КОСОЗУБАЯ ШЕСТЕРНЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к зубчатым передачам, используемым для машин и механизмов, приборов и аппаратов, в т.ч. для применения в транспортных средствах и летательных аппаратах, а также в текстильном и пищевом машиностроении, в резинотехнической и др. отраслях промышленности.
Известна косозубая шестерня, содержащая металлическую ступицу, жестко соединенный с ней полимерный диск с ребрами жесткости и приливами, переходящий в зубчатый венец, при этом некоторое количество ребер жесткости имеют уменьшенную длину, а на наружной цилиндрической поверхности ступицы имеются выемки и/или проточки (см. патент РФ №2381401, опубл. 10.02.2010).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится большая материалоемкость.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является разработка косозубой шестерни.
Технический результат - уменьшение материалоемкости и веса косозубой шестерни за счет наличия четырех отверстий между ребрами жесткости полимерного диска при сохранении прочностных характеристик и устойчивости конструкции к поперечным и продольным нагрузкам, прочности и жесткости сцепления ступицы и диска шестерни.
Технический результат достигается тем, что косозубая шестерня содержит металлическую ступицу, жестко соединенный с ней полимерный диск с различными ребрами жесткости, переходящий в зубчатый венец.
Особенностью является то, что между ребрами жесткости полимерного диска выполнены четыре радиальных сквозных отверстия, расположенных симметрично парами относительно продольной оси шпоночного паза ступицы косозубой шестерни.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели отверстия имеют трапецеидальную форму.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами, представленными на фигурах 1 и 2.
На фиг. 1 показан общий вид косозубой шестерни.
На фиг. 2 показан разрез А-А фигуры 1.
Косозубая шестерня состоит из металлической ступицы 1, с которой жестко соединен полимерный диск 2, переходящий в зубчатый венец 3. Полимерный диск 2 имеет различные ребра 4 жесткости, некоторые из которых могут быть выполнены в виде ребер с уменьшенной длиной.
Между ребрами 4 жесткости полимерного диска 2 выполнены четыре радиальных сквозных отверстия 5 трапецеидальной формы, расположенных симметрично парами относительно продольной оси шпоночного паза 6 ступицы 1 косозубой шестерни.
Также на поверхности полимерного диска 2 могут быть выполнены приливы 7 в виде дисков меньшего размера, предназначенные для установки металлических отметчиков для работы впрыскового двигателя. Также на наружной цилиндрической поверхности ступицы 1 могут быть выполнены проточки и/или выемки в виде круглых или квадратных углублений, которые обеспечивают жесткое и надежное крепление шестерни в продольном направлении.
Косозубую шестерню изготавливают литьем под давлением из композиций полиамида 6 или 66 (например, Армамид ПАСВ30) с использованием заготовок ступиц из различных металлов.
Изготовленные косозубые шестерни с вариантами ступиц устанавливались в двигатели для проведения сравнительных стендовых и эксплуатационных испытаний в составе двигателя в объеме 400 часов.
Сравнительные испытания на предмет прочности на прогиб с выпресовкой ступицы для различных конструкций косозубых шестерен, проведенные на прессе в лаборатории ОАО «УМЗ», г. Ульяновск, представлены в таблице:
Таким образом, выполнение косозубой шестерни описанным выше образом с использованием всей предложенной совокупности существенных признаков позволяет уменьшить материалоемкость и вес косозубой шестерни при сохранении ее прочностных характеристик.