Результат интеллектуальной деятельности: ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело со ступицей и зубчатый венец с зубьями, изготовленные из одной заготовки - см., например, «Общетехнический справочник / Под ред. Скороходова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 415 с., ил. (Серия справочников для рабочих)», стр.287.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при крупномодульных зубьях увеличивается величина изгибающих моментов, действующих на зубья, способные привести к их излому.

В качестве прототипа взята конструкция составного зубчатого колеса, у которого тело со ступицей и зубчатый венец изготавливаются раздельно, с последующей сборкой в единое целое, а зубчатый венец состоит из венцевого колеса с зубьями по его внешнему периметру - см. «Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Б.А. Тайца. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. - 464 с.: ил.,» стр.36.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при крупномодульных зубьях увеличиваются изгибающие нагрузки на зубья, способные привести к их поломке.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек на его изготовление.

Для этого зубчатое колесо содержит тело в виде диска со ступицей и зубчатый венец, причем наружный диаметр диска равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, зубчатый венец выполнен в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев зубчатого венца, наружный профиль кольца соответствует профилю зубчатого венца, кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска, а на внутренней поверхности профильного кольца и торце диска укреплено цилиндрическое кольцо с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру профильного кольца, и шириной, равной ширине этого кольца.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: зубчатое колесо - вид с торца (фиг.1) и то же колесо - вид сбоку (фиг.2).

На чертежах показаны: диск 1 тела, ступица 2, зубчатый венец 3 с зубьями 4, цилиндрическое кольцо 5; ширина В зубчатого венца; диаметр Д_в окружности вершин зубчатого венца; диаметр Д_вп окружности впадин зубчатого венца; диаметр Д внутренней окружности профильного кольца (зубчатого венца); толщина С полосы, из которой изготовлен зубчатый венец 3.

Зубчатое колесо состоит из тела в виде диска 1 со ступицей 2 и зубчатого венца 3 с зубьями 4, выполненного в виде профильного кольца из полосы шириной В, равной ширине зубьев зубчатого венца, и толщиной С (выбираемой с учетом обеспечения жесткости зубчатого венца); наружный диаметр кольца равен диаметру Д_в окружности вершин зубчатого венца; наружный профиль кольца соответствует профилю зубчатого венца с диаметром окружности впадин Д_вп зубчатого венца; внутренний диаметр Д кольца соответствует диаметру окружности впадин зубчатого венца Д_вп минус двойная толщина С полосы. Профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска 1 тела колеса. На внутренней поверхности профильного кольца и торце диска укреплено цилиндрическое кольцо 5 с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру Д профильного кольца, и шириной, равной ширине В этого кольца. Наличие цилиндрического кольца 5 позволяет повысить жесткость зубчатого венца 3 (профильного кольца) и увеличить величину нагрузок, передаваемых (воспринимаемых) зубьями зубчатого венца.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса оптимальна при крупномодульных узких зубьях малонагруженных зубчатых колес. Она позволяет снизить материальные затраты при изготовлении подобных зубчатых колес.