27.06.2013
216.012.513f

ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к средствам и способам снижения вибрации, шума и колебаний зубчатых передач различного оборудования, машин, агрегатов, механизмов, насосов, турбокомпрессоров, редукторов, мультипликаторов, многоступенчатых коробок передач, колес рельсового транспорта. Зубчатое колесо состоит из обода (2) с зубьями и диска (1) со ступицей (3) и разделено равномерно по окружности кольцевым зазором, в котором равномерно по окружности вставлены упругие элементы (4) в виде сплошных цилиндрических вставок. С обеих сторон диска между ступицей (3) и ободом (2) зубчатого колеса установлены дополнительные упругодемпфирующие элементы (5) с шайбами (6) в виде колец. Крепежные средства (7, 8) выполнены с тарельчатыми пружинами (9) и размещены по окружности с радиальным зазором в средней части диска между упругими элементами, которые фиксированы в осевом направлении дополнительными упругодемпфирующими элементами. Изобретение направлено на снижение шума, вибрации, колебаний и повышение эксплуатационной надежности двигателя внутреннего сгорания, а также другого оборудования и их элементов. 3 ил.
Основные результаты: Зубчатое колесо, диск которого выполнен составным из двух частей - наружной, состоящей из обода с зубьями, и внутренней - ступицы, разделенных кольцевым зазором по окружности в средней части диска, содержащее упругие элементы и крепежные средства в отверстиях по окружности диска, отличающееся тем, что зубчатое колесо снабжено дополнительными упругодемпфирующими элементами с шайбами в виде колец, установленными с обеих сторон диска между ступицей и ободом колеса с возможностью фиксации упругих элементов в осевом направлении, крепежные средства выполнены с тарельчатыми пружинами и размещены по окружности с радиальным зазором в средней части диска между упругими элементами.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к средствам и способам снижения вибрации, шума и колебаний зубчатых передач различного оборудования, машин, агрегатов, механизмов, насосов, турбокомпрессоров, редукторов, мультипликаторов, многоступенчатых коробок передач, колес рельсового транспорта.

Известно зубчатое колесо - патент Швейцарии СН №283866, кл. F16H 55/14 [1], состоящее из обода с зубьями и диска со ступицей, разделенных равномерно по окружности кольцевым зазором, в котором равномерно по окружности вставлены упругие элементы в виде пальцев и резины.

Существенные недостатки известного зубчатого колеса [1]

1. Недопустимые угловые деформации зубчатого зацепления относительно ступицы, т.е. нарушение нормальной работы, например, газораспределительной системы, обеспечивающей открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, а также угла опережения подачи топлива в цилиндр при строго регулированных значениях, согласованных с углом поворота коленчатого вала и положением поршня, а также других элементов двигателя.

2. Неработоспособность в условиях высоких температур (при повышении температуры резины увеличивается скорость релаксации и ползучесть, а коэффициент демпфирования уменьшается [2]-45, 47-65, 136.

3. Неработоспособность при воздействии агрессивных сред (воды, масла, топлива, облучения и т.д.) и быстрое старение резины [2].

4. Саморазогрев резины (резина при знакопеременной нагрузке является источником тепла, если равновесие между выделенным теплом не устанавливается, то температура будет расти до недопустимого уровня) [2].

Известно также зубчатое колесо - заявка на изобретение №95111184 [3], состоящее из диска, обода с зубьями и ступицы, разделенных по середине диска кольцевым зазорам. То есть зубчатое колесо выполнено составным из наружной и внутренней частей, между которыми устанавливается вибродемпфирующая вставка из неметаллического материала в качестве виброакустического барьера (прототип).

Вибродемпфирующие вставки выполнены в виде цилиндрических втулок или шайб, через которые с помощью крепежных средств осуществляется соединение двух частей колеса с образованием единого узла.

Существенные недостатки зубчатого колеса [3]

1. Ограниченные возможности упругой деформации вставок (втулок) из-за ее тонкостенности. Увеличение толщины стенки вставок (втулок) возможно при уменьшении диаметра болта или увеличения их наружного диаметра. Однако уменьшение диаметра приведет к снижению коэффициента запаса прочности, а увеличению наружного диаметра препятствуют с одной стороны обод, а с другой - ступица колеса.

2. Недостаточное демпфирование вставок (втулок), которое обосновано не только ее тонкостенностью, но главным образом отсутствием дополнительных демпфирующих средств.

Указанные недостатки приводят не только к ухудшению эксплуатационной надежности двигателя, но и к аварийному состоянию.

Предлагаемое изобретение направлено на усовершенствование зубчатых колес, а именно на снижение шума, вибрации, колебаний и повышение эксплуатационной надежности двигателя внутреннего сгорания, а также другого оборудования и их элементов.

Это достигается за счет того, что

зубчатое колесо, диск которого выполнен составным из двух частей - наружной, состоящей из обода с зубьями, и внутренней - ступицы, разделенных кольцевым зазором по окружности в средней части диска, и содержащее упругие элементы и крепежные средства в отверстиях по окружности диска, согласно изобретению,

- упругие элементы выполнены в виде сплошных цилиндрических вставок, которые установлены между наружной и внутренней частями зубчатого колеса;

- зубчатое колесо содержит дополнительные упругодемпфирующие элементы с шайбами в виде колец, установленных с обеих сторон диска между ступицей и ободом колеса;

- крепежные средства выполнены с тарельчатыми пружинами и размещены по окружности с радиальным зазором в средней части диска между упругими элементами, при этом упругие элементы фиксированы в осевом направлении дополнительными упругодемпфирующими элементами.

В качестве материала упругого сплошные цилиндрического элемента - вставки и вибродемпфирующего элемента может быть, например, упругодемпфирующий металловолоконный элемент из прессованной проволоки, так называемая путанка или металлическая «резина» (МР) [2]-115, [4]-39-43 или из полимерного композиционного материала на основе, например, углепластиковых, стеклопластиковых, боросодержащих или других высокопрочных нитей, волокон.

Техническое решение поясняется чертежами, где представлены на фиг.1 диск 1 с ободом и зубьями 2, диск со ступицей 3, разделенные равномерно по окружности кольцевым зазором «В» и отверстиями «С», «D», на фиг.2 - общий вид зубчатого колеса в сборе, а на фиг.3 - его поперечный разрез.

На фиг.2-3 обозначены: 4 - упругие элементы, выполненные в виде сплошных цилиндрических вставок; 5 - дополнительные упругодемпфирующие элементы с наружными шайбами 6 в виде колец, установленные с обеих сторон диска 1 между ступицей 3 и ободом 2 колеса; 7, 8 - крепежные средства; 9 - тарельчатые пружины.

Средство - упругий элемент - в качестве виброакустического барьера выполнено в виде сплошных цилиндрических вставок 4 из вибродемпфирующего, нейтрального от воздействия высоких температур, масла, топлива, воды, облучения, а также агрессивных сред материала.

Сплошные цилиндрические вставки 4 (фиг.2, 3) установлены в отверстия «С» (фиг.1). При этом в промежутках зазоры сохраняются.

Крепежные средства 7, 8 с тарельчатыми пружинами 9 (фиг.2, 3) размещены по окружности в отверстиях «D» (фиг.1) с радиальным зазором «Е» в средней части диска 1 (фиг.2, 3).

Упругие элементы 4 (фиг.2, 3) фиксированы в осевом направлении дополнительными упругодемпфирующими элементами 5.

Зубчатое колесо работает следующим образом.

Низкочастотные колебания в зубчатых колесах передач возникают в результате неравномерности нагрузок, дисбаланса вращающихся масс, сочетания этих ошибок в колесах и шестернях, а также вследствие перекоса осей. К низкочастотным возбуждениям системы приводит действие местных накопленных и единичных ошибок на профиле зуба, расположение которых по обороту колеса носит случайный характер. Значительные колебания вызывают также неравномерность работы двигателя.

Наличие в зубчатых передачах значительного числа возмущающих сил ударного характера обуславливает интенсивные резонансные крутильные, поперечные и осевые колебания колес и шестерен передач, а также изгибные колебания деталей, например картера.

За счет упругих знакопеременных пространственных деформаций упругих сплошных цилиндрических вставок 4 (фиг.2, 3) при одновременной деформации и трении дополнительных упругодемпфирующих элементов 5 с соответствующими поверхностями диска 1 обеспечивают бесшумность в работе, низкую вибрационную активность, работу без возникновения крутильных, изгибных и осевых колебаний. Сила трения между диском 1 и упругодемпфирующими элементами 5 регулируется тарельчатыми пружинами 9.

Из представленной фиг.1 видно, что зубчатое колесо можно изготовить путем использования существующих в эксплуатации без особых затрат. Кроме того, учитывая, что диск колеса часто выполняется с отверстиями, их можно использовать для размещения упругих вставок.

Заданные характеристики предложенного зубчатого колеса по сравнению с прототипом, как следствие, способствуют повышению также надежности и увеличению срока их службы.

Идея технического решения, как отмечено выше, может быть успешно использована и в других устройствах, например в колесах вагонов метрополитена, трамваев, вагонов и другого рельсового транспорта для обеспечения их бесшумности, комфортности пассажиров, снижения вибрационной активности, увеличения надежности, срока службы.

Таким образом, какие-либо другие технические решения с указанными особенностями и отличительными признаками неизвестны.

Источники информации

1. Патент Швейцарии СН №283866, кл. F16H 55/14. 1952 г.

2. Ионов А.В. Средства снижения вибрации и шума на судах. - СПб.: ЦНИИ им. А.Н.Крылова, 2000. - 348 с.(с.45, 47-65, 136).

3. Заявка на изобретение 95111184. Дата публикации 20.04.1997. Зубчатое колесо (прототип).

4. Минасян М.А. Амортизация судовых механизмов, приборов и аппаратуры тросовыми и комбинированными виброизоляторами // Судостроение. 2004. №1 с.39-43.

Зубчатое колесо, диск которого выполнен составным из двух частей - наружной, состоящей из обода с зубьями, и внутренней - ступицы, разделенных кольцевым зазором по окружности в средней части диска, содержащее упругие элементы и крепежные средства в отверстиях по окружности диска, отличающееся тем, что зубчатое колесо снабжено дополнительными упругодемпфирующими элементами с шайбами в виде колец, установленными с обеих сторон диска между ступицей и ободом колеса с возможностью фиксации упругих элементов в осевом направлении, крепежные средства выполнены с тарельчатыми пружинами и размещены по окружности с радиальным зазором в средней части диска между упругими элементами.
ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 21.
20.02.2013
№216.012.279b

Виброуспокоитель горизонтальных колебаний

Изобретение относится к машиностроению. Виброуспокоитель содержит регулируемое упругодемпфирующее устройство с упорными фланцами и буфером между ними и регулируемую составную тягу. Составная тяга содержит ведущую и ведомую части, удлиненную гайку с контргайками. Ведущая часть тяги соединена с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475659
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.04.2013
№216.012.33f6

Канатный виброизолятор

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит упругий элемент в виде спирали из стального каната, пару наружных и пару внутренних пластин, скрепленных между собой крепежными средствами. Внутренние пластины выполнены с пазами для обхвата и фиксирования стального каната с двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478845
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.3784

Виброизолирующее устройство

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолирующее устройство содержит упругодемпфирующий элемент из непрерывного стального каната с образованием петель и дополнительные демпфирующие упругие и упругодемпфирующие элементы. Верхний и нижний опорные элементы выполнены в виде плоских прямых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479765
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.05.2013
№216.012.451c

Воздушная система турбонасосной установки гидравлического торпедного аппарата

Изобретение относится к пусковым гидравлическим торпедным аппаратам, в частности к воздушной системе турбонасосной установки. Воздушная система турбонасосной установки гидравлического торпедного аппарата содержит воздушную турбину, баллон сжатого воздуха, отсечной клапан и регулятор расхода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483269
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.06.2013
№216.012.5223

Многофазный трансформатор и способ его сборки

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в полупроводниковых преобразователях, например в выпрямителях, инверторах и преобразователях частоты, а также в электроэнергетических системах для изменения величины и повышения качества переменного напряжения. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486620
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.11.2013
№216.012.8645

Многофазный трансформатор и способ его сборки

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в полупроводниковых преобразователях, например в выпрямителях, инверторах и преобразователях частоты, в электроэнергетических системах для изменения величины и повышения качества переменного напряжения. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500051
Дата охранного документа: 27.11.2013
20.01.2014
№216.012.9765

Способ автоматизированного управления копировальным токарным станком

Способ включает генерирование управляющих сигналов, поступающих на электромагнитные муфты автоматической коробки скоростей подач станка. Для повышения универсальности и расширения области применения профиль обрабатываемой детали представляют цифровой моделью в виде координат большого числа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504456
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.03.2014
№216.012.af22

Система топливного элемента

Изобретение относится к системам топливных элементов, использующих в качестве топливного газа водород. Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение регулирования расходных характеристик системы циркуляции реагента в зависимости от требуемого для работы топливного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510549
Дата охранного документа: 27.03.2014
20.04.2014
№216.012.b8ee

Поплавковая волновая электростанция

Изобретение может быть использовано для производства электроэнергии путем преобразования энергии волн. Электростанция содержит обтекаемый герметичный поплавок 1 и вертикально расположенный внутри поплавка цилиндрический корпус 3 с размещенным в нем маятником 4. Маятник 4 подвешен к концу троса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513070
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.07.2014
№216.012.db29

Судовая электроэнергетическая установка

Изобретение относится к судостроению, в частности к электроэнергетическим установкам судов с преобразователями частоты и гребными электродвигателями. Судовая электроэнергетическая установка содержит главные двигатели или турбины, главные синхронные генераторы, обмотки статора, автоматические...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521883
Дата охранного документа: 10.07.2014
Показаны записи 1-10 из 22.
10.04.2013
№216.012.33f6

Канатный виброизолятор

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит упругий элемент в виде спирали из стального каната, пару наружных и пару внутренних пластин, скрепленных между собой крепежными средствами. Внутренние пластины выполнены с пазами для обхвата и фиксирования стального каната с двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478845
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.3784

Виброизолирующее устройство

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолирующее устройство содержит упругодемпфирующий элемент из непрерывного стального каната с образованием петель и дополнительные демпфирующие упругие и упругодемпфирующие элементы. Верхний и нижний опорные элементы выполнены в виде плоских прямых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479765
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.05.2013
№216.012.451c

Воздушная система турбонасосной установки гидравлического торпедного аппарата

Изобретение относится к пусковым гидравлическим торпедным аппаратам, в частности к воздушной системе турбонасосной установки. Воздушная система турбонасосной установки гидравлического торпедного аппарата содержит воздушную турбину, баллон сжатого воздуха, отсечной клапан и регулятор расхода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483269
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.06.2013
№216.012.5223

Многофазный трансформатор и способ его сборки

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в полупроводниковых преобразователях, например в выпрямителях, инверторах и преобразователях частоты, а также в электроэнергетических системах для изменения величины и повышения качества переменного напряжения. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486620
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.11.2013
№216.012.8645

Многофазный трансформатор и способ его сборки

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в полупроводниковых преобразователях, например в выпрямителях, инверторах и преобразователях частоты, в электроэнергетических системах для изменения величины и повышения качества переменного напряжения. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500051
Дата охранного документа: 27.11.2013
20.01.2014
№216.012.9765

Способ автоматизированного управления копировальным токарным станком

Способ включает генерирование управляющих сигналов, поступающих на электромагнитные муфты автоматической коробки скоростей подач станка. Для повышения универсальности и расширения области применения профиль обрабатываемой детали представляют цифровой моделью в виде координат большого числа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504456
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.03.2014
№216.012.af22

Система топливного элемента

Изобретение относится к системам топливных элементов, использующих в качестве топливного газа водород. Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение регулирования расходных характеристик системы циркуляции реагента в зависимости от требуемого для работы топливного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510549
Дата охранного документа: 27.03.2014
20.04.2014
№216.012.b8ee

Поплавковая волновая электростанция

Изобретение может быть использовано для производства электроэнергии путем преобразования энергии волн. Электростанция содержит обтекаемый герметичный поплавок 1 и вертикально расположенный внутри поплавка цилиндрический корпус 3 с размещенным в нем маятником 4. Маятник 4 подвешен к концу троса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513070
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.07.2014
№216.012.db29

Судовая электроэнергетическая установка

Изобретение относится к судостроению, в частности к электроэнергетическим установкам судов с преобразователями частоты и гребными электродвигателями. Судовая электроэнергетическая установка содержит главные двигатели или турбины, главные синхронные генераторы, обмотки статора, автоматические...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521883
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.08.2014
№216.012.f09d

Ударовиброизолятор

Изобретение относится к машиностроению. Ударовиброизолятор содержит упругий, упругодемпфирующий канатный, опорные и разделительные элементы и крепежные средства. Упругодемпфирующий канатный элемент выполнен в виде группы последовательно соединенных отдельных канатных виброизоляторов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527416
Дата охранного документа: 27.08.2014
+ добавить свой РИД