ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА
GEAR TRANSMISSION

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалам в порошкообразной дисперсной фазе.
Известна зубчатая передача, смазываемая порошкообразным смазочным материалом, подаваемым в зону смазывания аэрозольным методом, содержащая сопряженные парные зубчатые колеса, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца с зубьями, установленные в закрытом корпусе с размещенными в нем порошкообразным смазочным материалом и устройством его подачи в зону смазывания - см., например, «Дроздов Ю.Н. и др. Трение и износ в экстремальных условиях: Справочник / Ю.Н. Дроздов, В.Г. Павлов, В.Н. Пучков. - Машиностроение, 1986. - 224 с.: ил. - (Основы проектирования машин)», стр. 131.
Недостаток данной конструкции зубчатой передачи состоит в том, что порошкообразный смазочный материал, смазывающий трущиеся боковые поверхности зубьев колес, попадая в области оснований впадин зубчатых венцов колес, накапливается в основаниях этих впадин и уплотняется накатыванием вершинами зубьев парных колес, образуя уплотненный слой, перекрывающий размеры межосевого зазора. Уменьшение этого зазора способно вызвать взаимное заклинивание сопряженных зубьев парных колес и - выход этих колес из строя. Это снижает надежность работы зубчатой передачи.
В качестве прототипа взята зубчатая передача, смазываемая порошкообразным смазочным материалом, подаваемым в зону смазывания посредством магнитного поля. Зубчатая передача содержит сопряженные парные зубчатые колеса, изготовленные из ферромагнитного материала, установленные в закрытом корпусе, изготовленном из диамагнитного материала, с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом, активируемым источником магнитного поля - см. там же стр. 134, рис. 3.
Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.
Изобретением решается задача повышения качества процесса смазывания и повышения надежности работы зубчатой передачи.
Для этого зубчатая передача содержит сопряженные парные зубчатые колеса, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца с зубьями. Причем у каждого зуба каждого колеса часть головки со стороны вершины зуба, вдоль ее ширины, в пределах участков боковых поверхностей с зацеплением, большим однопарного, со стороны обоих торцов зуба симметрично вырезана с оставлением невырезанной части головки по центру ширины зуба. Ширина невырезанной части головки равна частному от деления ширины головки на величину кратности зацепления. Оба выреза образованы двумя плоскостями, параллельными плоскости вращения колеса и примыкающими с двух сторон к невырезанной части ширины головки зуба, и одной цилиндрической поверхностью, соосной колесу, радиус которой меньше радиуса окружности вершины зубчатого венца колеса.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: фрагмент зубчатой передачи - вид с торца (фиг. 1), разрез зубчатого колеса передачи - вид сбоку (фиг. 2), вид зуба этого колеса - со стороны его вершины (фиг. 3).
b
o
1
2
3
1
2
На чертеже показаны: зубчатые колеса 1 и 2, тела колес 3 и 4, зубчатые венцы с зубьями 5 и 6, окружности вершин зубчатых венцов 7 и 8, окружности оснований зубчатых венцов 9 и 10, боковые поверхности 11 и 12 зуба (5), вершина 13 зуба (5), цилиндрическая поверхность 14, площадки 15; осевой зазор С передачи; радиус R окружности 7; радиус R окружности 9; ширина В зуба (5); высота h зуба (5); высота h участка с однопарным зацеплением; высоты h и h участков с двухпарным зацеплением; глубина b вырезов; направления ω и ω вращения колес 1 и 2.
b
o
1
2
3
2
b
Зубчатая передача состоит из сопряженных парных зубчатых колес 1 и 2, каждое из которых состоит из тела (соответственно 3 и 4) и зубчатого венца с зубьями (соответственно 5 и 6). Окружности вершин зубчатых венцов - 7 и 8, окружности оснований зубчатых венцов - 9 и 10, осевой зазор передачи - С. Зубья зубчатых венцов обоих колес выполнены идентичными. Выполнение зубьев обоих колес показаны на чертеже и описано на примере колеса 1. Зубья 5 вписаны в окружности 7 и 9, радиусы которых - R и R, боковые поверхности зубьев - 11 и 12, вершины зубьев - 13, высота зубьев - h, ширина зубьев - В. Кратность зацепления зубьев (5) по их высоте (h) не одинакова, на участке высоты размером h, расположенном в области центра зуба, зацепление - однопарное, на участках, примыкающих к головке и корню зуба (участках размером h и h), зацепление больше однопарного (на чертеже показан вариант двухпарного зацепления). У каждого зуба (5) часть его головки со стороны вершины 13 зуба -, вдоль ее ширины (В), в пределах участков боковых поверхностей с зацеплением большим однопарного - в пределах участка h (в данном случае - при двухпарном зацеплении зубьев), со стороны обоих торцов зуба симметрично вырезана с оставлением невырезанной части головки по центру ширины зуба, ширина невырезанной части головки - В/2. Оба выреза (ширина каждого из которых равна В/4) образованы двумя плоскостями, параллельными плоскости вращения колеса (1), примыкающими с двух сторон к невырезанной части головки зуба, и одной цилиндрической поверхностью 14, соосной колесу. При этом по обеим сторонам невырезанной части головки зуба образуются две площадки 15, поверхности которых соосны колесу (1) и расположены по окружности 14, радиус которой меньше радиуса R окружности вершин 7 колеса (1) на величину b.
При работе зубчатой передачи со смазыванием ее зубчатых колес твердым смазочным материалом в порошкообразной дисперсной фазе за счет наличия вырезов в головках зубьев (глубиной b) и, соответственно, увеличения расстояния между сопряженными зубчатыми колесами на участках этих вырезов обеспечивается предотвращение защемления порошкообразного смазочного материала между головками зубьев и телом сопряженного колеса (на участках расположения вырезов), а также снижается вероятность защемления смазочного материала на невырезанных участках головок зубьев - за счет уменьшения размеров (ширины) этих участков, что улучшает процесс самоудаления порошкообразного смазочного материала с этих, невырезанных, участков. Наличие вырезов не уменьшает прочность зубьев, т.к. эти вырезы расположены на участках зубьев с парностью зацепления, большей однопарного.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатой передачи позволяет снизить вероятность защемления порошкообразного смазочного материала в зоне зацепления сопряженных зубчатых колес. Это повышает качество процесса смазывания зубчатой передачи и надежность ее работы.