ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами.
Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями, - см., например: Иванов M.Н. Детали машин: Учеб для машиностр. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с., ил., стр. 96, рис. 8.2, а.
Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что зубья колеса подвержены, при его работе в режиме нагружения, изгибающим нагрузкам, способным привести к излому зубьев и выходу колеса из строя.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела колеса, прилегающих к зубчатому венцу, причем наружные диаметры накладок равны диаметру окружности зубчатого венца, - см. патент на изобретение РФ №2488725, кл. F16H 55/17, опубл. 27.07.2013 г., бюл. №21.
Недостаток прототипа состоит в том, что при работе колеса со смазыванием пластичным смазочным материалом этот материал, вытесняемый с боковых (трущихся) поверхностей зубьев зубьями парного колеса передачи, из областей впадин зубчатого венца, локализованного с торцов кольцевыми накладками, выдавливается на вершины зубьев, а с них - на торцы колеса (на наружные поверхности кольцевых накладок. Будучи вытесненным из зоны зацепления сопряженных зубьев парных колес, смазочный материал исключается из процесса смазывания трущихся поверхностей зубьев; он загрязняет торцы зубьев и является аккумулятором загрязнений из окружающей среды (пыли и т.п.). Это ухудшает смазывание колеса.
Изобретением решается задача повышения качества смазывания.
Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу; наружный диаметр накладок равен диаметру окружности вершин зубчатого венца; причем на наружном торце каждой накладки укреплена кольцевая накладка несилового назначения, наружный и внутренний диаметры которой больше, чем соответствующие диаметры первой накладки.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса - вид сбоку в сечении.
в
о
1
2
3
1
2
На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 2, кольцевые силовые накладки 3 и 4, дополнительные кольцевые накладки 5 и 6. Диаметр Д окружности вершин зубчатого венца, диаметр Д окружности оснований зубчатого венца, внутренний диаметр Д кольцевых накладок 3 и 4, наружный диаметр Д дополнительных кольцевых накладок 5 и 6, внутренний диаметр Д накладок 5 и 6, толщина С накладок 3 и 4, толщина С накладок 5 и 6.
1
о
в
1
2
2
в
3
1
о
1
2
1
2
Зубчатое колесо состоит из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2. На торцах зубьев 2 и участках торцов тела 1, прилегающих к зубчатому венцу, укреплены силовые кольцевые накладки 3 и 4, внутренний диаметр (Д) этих накладок меньше, чем диаметр Д окружности оснований зубчатого венца. Наружный диаметр накладок 3 и 4 равен Д. Толщина накладок 3 и 4 равна величине C. На наружных торцах накладок 3 и 4 укреплены вторые кольцевые накладки - 5 и 6 толщиной С; наружные их диаметры Д больше, чем диаметр Д, а внутренние их диаметры Д больше, чем диаметр Д и Д. Накладки 3 и 4 являются силовыми, повышающими жесткость зубьев колеса; это и определяет величину их толщины (C). Накладки 5 и 6 силовыми не являются, поэтому их толщина (С) меньше чем С. Накладки 5 и 6 могут быть выполнены из пластмассы, их толщину (С) определяет только фактор их жесткости.
При работе зубчатого колеса наличие кольцевых накладок 3 и 4 (силовых), связывающих между собой зубья 2 колеса (а также зубья с телом 1), повышает жесткость зубчатого венца и изгибную прочность зубьев. Вторые накладки (5 и 6) предотвращают выдавливание пластичного смазочного материала на торцы колеса и локализуют зацепление зубьев (2) с зубьями парного колеса передачи. Тем самым повышается качество смазывания зубчатого колеса.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса вследствие наличия дополнительных кольцевых накладок, имеющих наружный диаметр, больший, чем диаметр окружности вершин зубчатого венца (и наружного диаметра силовых кольцевых накладок), позволяет локализовать зону смазывания зубьев колеса и повысить качество смазывания. Выполнение дополнительных накладок отдельно от силовых кольцевых накладок позволяет выполнить данную конструкцию колеса при предварительном наличии силовых накладок.