SU1811570A3

SU1811570A3 - Зубчатое колесо с демпфирующим ободом и зубьями

Info

Publication number: SU1811570A3
Application number: SU904818404A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr M Krasilnikov; Valerij M Sidorin; Yurij A Shved; Semen L Kuzmis; Galina V Kostrova; Anatolij V Konoplev; Igor V Mikhalev
Original assignee: Kpacильhиkob Aлekcahдp Makcиmobич
Priority date: 1990-04-24
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1993-04-23

Description

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано во всех видах зубчатых зацеплений и передач машин, механизмов и устройств.

Целью изобретения является повышение долговечности и уменьшение шума.

Эта цель.достигается тем, что обод выполнен с шириной, выбранной равной ширине зубчатого венца и толщиной на торцах колеса, представляющей собой острые, кромки и монотонно возрастающей по прямолинейным или криволинейным образующим в направлении к диску колеса, с торцов обода и зубьев выполнены глухие полости с образованием острых кромок на торцах зубьев, а поверхность головок зубьев выполнена с волнообразным постоянным или переменным профилем, имеющим высоту волны в диапазоне 0,05,..0,15 высоты зуба.

Для достижения этой цели кромки на внутренней поверхности обода, образованные глухими полостями в зубьях, выполнены с фасками или скруглены.

На фиг.1 изображен общий вид колеса в аксонометрии; на фиг.2 - совмещенный продольный разрез (по зубу и впадине) зуб'чатого колеса с демпфирующим ободом и демпфирующими зубьями, к которому крутящий момент Мк (нагрузка) от вала подведен с двух сторон (по 0,5 М_к с каждой стороны); на фиг.З - зубчатое колесо на фиг.2, вид сбоку; на фиг.4 - зубчатое колесо на фиг.2, вид сверху; на фиг.5 - зубчатое колесо на фиг.2, разрез А-А; на фиг.6 - зубчатое колесо на фиг.З разрез Б-Б: на Фиг.7

1811570 АЗ совмещенный продольный разрез (по зубу и впадине) зубчатого колеса с демпфирующим ободом и демпфирующими зубьями, к которому крутящий момент М_к (нагрузка) от вала подведен с одной стороны; на фиг.8 зубчатое колесо на фиг.7, вид сбоку; на фиг.9 - зубчатое колесо на фиг.7, вид сверху; на фиг. 10 - зубчатое колесо на фиг.7, разрез А-А; на фиг.11 - зубчатое колесо на фиг.8, разрез Б-Б.

Зубчатые колеса 1 (фиг.2,7) крепятся на валах 4 демпфирующими ступицами 5 прессовым соединением.

Предлагаемые разновидности конструкций зубчатых колес с демпфирующими ободьями и зубьями созданы на базе действующих конструкций обычных (жестких) зубчатых колес. Однако это не ограничивает создание новых конструкций, отличных в меньшую сторону от габаритов существующих конструкций.

Фиг. 2,3,4,5,6 и 7.8,9,10,11- изображают два аналогичных цилиндрических прямозубых колеса с одними и теми же обозначениями элементов, но с той лишь разницей, что для получения эффекта контактной прочности при различных схемах нагружения колеса, длины И и 1г (фиг. 2,7) демпфирующих участков ободьев колес имеют разные соотношения.

При равновеликой двусторонней нагрузке (фиг.2) диск 6, толщиной t находится посередине обода 2 и колесо имеет поперечную плоскость симметрии. Во всех других случаях схемы нагружения, включая схему, изображенную на фиг.7, диск 6 смещен относительно середины обода и колесо не имеет указанной плоскости симметрии.

В дальнейшем описание изобретения ведется со ссылкой на фиг.2,3,4,5,6, однако описание будет справедливым и для фиг. 7,8,9,10,11, кроме особо отраженных положений.

В ободе 2 (фиг.2) пониженной переменной жесткости, в зоне расположения зубьев

3. выполнены глухие прорези-полости П, расширяющиеся как в сторону торцов, так и в сторону внутренней поверхности обода.

Переменная толщина h обода имеет предельно малую величину на торцах, то есть, торцы являются острыми, образованными пересечением образующих - прямой i и кривой q - под углом а < 90°.

Зубчатое колесо работает следующим образом. Окружное усилие зубом и ободом передается начиная с их кромок, расположенных на стороне подвода нагрузки к колесу от вала второго колеса, находящегося в зацеплении.

Поскольку кромки зубьев и обода имеют предельно малую толщину, а, следовательно, большую податливость, то они не в состоянии принять на себя и передать сколько-нибудь значительную часть окружного усилия. Поэтому вступают в работу смежные с кромками участки зуба и обода, которые менее податливы, а, следовательно, принимают на себя и передают более значительную часть окружного усилия и так далее.

При этом эпюра окружного усилия на зубе имеет волнообразную форму, начиная от предельно малой величины на торцах с монотонным возрастанием до максимальной - в глубине контакта. Такое распределение контактных давлений повышает долговечность зубьев по части их усталостной прочности от изгибной нагрузки.

Пониженная переменная жесткость обода и зубьев повышает износостойкость рабочей поверхности зубьев, так как при этом уменьшается работа микросмещения контактирующих поверхностей зубьев, связанная с их деформацией при нагружении.

Кроме того, пониженная переменная жесткость обода и зубьев повышает их демпфирующую способность, а следовательно, понижаются пики высоких напряжений в зубьях от неравномерности передаваемой нагрузки. Это также повышает долговечность зубьев.

Claims

Формула изобретения

1. Зубчатое колесо с демпфирующим ободом и зубьями, содержащее ступицу, диск и обод с венцом, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности и уменьшения шума, обод выполнен с шириной, равной ширине зубчатого венца, и толщиной на торцах колеса, представляющей собой острые кромки и монотонно возрастающей по прямолинейным или криволинейным образующим в направлении к диску колеса, с торцов обода и зубьев выполнены глухие полости с образованием острых кромок на торцах зубьев, а поверхность головок зубьев выполнена с волнообразным или переменным профилем, имеющим высоту волны в диапазоне 0,05-0,15 высоты зуба.
2. Колесо по п.1,отличающееся тем, что кромки на внутренней поверхности обода, образованные глухими полостями в зубьях, выполнены с фасками или скруглены.

Фиг.7