Пружне зубчасте колесо

Изобретение относится к машиностроению, а именно к зубчатым колесам. Известно зубчатое колесо, содержащее зубчатый венец, полую ступицу, выполненную за одно целое с венцом и состоящую из двух частей, одна из которых выполнена в виде цилиндрических шеек (см., например, патент Великобритании № 2037894, кл. F 16 Η 55/18, 1980 г.). Известная конструкция зубчатого колеса не обеспечивает надежную выборку зазора в зацеплении пары колес. Прототипом изобретения является упругое зубчатое колесо, содержащее зубчатый венец и ступицу, связанные между собой упругим элементом (авт. св. СССР В 823716, кл. F 16 Η 55/14, 1981 г.). Недостаток известной конструкции состоит в выполнении упругого элемента гофрированным, гофры которого расположены соосно оси колеса, что усложняет конструкцию зубчатого колеса, повышает трудоемкость и требует сложной технологии изготовления. Последнее усугубляется тем, что толщина гофр упругого элемента в поперечном сечении выполнена увеличивающейся от венца к ступице пропорционально расстоянию от центра колеса. Кроме того, в конструкции зубчатого колеса нет демпфирующих устройств, необходимых для гашения колебаний и вибрации при больших оборотах зубчатой передачи. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования упругого зубчатого колеса путем создания новой конструкции и расположения упругих элементов в диске колеса. Технический результат при осуществлении изобретения заключается в повышении демпфирующей способности и эффективности поглощения энергии ударных нагрузок в процессе работы пары упругих зубчатых колес. Поставленная задача решается тем, что в упругом зубчатом колесе, содержащем зубчатый венец и ступицу, связанные между собой упругим элементом, последний состоит из набора концентрично установленных разрезных упругих колец, размещенных в расположенных по окружности отверстиях, выполненных в зубчатом венце, с возможностью взаимодействия с нажимным диском и размещенными в упомянутых отверстиях опорными буртами втулок, диск установлен на пальце, соединенным с фланцами обоих частей ступицы, при этом между наружной поверхностью набора колец и цилиндрической поверхностью каждого отверстия, а также между наружной цилиндрической поверхностью частей ступицы и поверхностью осевого отверстия венца имеется кольцевой зазор. Выполнение упругих элементов в виде набора упругих разрезных колец и их установка в отверстиях венца с возможностью взаимодействия с нажимным диском, размещенном в пальце соединенным с обоими частями ступицы, обеспечивает эффективное поглощение ударных нагрузок за счет работы на радиальную деформацию упругих колец и высокую демпфирующую способность в результате трения между цилиндрическими поверхностями последних. Таким образом достигается технический результат, На фиг,1 изображен общий вид упругого зубчатого колеса, разрез; на фиг.2 - то же, вид сбоку. Предлагаемое зубчатое колесо содержит зубчатый венец 1 и ступицу, выполненную из двух частей 2 и 3, снабженных фланцами 4 и 5, связанные упругим элементом, состоящим из набора разрезных упругих колец 6, размещенных в расположенных по окружности отверстиях 7, выполненных в венце 1, с возможностью взаимодействия с нажимным диском 8 и размещенными в упомянутых отверстиях опорными буртами втулок 9 и 10. Диск 8 установлен на пальце 11, соединенным с фланцами 4, 5 частей 2 и 3 ступицы. Между наружной поверхностью 12 набора колец 6 и цилиндрической поверхностью 13 каждого отверстия 7, имеется кольцевой зазор "б", а между наружной цилиндрической поверхностью 14 и внутренней поверхностью 15 осевого отверстия 16 венца 1 имеется зазор "С". Оба кольцевых зазора предназначены для обеспечения надежной выборки зазора в зубчатом зацеплении пары колес, образованного из-за неточностей изготовления и сборки. Упругое зубчатое колесо работает следующим образом, В процессе зацепления зубчатого колеса с другим колесом неточности зацепления компенсируются за счет податливости зубчатого венца 1 при действии радиальной нагрузки, вызывающей деформацию упругих колец 6 в результате смещения венца 1 относительно диска 8 и пальца 11 в пределах зазора "С" с накапливанием потенциальной энергии. Демпфирование при этом происходит за счет потерь на трение между цилиндрическими поверхностями колец 6. Крутящий момент приложенный к ступице - передается через фланцы 4 и 5, пальцы 11, диски 8, упругие элементы 6, втулки 9, 10 на зубчатый венец 1 и с него на другое колесо. В процессе передачи момента ударные нагрузки поглощаются за счет работы на деформацию упругих колец 6, а демпфирование за счет потерь на трение между кольцами, их цилиндрической поверхности и наружной поверхностью буртов втулок 9, 10 и диска 8. Преимуществами предложенного технического решения по сравнению с прототипом является более простая конструкция упругого элемента и высокая демпфирующая способность.