RU2595214C1

RU2595214C1 - Gear wheel

Info

Publication number: RU2595214C1
Application number: RU2015121677/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2016-08-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly, to gear transmissions with wheels of large diameter and with wide rims. Gear wheel comprises hub body in form of disk and rim wheel with rim, width of which is greater than thickness of disc of body. In area of engagement of wheel with paired wheel gearing, on side of inner surface of wheel rim and on both ends of disc of body, there is a pair of support elements. Elements are fixed relative to rotating tooth wheel. Surfaces of said elements facing inner surface of wheel rim, equidistant to said surface and adjacent thereto through antifriction gaskets.

EFFECT: higher strength.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра и с широкими зубчатыми венцами.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in gears with large diameter wheels and with wide gear crowns.

Известно зубчатое колесо, состоящее из ступицы, тела в виде диска и зубчатого венца с зубьями, расположенного по окружности диска тела; а толщина диска равна ширине зубчатого венца - см., например, «Общетехнический справочник / Под ред. Е.А. Скороходова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 415 с., ил. (Серия справочников для рабочих)», стр. 287, рис. 18, а.Known gear wheel, consisting of a hub, a body in the form of a disk and a gear ring with teeth, located around the circumference of the body disk; and the thickness of the disk is equal to the width of the ring gear - see, for example, "General Technical Reference / Ed. E.A. Skorokhodova - 2nd ed., Revised. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1982. - 415 p., Ill. (Series of reference books for workers), p. 287, fig. 18 a.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что зубчатый венец, при работе в зацеплении с парным колесом передачи, подвержен нагрузкам, стремящимся развернуть его в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения колеса, например - при переносе осей передачи. Это требует усиливать прочность тела колеса (диска), в частности - за счет увеличения его толщины. А это требует дополнительного расхода материала, идущего на изготовление диска, что увеличивает его материалоемкость и издержки на изготовление зубчатого колеса в целом.The disadvantage of this design of the gear wheel is that the gear ring, when working in engagement with the twin gear wheel, is subject to loads tending to deploy it in a plane perpendicular to the plane of rotation of the wheel, for example, when transferring gear axles. This requires strengthening the strength of the body of the wheel (disk), in particular - by increasing its thickness. And this requires additional consumption of material going to the manufacture of the disk, which increases its material consumption and the cost of manufacturing the gear wheel as a whole.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, состоящего из ступицы, тела в виде диска, венцового колеса и зубчатого венца с зубьями, причем ширина венцового колеса и зубчатого венца больше, чем толщина диска тела - см. «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», стр. 178, рис. 12.12, а.As a prototype, the design of the gear wheel, consisting of a hub, a body in the form of a disk, a crown wheel and a ring gear with teeth, is taken, moreover, the width of the ring wheel and ring gear is greater than the thickness of the body disk - see “P. Guzenkov. Machine details: Textbook. for universities. - 4th ed., Rev. M .: Higher. school, 1986. - 359 pp., ill. ”, p. 178, fig. 12.12, a.

Недостаток прототипа состоит в том, что венцовое колесо и зубчатый венец, укрепленный на этом венцовом колесе, при работе колеса в зацеплении с парным зубчатым колесом, испытывают в области зоны парного зацепления изгибающие нагрузки, направленные поперек *** плоскости вращения колес. Влияние этих нагрузок тем больше, чем больше ширина зубчатого венца. Эти нагрузки увеличиваются при взаимном перекашивании осей парных зубчатых колес. Для нейтрализации этих нагрузок приходится увеличивать прочность венцового колеса и зубчатого венца, что приводит к увеличению их материалоемкости и увеличивает в целом затраты на изготовление колеса.The disadvantage of the prototype is that the crown wheel and the gear crown mounted on this crown wheel, when the wheel is engaged with a pair of gears, they experience bending loads in the area of the pair of gears directed across the *** plane of rotation of the wheels. The influence of these loads is greater, the greater the width of the ring gear. These loads increase with the mutual distortion of the axes of the pair of gears. To neutralize these loads, it is necessary to increase the strength of the crown wheel and ring gear, which leads to an increase in their material consumption and increases the overall cost of manufacturing the wheel.

Изобретением решается задача повышения прочности зубчатого колеса и снижения издержек на его изготовление.The invention solves the problem of increasing the strength of the gear wheel and reducing the cost of its manufacture.

Для этого зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде диска и венцовое колесо с зубчатым венцом, ширина которых больше толщины диска тела; причем в области зацепления колеса с парным колесом зубчатой передачи, со стороны внутренней поверхности венцового колеса и с обоих торцов диска тела, расположена пара опорных элементов, укрепленных неподвижно относительно вращающегося зубчатого колеса; поверхности этих элементов, обращенные в сторону внутренней поверхности венцового колеса, эквидистантны этой поверхности и прилегают к ней, посредством антифрикционных прокладок, укрепленных на поверхностях элементов.For this, the gear wheel contains a hub, a disk body and a ring gear with a ring gear, the width of which is greater than the thickness of the body disk; moreover, in the area of engagement of the wheel with the pair of gear wheels, from the side of the inner surface of the crown wheel and from both ends of the disc of the body, there is a pair of support elements fixed motionless relative to the rotating gear; the surfaces of these elements, facing the inner surface of the crown wheel, are equidistant to this surface and adhere to it by means of antifriction gaskets mounted on the surfaces of the elements.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатое колесо (вид с торца) - фиг. 1, то же (вид сбоку, в сечении) - фиг. 2.The invention is illustrated in the drawing, which shows: gear (end view) - Fig. 1, the same (side view, in cross section) - FIG. 2.

На чертеже показаны: зубчатое колесо 1, ступица 2, тело в виде диска 3, венцовое колесо 4, зубчатый венец 5, парное зубчатое колесо 6, опорные элементы 7, корпус 8 передачи, антифрикционная вставка; область зацепления L; угол α перекрытия поверхности венцового колеса (4).The drawing shows: a gear wheel 1, a hub 2, a body in the form of a disk 3, a ring gear 4, a ring gear 5, a pair of gears 6, support elements 7, a transmission housing 8, an anti-friction insert; engagement area L; the angle α of the overlapping surface of the crown wheel (4).

Зубчатое колесо 1 состоит из ступицы 2, тела в виде диска 3, венцового колеса 4 и зубчатого венца 5; колесо 1 находится в зацеплении с парным зубчатым колесом 6. В области зацепления L парных зубчатых колес (1 и 6), со стороны внутренней поверхности венцового колеса 4 и с обоих торцов диска 3, расположена пара опорных элементов 7, укрепленных на корпусе 8 передачи неподвижно относительно вращающегося колеса 1; поверхности элементов 7, обращенные в сторону внутренней поверхности венцового колеса 4, эквидистантны этой поверхности и прилегают к ней посредством антифрикционных прокладок 9, укрепленных на поверхности элементов 7.The gear wheel 1 consists of a hub 2, a body in the form of a disk 3, a ring gear 4 and a ring gear 5; the wheel 1 is meshed with a pair of gears 6. In the area of engagement L of the pair of gears (1 and 6), on the side of the inner surface of the crown gear 4 and on both ends of the disk 3, there is a pair of support elements 7 fixed to the gear housing 8 relative to the rotating wheel 1; the surfaces of the elements 7 facing the inner surface of the crown wheel 4 are equidistant to this surface and adhere to it by means of anti-friction linings 9 mounted on the surface of the elements 7.

При работе зубчатого колеса, нагрузки, стремящиеся перекосить зубчатый венец 5 (и венцовое колесо 4, на котором укреплен этот зубчатый венец) - при перекосе осей колес 1 и 6 и т.п. - воспринимаются парой опорных элементов 7, устраняющих возможные перекосы. А наличие антифрикционных прокладок 9 позволяет снизить трение между элементами 7 и внутренней поверхностью венцового колеса 4 до минимума. Антифрикционные прокладки 9 выполняются из маслобензостойкого материала, устойчивого к воздействию смазочного материала, используемого для смазывания зубчатых колес 1 и 6 передачи; а присутствие самого смазочного материала будет способствовать еще большему снижению трения между антифрикционными прокладками 9 и поверхностью венцового колеса 4.When the gear wheel is working, loads tending to skew the gear ring 5 (and the crown gear 4 on which this gear ring is mounted) - when the axles of the wheels 1 and 6 are skewed, etc. - are perceived by a pair of supporting elements 7, eliminating possible distortions. And the presence of anti-friction linings 9 can reduce friction between the elements 7 and the inner surface of the crown wheel 4 to a minimum. Antifriction pads 9 are made of oil-resistant material resistant to the effects of the lubricant used to lubricate gears 1 and 6 of the gear; and the presence of the lubricant itself will further reduce friction between the anti-friction linings 9 and the surface of the crown wheel 4.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет (за счет наличия опорных элементов) нейтрализовать воздействие перекашивающих нагрузок, действующих на зубчатый венец (и венцовое колесо). Это позволяет обеспечивать прочность колеса без увеличения его материалоемкости (не увеличивать толщину диска тела, а также - толщину венцового колеса). Установка опорных элементов, на которые опирается венцовое колесо в области зоны зацепления зубчатых колес, увеличивает расходы на изготовление колеса весьма незначительно, т.к. величина зоны зацепления L парных колес весьма незначительна по сравнению с величиной окружности колеса. А прилегание опорных элементов по всей длине L зоны зацепления парных колес повышает жесткость сопряжения парных колес. Все это, в целом, позволяет снизить издержки на изготовление колеса.Compared with the prototype, the proposed design of the gear wheel allows (due to the presence of supporting elements) to neutralize the effect of the skew loads acting on the gear ring (and the crown wheel). This allows you to ensure the strength of the wheel without increasing its material consumption (not to increase the thickness of the disk of the body, as well as the thickness of the crown wheel). The installation of support elements, on which the crown wheel rests in the region of the gearing zone, increases the cost of manufacturing the wheel very slightly, because the size of the engagement zone L of the pair of wheels is very small compared with the size of the circumference of the wheel. And the fit of the supporting elements along the entire length L of the engagement zone of the pair of wheels increases the stiffness of the pairing of the pair of wheels. All this, in general, can reduce the cost of manufacturing the wheel.

Claims

A gear wheel containing a hub, a disk-shaped body and a ring gear with a gear rim, the width of which is greater than the thickness of the body disc, characterized in that in the area of the gear engagement zone with the gear pair, on the inner surface of the ring gear, on both sides of the ends body disk, a pair of support elements is located, fixed motionless relative to the rotating gear; the surfaces of these elements, facing the inner surface of the crown wheel, are equidistant to this surface and adhere to it through antifriction gaskets mounted on the surfaces of the elements.