ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в нереверсивных зубчатых передачах.
Известно зубчатое колесо, включающее зубчатый венец с зубьями, имеющими пару боковых рабочих поверхностей, посредством которых оно сопрягается с парным зубчатым колесом зубчатой передачи, причем профили рабочих поверхностей выполнены одинаковыми и идентичными расчетному для данной передачи (см., например, Березовский Ю.Н. и др. Детали машин: Учебник для машиностроительных техникумов / Ю.Н.Березовский, Д.В.Чернилевский, М.С.Петров / Под ред. Н.А.Бородина. - М.: Машиностроение, 1983. - 384 с., ил., стр.74, рис.4.13).
Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что в случае нереверсивной зубчатой передачи одна из боковых поверхностей зубьев является нерабочей и в процессе зацепления сопрягающихся при работе зубьев не участвует, поэтому нет необходимости выполнять профили этих поверхностей идентичными рабочим поверхностям, усложняя тем самым конструкцию зубчатого колеса и выполняя при его изготовлении такие же технологические операции, как и для зубчатого колеса реверсивной передачи.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, включающего зубчатый венец с зубьями, имеющими пару боковых поверхностей, посредством которых оно сопрягается с парным зубчатым колесом зубчатой передачи, причем профили рабочих поверхностей выполнены одинаковыми и идентичными расчетному для данной передачи (см. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 560 с., ил., стр.122).
Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что в случае нереверсивной зубчатой передачи одна из боковых поверхностей зубьев является нерабочей и в процессе зацепления сопрягающихся при работе зубьев не участвует, поэтому нет необходимости выполнять профили этих поверхностей идентичными рабочей поверхности, усложняя тем самым конструкцию зубчатого колеса и выполняя при его изготовлении такие же технологические операции, как и для зубчатого колеса реверсивной передачи.
Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек при его изготовлении.
Это достигается тем, что зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, имеющими боковую рабочую и боковую нерабочую поверхности, причем у каждого зуба профиль боковой рабочей поверхности идентичен расчетному для данного колеса, а профиль боковой нерабочей поверхности выполнен в виде плоскости, соединяющей вершину зуба с его основанием, с сохранением переходной галтели в области основания, причем плоскость пересекает вершину зуба по оси его симметрии.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен зуб зубчатого колеса нереверсивной зубчатой передачи - вид с торца зуба.
На чертеже показаны: тело 1 колеса; зуб 2; основание 3 зуба; вершина 4 зуба; боковая рабочая поверхность 5; теоретический профиль 6 рабочей поверхности; боковая нерабочая поверхность 7; галтели 8, 9; расчетный размер (S) вершины зуба.
Работает данное зубчатое колесо следующим образом. Зубья 2 колеса воспринимают (и передают) нагрузку посредством своих рабочих поверхностей 5, поверхность 7 (плоскость) в работе зуба не участвует. При вращении ω1 зубчатое колесо является ведущим звеном в передаче, а при вращении ω2 - ведомым. Пересечение вершины 4 плоскостью 7 по оси симметрии зуба наиболее оптимально для обеспечение снижения материалоемкости колеса и одновременного сохранения его изгибной прочности и жесткости.
По сравнению с прототипом, данное зубчатое колесо более просто по конструкции, требует меньшего расхода материальных и временных затрат на его изготовление.