ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра.
Известна конструкция зубчатого колеса большого диаметра, содержащего ступицу, тело в виде двух рядов спиц, обод и зубчатый венец, у которого по наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода, в плоскости вращения каждого ряда спиц, выполнены ребра жесткости, соединяющие между собой концы соседних спиц - см., например, «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», стр. 178, рис. 12.13, б.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что участок внутренней поверхности обода, расположенный между ребрами жесткости, совместно с внутренними поверхностями этих ребер, а также с участками концов спиц, расположенными между этими ребрами и примыкающими к ободу, образуют вогнутую кольцеобразную поверхность, в которую при работе колеса со смазыванием (методом погружения, полива и т.п.) неизбежно попадает жидкий смазочный материал, то же происходит и при смазывании колеса пластичным смазочным материалом. Кроме того, эта вогнутая поверхность является аккумулятором различных загрязнений из окружающей среды; эта аккумуляция интенсифицируется при наличии смазочного материала. Все это ухудшает эксплуатационные характеристики зубчатого колеса.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса большого диаметра, содержащего ступицу, тело в виде двух рядов спиц, обод и зубчатый венец, у которого по наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода, в плоскости вращения каждого ряда спиц, выполнены ребра жесткости, соединяющие между собой концы соседних спиц - см. «Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т. 2. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 584 с., ил.», стр. 309, рис. 22.
Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.
Изобретением решается задача повышения эксплуатационных характеристик зубчатого колеса.
Для этого зубчатое колесо большого диаметра содержит ступицу, тело в виде двух рядов спиц, обод и зубчатый венец. На наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода, в плоскости вращения каждого ряда спиц, выполнены ребра жесткости, соединяющие между собой концы соседних спиц. Причем в кольцеобразном желобе, образованном внутренней поверхностью обода, внутренними поверхностями ребер и участками внутренних поверхностей концов спиц, расположенными между этими соседними ребрами и имеющими высоту, равную высоте ребер, установлена кольцеобразная вставка П-образной формы в своем поперечном сечении, ширина вставки равна ширине желоба; высота боковых стенок вставки равна высоте ребер жесткости; верх вставки выполнен симметрично выпуклым; вставка установлена в желобе зеркально ему; а ширина вставки равна ширине желоба.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатое колесо - вид с торца (фиг. 1), то же колесо - вид сбоку в разрезе (фиг. 2) и фрагмент зубчатого колеса - вид сбоку в разрезе (фиг. 3).
а
1
2
На чертеже показаны: ступица 1, два ряда спиц - 2 и 3, обод 4, зубчатый венец 5, ребра жесткости на поверхностях ступицы и обода - 6 и 7, кольцевая вставка 8; ширина В зубчатого венца; расстояние  между рядами спиц (2 и 3); высота в ребер жесткости 7 на поверхности обода 4; высота в вставки 8.
а
а
а,
1
1
1
1
2
Зубчатое колесо содержит ступицу 1, тело в виде двух рядов спиц 2 и 3 с расстоянием  между этими рядами, обод 4 и зубчатый венец 5 шириной В. В плоскости вращения каждого ряда спиц выполнены ребра жесткости: по наружной поверхности ступицы - ребра 6, по внутренней поверхности обода - ребра 7 (высотой в); эти ребра соединяют между собой концы соседних спиц, между которыми они расположены. В кольцеобразном желобе шириной  и высотой в, образованном внутренней поверхностью обода 4, внутренними поверхностями ребер жесткости 7 и участками внутренних поверхностей концов спиц 2 и 3, расположенными между этими соседними ребрами и имеющими высоту ребер 7 (размером в), установлена кольцевая вставка 8 П-образной формы. Ширина вставки –  высота ее боковых сторон равна высоте ребер жесткости 7 - в. Вставка установлена в желобе зеркально ему, а верхняя сторона вставки выполнена симметрично выпуклой, с высотой в.
а
Кольцевая вставка 8, перекрывающая желоб, в котором она установлена, не позволяет различным загрязнениям и смазочному материалу накапливаться в этом желобе. Выполнение вставки не сплошной в своем поперечном сечении, а П-образной, позволяет экономить материал, идущий на ее изготовление, что особенно эффективно при широких колесах, у которых расстояние  достаточно велико. Выполнение верха вставки выпуклой, с превышением ее высоты высота ребер жесткости 7 позволяет загрязнениям легче самоудаляться с поверхности этой вставки.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить загрязнение его рельефных поверхностей, что повышает эксплуатационные характеристики данного колеса.