ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА
GEARING

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к зубчатым передачам, и может быть использовано в тяжелонагруженных передачах с цилиндрическими колесами.
Известна зубчатая передача, включающая пару сопряженных зубчатых колес, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца с зубьями - см., например, Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил., стр.154).
Недостаток данной конструкции состоит в том, что при тяжелых режимах работы передачи зубья зубчатых колес испытывают большие изгибные моменты, способные привести к излому зубьев и выходу передачи из строя.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по а.с. СССР №1578406, кл. F16H 55/12, опубл. 15.07.1990 г., бюл. №26. Сущность его состоит в том, что колесо состоит из тела и зубчатого венца с зубьями, на торцах которых установлена пара кольцевых накладок, повышающих изгибную прочность зубьев.
Недостаток прототипа состоит в том, что из пары таких колес - с кольцевыми накладками подобного исполнения - невозможно составить зубчатую пару, так как колеса не смогут войти во взаимное зацепление из-за того, что кольцевые накладки будут упираться своими внешними окружностями друг в друга и в вершины зубьев сопрягаемого колеса. Поэтому в передаче можно применить только одно зубчатое колесо с торцевыми накладками, зубья второго зубчатого колеса будут лишены накладок, повышающих их изгибную прочность.
Изобретением решается задача повышения изгибной прочности зубьев обоих зубчатых колес зубчатой передачи.
1
2
3
3
Зубчатая передача содержит пару сопряженных зубчатых колес, состоящих из тела (1, 2) и зубчатого венца с зубьями, у каждого колеса на торцах зубьев и части тела, примыкающего к зубчатому венцу, жестко укреплена пара торцевых кольцевых накладок (3, 4 и 5, 6). Наружный диаметр накладок (3, 4) одного колеса выполнен с зазором Δ относительно диаметра его начальной (делительной) окружности 7; ширина головок 8 зубьев второго колеса - на участке от их вершин 9 до начальной (делительной) окружности 7 - выполнена с зазором Δ относительно накладок 3, 4 первого колеса; ножки 10 зубьев второго колеса выполнены уширенными с образованием зазоров Δ между торцами головок 11 зубьев первого колеса и накладками 5, 6 второго колеса; участки (12) тела 2 второго колеса, примыкающие к его зубчатому венцу, выполнены с уширением 2Δ=2Δ, равным уширению ножек зубьев второго колеса.
Работает данная зубчатая передача следующим образом. При зацеплении зубчатых колес передачи нагрузка, передаваемая в передаче, воспринимается зубьями зубчатых колес, часть этой нагрузки, действующей изгибающее на зубья, передается зубьями на кольцевые торцевые накладки (3, 4 и 5, 6). Зуб зубчатого колеса рассматривается при его расчетах как балка с одним защемленным концом. При данной конструкции зубчатых колес кольцевые накладки перекрывают ножки зубьев (половину зубьев), при этом плечо максимальной нагружающей силы, воспринимаемой зубом (в вершине зубьев), уменьшается в два раза; тем самым повышается изгибная прочность зубьев. Наличие зазоров между торцами зубьев и торцевыми накладками колес предотвращает их взаимное зацепление и заклинивание; наличие зазора между накладками обоих колес предотвращает их взаимное зацепление.
По сравнению с прототипом, данная конструкция зубчатой передачи - за счет наличия торцевых накладок не у одного, а у обоих колес - позволяет повысить изгибную прочность зубьев не одного, а обоих колес и обеспечить их равнопрочность, особенно при небольшом передаточном отношении зубчатой передачи и небольшой разнице в количестве зубьев колес.