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, «Общетехнический справочник / Под ред. Е.А. Скороходова - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 335 с., ил. (Серия справочников для рабочих)», стр.287.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что в случае, если зубья колеса имеют большую высоту, они подвержены большим изгибающим моментам, способным 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 их изготовление 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 выполнен полым, состоящим из пары пластин, изогнутых по профилю боковых поверхностей расчетного для данного колеса зуба, закрепленных в торцевых накладках и образующих напару профиль, соответствующий профилю боковых поверхностей расчетного зуба.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с торца колеса (фиг.1) и тот же фрагмент - вид с верхних зубьев колеса (фиг.2).
На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса, окружность впадин 2 зубчатого венца, окружность вершин 3 зубчатого венца, торцевые накладки 4 и 5, составные части каждого зуба - пластины 6 и 7, рабочие поверхности (8 и 9) зуба, толщина h пластин 6 и 7.
Работает данное зубчатое колесо следующим образом. В зацеплении нагрузки передаются и воспринимаются пластинами 6 и 7 (их поверхностями 8 и 9, являющимися рабочими поверхностями). Закрепление пластин 6 и 7 в торцевых накладках 4 и 5 обеспечивает изгибную прочность пластин, подбором толщины h пластин обеспечивается их контактная прочность от деформации под действием нагрузок в зацеплении.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить издержки на его изготовление за счет экономии материала, идущего на изготовление зубьев колеса, а этот материал является наиболее дорогим для зубчатых колес, т.к. рабочие нагрузки воспринимаются зубьями именно их боковыми поверхностями. Закрепление пластин (боковых поверхностей зубьев) в торцевых накладках позволяет обеспечить необходимую изгибную прочность этих пластин.