ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах.
Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями (см., например, «Боков В.Н. Детали машин. М.: Высш. шк., 1960 г.», стр.279).
Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что зубья имеют недостаточную изгибную прочность, особенно при тяжелых режимах работы зубчатых колес, что может привести к поломке зубьев и выходу колеса из строя.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и теле колеса - см. патент США №3861231, кл. 74-410, 1976 г.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что боковые поверхности зубьев сопряжены с телом посредством переходных галтелей, для выполнения которых требуется ряд технических операций, что усложняет процесс изготовления зубчатого колеса.
Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек на его изготовление.
Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями, боковые поверхности которых сопряжены с телом переходными участками, и пару кольцевых накладок, укрепленных на теле и торцах зубьев, причем переходные участки боковых поверхностей выполнены в виде плоскостей, расположенных перпендикулярно телу.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с вершин зубьев (фиг.1) и фрагмент зубчатого колеса - вид с торца зуба (фиг.2).
На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса; зуб 2; торцевые накладки 3, 4; наружная окружность 5 накладки; внутренняя окружность 6 накладки; окружность впадин 7 зубьев; боковые поверхности 8, 9 зуба; основание 10 зуба; рабочие участки А-В и С-D боковых поверхностей зубьев; переходные участки В-Е и D-F боковых поверхностей.
При работе зубчатого колеса, рабочие нагрузки передаются и воспринимаются зубьями 2 рабочими участками А-В и С-В их боковых поверхностей 8 и 9. Переходные участки B-E и D-F в зацеплении не участвуют. Зубья укреплены своими основаниями 10 на теле 1 зубчатого колеса и связаны между собой и телом колеса торцевыми накладками 3, 4. Наличие торцевых накладок обеспечивает необходимую изгибную прочность зубьев, нейтрализуя напряжения в области между основаниями зубьев и телом колеса - в зонах их сопряжения с телом (точки Е и F), - которые могли бы возникнуть при нагружении зубьев в случае отсутствия торцевых накладок.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса более проста в изготовлении и требует меньшего количества технологических операций на его изготовление - за счет отсутствия переходных галтелей между рабочими участками боковых поверхностей зубьев и телом колеса (на чертеже они обозначены пунктиром - линии от точек В и D к телу 1 колеса). Тем самым, колесо получается более технологичным, а издержки на его изготовление снижаются.