ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием, преимущественно низкоскоростных нереверсивных.
Известно зубчатое колесо, состоящее из ступицы и зубчатого венца с зубьями, погружаемыми при работе колеса в передаче в масляную ванну с целью их смазывания (см., например, Гузенков П. Г. Детали машин: Учеб. для ВУЗов. - 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил., стр.214).
Недостаток данной конструкции состоит в недостаточном смазывании трущихся поверхностей зубьев колеса, особенно при низких скоростях вращения колес и большом их диаметре.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, состоящего из ступицы и зубчатого венца с зубьями, во впадинах которых выполнены каналы для подачи смазки, ориентированные радиально относительно колеса и связанные с питающей магистралью, расположенной в валу зубчатого колеса. (см. А.А. Старосельский, Д.Н. Гаркунов. Долговечность трущихся деталей машин. - М.: Машиностроение, 1967 г., стр. 268, рис.163-а). При этой конструкции смазка под действием центробежной силы или под принудительным давлением поступает в зубчатое зацепление через каналы во впадинах зубьев. Подачу можно регулировать количеством и диаметром каналов; она приспосабливается при центробежной подаче автоматически к скорости вращения колес.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что для обеспечения равномерного нормального смазывания рабочих поверхностей зубьев необходимо выполнять для каждой впадины зубьев несколько сверлений, соединяющих впадины со смазочным каналом, причем при достаточно большой ширине венца таких сверлений должно быть достаточно много, что нетехнологично и требует больших временных затрат, особенно - при достаточно больших диаметрах зубчатых колес. Причем в случае низкоскоростного режима работы зубчатого колеса смазка, подаваемая из выходных отверстий смазкораспределительного канала, может не попадать из них на рабочие поверхности зубьев, а скапливаться во впадине и выдавливаться из нее зубьями сопряженного колеса или проскакивать через впадины венца, минуя поверхности зубьев, при этом смазка не выполняет свою смазочную функцию.
Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса.
Для достижения указанной цели зубчатое колесо содержит ступицу, установленную на валу с осевым смазочным каналом, и зубчатый венец с зубьями, в основании каждой впадины которого выполнено сквозное радиальное сверление, соединенное с каналом вала, каждое сверление пересечено вторым, несквозным сверлением аналогичного диаметра, выполненным в области впадины вдоль ее ширины с одного торца ступицы, перпендикулярно торцу, и снабженным с торца заглушкой, это сверление соединено с основанием впадины рядом проточек, параллельных сквозному сверлению, которое со стороны впадины снабжено вкладышем, имеющим сквозное отверстие с диаметром, равным диаметру проточек.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено зубчатое колесо, вид со стороны зубчатого венца.
Зубчатое колесо состоит из ступицы 1, установленной на валу 2 с осевым смазочным каналом 3, и зубчатого венца 4 с зубьями 5, в основании 6 каждой впадины венца выполнено сквозное радиальное сверление 7, соединенное с каналом вала, каждое сверление пересечено вторым, несквозным сверлением 8 аналогичного диаметра, выполненным в области основания впадины вдоль ее ширины, с торца 9 ступицы, перпендикулярно этому торцу, это сверление снабжено с торца заглушкой 10 и соединено с основанием впадины рядом проточек 11, перпендикулярных сквозному сверлению 7, которое со стороны впадины снабжено вкладышем 12, имеющим сквозное отверстие 13 с диаметром, равным диаметру проточек 11.
Работает данное зубчатое колесо следующим образом. При работе передачи и вращении зубчатого колеса на валу 2 смазочный материал из осевого смазочного канала 3 вала под действием центробежной силы или под принудительным давлением поступает в сверление 7, затем в сверление 8, откуда по проточкам 11 подается в основание впадин 6 зубчатого венца 4, откуда поступает на рабочие поверхности 14 зубьев 5 зубчатого венца 4, чем обеспечивается процесс смазывания зубьев колеса.
По сравнению с прототипом данная конструкция зубчатого колеса более технологична и требует меньших затрат на его изготовление, т.к. через ступицу (по ее радиусу) требуется выполнить только одно сверление для каждой впадины зубчатого венца, что особенно важно для зубчатых колес большого диаметра; длина проточек, через которые смазка подается непосредственно в зону смазывания, минимальна, их количество может быть неограниченно, чем обеспечивается оптимальный режим смазывания.