RU2595053C1 - Gear wheel - Google Patents

Gear wheel Download PDF

Info

Publication number
RU2595053C1
RU2595053C1 RU2015127332/11A RU2015127332A RU2595053C1 RU 2595053 C1 RU2595053 C1 RU 2595053C1 RU 2015127332/11 A RU2015127332/11 A RU 2015127332/11A RU 2015127332 A RU2015127332 A RU 2015127332A RU 2595053 C1 RU2595053 C1 RU 2595053C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
teeth
thickness
gear
diameter
wheel
Prior art date
Application number
RU2015127332/11A
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 RU2015127332/11A priority Critical patent/RU2595053C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2595053C1 publication Critical patent/RU2595053C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in tooth gears lubricated by plastic lubricants. Gear wheel includes a body, a gear rim with teeth and a pair of end butts with external diameters equal to diameter of the addendum circle, and with inside diameter smaller than diameter of the circle of the teeth bases. Adjustment are made of different thickness in radial plane of the wheel, and have maximum depth in the area of tooth tips and minimum - at tooth root fillets. Thickness taper is one-stage. Butts are secured on the teeth ends and sections of the ends of the body adjacent to the rim. Each butt is composite, consisting of two separate concentric circular butts. Circular butts are different from each other by value of said thickness and adjoin each other along a border of changing their mutual thickness. Butt of less thickness along its outer perimeter is fixed also on the inner perimeter of the second butt, for this purpose it is equipped with annular projection located perpendicular to its outer end.
EFFECT: saving material when making gear wheel.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах с крупномодульными колесами, смазываемыми пластичными смазочными материалами.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in heavily loaded gears with large-modular wheels lubricated with plastic lubricants.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев, наружный диаметр накладок равен диаметру окружности вершин зубьев, а внутренний их диаметр больше диаметра окружности впадин зубьев - см., например, АС СССР №1578406, кл. F16Н 55/12, опубл. 15.07.90 г., Бюл. №26. Кольцевые накладки, связывающие между собой зубья колеса, повышают их изгибную прочность и способствуют предотвращению изломов зубьев.A gear wheel is known that contains a body, a ring gear with teeth, and a pair of end ring linings mounted on the ends of the teeth, the outer diameter of the linings is equal to the diameter of the circle of the tops of the teeth, and their inner diameter is larger than the diameter of the circle of the tooth cavities - see, for example, USSR AS No. 1578406 , cl. F16H 55/12, publ. 07/15/90, bull. No. 26. Ring pads connecting the teeth of the wheel, increase their bending strength and help prevent tooth fractures.

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что при смазывании зубьев колеса пластичным смазочным материалом, этот материал вытесняется из зоны зацепления колеса (с боковых поверхностей его зубьев) с парным колесом зубчатой передачи - на торцы колеса (через зазоры между торцевыми кольцевыми накладками и телом колеса), смазочный материал попадает на торцы зубьев и торцы тела колеса. При этом вытесненный смазочный материал исключается из процесса смазывания боковых (рабочих) поверхностей зубьев колеса, это интенсифицирует процессы изнашивания зубьев и способствует перерасходу смазочного материала.The disadvantage of this gear wheel is that when the teeth of the wheel are lubricated with plastic lubricant, this material is displaced from the gearing area of the wheel (from the side surfaces of its teeth) with the twin gear wheel - to the ends of the wheel (through the gaps between the end ring plates and the wheel body ), the lubricant enters the ends of the teeth and the ends of the wheel body. In this case, the displaced lubricant is excluded from the process of lubricating the side (working) surfaces of the teeth of the wheel, this intensifies the processes of wear of the teeth and contributes to the overexpenditure of the lubricant.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2529941, кл. F16Н 55/12, опубл. 10.10.2014 г., Бюл. №28. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо состоит из тела, зубчатого венца с зубьями и пары торцевых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу; наружный диаметр накладок равен диаметру окружности вершин зубчатого венца; накладки выполнены разновеликой толщины в радиальной плоскости колеса; в области головок зубьев толщина накладок максимальна, а в области ножек зубьев и тела колеса минимальна, причем изменение толщины выполнено одноступенчато. Участки накладок, примыкающие к головкам зубьев и имеющие большую толщину, выполняют силовую функцию, связывая между собой зубья колеса и повышая при этом их изгибную прочность. Участки накладок, примыкающие к ножкам зубьев и телу колеса, и имеющие меньшую толщину, выполняют герметизирующую функцию, предотвращая вытеснение смазочного материала из зоны зацепления зубьев на торцы колеса и локализуя зону зацепления зубчатого колеса.As a prototype taken gear design according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2529941, class. F16H 55/12, publ. 10/10/2014, bull. No. 28. Its essence lies in the fact that the gear wheel consists of a body, a gear ring with teeth and a pair of end ring pads mounted on the ends of the teeth and parts of the ends of the body adjacent to the gear ring; the outer diameter of the linings is equal to the diameter of the circumference of the tops of the ring gear; pads are made of varying thickness in the radial plane of the wheel; in the area of the tooth heads, the thickness of the pads is maximum, and in the area of the tooth legs and the wheel body is minimal, and the thickness change is performed in one step. The sections of the pads adjacent to the heads of the teeth and having a large thickness perform a power function, linking the teeth of the wheel to each other and increasing their bending strength. The areas of the linings adjacent to the tooth legs and the wheel body, and having a smaller thickness, perform a sealing function, preventing the lubricant from being displaced from the tooth engagement zone to the wheel ends and localizing the gear engagement zone.

Недостаток прототипа состоит в том, что торцевые кольцевые накладки по всей своей ширине выполнены цельными, в то время, как функция разных участков накладок (по радиусу колеса) различны: утолщенные участки накладок, укрепленные на торцах головок зубьев, выполняют силовую функцию и подвержены воздействию нагрузок, которые испытывают зубья колеса при их нагружении в передаче. А остальные участки накладок (меньшей толщины) для восприятия нагрузок не предназначены (они выполняют только герметизирующую функцию, отделяя зоны зацепления зубьев - впадины зубчатого венца - от торцов колеса). Выполнение же накладок цельными, приводит к неоправданному перерасходу материала, идущего на их изготовление, в частности - металла, как прочного материала, необходимого для изготовления силовых участков накладок.The disadvantage of the prototype is that the end ring pads along the entire width are made whole, while the function of different sections of the pads (along the radius of the wheel) are different: thickened sections of pads mounted on the ends of the tooth heads perform a power function and are subject to stress that experience the teeth of the wheel when they are loaded in the gear. And the remaining sections of the pads (of smaller thickness) are not intended for the perception of loads (they perform only a sealing function, separating the tooth engagement zones - the troughs of the ring gear - from the ends of the wheel). Fulfillment of the integral plates leads to an unjustified overspending of the material used for their manufacture, in particular metal, as a durable material necessary for the manufacture of power sections of the plates.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса.The invention solves the problem of optimizing the design of the gear wheel.

Для этого зубчатое колесо состоит из тела, зубчатого венца с зубьями и пары торцевых накладок с наружным диаметром, равными диаметру окружности вершин зубьев и с внутренним диаметром, меньшим диаметра окружности оснований зубьев, выполненных разновеликой толщины в радиальной плоскости колеса, имеющих максимальную толщину в области головок зубьев и минимальную в области ножек зубьев, у которых изменение толщины выполнено одноступенчато и которые укреплены на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Каждая накладка выполнена составной, состоящей из двух отдельных концентрических кольцевых накладок, отличных друг от друга по величине вышеуказанных толщин, прилегающих друг к другу по границе изменения их взаимной толщины; причем накладка меньшей толщины по своему внешнему периметру укреплены также на внутреннем периметре парной накладки, для чего она снабжена кольцевым выступом, расположенным перпендикулярно ее наружному торцу.To this end, the gear wheel consists of a body, a ring gear with teeth and a pair of end plates with an outer diameter equal to the diameter of the circle of the tops of the teeth and with an inner diameter smaller than the diameter of the circle of the base of the teeth, made of different thicknesses in the radial plane of the wheel, having a maximum thickness in the region of the heads teeth and the minimum in the area of the legs of the teeth, in which the change in thickness is performed in one step and which are mounted on the ends of the teeth and on the parts of the ends of the body adjacent to the ring gear. Each pad is made of composite, consisting of two separate concentric annular linings, different from each other in the magnitude of the above thicknesses, adjacent to each other along the border of the change in their mutual thickness; moreover, the lining of smaller thickness along its outer perimeter is also mounted on the inner perimeter of the paired lining, for which it is equipped with an annular protrusion located perpendicular to its outer end.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса - вид сбоку в сечении.The invention is illustrated in the drawing, which shows a fragment of a gear wheel - side view in section.

На чертеже показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, силовые кольцевые накладки 3 и 4, дополнительные кольцевые накладки 5 и 6, кольцевые выступы 7; диаметр Дв окружности вершин зубчатого венца; диаметр До окружности оснований зубчатого венца; ширина С1 силовых накладок; ширина С2 дополнительных накладок; внутренние диаметры Д1 силовых накладок, внутренние диаметры Д2 дополнительных накладок, наружные диаметры Д3 кольцевых выступов.The drawing shows: the body 1 of the wheel, the ring gear with teeth 2, power ring pads 3 and 4, additional ring pads 5 and 6, ring protrusions 7; diameter D in the circumference of the tops of the ring gear; diameter D about the circumference of the bases of the ring gear; width C 1 power pads; width C 2 additional pads; inner diameters D 1 of the power plates, inner diameters D 2 of the additional plates, outer diameters D 3 of the annular protrusions.

Зубчатое колесо состоит из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2. На торцах зубьев 2 и участках торцов тела 1, прилегающих к зубчатому венцу, укреплены кольцевые торцевые накладки: в области головок зубьев укреплены силовые кольцевые накладки 3 и 4 толщиной С1, имеющие наружный диаметр, равный диаметру Дв окружности вершин зубьев и внутренний диаметр Д1; в области ножек зубьев укреплены дополнительные (герметизирующие) кольцевые накладки 5 и 6 толщиной С2, имеющие наружный диаметр, равный Д1 и внутренний диаметр Д2, меньший диаметра До окружности оснований зубьев. Накладки, расположенные с каждого из торцов колеса, скреплены между собой также посредством кольцевых выступов 7, которыми снабжены накладки меньшей толщины (5 и 6), эти выступы (7) расположены перпендикулярно наружным торцам этих накладок. При большом размере C1 выступы 7 могут иметь вид плоского кольца (скрепленного с плоскостью соответствующей накладки - 3 и 4 - обращенной к центру колеса); а при небольшом размере С1, выступы 7 могут иметь вид профильного кольца, имеющего в поперечном своем сечении Г-образный вид (см. чертеж). Силовые накладки 3 и 4 выполняются из материала, устойчивого к воздействию нагрузок (металла), дополнительные накладки 5 и 6 могут быть выполнены из пластмассы.The gear wheel consists of a body 1 and a ring gear with teeth 2. On the ends of the teeth 2 and on the parts of the ends of the body 1 adjacent to the ring gear, ring end plates are strengthened: in the region of the tooth heads, reinforced ring rings 3 and 4 with thickness C 1 are reinforced, having an outer a diameter equal to the diameter D in the circle of the tops of the teeth and the inner diameter D 1 ; in the area of the tooth legs, additional (sealing) annular overlays 5 and 6 of thickness C 2 are strengthened, having an outer diameter equal to D 1 and an inner diameter D 2 smaller than the diameter D about the circumference of the tooth bases. The pads located at each of the ends of the wheel are also fastened together by means of annular protrusions 7, which are provided with pads of smaller thickness (5 and 6), these protrusions (7) are perpendicular to the outer ends of these pads. With a large size C 1, the protrusions 7 may take the form of a flat ring (fastened to the plane of the corresponding lining - 3 and 4 - facing the center of the wheel); and with a small size C 1 , the protrusions 7 can take the form of a profile ring having a L-shaped cross section (see drawing). Power plates 3 and 4 are made of a material resistant to the effects of loads (metal), additional plates 5 and 6 can be made of plastic.

При работе зубчатого колеса в передаче, зубья 2 колеса испытывают изгибающие нагрузки, способные привести к излому зубьев. Силовые кольцевые накладки 3 и 4, укрепленные на торцах зубьев 2 зубчатого венца, связывают между собой зубья 2 колеса, тем самым - повышают жесткость зубчатого венца и изгибную прочность зубьев. Дополнительные накладки 5 и 6, локализуют зону зацепления зубьев 2 колеса с зубьями парного колеса и предотвращают вытеснение пластичного смазочного материала на торцы колеса.When the gear is in gear, the teeth of the 2 wheels experience bending loads that can lead to fracture of the teeth. Power ring pads 3 and 4, mounted on the ends of the teeth 2 of the ring gear, connect the teeth of the 2 wheels to each other, thereby increasing the rigidity of the ring gear and the flexural strength of the teeth. Additional pads 5 and 6, localize the zone of gearing of the teeth of the 2 wheels with the teeth of the twin wheels and prevent the displacement of plastic lubricant on the ends of the wheel.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса наиболее оптимальна. Она позволяет экономить материал (металл) идущий на изготовление торцевых накладок. Кроме того, данная конструкция зубчатого колеса позволяет устанавливать дополнительные (герметизирующие) накладки (5 и 6) на колеса, которые изначально были изготовлены только с силовыми накладками (3 и 4). А также повышать качество смазывания пластичными смазочными материалами при замене смазочного материала - с жидкого на пластичный.Compared with the prototype, the proposed gear design is the most optimal. It allows you to save material (metal) going to the manufacture of end plates. In addition, this gear design allows you to install additional (sealing) lining (5 and 6) on the wheels, which were originally made only with power lining (3 and 4). And also to improve the quality of lubrication with plastic lubricants when changing the lubricant - from liquid to plastic.

Claims (1)

Зубчатое колесо, преимущественно крупномодульное тяжелонагруженное, смазываемое пластичным смазочным материалом, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубьев, и внутренним диаметром, меньшим диаметра окружности оснований зубьев, выполненных разновеликой толщины в радиальной плоскости зубчатого колеса, имеющих максимальную толщину в области головок зубьев и минимальную в области ножек зубьев, у которых изменение толщины выполнено одноступенчато и которые укреплены на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, отличающееся тем, что каждая торцевая накладка выполнена составной, состоящей из двух отдельных концентрических кольцевых накладок, отличных друг от друга по величине вышеуказанных толщин, прилегающих друг к другу по границе изменения их взаимной толщины; причем кольцевая накладка меньшей толщины по своему внешнему периметру укреплена также на внутреннем периметре второй кольцевой накладки, для чего она снабжена кольцевым выступом, расположенным перпендикулярно ее наружному торцу. A gear wheel, mainly coarse-grained, heavily loaded, lubricated with grease, containing a body, a gear rim with teeth, and a pair of end plates with an outer diameter equal to the diameter of the circumference of the tops of the teeth and an inner diameter smaller than the diameter of the circumference of the bases of the teeth, made of different thicknesses in the radial plane of the gear wheels having a maximum thickness in the region of the tooth heads and a minimum in the region of the tooth legs, in which the thickness change is performed in one step and which are mounted on the ends of the teeth and on the parts of the ends of the body adjacent to the ring gear, characterized in that each end plate is made up of two separate concentric annular rings, different from each other in terms of the above thicknesses, adjacent to each other along the boundary of their change mutual thickness; moreover, the annular plate of smaller thickness along its outer perimeter is also mounted on the inner perimeter of the second annular plate, for which it is equipped with an annular protrusion located perpendicular to its outer end.
RU2015127332/11A 2015-07-07 2015-07-07 Gear wheel RU2595053C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015127332/11A RU2595053C1 (en) 2015-07-07 2015-07-07 Gear wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015127332/11A RU2595053C1 (en) 2015-07-07 2015-07-07 Gear wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2595053C1 true RU2595053C1 (en) 2016-08-20

Family

ID=56697514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015127332/11A RU2595053C1 (en) 2015-07-07 2015-07-07 Gear wheel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2595053C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3861231A (en) * 1973-11-27 1975-01-21 Us Army Gear teeth reinforcement
DE3907153A1 (en) * 1988-03-09 1989-09-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Sound-damping means for gears
SU1618972A1 (en) * 1988-05-04 1991-01-07 Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта Gear
RU2488725C1 (en) * 2012-05-25 2013-07-27 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel
RU2529941C1 (en) * 2013-05-06 2014-10-10 Денис Николаевич Мендрух Gear wheel

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3861231A (en) * 1973-11-27 1975-01-21 Us Army Gear teeth reinforcement
DE3907153A1 (en) * 1988-03-09 1989-09-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Sound-damping means for gears
SU1618972A1 (en) * 1988-05-04 1991-01-07 Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта Gear
RU2488725C1 (en) * 2012-05-25 2013-07-27 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel
RU2529941C1 (en) * 2013-05-06 2014-10-10 Денис Николаевич Мендрух Gear wheel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2595053C1 (en) Gear wheel
RU2488726C1 (en) Gear wheel
RU2595046C1 (en) Gear wheel
RU2488723C1 (en) Gear wheel
RU2600377C1 (en) Gear wheel
RU2600405C1 (en) Gear wheel
RU2600383C1 (en) Gear wheel
RU2600382C1 (en) Gear wheel
RU2595051C1 (en) Gear wheel
RU2600955C1 (en) Gear wheel
RU2600396C1 (en) Gear wheel
RU2609531C1 (en) Tooth-wheel
RU2600394C1 (en) Gear wheel
RU2623055C1 (en) Gear wheel
RU2595063C1 (en) Gear wheel
RU2600389C1 (en) Gear wheel
RU2600395C1 (en) Gear wheel
RU2600374C1 (en) Gear wheel
RU2600957C1 (en) Gear wheel
RU2588280C1 (en) Gear wheel
RU2600956C1 (en) Gear wheel
RU2611682C1 (en) Gear wheel
RU2592164C1 (en) Gear wheel
RU2632368C1 (en) Gear wheel
RU2595054C1 (en) Gear wheel