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 со ступицей 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, рис.20.2.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что тело колеса между ступицей и зубчатым венцом выполнено сплошным, что приводит к неоправданному расходу материала, идущего на его изготовление, особенно при большом диаметре колеса.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело со ступицей и зубчатый венец с зубьями, причем тело между ступицей и зубчатым венцом выполнено в виде спиц - см. «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с: ил.», стр.179, рис.12.13.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при достаточно большей ширине зубьев понижается прочность колеса, особенно при перекосах в зацеплении с парным колесом; кроме того, зубчатый венец выполнен сплошным, зубья венца соединены между собой, в то время, как при работе колеса в зацеплении участвуют только боковые поверхности отдельных зубьев, независимо от других зубьев зубчатого венца; помимо этого, выполнение зубчатого венца из связанных между собой зубьев усложняет изготовление зубчатого венца и ухудшает его ремонтопригодность.
Изобретением решается задача снижения издержек на изготовление зубчатых колес с сохранением их прочностных характеристик и повышения их ремонтопригодности.
Для этого зубчатое колесо содержит тело со ступицей и зубчатый венец с зубьями, причем участок тела между ступицей и зубчатым венцом выполнен в виде пары кольцевых дисков, укрепленных на торцах ступицы и торцах зубчатого венца; зубчатый венец выполнен в виде отдельных зубьев, не связанных между собой; зубья укреплены своими торцами между этими дисками, причем зубья выполнены усеченными в своих основаниях с сохранением рабочих боковых участков своих боковых поверхностей; между ступицей и зубчатым венцом, симметрично и радиально относительно колеса, расположены ребра жесткости в виде пластин шириной, равной расстоянию между дисками, и длиной, равной расстоянию от ступицы до окружности впадин зубчатого венца; причем пластины укреплены на ступице и дисках.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: зубчатое колесо - вид с торца (фиг.1) и сечение колеса - вид сбоку (фиг.2).
На чертежах показаны: ступица 1, посадочное отверстие 2, диски 3 и 4, зубья 5, рабочие (боковые) поверхности 6 зубьев, пластины 7, радиус R окружности впадин зубчатого венца, расстояние А между основаниями зубьев 5 и пластинами 7.
Зубчатый венец колеса выполнен из отдельных, не связанных между собой зубьев 5, укрепленных своими торцами на дисках 3 и 4, укрепленных на ступице 1 и составляющих совместно с ней тело колеса. Между дисками 3 и 4 расположены - радиально относительно колеса и симметрично относительно друг друга - ребра жесткости в виде пластин 7; пластины укреплены на ступице 1 и дисках 3 и 4; ширина пластин 7 равна расстоянию между дисками 3 и 4, а их длина равна расстоянию от ступицы 1 до окружности R впадин зубчатого венца, при этом между пластинами 7 и основаниями зубьев 5 остается зазор А.
По сравнению с прототипом данная конструкция зубчатого колеса позволяет снизить издержки на изготовление колеса, т.к. зубья изготавливаются отдельно друг от друга, при этом снижается - за счет усечения оснований зубьев - расход дефицитного материала, идущего на изготовление зубьев. Кроме того, повышается ремонтопригодность колеса, т.к. каждый отдельный зуб, поврежденный в процессе эксплуатации, может быть легко заменен на новый, не затрагивая при этом зубчатый венец в целом.