ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА С ВИБРОДЕМПФИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
GEAR TRAIN WITH VIBRATION DAMPENING ELEMENTS

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для снижения уровня шума различных трансмиссий.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является малошумная зубчатая передача по патенту РФ №131836 (прототип), содержащая обод, ступицу, несущий диск для соединения обода со ступицей и размещенный со стороны торца обода вибродемпфирующий элемент, выполненный в виде пакета чередующихся перфорированных дисков и эластичных колец.
Недостатком известного решения являются сравнительно невысокие демпфирующие свойства вибродемпфирующего элемента.
Технический результат - повышение демпфирующих свойств зубчатой передачи.
Это достигается тем, что в зубчатой передаче с вибродемпфирующими элементами, содержащей обод, ступицу с кольцевой полостью прямоугольного сечения и осесимметричной втулкой, в которой установлен несущий вал, соединенный со втулкой посредством шпоночного соединения, со стороны торцевой плоскости ступицы размещен вибропоглощающий элемент, который выполнен в виде коаксиальных втулок, осесимметричных ступице, и коаксиально размещенных в ее полости таким образом, что одна из них является внешней, а другая - внутренней, часть полости, расположенная между внешней и внутренней втулками, заполнена звукопоглощающим материалом, например сетчатой проволочной структуры, а крепление втулок в кольцевой полости может быть осуществлено по внутренним цилиндрическим поверхностям обода и втулки при помощи эластичного клеевого слоя, причем со стороны торцевой плоскости ступицы жестко, в кольцевой канавке, выполненной в кольцевой полости ступицы, установлен кольцевой упругий элемент с отверстиями, который выполнен в виде, по крайней мере, двух плоских упругих коаксиально расположенных колец, внешнего и внутреннего, соединенных между собой посредством, по крайней мере, трех упругих плоских пластин, соединяющих внешнее и внутреннее кольца, причем отверстия между упругими плоскими пластинами заполнены вибродемпфирующим материалом, причем крепление вибродемпфирующего материала осуществляется посредством его связи с плоскими упругими коаксиально расположенными кольцами с двух сторон путем охвата их боковых поверхностей, а несущий вал, соединенный со втулкой посредством шпоночного соединения, выполнен в виде полого стержня с набором демпфирующих дисков во внутренней полости, полый стержень представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент, к концам которого жестко присоединены плоские жесткие упоры, а внутренняя полость заполнена набором, по крайней мере, из двух демпфирующих дисков, закрепленных на упругой оси, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой, а между демпфирующими дисками расположена, по крайней мере одна, цилиндрическая винтовая пружина, полость размещения которой заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
На фиг. 1 изображен фронтальный разрез зубчатой передачи, на фиг. 2 - форма выполнения вибропоглощающего элемента, на фиг. 3 - профильная проекция вибропоглощающего элемента, на фиг. 4 - вариант выполнения несущего вала 3, соединенного со втулкой 4 посредством шпоночного соединения.
Зубчатая передача с вибродемпфирующими элементами (фиг. 1) содержит обод 1, ступицу 2 с кольцевой полостью 10 прямоугольного сечения и осесимметричной втулкой 4, в которой установлен несущий вал 3, соединенный со втулкой 4 посредством шпоночного соединения (на чертеже не показано). Со стороны торцевой плоскости 5 ступицы 2 размещен вибропоглощающий элемент, который выполнен в виде коаксиальных втулок 6 и 7, осесимметричных ступице 2 и коаксиально размещенных в ее полости 10 таким образом, что одна из них, втулка 6, является внешней, а другая, втулка 7, - внутренней. Часть полости 10, расположенная между внешней 6 и внутренней 7 втулками, заполнена звукопоглощающим материалом, например сетчатой проволочной структуры. Крепление втулок 6 и 7 в полости 10 может быть осуществлено по внутренним цилиндрическим поверхностям обода 1 и втулки 4 при помощи эластичного клеевого слоя.
Со стороны торцевой плоскости 5 ступицы 2 жестко, в кольцевой канавке, выполненной в кольцевой полости 10 ступицы 2, установлен кольцевой упругий элемент 8 с отверстиями 9.
Упругий элемент 8 выполнен (фиг. 2) в виде, по крайней мере, двух плоских упругих коаксиально расположенных колец, внешнего 8 и внутреннего 13, соединенных между собой посредством, по крайней мере, трех упругих плоских пластин 11. Пластины 11, соединяющие внешнее и внутреннее 13 кольца, могут быть выполнены в виде упругих стержней круглого или многоугольного профиля (на чертеже не показано).
Упругий элемент 9 может быть выполнен из плоского упругого элемента круглой формы путем вырубки профильных отверстий 12 и 9 или путем лазерной вырезки этих профильных отверстий.
Возможен вариант, когда отверстия 9 между упругими плоскими пластинами 11 заполнены вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, причем крепление вибродемпфирующего материала осуществляется посредством его связи с плоскими упругими коаксиально расположенными кольцами 8 и 13 с двух сторон путем охвата их боковых поверхностей, например при заливке их полиуретаном (фиг. 3).
Зубчатая передача с вибродемпфирующими элементами работает следующим образом.
При работе зубчатой передачи часть радиальных нагрузок воспринимается упругими элементами 8. При колебаниях на зубцовой частоте обеспечивается пространственная виброизоляция и защита от ударов. Гашению звуковых колебаний способствует и звукопоглощающий материал в кольцевой полости 10 ступицы 2 в виде сетчатой проволочной структуры.
Возможен вариант (фиг. 4) выполнения несущего вала 3, соединенного со втулкой 4 посредством шпоночного соединения в виде полого стержня с набором демпфирующих дисков во внутренней полости. Полый стержень представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент, к концам которого жестко присоединены плоские жесткие упоры, а внутренняя полость заполнена набором, по крайней мере, из двух демпфирующих дисков 14 и 15, закрепленных на упругой оси 19, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой 17, а между демпфирующими дисками 14 и 15 расположена, по крайней мере одна, цилиндрическая винтовая пружина 16, полость 18 размещения которой заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
Возможен вариант выполнения несущего вала 3 (фиг. 4), когда упругая ось 19, коаксиально расположенная с цилиндрической обечайкой 17, выполнена полой, при этом полость заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.