ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра.
Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде спиц, обод и зубчатый венец - см., например, «Иосилевич Г.Б. Прикладная механика: Для студентов втузов / Г.Б. Иосилевич, П.А. Лебедев, В.С. Стреляев. - М.: Машиностроение, 1985. - 576 с, ил.», стр. 367, рис. 20.38, е.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что его тело, состоящее из совокупности спиц, имеет довольно сложную поверхность, особенно при двух рядах спиц, усиленных ребрами жесткости, расположенными на наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода, соединяющими концы спиц между собой. Сами могут иметь вогнутые поверхности - например, при поперечных сечениях спиц в виде двутавра. При двух рядах спиц ребра жесткости, совместно с поверхностями ступицы и обода, расположенными между этими ребрами, также образуют вогнутые поверхности. Такие сложные поверхности, особенно вогнутые, являются аккумуляторами различных загрязнений, поступающих на эти поверхности из окружающей среды. Аккумуляция усиливается при смазывании зубчатого колеса, когда применяемый смазочный материал неизбежно попадает на поверхности тела колеса, особенно при смазывании колеса жидкими смазочными материалами (методом погружения, полива и т.п.). Кроме того, наличие зазоров между спицами может способствовать попаданию в эти зазоры посторонних предметов, которые, при вращении колеса, могут способствовать заклиниванию этого колеса и выходу передачи из строя. Также наличие таких зазоров весьма травмоопасно для персонала, обслуживающего передачи с такими колесами.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего ступицу, тело в виде спиц, обод и зубчатый венец - 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 зубчатый венец содержит ступицу, тело в виде спиц, обод, зубчатый венец и ребра жесткости, расположенные по наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода и связывающие между собой концы соседних спиц. Причем с обоих торцов колеса, на наружных торцевых поверхностях спиц и ребер жесткости, укреплена пара плоских кольцевых накладок, перекрывающих проемы между ступицей и ободом с ребрами жесткости и соседними спицами.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатое колесо - вид с торца с местным разрезом (фиг. 1), то же - вид сбоку в разрезе (фиг. 2), поперечное сечение спицы - фиг 3.
1
2
3
4
На чертеже показаны: ступица 1, тело в виде спиц 2, обод 3, зубчатый венец 4, ребра жесткости 5 на ступице, ребра жесткости 6 на ободе, полки 7 спиц - двутавров, стенки 8 спиц - двутавров, кольцевые накладки 9 и 10; наружный радиус R ступицы; внутренний радиус R обода; внутренний радиус R накладок (8 и 9); наружный радиус R накладок (8 и 9).
2
1
4
3
Зубчатое колесо содержит ступицу 1, тело в виде спиц 2, обод 3 и зубчатый венец 4. По наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода расположены ребра жесткости - 5 и 6, соединяющие концы спиц между собой. Спицы 2 в своих поперечных сечениях имеют форму двутавров, полки 7 которых ориентированы в плоскости вращения колеса; между этими полками расположены стенки 8 двутавров. На наружных поверхностях спиц 2 (наружных поверхностях полок 7 двутавров спиц 2) и наружных поверхностях ребер жесткости 5 и 6 - с обеих сторон торцов колеса - укреплена пара кольцевых накладок - 9 и 10, внутренний радиус R которых больше радиуса R ступицы, а их наружный радиус R меньше внутреннего радиуса R обода.
Кольцевые накладки 9 и 10 перекрывают собой с обоих торцов колеса области спиц и ребер жесткости, имеющих сложные поверхности, в том числе - вогнутые, которые являются аккумуляторами различных загрязнений из окружающей среды, особенно - при наличии смазочного материала, используемого для смазывания колеса и неизбежно попадающего при работе колеса на эти поверхности. Кроме того, повышается надежность работы колеса и его травмобезопасность.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса свободна от недостатков, присущих прототипу. Тем самым повышаются эксплуатационные характеристики зубчатого колеса.