RU2558768C1

RU2558768C1 - Tooth-wheel

Info

Publication number: RU2558768C1
Application number: RU2014118379/11A
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: 2014-05-06
Filing date: 2014-05-06
Publication date: 2015-08-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: tooth-wheel contains a body, a toothed rim with teeth, and pair of ring cover strips. The cover strips are secured at both ends of the toothed rim, at that width of strips along the wheel circle is made variable, it varies directly proportional to change of loading of the connected by them teeth.

EFFECT: increased bending strength of teeth of the tooth wheel.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in heavily loaded gears.

Известно зубчатое колесо, состоящее из тела, зубчатого венца с зубьями и пары кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев зубчатого венца, служащих для повышения изгибной прочности зубьев - см., например, А.С. СССР №1578406, кл. F16H 55/12, опубликованное 15.07.90 г., Бюл. №26.A gear wheel is known, consisting of a body, a gear ring with teeth and a pair of ring plates mounted on the ends of the teeth of the ring gear, which serve to increase the flexural strength of the teeth - see, for example, A.S. USSR No. 1578406, class F16H 55/12, published July 15, 1990, Bull. No. 26.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что кольцевые накладки жестко связывают между собой все зубья зубчатого венца, обеспечивая их изгибную прочность, в то время как в определенных случаях для обеспечения изгибной прочности зубьев достаточно связать между собой только группы зубьев. А связывание всех зубьев приводит к нерациональному расходованию материала, идущего на изготовление этих накладок.The disadvantage of this design of the gear wheel is that the ring pads rigidly bind together all the teeth of the gear ring, providing them with flexural strength, while in certain cases, to ensure the flexural strength of the teeth, it is enough to connect only groups of teeth. And the binding of all the teeth leads to the irrational expenditure of the material going to the manufacture of these pads.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по А.С. СССР №1663284, кл. F16H 55/12, опубликованному 15.07.91 г., Бюл. №26. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо состоит из тела, зубчатого венца с зубьями и торцевых накладок в виде отдельных сегментов, попарно охватывающих равное количество зубьев зубчатого венца.As a prototype taken gear design according to A.S. USSR No. 1663284, class F16H 55/12, published July 15, 1991, Bull. No. 26. Its essence lies in the fact that the gear wheel consists of a body, a gear ring with teeth and end plates in the form of separate segments, pairwise covering an equal number of teeth of the ring gear.

Недостаток прототипа состоит в том, что каждая пара сегментов охватывает равное количество зубьев по окружности зубчатого венца, в то время как при неодинаковой степени нагружения зубьев по этой окружности, например у зубчатых колес, работающих в прессах, компрессорах, строгальных станках и т.п., часть зубьев зубчатого венца работает в режиме рабочем, а часть зубьев - в режиме холостого хода. Или же - если нагружение меняется для зубьев зубчатого венца по определенному режиму несколько раз за время полного оборота зубчатого колеса (особенно - у колес большого диаметра). В этом случае охват накладками равного количества зубьев не обеспечивает оптимального задания их жесткости и прочности - в одних случаях будет задана излишняя жесткость, а в других - недостаточная; или же, с учетом требуемой жесткости и прочности по максимальному режиму нагружения - части зубьев будет придана излишняя жесткость и прочность. Это приводит к нерациональному расходованию материала, идущего на изготовление торцевых накладок.The disadvantage of the prototype is that each pair of segments covers an equal number of teeth around the circumference of the ring gear, while with a different degree of loading of the teeth along this circle, for example, gears working in presses, compressors, planers, etc. , part of the teeth of the ring gear operates in operating mode, and part of the teeth in idle mode. Or - if the load changes for the teeth of the ring gear according to a certain mode several times during the complete revolution of the gear wheel (especially for large-diameter wheels). In this case, the overlapping coverage of an equal number of teeth does not provide the optimal setting of their rigidity and strength - in some cases, excessive rigidity will be set, and in others - insufficient; or, taking into account the required rigidity and strength according to the maximum loading mode - part of the teeth will be given excessive rigidity and strength. This leads to irrational consumption of material going to the manufacture of end plates.

Изобретением решается задача оптимизации массогабаритных характеристик и изгибной прочности зубьев зубчатого колеса.The invention solves the problem of optimizing the weight and size characteristics and the flexural strength of the gear teeth.

Для этого зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями, снабжено парой кольцевых накладок, укрепленных с обеих сторон на торцах зубьев зубчатого венца, причем ширина накладок по окружности колеса выполнена переменной величины, изменяющейся прямо пропорционально изменению величины нагружения скрепляемых ими зубьев.For this, a gear wheel containing a body and a ring gear with teeth is equipped with a pair of ring plates mounted on both sides at the ends of the teeth of the ring gear, and the width of the plates around the circumference of the wheel is made variable, directly proportional to the change in the magnitude of the loading of the teeth fastened by them.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено зубчатое колесо - вид с торца колеса.The invention is illustrated by the drawing, which shows a gear wheel - view from the end of the wheel.

На чертеже показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, кольцевая торцевая накладка 3; ширины l₁, l₂, l₃ участков кольцевых накладок.The drawing shows: the body 1 of the wheel, the ring gear with teeth 2, the annular end plate 3; width l ₁ , l ₂ , l ₃ sections of the annular linings.

Кольцевые торцевые накладки 3, укрепленные на торцах зубьев 2 зубчатого венца по окружности колеса имеют переменную ширину l по этой окружности. Величина этой ширины на участках венца зависит от величины нагружения зубьев 2, расположенных на этих участках и скрепляемых накладками. На чертеже показаны четыре участка зубчатого венца, имеющие разное по величине нагружение зубьев: максимальное нагружение, при котором ширина накладок максимальна (l₁), среднее нагружение (два участка) - ширина l₂, минимальное нагружение - ширина l₃.The annular end plates 3 mounted on the ends of the teeth 2 of the ring gear around the circumference of the wheel have a variable width l around this circumference. The magnitude of this width in the parts of the crown depends on the magnitude of the loading of the teeth 2 located in these areas and fastened by overlays. The drawing shows four sections of the ring gear having a different tooth loading: maximum load, at which the lining width is maximum (l ₁ ), average load (two sections) - width l ₂ , minimum load - width l ₃ .

При работе зубчатого колеса в передаче изгибная прочность его зубьев (2) повышается установкой торцевых накладок (3), скрепляющих торцы зубьев колеса между собой. В случае неодинакового нагружения зубьев по окружности зубчатого колеса, изменяющегося при каждом полном обороте зубчатого колеса по одному режиму нагружения, выполнение ширины накладок переменной, прямо пропорционально зависящей от величины нагружения зубьев, позволяет снизить материалоемкость зубчатого колеса - за счет снижения материалоемкости торцевых накладок, особенно - при крупномодульных колесах большого диаметра. При этом изгибная прочность зубьев колеса не уменьшается.During the operation of the gear wheel in the transmission, the bending strength of its teeth (2) is increased by installing the end plates (3), which fasten the ends of the teeth of the wheel to each other. In the case of unequal loading of the teeth around the circumference of the gear wheel, which changes during one full rotation of the gear wheel according to one loading mode, the implementation of the width of the plates of the variable, directly proportional to the amount of loading of the teeth, allows to reduce the material consumption of the gear wheel - by reducing the material consumption of the end plates, especially - with large-module wheels of large diameter. In this case, the bending strength of the teeth of the wheel does not decrease.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет оптимизировать его массогабаритные характеристики и снизить расход материала, идущего на его изготовление.Compared with the prototype, the proposed design of the gear allows you to optimize its weight and size characteristics and reduce the consumption of material going to its manufacture.

Claims

A gear wheel, predominantly coarse-grained, of large diameter, the teeth of which around the circumference of the gear rim are subjected to unequal loading, constant for each complete revolution of the wheel for each of the teeth, containing a pair of ring plates mounted on the ends of the teeth of the ring gear, characterized in that the width of the plates on the circumference of the wheel is made of a variable value, changing in direct proportion to the change in the magnitude of the loading of the teeth fastened by them.