ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами.
Известно цилиндрическое зубчатое колесо плоской формы, содержащее ступицу, тело в виде диска, обода и зубчатого венца, ширина которого больше толщины тела (диска) - 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. 12.12.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при работе колеса в режиме смазывания жидкими смазочными материалами - картерном смазывании методом погружения, смазывании методом поливания и т.п. - применяемый жидкий смазочный материал будет захватываться внутренними поверхностями обода колеса и переноситься ими. Этот процесс является нежелательным, т.к. в этом случае захватываемый смазочный материал в процессах трения рабочих поверхностей зубчатого колеса не участвует. Захваченный в данном случае смазочный материал перемещается бесцельно, смачивая торцы тела колеса, подвергаясь при этом окислению и запылению, кроме того, при этом смазочный материал подвергается взбалтыванию, вспениванию и т.п. Кроме того, жидкий смазочный материал может захватываться сквозными отверстиями, выполняемыми в дисках между ободом и ступицей и служащими для снижения материалоемкости зубчатых колес, а также для удобства крепления зубчатых колес на стенках при обработке зубчатых колес. Также смазочный материал захватывается и внешними поверхностями ступицы, выступающими за габариты дисков. Это ухудшает качество смазывания зубчатого колеса.
В качестве прототипа взята конструкция цилиндрического зубчатого колеса плоской формы, содержащего ступицу, тело в виде диска, обода и зубчатого венца, ширина которого больше толщины диска - см. «Заплетохин В.А. Конструирование деталей механических устройств: Справочник. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 669 с.: ил.», стр. 467, табл. 4.26.
Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.
Изобретением решается задача повышения качества смазывания зубчатого колеса.
Для этого цилиндрическое зубчатое колесо плоской формы содержит ступицу, тело в виде диска, обод и зубчатый венец, ширина которого больше толщины диска. Причем на обоих торцах ступицы, обода и зубчатого венца укреплена пара кольцевых накладок. Внутренний диаметр накладок больше внутреннего диаметра ступицы, а их наружный диаметр больше диаметра окружности вершин зубчатого венца.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено цилиндрическое зубчатое колесо плоской формы - вид сбоку в разрезе.
а
1
2
в
н
вн
2
На чертеже показаны: ступица 1, тело 2 в виде диска, обод 3, зубчатый венец 4, сквозные отверстия 5, кольцевые накладки 6; ширина В зубчатого венца 4 (а также - ступицы 1 и обода 3); толщина С диска 2; расстояние  от торцов диска 2 до торцов обода 3 и кольцевых накладок 6; внутренний диаметр d ступицы 1; диаметр d отверстий 5; диаметр Д окружности вершин зубчатого венца 4; наружный диаметр Д и внутренний диаметр Д кольцевых накладок 6; зазор Δ между внутренним радиусом кольцевых накладок 6 и внутренним радиусом ступицы 1; разница Δ между наружным радиусом накладок 6 и радиусом окружности вершин зубчатого венца 4.
1
в
2
вн
1
1
н
в
2
а
Цилиндрическое зубчатое колесо плоской формы содержит ступицу 1 с внутренним диаметром d, тело 2 в виде диска толщиной С, обод 3 и зубчатый венец 4 с диаметром Д окружности вершин. Ширины ступицы, обода и зубчатого венца равны В и превышают на величину 2 толщину С диска. В диске выполнен ряд сквозных отверстий 5 диаметром d. На обоих торцах колеса - ступицы, обода и зубчатого венца - укреплена пара кольцевых накладок 6. Внутренний радиус накладок (диаметром Д) больше внутреннего радиуса ступицы (диаметром d) на величину Δ; этот зазор служит для предотвращения зацепления этих накладок за вал при установке на него данного зубчатого колеса. Наружный радиус накладок (диаметром Д) больше радиуса окружности вершин зубчатого венца (диаметром Д) на величину Δ.
2
н
в
При работе колеса со смазыванием его жидким смазочным материалом (методом погружения, полива и т.п.), кольцевые накладки 6, укрепленные на торцах колеса, не позволяют жидкому смазочному материалу попадать на внутренние поверхности обода 3 и внутренние поверхности отверстий 5 в теле 2 (при их наличии). Тем самым исключается бесцельное перемещение смазочного материала этими поверхностями при вращении колеса, сопровождающееся взмучиванием и вспениванием этого смазочного материала. Перекрытые накладками 6 торцов зубчатого венца 4 по высоте его зубьев - на величину Δ (за счет превышения величины диаметра Д накладок 6 диаметра Д окружности вершин зубчатого венца 4) позволяет удерживать в доне профиля зубчатого венца 4 (в том числе - и в зоне зацепления его зубьев) смазочный материал, что оптимизирует процесс трения зубьев зубчатого венца колеса.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить при его работе со смазыванием жидким смазочным материалом возмущающее его воздействие на смазочный материал, а также удерживать смазочный материал в зоне трения зубьев зубчатого венца. Тем самым повышается качество смазывания зубчатого колеса.