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 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.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что зубья колеса при работе их в зацеплении с сопряженным колесом испытывают изгибающие моменты, способные привести к излому зубьев.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту США №3861231, кл. 74-410, 1976 г. Сущность его состоит в том, что на торцах зубьев укреплены кольцевые накладки, связывающие зубья между собой, что повышает изгибную прочность зубьев.
Недостаток прототипа состоит в том, что зубья колеса выполняются монолитными, а их размеры могут быть значительными, особенно у крупномодульных колес, и на изготовление зубьев расходуется большое количество дефицитного материала, в то время как непосредственно для работы самих зубьев требуются только их боковые поверхности, посредством которых зубья сопрягаются с зубьями сопряженного колеса.
Изобретением решается задача снижения издержек на изготовление зубчатых колес с сохранением их прочностных характеристик.
Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и прилегающих к ним участках тела колеса, причем каждый зуб состоит из пары пластин, изогнутых по профилю боковых поверхностей расчетного для данного колеса зуба, закрепленных в торцевых накладках и образующих на пару профиль, идентичный профилю боковых поверхностей расчетного зуба, а полость между пластинами полностью заполнена, например, пластмассой методом заливки.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с его торца (фиг.1) и фрагмент зубчатого колеса - вид с вершин его зубьев (фиг.2).
На чертежах изображены тело 1 колеса, окружность впадин 2 зубчатого венца, окружность вершин 3 зубчатого венца, кольцевые накладки 4 и 5, боковые участки (пластины) 6 и 7 зубьев, боковые поверхности 8 и 9 зубьев, полость 10 между пластинами 6 и 7, толщина h пластин 6 и 7.
Работает данное зубчатое колесо следующим образом. При работе колеса в зацеплении с сопряжением в передаче зубчатым колесом рабочие нагрузки передаются и воспринимаются им посредством боковых поверхностей 8 и 9 пластин 6 и 7. Толщина h пластин 8 и 9 выбирается исходя из должного обеспечения контактной прочности этих пластин и обеспечения их износостойкости. Жесткость пластин 6 и 7 обеспечивается их закреплением в торцевых накладках 4 и 5, а заполнение полости 10 между этими пластинами обеспечивает им дополнительную жесткость, препятствующую их деформированию при работе колеса в зацеплении.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить издержки на его изготовление за счет экономии материала, идущего на изготовление его зубьев, а закрепление пластин в торцевых накладках и заполнение полости между пластинами позволяет обеспечить их жесткость и прочность.