ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в тяжело нагруженных зубчатых передачах, подверженных ударным нагрузкам.
Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Общетехнический справочник / Под ред. Е.А. Скороходова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 415 с., ил. (Серия справочников для рабочих)», стр. 287, рис. 18, а.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что зубья колеса, особенно тяжело нагруженного, подвержены изгибающим нагрузкам, способным привести к излому зубьев.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских цилиндрических кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев, с примыканием к их вершинам - см. А.С. СССР №1578406, кл. F16H 55/12, опубл. 15.07.90 г., Бюл. №26. Накладки, связывающие зубья колеса между собой, повышают их взаимную жесткость и изгибающую прочность.
Недостаток прототипа состоит в том, что кольцевые накладки, связывающие между собой зубья колеса и повышающие их взаимную жесткость, имеют форму наружных и внутренних профилей в форме окружностей с одинаковыми радиусами и одинаковой кривизной по всей окружности колеса, эквидистантных по отношению к окружности колеса. В случае воздействия на зубья колеса ударных нагрузок, выполнение кольцевых накладок подобной формы будет задавать зубьям колеса излишнюю жесткость, что будет приводить к ударам на колесо в целом, что, в свою очередь, будет приводить к ударам на вал, на котором установлено колесо, и механизм, с которым этот вал связан.
Изобретением решается задача обеспечения демпфирования ударных нагрузок, воздействующих на зубья колеса в процессе его работы.
Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев с примыканием к их вершинам; причем участки накладок, расположенные между соседними зубьями, имеют кривизну внешнего профиля большую, чем кривизна окружности вершин зубчатого венца колеса, а кривизна внутреннего профиля накладок эквидистантна кривизне их внешнего профиля.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен: фрагмент зубчатого колеса - вид с торца (фиг. 1) и сечение фрагмента колеса - вид сбоку (фиг. 2).
а
1
2
На чертеже показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, кольцевые накладки 3 и 4, окружность 5 вершин зубчатого венца, окружность 6 оснований зубчатого венца; высота h зубьев, ширина  кольцевых накладок, радиусы R и R изогнутых участков накладок.
а
1
2
Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 высотой h и пару плоских кольцевых накладок 3 и 4 шириной , укрепленных на торцах зубьев, с примыканием к их вершинам. Участки накладок, расположенные между соседними зубьями, имеют кривизну внешнего профиля большую, чем кривизна окружности вершин зубчатого венца колеса (имеют радиус R), а кривизна внутреннего профиля накладок эквидистантна кривизне их внешнего профиля (имеют радиус R). Эти участки пластин изогнуты в сторону периферии зубчатого колеса и сегментарно перекрывают окружность вершин 5 зубчатого венца колеса.
При работе колеса в передаче, в режиме его нагружения, кольцевые накладки 3 и 4, укрепленные на торцах зубьев 2 зубчатого венца колеса, связывают зубья зубчатого венца, повышая их взаимную жесткость и изгибную прочность. Выполнение участков накладок, расположенных между соседними зубьями, с увеличенной кривизной, позволяет демпфировать ударные нагрузки, воздействующие на зубья колеса и зубчатые колеса в целом в процессе его работы в передаче, т.к. при увеличенной кривизне участков накладок, расположенных между соседними зубьями, они способны (эти участки накладок) к изгибанию в плоскости вращения колеса.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса - за счет предлагаемого исполнения кольцевых накладок - позволяет демпфировать ударные нагрузки, возникающие при работе колеса в передаче в режиме его нагружения. Это повышает надежность работы зубчатого колеса и плавность его работы.