RU2585434C1 - Gear wheel - Google Patents

Gear wheel Download PDF

Info

Publication number
RU2585434C1
RU2585434C1 RU2015124611/11A RU2015124611A RU2585434C1 RU 2585434 C1 RU2585434 C1 RU 2585434C1 RU 2015124611/11 A RU2015124611/11 A RU 2015124611/11A RU 2015124611 A RU2015124611 A RU 2015124611A RU 2585434 C1 RU2585434 C1 RU 2585434C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ring
profile
teeth
spokes
flat
Prior art date
Application number
RU2015124611/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Викторович Мендрух
Original Assignee
Николай Викторович Мендрух
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Викторович Мендрух filed Critical Николай Викторович Мендрух
Priority to RU2015124611/11A priority Critical patent/RU2585434C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2585434C1 publication Critical patent/RU2585434C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/12—Toothed members; Worms with body or rim assembled out of detachable parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in less loaded tooth gears. Gear wheel comprises hub body in form of profiled ring connected with hub spokes and rim, made in form of profiled ring from strap with width equal to width of teeth. External profile of that ring corresponds to the design profile of toothed rim of wheel, and this ring by one end face is secured at end of flat ring. Inner diameter of flat ring is equal to inner diameter of shaped ring. Spokes are located on side of same end of flat ring as shaped ring. They are fixed at end of flat ring between projections of shaped ring forming teeth side surfaces of toothed rim, at their symmetry axis, on sections of inner circle of radius of flat ring to of teeth apices with abutment to vertices and attachment to it. Ends of pins located in section between inner circle of flat ring and tops of teeth, are provided with extensions in wheel rotation plane, having profile similar profile composed by inner surface of shaped ring, between which ends of spokes are located. Broadenings and surfaces are attached to each other.
EFFECT: optimised gear wheel design.
1 cl, 3 dwg

Description

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

Известно зубчатое колесо, выполненное составным, у которого тело со ступицей и зубчатый венец изготавливаются раздельно с последующей их сборкой в единое целое, а зубчатый венец состоит из венцового колеса с зубьями по его внешнему периметру - см., например, «Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Т.А. Тайца. - 3-е изд., перераб. и допол. - М.: Машиностроение, 1990. - 464 с: ил.A gear wheel is known to be made integral, in which the body with the hub and the gear ring are manufactured separately with their subsequent assembly into a single unit, and the gear ring consists of a ring gear with teeth along its outer perimeter - see, for example, “Production of gears: Reference / S.N. Kalashnikov, A.S. Kalashnikov, G.I. Kogan et al .; Under the total. ed. T.A. Thai. - 3rd ed., Revised. and extra. - M.: Mechanical Engineering, 1990. - 464 s: ill.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при крупномодульных зубьях, увеличиваются изгибающие нагрузки на зубья, способные привести к их поломке.The disadvantage of this design of the gear wheel is that with large-modular teeth, bending loads on the teeth increase, which can lead to their breakage.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2548446, кл. F16H 55/12, опубл. 20.04.2015 г., БИ №11. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде плоского диска, наружный диаметр которого равен диаметру окружности вершин зубчатого венца; зубчатый венец выполнен в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, наружный профиль которого соответствует профилю зубчатого венца; а кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска.As a prototype taken gear design according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2548446, class. F16H 55/12, publ. 04/20/2015, BI No. 11. Its essence lies in the fact that the gear wheel contains a hub, a body in the form of a flat disk, the outer diameter of which is equal to the diameter of the circumference of the tops of the ring gear; the ring gear is made in the form of a profile ring from a strip with a width equal to the width of the teeth, the outer profile of which corresponds to the profile of the ring gear; and the ring is fixed at one end of the disk with one of its ends.

Недостаток прототипа состоит в том, что тело колеса выполнено в виде цельного диска, наружный диаметр которого равен диаметру окружности вершин зубчатого венца колеса. Это увеличивает издержки на изготовление колеса, которые тем больше, чем больше величина наружного диаметра колеса.The disadvantage of the prototype is that the wheel body is made in the form of a solid disk, the outer diameter of which is equal to the diameter of the circumference of the vertices of the gear rim of the wheel. This increases the cost of manufacturing the wheel, which is greater, the greater the value of the outer diameter of the wheel.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек на его изготовление.The invention solves the problem of optimizing the design of the gear wheel and reducing the cost of its manufacture.

Для этого зубчатое колесо содержит ступицу, тело и зубчатый венец, выполненный в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, наружный профиль которого соответствует расчетному профилю зубчатого венца колеса, а это кольцо одним своим торцом укреплено на торце тела; причем тело выполнено в виде плоского кольца, соединенного со ступицей спицами; наружный диаметр этого кольца равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, а внутренний его диаметр равен внутреннему диаметру профильного кольца; спицы расположены со стороны того же торца плоского кольца, что и профильное кольцо; они укреплены на этом торце плоского кольца между выступами профильного кольца, образующими боковые поверхности зубьев зубчатого венца, по оси их симметрии, на участках от внутренней окружности плоского кольца до вершин зубьев, с примыканием к вершинам и креплением к ним; концы спиц, расположенные на участке между внутренней окружностью плоского кольца и вершинами зубьев, выполнены с уширениями в плоскости вращения колеса, имеющими профиль, аналогичный профилю, образуемому внутренними поверхностями профильного кольца, между которыми расположены эти концы спиц; а эти уширения и эти поверхности жестко скреплены между собой.To this end, the gear wheel contains a hub, a body and a gear ring, made in the form of a profile ring from a strip with a width equal to the width of the teeth, the outer profile of which corresponds to the calculated profile of the gear ring of the wheel, and this ring is fixed at one end to the body end; moreover, the body is made in the form of a flat ring connected to the hub by knitting needles; the outer diameter of this ring is equal to the diameter of the circumference of the tops of the ring gear, and its inner diameter is equal to the inner diameter of the profile ring; the spokes are located on the side of the same end of the flat ring as the profile ring; they are mounted on this end of the flat ring between the protrusions of the profile ring, forming the lateral surfaces of the teeth of the ring gear, along the axis of their symmetry, in areas from the inner circumference of the flat ring to the tops of the teeth, adjacent to the tops and attached to them; the ends of the spokes located on the section between the inner circumference of the flat ring and the tops of the teeth are made with broadenings in the plane of rotation of the wheel having a profile similar to the profile formed by the inner surfaces of the profile ring, between which these ends of the spokes; and these broadenings and these surfaces are rigidly bonded to each other.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатое колесо (вид с торца) - фиг. 1, то же колесо (вид сбоку) - фиг. 2, фрагмент зубчатого колеса (вид с торца) - фиг. 3.The invention is illustrated in the drawing, which shows: gear (end view) - Fig. 1, the same wheel (side view) - FIG. 2, a fragment of the gear wheel (end view) - FIG. 3.

На чертеже показаны: ступица 1, плоское кольцо 2, спицы 3, профильное кольцо (зубчатый венец) 4, боковые поверхности 5 зубьев, вершины 6 зубьев; уширения 7 концов спиц (3); диаметр Дв окружности вершин зубчатого венца; радиус Rвп окружности впадин зубчатого венца; радиус R внутренней окружности плоского кольца 2 (и профильного кольца 4); ширина В зубьев; толщина С полосы, из которой изготовлено профильное кольцо 4 (зубчатый венец колеса).The drawing shows: hub 1, flat ring 2, spokes 3, profile ring (ring gear) 4, side surfaces of 5 teeth, tops of 6 teeth; broadening of the 7 ends of the knitting needles (3); diameter D in the circumference of the tops of the ring gear; the radius of the root circle R ch toothing; the radius R of the inner circle of the flat ring 2 (and the profile ring 4); tooth width B; thickness C of the strip from which the profile ring 4 is made (gear wheel rim).

Зубчатое колесо состоит из ступицы 1, тела в виде плоского кольца 2 с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин Дв зубчатого венца колеса; кольцо 2 соединено со ступицей 1 спицами 3, имеющими наружный диаметр, равный диаметру Дв (диаметру окружности вершин зубчатого венца). Зубчатый венец в виде профильного кольца 4 из полосы шириной, равной ширине В зубьев зубчатого венца, наружный профиль этого кольца соответствует расчетному профилю зубчатого венца колеса, а это кольцо одним своим торцом укреплено на торце плоского кольца 2. Внутренний диаметр плоского кольца 2 равен внутреннему диаметру (радиусом R) профильного кольца. Спицы 3 расположены со стороны того же торца плоского кольца 2, что и профильное кольцо 4; они укреплены на этом торце плоского кольца 2 между выступами профильного кольца 4, образующими боковые поверхности 5 зубьев зубчатого венца, по оси их симметрии, на участках от внутренней окружности радиусом R плоского кольца 2 до вершин 6 зубьев, с примыканием к этим вершинам и креплением к ним; концы спиц 3, расположенные на участке между внутренней окружностью плоского кольца 2 (радиусом R) и вершинами зубьев, выполнены с уширениями 7 в плоскости вращения колеса, имеющими профиль, аналогичный профилю, образуемому внутренними поверхностями профильного кольца 4, между которыми расположены концы спиц 3; а эти уширения и эти поверхности жестко скреплены между собой.The gear wheel consists of a hub 1, a body in the form of a flat ring 2 with an outer diameter equal to the diameter of the circle of the peaks D in the gear ring of the wheel; ring 2 is connected to the hub 1 by knitting needles 3 having an outer diameter equal to the diameter D in (the diameter of the circumference of the tops of the ring gear). A ring gear in the form of a profile ring 4 from a strip with a width equal to the width B of the teeth of the ring gear, the outer profile of this ring corresponds to the calculated profile of the ring gear, and this ring is mounted with one end on the end face of the flat ring 2. The inner diameter of the flat ring 2 is equal to the inner diameter (radius R) of the profile ring. Knitting needles 3 are located on the same side of the flat ring 2 as the profile ring 4; they are mounted on this end of the flat ring 2 between the protrusions of the profile ring 4, forming the side surfaces 5 of the teeth of the ring gear, along the axis of their symmetry, in sections from the inner circle of radius R of the flat ring 2 to the vertices of the 6 teeth, adjacent to these vertices and attached to him; the ends of the spokes 3 located on the section between the inner circumference of the flat ring 2 (radius R) and the tops of the teeth are made with broadening 7 in the plane of rotation of the wheel, having a profile similar to the profile formed by the inner surfaces of the profile ring 4, between which the ends of the spokes 3; and these broadenings and these surfaces are rigidly bonded to each other.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса более оптимальна. Она позволяет за счет снижения материалоемкости тела (это снижение тем больше, чем больше наружный диаметр колеса) снизить издержки на изготовление колеса. Кроме того, расположение спиц в объему цилиндра, описываемого вращающимся профильным кольцом 4 (зубчатым венцом колеса) повышает жесткость конструкции колеса; эта жесткость также повышается примыканием наружных концов спиц к профильному кольцу (к вершинам 6 его зубьев), т.к. вершины зубьев зубчатого венца опираются на концы спиц, а выполнение наружных концов спиц 3, прилегающих к профильному кольцу 4 с уширениями 7, имеющими профиль, аналогичный профилю, образуемому внутренними поверхностями профильного кольца 4, также способствует повышению жесткости колеса (его зубчатого венца).Compared with the prototype, the proposed gear design is more optimal. It allows for reducing the material consumption of the body (this decrease is greater, the larger the outer diameter of the wheel) to reduce the cost of manufacturing the wheel. In addition, the location of the spokes in the volume of the cylinder described by the rotating profile ring 4 (ring gear) increases the rigidity of the wheel structure; this rigidity is also increased by adjoining the outer ends of the spokes to the profile ring (to the tops of 6 of its teeth), because the tops of the teeth of the ring gear are supported by the ends of the spokes, and the execution of the outer ends of the spokes 3 adjacent to the profile ring 4 with the broadening 7 having a profile similar to the profile formed by the inner surfaces of the profile ring 4 also helps to increase the rigidity of the wheel (its ring gear).

Claims (1)

Зубчатое колесо, преимущественно малонагруженное, крупномодульное, с узкими зубьями, содержащее ступицу, тело и зубчатый венец, выполненный в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, наружный профиль которого соответствует расчетному профилю зубчатого венца зубчатого колеса, профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце тела, отличающееся тем, что тело выполнено в виде плоского кольца, соединенного со ступицей спицами, наружный диаметр плоского кольца равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, а внутренний диаметр плоского кольца равен внутреннему диаметру профильного кольца, спицы расположены со стороны того же торца плоского кольца, что и профильное кольцо, они укреплены на этом торце плоского кольца между выступами профильного кольца, образующими боковые поверхности зубьев зубчатого венца, по оси их симметрии на участках от внутренней окружности плоского кольца до вершин зубьев с примыканием к вершинам и креплением к ним; концы спиц, расположенные на участке между внутренней окружностью плоского кольца и вершинами зубьев, выполнены с уширениями, имеющими профиль в плоскости вращения зубчатого колеса, аналогичный профилю, образуемому внутренней поверхностью профильного кольца, между которыми расположены концы спиц, а уширения и поверхности скреплены между собой, концы спиц, расположенные на участке между внутренней окружностью плоского кольца и вершинами зубьев, выполнены с уширениями, имеющими профиль в плоскости вращения зубчатого колеса, аналогичный профилю, образуемому внутренней поверхностью профильного кольца, между которыми расположены концы спиц, а уширения и поверхности скреплены между собой. A gear wheel, mainly lightly loaded, large-modular, with narrow teeth, containing a hub, a body and a gear ring, made in the form of a profile ring from a strip with a width equal to the width of the teeth, the outer profile of which corresponds to the calculated profile of the gear ring of the gear wheel, the profile ring is reinforced with one end at the end of the body, characterized in that the body is made in the form of a flat ring connected to the hub by spokes, the outer diameter of the flat ring is equal to the diameter of the circle of the tops of the ring gear, the inner diameter of the flat ring is equal to the internal diameter of the profile ring, the spokes are located on the side of the same end of the flat ring as the profile ring, they are mounted on this end of the flat ring between the protrusions of the profile ring forming the side surfaces of the teeth of the ring gear, along the axis of symmetry in the sections from the inner circumference of a flat ring to the tops of the teeth adjacent to the tops and fastened to them; the ends of the spokes located on the section between the inner circumference of the flat ring and the tops of the teeth are made with widenings having a profile in the plane of rotation of the gear wheel, similar to the profile formed by the inner surface of the profile ring, between which the ends of the spokes are located, and the broadening and surfaces are bonded to each other, the ends of the spokes located on the section between the inner circumference of the flat ring and the tops of the teeth are made with broadenings having a profile in the plane of rotation of the gear wheel, similar profile, a profile formed by the inner surface of the ring, between which the ends of the spokes, and a broadening surface bonded to each other.
RU2015124611/11A 2015-06-23 2015-06-23 Gear wheel RU2585434C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015124611/11A RU2585434C1 (en) 2015-06-23 2015-06-23 Gear wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015124611/11A RU2585434C1 (en) 2015-06-23 2015-06-23 Gear wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2585434C1 true RU2585434C1 (en) 2016-05-27

Family

ID=56096110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015124611/11A RU2585434C1 (en) 2015-06-23 2015-06-23 Gear wheel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2585434C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1578406A1 (en) * 1988-03-02 1990-07-15 Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта Gear
CN201196256Y (en) * 2008-03-21 2009-02-18 竺祖德 Combination type gear
RU2488725C1 (en) * 2012-05-25 2013-07-27 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel
CN103542067A (en) * 2012-07-16 2014-01-29 常州市武进金城齿轮有限公司 Novel combined type gear
RU2548446C1 (en) * 2013-12-24 2015-04-20 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1578406A1 (en) * 1988-03-02 1990-07-15 Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта Gear
CN201196256Y (en) * 2008-03-21 2009-02-18 竺祖德 Combination type gear
RU2488725C1 (en) * 2012-05-25 2013-07-27 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel
CN103542067A (en) * 2012-07-16 2014-01-29 常州市武进金城齿轮有限公司 Novel combined type gear
RU2548446C1 (en) * 2013-12-24 2015-04-20 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6463665B2 (en) Bicycle sprocket assembly
RU2547201C1 (en) Tooth-wheel
KR101834816B1 (en) Dual-type wave gear device
RU2548446C1 (en) Gear wheel
KR101971981B1 (en) Flexible external gear and strain wave gearing device
KR20140043491A (en) Flexible meshing type gear device
RU2558764C1 (en) Tooth-wheel
RU2585434C1 (en) Gear wheel
JP2014020496A (en) Wave gear device
RU2545361C1 (en) Tooth-wheel
RU2585678C1 (en) Gear wheel
RU2588192C1 (en) Gear wheel
RU2552390C1 (en) Tooth-wheel
RU2552580C1 (en) Tooth-wheel
RU2586744C1 (en) Gear wheel
RU2632361C1 (en) Gear wheel
RU2552392C1 (en) Tooth-wheel
RU2581965C1 (en) Gear wheel
RU2550941C1 (en) Gear wheel
EP3572691B1 (en) Wave gear device
RU2548450C1 (en) Gear wheel
RU2600393C1 (en) Gear wheel
RU2580370C1 (en) Gear wheel
RU2544470C1 (en) Gear wheel
RU2592165C1 (en) Gear wheel