ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к зубчатым передачам, и может быть использовано в зубчатых колесах, работающих с ударными нагрузками.
Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями (см., например, «Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для машиностр. спец. вузов. - 4-е изд., испр., перераб. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с.: ил.», стр.96).
Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что при работе в режиме ударных нагрузок, особенно при кромочных ударах, зубья колеса подвержены большим динамическим воздействиям, способным - вследствие жесткости зубьев - привести к их поломке.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело и зубчатый венец с зубьями - см. «Общетехнический справочник / Е.А. Скороходов, В.П. Законников, А.Б. Пакнис и др.; Под общ. ред. Е.А. Скороходова. - 4-е изд., испр. - М.: Машиностроение, 1990. - 496 с.: ил. - (Серия справочников для рабочих)», стр.338.
Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.
Изобретением решается задача повышения прочности зубьев зубчатых колес при их работе в режиме ударных нагрузок.
Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, причем в зубьях по оси их симметрии со стороны вершин в сторону оснований, на всю ширину зубьев, выполнены прорези, причем прорези заполнены упругим материалом, например - резиной.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса.
1
2
3
На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса; зуб 2; окружность впадин 3 зубьев; ось симметрии 4 зуба; вершина 5 зуба; прорезь 6; наполнитель (резина) 7; глубина h прорези; ширина С прорези; расстояние h от низа прорези до окружности впадин зубьев; глубина h заложения наполнителя в прорезь; нагрузка P, приложенная к зубу.
1
2
3
Работает данное зубчатое колесо следующим образом. Под действием прилагаемых нагрузок (P), зубья 2 испытывают изгибающие моменты и подвержены ударным воздействиям, особенно в зоне их вершин 5. Наличие прорезей 6 позволяет каждой из половин рассеченных прорезями зубьев прогибаться под действием прилагаемой к ней нагрузки - в сторону осей их симметрии. Наличие упругого материала между половинами зубьев позволяет амортизировать воспринимаемые ими ударные нагрузки. Варьируя параметры прорезей - h, h, h, C, - а также жесткость наполнителя 7, размещенного в прорезях, можно получить зубья с различными изгибными характеристиками для различных режимов работы зубчатых колес.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет повысить его изгибную прочность при работе в режимах ударных нагрузок, увеличить надежность и срок эксплуатации.