ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
TOOTH-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, изготовленные из одной заготовки - см., например, «Общетехнический справочник / Под ред. Скороходова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 415 с., ил. (Серия справочников для рабочих)», стр.287.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при крупномодульных зубьях увеличивается величина изгибающих моментов, действующих на зубья, способные привести к их излому.
В качестве прототипа взята конструкция составного зубчатого колеса, у которого тело со ступицей и зубчатый венец изготавливаются раздельно, с последующей сборкой в единое целое, а зубчатый венец состоит из венцевого колеса с зубьями по его внешнему периметру - см. «Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Б.А. Тайца. - 3-е изд., перераб. и допол. - М.: Машиностроение, 1990. - 464 с.: ил.», стр.36.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при крупномодульных зубьях увеличиваются изгибающие нагрузки на зубья, способные привести к их поломке.
Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек на его изготовление.
Для этого зубчатое колесо содержит тело в виде диска со ступицей и зубчатый венец, причем наружный диаметр диска равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, зубчатый венец выполнен в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев зубчатого венца; наружный профиль кольца соответствует профилю зубчатого венца; кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска; на торце внутренней поверхности профильного кольца, удаленном от диска, и торце диска укреплено конусное кольцо, суживающееся в сторону диска.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатое колесо - вид с торца (фиг.1) и то же колесо - вид сбоку (фиг.2).
В
ВП
К
На чертеже показаны: диск 1 тела, ступица 2, зубчатый венец 3 с зубьями 4, конусное кольцо 5; ширина В зубчатого венца; диаметр Д окружности вершин зубчатого венца; диаметр Д окружности впадин зубчатого венца; диаметр Д внутренней окружности профильного кольца (зубчатого венца); толщина С полосы, из которой изготовлен зубчатый венец 3; малый диаметр Д конусного кольца.
В
ВП
ВП
Зубчатое колесо состоит из тела в виде диска 1 со ступицей 2 и зубчатого венца 3 с зубьями 4, выполненного из полосы шириной В, равной ширине зубьев зубчатого венца и толщиной С (выбираемой с учетом обеспечения жесткости зубчатого венца); наружный диаметр кольца равен диаметру Д окружности вершин зубчатого венца; наружный профиль кольца соответствует профилю зубчатого венца с диаметром окружности впадин Д зубчатого венца; внутренний диаметр Д кольца соответствует диаметру окружности впадин зубчатого венца Д минус двойная толщина С полосы. Профильное кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска 1 тела колеса. На торце внутренней поверхности профильного кольца (зубчатом венце), удаленном от диска, и торце диска укреплено конусное кольцо 5, суживающееся в сторону диска. Конусное кольцо 5 служит для повышения жесткости профильного кольца (зубчатого венца) 3, величину внутреннего диаметра конусного кольца 5 задают исходя из обеспечения им требуемого повышения жесткости профильного кольца (зубчатого венца) 3.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса оптимальна для крупномодульных узких зубьев малонагруженных зубчатых колес; она позволяет снизить материалоемкость зубчатых колес и материальные затраты при их изготовлении.