ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

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 (см., например, Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика: Для студентов втузов / Г.Б. Иосилевич, П.А. Лебедев, В.С. Стреляев. - М.: Машиностроение, 1985. - 576 с., ил., стр.315, рис.20.2).
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что тело колеса между ступицей и зубчатым венцом выполнено сплошным, что приводит к неоправданному расходу материала, идущего на его изготовление, особенно при большом диаметре колеса.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело со ступицей и зубчатый венец с зубьями, причем тело между ступицей и зубчатым венцом выполнено в виде спиц (см. Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил., стр.179, рис.12.13).
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при достаточно большей ширине зубьев понижается прочность колеса, особенно при перекосах в зацеплении с парным колесом; кроме того, зубчатый венец выполнен сплошным, зубья венца соединены между собой, в то время, как при работе колеса в зацеплении участвуют только боковые поверхности отдельных зубьев, независимо от других зубьев зубчатого венца; помимо этого, выполнение зубчатого венца из связанных между собой зубьев усложняет изготовление зубчатого венца и ухудшает его ремонтопригодность.
Изобретением решается задача снижения издержек на изготовление зубчатых колес с сохранением их прочностных характеристик и повышения их ремонтопригодности.
Для этого зубчатое колесо содержит тело со ступицей и зубчатый венец с зубьями, причем тело выполнено в виде пары дисков, укрепленных на торцах ступицы; зубчатый венец выполнен из отдельных, не связанных между собой зубьев, укрепленных между дисками; зубья по высоте выполнены усеченными по своим основаниям, с сохранением рабочих участков их боковых поверхностей; диски по внешнему своему периметру выполнены с профилем, идентичным профилю зубчатого венца при зубьях с не усеченным основанием; а суммарная ширина одного зуба и толщин пары дисков равна ширине расчетного зуба для данного колеса.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатое колесо (в сечении), вид сбоку - фиг.1, фрагмент зубчатого колеса, вид с торца - фиг.2.
з
п
в
в
у
вп
На чертежах показаны: ступица 1 с посадочным отверстием 2, диски 3 и 4, зубчатый венец 5, основание 6 зуба, боковые (рабочие) поверхности 7 и 8 зуба, вершина 9 зуба, ширина В зуба, толщина В дисков, суммарная ширина В зуба 3 дисков, радиус R вершин зубьев, радиус R усеченных оснований 6 зубьев, радиус R впадин зубчатого венца с не усеченными зубьями, высота h усеченного зуба, величина Δ усечения зубьев (расчетного и фактического).
з
п
Данное зубчатое колесо работает в зацеплении с парным колесом, при этом в зацеплении участвуют не только боковые (рабочие) поверхности 7 и 8 зубьев (по их ширине В), но и внешние (профильные) поверхности дисков 3 и 4 - по ширине В(толщине дисков). Тем самым диски 3 и 4 являются не только телом колеса, но и частью его зубчатого венца. Выполнение зубьев 5 усеченными и исключение из их боковых поверхностей нерабочих участков позволяет экономить материал, идущий на их изготовление.
Выполнение зубчатого венца из отдельных, не связанных между собой зубьев облегчает ремонт зубчатого венца.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет оптимизировать его конструкцию, снизить количество материала на его изготовление и издержки при его изготовлении, а также повысить ремонтопригодность колеса.