RU2552390C1

RU2552390C1 - Tooth-wheel

Info

Publication number: RU2552390C1
Application number: RU2014106710/11A
Authority: RU
Inventors: Елена Николаевна Мендрух; Николай Викторович Мендрух; Наталья Сергеевна Терзиева
Original assignee: Елена Николаевна Мендрух; Николай Викторович Мендрух; Наталья Сергеевна Терзиева
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2015-06-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: tooth-wheel consists of a body in the form of a disk with a hub and of a toothed rim with teeth. The disk outside diameter is equal to the diameter of circle of tips of the toothed rim, the toothed rim is made in form of the ring from strap with width equal to the teeth width, which external profile corresponds to profile of the toothed rim designed for this wheel. The ring by one of its end face is secured on the disk end face. The teeth cavities are filled with solidified hard melt, for example plastic, with creation of the ring connecting the teeth cavities, the ring diameter is below the internal diameter of the profile ring.

EFFECT: optimised design of the tooth-wheel, lower costs of its manufacturing.

2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in gears.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело со ступицей и зубчатый венец с зубьями, изготовленные из одной заготовки - см., например, «Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с., ил. стр.44».A gear wheel is known that contains a body with a hub and a ring gear with teeth made from one workpiece - see, for example, “Dunaev P.F., Lelikov O.P. Machine parts. Course design: Textbook. allowance for machine building. specialist. technical schools. - M .: Higher. school, 1984. - 336 p., ill. p.44. "

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что при его изготовлении из цельной заготовки на изготовление тела со ступицей используется тот же самый материал, что и на изготовление зубчатого венца - самого ответственного элемента зубчатого колеса, подвергающегося изнашиванию в процессе работы колеса и требующего изготовление его из износостойкого материала.The disadvantage of this gear wheel is that when it is made from a single piece for the manufacture of a body with a hub, the same material is used as for the manufacture of a gear ring - the most important element of a gear wheel that undergoes wear during operation of the wheel and requiring its manufacture from wear resistant material.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, у которого тело со ступицей изготавливаются отдельно от зубчатого венца, с последующей их сборкой в единое изделие, при этом на изготовление тела со ступицей и изготовление зубчатого венца можно использовать различные материалы с разными техническими характеристиками и различной стоимостью, что позволяет снизить расходы на изготовление колеса, не ухудшая его технические характеристики - см. «Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Б.А. Тайца. - 3-е изд., перераб. и допол. - М.: Машиностроение, 1990. - 464 с., ил. стр.36».As a prototype, the design of the gear wheel is taken, in which the body with the hub are manufactured separately from the gear ring, followed by their assembly into a single product, while for the manufacture of the body with the hub and the manufacture of the ring gear, various materials with different technical characteristics and different costs can be used, which allows to reduce the cost of manufacturing a wheel without compromising its technical characteristics - see "Production of gears: Handbook / S.N. Kalashnikov, A.S. Kalashnikov, G.I. Kogan et al .; Under the total. ed. B.A. Thai. - 3rd ed., Revised. and extra. - M.: Mechanical Engineering, 1990. - 464 p., Ill. p.36. "

Недостаток конструкции зубчатого колеса состоит в том, что зубья зубчатого венца изготавливаются монолитными, в то время как непосредственно для работы зубьев в передаче требуются только их боковые (рабочие) поверхности, а изготовление зубьев монолитными приводит к увеличению их материалоемкости и стоимости колеса в целом. Кроме того, зубья зубчатого венца расположены по периметру колеса; при этом корни зубьев укреплены по окружности этого тела и при работе колеса в передаче подвержены нагружению, как балки, защемленные одним концом; при этом изгибающие моменты, испытываемые зубьями, увеличиваются с увеличением высоты зубьев.A design flaw of the gear wheel is that the gear teeth are made in one piece, while the gears themselves need only their side (working) surfaces to operate the gears, and the manufacture of one piece teeth leads to an increase in their material consumption and the cost of the wheel as a whole. In addition, the teeth of the ring gear are located around the perimeter of the wheel; while the roots of the teeth are strengthened around the circumference of this body and when the wheels are in gear, they are subjected to loading, like beams pinched at one end; while bending moments experienced by the teeth increase with increasing height of the teeth.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек на его изготовление.The invention solves the problem of optimizing the design of the gear wheel and reducing the cost of its manufacture.

Для этого зубчатое колесо содержит тело в виде диска со ступицей и зубчатый венец с зубьями, причем наружный диаметр диска равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, зубчатый венец выполнен в виде профильного кольца из полосы шириной, равной ширине зубьев зубчатого венца, наружный профиль кольца соответствует профилю зубчатого венца, расчетного для данного колеса, кольцо одним своим торцом укреплено на торце диска, полости зубьев заполнены застывшим твердым расплавом, например пластмассой, с образованием связывающего полости зубьев кольца с внутренним диаметром, меньшим, чем внутренний диаметр профильного кольца.For this, the gear wheel contains a body in the form of a disk with a hub and a ring gear with teeth, and the outer diameter of the disk is equal to the diameter of the circumference of the tops of the ring gear, the ring gear is made in the form of a profile ring from a strip with a width equal to the width of the teeth of the ring gear, the outer profile of the ring corresponds to the profile ring gear, calculated for a given wheel, the ring is fixed with one end of its own on the end of the disk, the tooth cavities are filled with a solidified solid melt, for example plastic, with the formation of a connecting cavity b GB ring with an inner diameter smaller than the inner diameter of the profile ring.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: зубчатое колесо - вид с торца (фиг.1) и то же колесо - вид сбоку (фиг.2).The invention is illustrated by drawings, which depict: gear - end view (figure 1) and the same wheel - side view (figure 2).

На чертежах показаны: диск 1, ступица 2, зубчатый венец (профильное кольцо) 3, зубья 4, боковые (рабочие) поверхности 5 и 6 зубьев, полости 7 зубьев, кольцо 8 из застывшего расплава, ширина В зубчатого венца, толщина С полосы профильного кольца, диаметр Д_в окружности вершин зубчатого венца, диаметр Д_вп окружности впадин зубчатого венца, внутренний диаметр Д профильного кольца, внутренний диаметр Д_к кольца из застывшего расплава.The drawings show: disk 1, hub 2, ring gear (profile ring) 3, teeth 4, side (working) surfaces of 5 and 6 teeth, cavity 7 of teeth, ring 8 made of solidified melt, ring gear width B, profile strip thickness C ring diameter D _at vertices circumferential toothing, the diameter of the root circle D _sn toothing, the inner diameter D of the profile ring, the inner diameter D of the ring _{to the} solidified melt.

Зубчатый венец 3 изготовлен из полосы шириной В, равной ширине зубчатого венца, с образованием профильного кольца с наружным профилем, идентичным профилю зубчатого венца, расчетного для данного колеса. Профильное кольцо (зубчатый венец) 3 одним своим торцом укреплено на торце диска 1 тела колеса, наружный диаметр диска Д_в равен диаметру окружности вершин зубчатого венца. Полости 7 зубьев 4 зубчатого венца 3, образованные профильным кольцом, заполнены застывшим твердым расплавом, например пластмассой, с образованием кольца 8, связывающего полости 7 между собой, при этом внутренний диаметр Д_к этого кольца меньше, чем внутренний диаметр Д профильного кольца 3. Застывший расплав придает повышенную жесткость и прочность зубьям 4 зубчатого венца. Выполнение кольца 8 из расплава позволяет повысить технологичность заполнения полостей 7 зубьев 4 зубчатого венца 3, а также добавляет прочности зубчатому венцу 3.The ring gear 3 is made of a strip of width B equal to the width of the ring gear, with the formation of a profile ring with an external profile identical to that of the ring gear calculated for this wheel. A profile ring (ring gear) 3 is fixed with one end on the end face of the disk 1 of the wheel body, the outer diameter of the disk D _is equal to the diameter of the circle of the vertices of the ring gear. The cavity 7 of the teeth 4 of the ring gear 3 formed by a profile ring is filled with a solidified solid melt, for example plastic, with the formation of a ring 8, connecting the cavity 7 with each other, while the inner diameter D _to this ring is smaller than the inner diameter D of the profile ring 3. Frozen the melt gives increased rigidity and strength to the teeth of the 4 gears. The implementation of the ring 8 from the melt can improve the manufacturability of filling the cavities 7 of the teeth 4 of the ring gear 3, and also adds strength to the ring gear 3.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить его материалоемкость и снизить издержки на его изготовление. При этом обеспечивается требуемая прочность колеса.Compared with the prototype, the proposed design of the gear allows you to reduce its material consumption and reduce the cost of its manufacture. This ensures the required wheel strength.

Claims

A gear wheel, mainly lightly loaded, large-modular with narrow teeth, containing a body in the form of a disk with a hub and a ring gear with teeth, characterized in that the outer diameter of the disk is equal to the diameter of the circle of the tops of the ring gear, the ring gear is made in the form of a profile ring from a strip with a width equal to the width of the ring gear, the outer profile of the ring corresponds to the profile of the ring gear calculated for a given wheel, the ring is mounted with one end on the end of the disk, the cavities of the teeth are filled with a solidified solid Lavom, for example plastic, to form a coupling tooth cavity ring with an inner diameter smaller than the inner diameter of the profile ring.