill., p. 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.The disadvantage of this design is that during heavy transmission operation the gear teeth experience large bending moments that can lead to fracture of the teeth and failure of the gear.

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.As a prototype taken gear design on.with. USSR No. 1578406, class F16H 55/12, publ. 07/15/1990, bull. No. 26. Its essence lies in the fact that the wheel consists of a body and a ring gear with teeth, at the ends of which a pair of annular overlays are installed, which increase the bending strength of the teeth.

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.The disadvantage of the prototype is that it is impossible to make a gear pair from a pair of such wheels - with ring pads of a similar design, since the wheels will not be able to engage in mutual engagement due to the fact that the ring pads will abut each other and against each other and the tops of the teeth of the mating wheel. Therefore, only one gear wheel with end plates can be used in the transmission, the teeth of the second gear wheel will be deprived of linings that increase their bending strength.

Изобретением решается задача повышения изгибной прочности зубьев обоих зубчатых колес зубчатой передачи.The invention solves the problem of increasing the bending strength of the teeth of both gears of the gear transmission.

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 Δ₁ 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 Δ₂ относительно накладок 3, 4 первого колеса; ножки 10 зубьев второго колеса выполнены уширенными с образованием зазоров Δ₃ 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 2Δ=2Δ₃, равным уширению ножек зубьев второго колеса.A gear transmission contains a pair of mating gears consisting of a body (1, 2) and a gear ring with teeth, at each wheel at the ends of the teeth and a part of the body adjacent to the gear ring, a pair of end ring overlays is rigidly fixed (3, 4 and 5, 6). The outer diameter of the linings (3, 4) of one wheel is formed with a gap Δ ₁ relative to its initial diameter (pitch) of the circle 7; the width of the heads 8 of the teeth of the second wheel - in the area from their vertices 9 to the initial (dividing) circle 7 - is made with a gap Δ ₂ relative to the linings 3, 4 of the first wheel; the legs 10 of the teeth of the second wheel are made broadened with the formation of gaps Δ ₃ between the ends of the heads 11 of the teeth of the first wheel and the overlays 5, 6 of the second wheel; sections (12) of the body 2 of the second wheel adjacent to its ring gear are made with a broadening of 2Δ = 2Δ ₃ equal to the broadening of the legs of the teeth of the second wheel.

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.This gear works as follows. When gear gears are engaged, the load transmitted in the gear is perceived by the teeth of the gears, part of this load acting on the bending teeth is transmitted by the teeth to the ring end plates (3, 4 and 5, 6). The gear tooth is considered in its calculations as a beam with one pinched end. With this design of the gears, the annular overlays overlap the tooth legs (half of the teeth), while the shoulder of the maximum loading force perceived by the tooth (at the top of the teeth) is halved; thereby increasing the flexural strength of the teeth. The presence of gaps between the ends of the teeth and the end plates of the wheels prevents their mutual engagement and jamming; the presence of a gap between the overlays of both wheels prevents their mutual engagement.

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.Compared with the prototype, this gear design — due to the presence of end plates not on one but on both wheels — makes it possible to increase the flexural strength of the teeth of not one but both wheels and ensure their equal strength, especially with a small gear ratio of the gear and a small difference in the number of teeth of the wheels.

Claims

A gear transmission containing a pair of cylindrical gears consisting of a body and a gear ring with teeth, at the ends of which end-face rings are fixed, characterized in that the outer diameter of the plates of one wheel is made with a gap relative to the diameter of its initial (dividing) circle; the width of the tooth heads of the second wheel in the area from their top to the initial (dividing) circle is made with a gap relative to the overlays of the first wheel; the legs of the teeth of the second wheel in the area from the initial (dividing) circle to the circumference of the tooth cavities are made with broadening relative to the width of the teeth of the first wheel with the formation of gaps between the ends of the tooth heads of the first wheel and the end plates of the second wheel; the outer diameter of the lining of the second wheel coincides with the diameter of its initial (dividing) circle; and the part of the body of the second wheel adjacent to its gear rim is made with a broadening equal to the broadening of the legs of its teeth.