RU2592165C1

RU2592165C1 - Gear wheel

Info

Publication number: RU2592165C1
Application number: RU2015121245/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-07-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly to machine parts, and can be used in tooth gears. Gear wheel comprises hub (1), the body in the form of a pair of disks (2) and (3) fixed on the ends of the hub and a toothed rim. Rim is made as a profiled ring from a strip with the width equal to the one of teeth, with its ends secured between inner ends of disks (2) and (3). External profile of the ring by the teeth height h from top circle (radius R₁) (4) of the teeth to the main circle (radius R₂) of the toothed rim - with working sections of side surfaces 5 of l-length teeth - is identical to the designed profile of the wheel teeth. Sections of the teeth side surfaces, from the main circle to the dedendum circle (radius R₃), are made as sections of lines directed along radii (6) of the wheel, and dedendum sections (8) of teeth are made as sections of lines connecting side surfaces (5) of separate teeth.

EFFECT: simplified design.

1 cl, 2 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.

Известна конструкция зубчатого колеса, содержащего ступицу, тело в виде пары дисков, укрепленных на торцах ступицы, и зубчатый венец с зубьями, укрепленными своими торцами между дисками - см. патент на изобретение РФ №2544469, кл. F16H 55/12, опубл. 20.03.2015 г., БИ №8.A known design of a gear wheel containing a hub, a body in the form of a pair of discs mounted on the ends of the hub, and a gear ring with teeth mounted on its ends between the discs - see patent for the invention of the Russian Federation No. 2544469, cl. F16H 55/12, publ. 03/20/2015, BI No. 8.

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что зубья зубчатого венца выполнены цельными, что часто приводит к неоправданному перерасходу материала, идущего на их изготовление и неоправданному удорожанию изготовления зубчатых колес в целом.The disadvantage of this gear wheel is that the teeth of the gear ring are made whole, which often leads to unjustified overspending of the material used for their manufacture and unjustified rise in the cost of manufacturing gears in general.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2548446, кл. F16H 55/12, опубл. 20.04.2015 г., БИ №11. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде диска и зубчатый венец, выполненный 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. The gear wheel contains a hub, a disk-shaped body and a ring gear made in the form of a profile ring from a strip of 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 to its end.

Недостаток прототипа состоит в том, что наружный профиль профильного кольца, из которого выполнен зубчатый венец колеса, полностью идентичен расчетному профилю зубчатого венца колеса, в то время как зубья колеса воспринимают и передают рабочие нагрузки, при работе колеса в передаче, только рабочими участками своих боковых поверхностей; остальные участки профилей зубьев, расположенные по высоте зубьев между основной окружностью колеса и окружностью впадин зубьев, в контакте с зубьями сопряженного колеса не участвуют; поэтому выполнять профиль кольца полностью идентичным расчетному профилю зубчатого венца колеса нецелесообразно, т.к. это усложняет изготовление зубчатого венца и колеса в целом.The disadvantage of the prototype is that the outer profile of the profile ring from which the gear wheel is made is completely identical to the calculated profile of the gear wheel, while the gear teeth absorb and transmit working loads, when the wheel is in gear, only the working sections of its side surfaces; the remaining sections of the tooth profiles located along the height of the teeth between the main wheel circumference and the circumference of the tooth depressions do not participate in contact with the teeth of the mating wheel; therefore, it is not practical to carry out the ring profile completely identical to the calculated profile of the gear rim of the wheel. this complicates the manufacture of the ring gear and the wheel as a whole.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижение 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 в виде пары дисков, укрепленных на торцах ступицы, и зубчатый венец с зубьями, выполненный в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, и укрепленных своими торцами между внутренними торцами дисков; причем наружный профиль кольца по высоте зубьев от окружности вершин до основной окружности идентичен расчетному профилю зубьев колеса; участки боковых поверхностей зубьев от основной окружности до окружности впадин выполнены в виде отрезков прямых, ориентированных по радиусам колеса, а участки впадин зубьев выполнены в виде отрезков прямых, соединяющих боковые поверхности соседних зубьев.To this end, the gear wheel contains a hub, a body in the form of a pair of discs mounted on the ends of the hub, and a gear ring with teeth, made in the form of a profile ring from a strip with a width equal to the width of the teeth, and fortified with its ends between the inner ends of the discs; moreover, the outer profile of the ring along the height of the teeth from the circumference of the peaks to the main circle is identical to the calculated profile of the teeth of the wheel; sections of the tooth flanks from the main circle to the circumference of the depressions are made in the form of straight lines oriented along the radii of the wheel, and sections of the tooth depressions are made in the form of straight segments connecting the side surfaces of adjacent teeth.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которыъм изображены: зубчатое колесо (вид с торца) - фиг. 1 и то же колесо (вид сбоку в сечении, условно показаны два зуба зубчатого венца) - фиг. 2.The invention is illustrated by drawings, which depict: gear (end view) - Fig. 1 and the same wheel (side view in cross section, two teeth of the gear rim are conventionally shown) - FIG. 2.

На чертеже показаны: ступица 1, тело в виде пары дисков 2 и 3, высота h зубьев, радиус R₁ окружности вершин, вершины 4 зубьев, радиус R₂ основной окружности, боковые поверхности 5 зубьев, размер l рабочих участков боковых поверхностей зубьев, радиус R₃ окружности впадин, радиусы 6 колеса, ось 7 симметрии зуба, участки 8 впадин зубчатого венца, внутренние поверхности 9 боковых сторон зубьев.The drawing shows: the hub 1, the body in the form of a pair of disks 2 and 3, the height h of the teeth, the radius R _{1 of the} circle of the peaks, the tops of 4 teeth, the radius R _{2 of the} main circle, the side surfaces of 5 teeth, the size l of the working sections of the side surfaces of the teeth, radius R ₃ circles of depressions, radii 6 of the wheel, axis 7 of symmetry of the tooth, sections 8 of the depressions of the ring gear, the inner surface 9 of the sides of the teeth.

Зубчатое колесо содержит ступицу 1, тело в виде пары дисков 2 и 3, укрепленных на торцах ступицы (1), и зубчатый венец с зубьями, выполненный в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев, и укрепленного своими торцами между внутренними торцами дисков 2 и 3; наружный профиль кольца по высоте h зубьев от окружности (радиусом R₁) вершин 4 зубьев до основной окружности (радиусом R₂) зубчатого венца - с рабочими участками боковых поверхностей 5 зубьев длиной l - идентичен расчетному профилю зубьев колеса; участки боковых поверхностей зубьев от основной окружности до окружности впадин (радиусом R₃) выполнен в виде отрезков прямых, ориентированных по радиусам 6 колеса, а участки впадин 8 зубьев выполнены в виде отрезков прямых, соединяющих боковые поверхности (5) соседних зубьев.The gear wheel contains a hub 1, a body in the form of a pair of disks 2 and 3, mounted on the ends of the hub (1), and a gear ring with teeth, made in the form of a profile ring from a strip with a width equal to the width of the teeth, and reinforced with its ends between the inner ends of the disks 2 and 3; the outer profile of the ring along the height h of the teeth from the circumference (radius R ₁ ) of the tops of 4 teeth to the main circumference (radius R ₂ ) of the ring gear - with working sections of the side surfaces of 5 teeth of length l - is identical to the calculated profile of the teeth of the wheel; sections of the tooth flanks from the main circumference to the circumference of the depressions (radius R ₃ ) are made in the form of straight segments oriented along the radii of the 6 wheel, and sections of the tooth cavities 8 are made in the form of straight segments connecting the side surfaces (5) of adjacent teeth.

При работе данного зубчатого в паре с сопряженным зубчатым в передаче рабочие нагрузки передаются (и воспринимаются) участками боковых поверхностей (размером l) зубьев - рабочими участками этих поверхностей, которые по своему профилю идентичны расчетным профилям зубьев для данного колеса. Остальные участки профиля зубчатого венца, в зацеплении не участвующие, имеют упрощенный профиль, в изготовлении более простой (т.к. он состоит из прямых участков).When this gear is working in tandem with the gear in the gear, the work loads are transmitted (and perceived) by the sections of the side surfaces (size l) of the teeth - the working sections of these surfaces, which are identical in profile to the calculated tooth profiles for this wheel. The remaining sections of the ring gear profile, which are not involved in the engagement, have a simplified profile and are simpler to manufacture (since it consists of straight sections).

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса имеет профиль зубчатого венца, учитывающий участие отдельных его участков в зацеплении с парным колесом в работающей передаче, что позволяет упростить изготовление зубчатого венца, снизить издержки на изготовление его и зубчатого колеса в целом.Compared with the prototype, the proposed design of the gear wheel has a gear profile, taking into account the participation of its individual sections in engagement with the pair of wheels in the working gear, which simplifies the manufacture of the gear ring and reduces the cost of manufacturing it and the gear wheel as a whole.

Claims

A gear wheel containing a hub, a body in the form of a pair of disks mounted on the ends of the hub, and a gear rim with teeth, made in the form of a profile ring from a strip of width equal to the width of the teeth, and strengthened by its ends between the inner ends of the disks, characterized in that the outer the profile of the ring along the height of the teeth from the circumference of the vertices to the main circle is identical to the calculated profile of the teeth of the wheel; sections of the tooth flanks from the main circle to the circumference of the depressions are made in the form of straight lines oriented along the radii of the wheel, and sections of the tooth depressions are made in the form of straight segments connecting the side surfaces of adjacent teeth.