RU2600361C1

RU2600361C1 - Gear wheel

Info

Publication number: RU2600361C1
Application number: RU2015131895/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2016-10-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in toothed gears with coarse-grained large-diameter gear wheels with different modes of loading the teeth along circumferences of the wheels. Gear wheel consists of a body, a toothed rim with teeth and a pair of flat circular pads with outer and inner perimeters in the form of circles with outer diameters equal to the diameter of a circle of the toothed rim vertices, and the inner diameter larger than diameter of the toothed rim scallops circle fixed on the teeth end faces. On sections of the wheel circumference with impact mode of loading the teeth respective segments of the pads are shifted radially relative to the circle of the toothed rim vertices towards the wheel center.

EFFECT: provided is higher bending strength of the teeth and smoothness of the gear wheel.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами большого диаметра с разными режимами нагружения зубьев по окружностям колес.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in gears with large-diameter large-diameter gear wheels with different modes of loading the teeth around the circumference of the wheels.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1985. - 416 с., ил., стр. 341, рис. 22.27.A gear wheel is known that contains a body and a ring gear with teeth - see, for example, Dunaev P.F., Lelikov O.P. The construction of components and machine parts: Textbook. allowance for machine building. specialist. universities. - 4th ed., Revised. and add. - M .: Higher. school, 1985. - 416 p., ill., p. 341, fig. 22.27.

Недостаток такого зубчатого колеса состоит в том, что его зубья, испытывающие нагружение в процессе работы колеса в передаче, подвержены изгибающим нагрузкам, способным привести к излому зубьев.The disadvantage of such a gear wheel is that its teeth, which are subjected to loading during operation of the wheel in the transmission, are subject to bending loads that can lead to fracture of the teeth.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по А.с. СССР №1578406, кл. F16H 55/12, опубл. 15.07.90 г., Бюл. №26. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо состоит из тела, зубчатого венца с зубьями и пары плоских кольцевых накладок, наружный и внутренний периметры имеют вид окружностей, причем наружный диаметр накладок равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, а их внутренний диаметр больше диаметра окружности впадин зубьев. Накладки связывают зубья между собой, повышая тем самым их взаимную жесткость и изгибную прочность.As a prototype, a gear design according to A.S. USSR No. 1578406, class F16H 55/12, publ. 07/15/90, bull. No. 26. Its essence lies in the fact that the gear wheel consists of a body, a gear ring with teeth and a pair of flat annular overlays, the outer and inner perimeters have the appearance of circles, and the outer diameter of the overlays is equal to the diameter of the circle of the tops of the ring gear, and their inner diameter is larger than the diameter of the circumference of the depressions teeth. The pads bind the teeth together, thereby increasing their mutual stiffness and flexural strength.

Недостаток прототипа состоит в том, что наружный диаметр накладок совпадает с окружностью вершин зубьев зубчатого венца, т.е. накладки связывают зубья между собой, примыкая к их вершинам, повышая их изгибную прочность. Однако в случае наличия ударных нагрузок, действующих на зубья при работе колеса, такая связь зубьев между собой будет задавать связываемым накладками зубьям излишнюю жесткость, что будет приводить к ударам на колесо в целом, а также на механизмы, связанные кинематически с колесом. Это может приводить к поломкам механизмов (передачи и др.), связанных кинематически с колесом.The disadvantage of the prototype is that the outer diameter of the lining coincides with the circumference of the vertices of the teeth of the ring gear, i.e. overlays connect teeth among themselves, adjoining to their tops, increasing their bending strength. However, in the case of shock loads acting on the teeth during the operation of the wheel, such a connection of the teeth between themselves will give the teeth to be connected by overlays excessive rigidity, which will lead to impacts on the wheel as a whole, as well as on mechanisms that are kinematically connected to the wheel. This can lead to breakdowns of mechanisms (transmission, etc.), kinematically connected with the wheel.

Изобретением решается задача обеспечения демпфирования ударных нагрузок, действующих на зубья колеса в процессе его работы в передаче.The invention solves the problem of providing damping of shock loads acting on the teeth of the wheel in the process of its operation in gear.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок с наружным и внутренним периметрами в форме окружностей с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца и внутренним диаметром большим, чем диаметр окружности впадин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев; причем на участках окружности колеса с ударным нагружением зубьев соответствующие участки накладок смещены радиально относительно окружности вершин зубчатого венца в сторону центра колеса.To this end, the gear wheel contains a body, a ring gear with teeth and a pair of flat annular linings with outer and inner perimeters in the form of circles with an outer diameter equal to the diameter of the circle of the tops of the ring gear and an inner diameter larger than the diameter of the circle of the valleys of the ring gear mounted on the ends of the teeth ; moreover, in sections of the circumference of the wheel with shock loading of the teeth, the corresponding sections of the plates are shifted radially relative to the circumference of the vertices of the ring gear towards the center of the wheel.

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, зубчатый венец с зубьями, плоские кольцевые накладки 3 и 4, ширина а накладок, группы зубьев зубчатого венца с безударным нагружением - I и III, группы зубьев зубчатого венца с ударным нагружением - II и IV, величина смещений - C₁ и С₂ - участков накладок.The drawing shows: the body 1, the ring gear with teeth, the flat annular lining 3 and 4, the width of a pad, band toothing the teeth with bumpless loading - I and III, the group toothing the teeth with shock loading - II and IV, the displacement quantity - C ₁ and C ₂ - sections of overlays.

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару плоских кольцевых накладок 3 и 4 шириной а. Наружный и внутренний периметры накладок имеют форму окружностей. Внутренние диаметры накладок больше диаметра окружности впадин зубчатого венца. Наружные диаметры участков накладок по окружности колеса, где на зубья колеса действуют номинальные (безударные) нагрузки - группы зубьев зубчатого венца I и III - совпадают с диаметром окружности вершин зубчатого венца. А на участках окружности колеса, где действуют ударные нагрузки - группы зубьев II и IV - соответствующие участки накладок смещены радиально от окружности вершин зубчатого венца в сторону центра колеса (смещения C₁ и С₂). Величина этих смещений определяется, исходя из величины ударных нагрузок, а также с учетом параметров зубьев колеса.The gear wheel contains a body 1, a ring gear with teeth 2 and a pair of flat annular overlays 3 and 4 of width a . The outer and inner perimeters of the pads have the shape of circles. The inner diameters of the pads are larger than the diameter of the circumference of the depressions of the ring gear. The outer diameters of the lining sections around the circumference of the wheel, where the nominal (unstressed) loads act on the teeth of the wheel — the groups of teeth of the ring gear I and III — coincide with the diameter of the circle of the tops of the ring gear. And in the parts of the wheel circumference where impact loads act - groups of teeth II and IV - the corresponding parts of the plates are shifted radially from the circumference of the tops of the ring gear towards the center of the wheel (offsets C ₁ and C ₂ ). The magnitude of these displacements is determined based on the magnitude of the shock loads, as well as taking into account the parameters of the teeth of the wheel.

При работе колеса в передаче, в режиме его нагружения, кольцевые накладки 3 и 4 связывают зубья 2 колеса между собой, повышая тем самым их изгибную прочность и стойкость к изломам. Смещения (С₁ и С₂) участков накладок, связывающих зубья на участках, где на них действуют ударные нагрузки, позволяет снизить их излишнюю жесткость и тем самым демпфировать ударные нагрузки, действующие на зубья.When the wheel is in gear, in the mode of its loading, the ring pads 3 and 4 connect the teeth 2 of the wheel to each other, thereby increasing their bending strength and resistance to kinks. The displacement (C ₁ and C ₂ ) of the sections of the linings connecting the teeth in the areas where they are impacted, reduces their excessive rigidity and thereby dampen the impact forces acting on the teeth.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет не только повысить изгибную прочность зубьев и их устойчивость к изломам, но и позволяет демпфировать ударные нагрузки, действующие на зубья колеса при его работе в передаче, тем самым повышается плавность работы колеса и механизмов, кинематически связанных с колесом.Compared with the prototype, the proposed design of the gear wheel allows not only to increase the flexural strength of the teeth and their resistance to kinks, but also allows you to dampen shock loads acting on the teeth of the wheel during its operation in gear, thereby increasing the smoothness of the wheel and mechanisms kinematically associated with the wheel.

Claims

A gear wheel, mainly large-modular large diameter, containing a body, a gear ring with teeth and a pair of flat annular overlays with outer and inner perimeters in the form of circles with an outer diameter equal to the diameter of the circle of the tops of the ring gear and an inner diameter larger than the diameter of the circle of the valleys of the ring gear mounted on the ends of the teeth, characterized in that in the sections of the circumference of the gear wheel with shock loading of the teeth, the corresponding sections of the flat annular overlays are offset radially relative to the circumference of the gear ring vertices toward the center of the gear.