ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием.
Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями, погруженными при работе колеса 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 данного зубчатого колеса состоит в том, что захваченный зубьями жидкий смазочный материал при вращении колеса и выходе зубьев из ванны, стекает с этих зубьев, при этом смазочный слой на зубьях уменьшается, что ухудшает процессы трения сопряженных зубьев колес передачи и интенсифицирует процессы их изнашивания. Эти процессы проявляются тем больше, чем больше диаметр зубчатого колеса.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело и зубчатый венец с зубьями, во впадинах которого выполнены каналы для подачи смазки, ориентированные радиально относительно колеса и связанные с питающей магистралью, расположенной в валу зубчатого колеса - см. Старосельский А.А., Гаркунов Д.Н. Долговечность трущихся деталей машин. М.: Машиностроение, 1967 г., стр.268, рис.163-а. При данной конструкции зубчатого колеса, смазочный материал - под действием центробежной силы или под принудительным давлением - поступает в зону рабочих поверхностей зубьев через каналы во впадинах зубьев. Подачу можно регулировать количеством и диаметром каналов.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что для обеспечения равномерного нормального смазывания рабочих поверхностей зубьев необходимо выполнять для каждой впадины зубчатого венца несколько сверлений, соединяющих впадины со смазочным каналом в валу, причем при достаточно большой ширине венца таких сверлений должно быть достаточно много, что нетехнологично и требует больших временных затрат на изготовление, особенно при достаточно больших диаметрах зубчатых колес.
Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и повышение эффективности его смазывания.
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 осевое сквозное радиальное сверление, соединенное в каналом вала, отверстие сверления со стороны впадины снабжено смазкораспределительным каналом с профилем, аналогичным профилю основания впадины, укрепленным в основании впадины, вдоль ее ширины, с зазором относительно окружности вершин зубьев сопряженного колеса, смазкораспределительный канал заглушен с торцов и имеет выходные отверстия, ориентированные по оси симметрии впадин.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатое колесо - вид спереди (фиг.1) и фрагмент зубчатого колеса - вид сбоку (фиг.2).
2
1
2
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; отверстие сверления со стороны впадины снабжено смазкораспределительным каналом 8 с профилем, аналогичным профилю основания впадины, соединенным со сверлением посредством переходного выступа 9 и укрепленным, например, склеиванием, вдоль ширины впадины, с зазором Δ относительно окружности Д вершин зубьев сопряженного колеса (Д - окружность впадин колеса, С - зазор между окружностями впадин колеса и окружностью Д вершин зубьев сопряженного колеса). Смазкораспределительный канал заглушен (10) с обоих торцов и имеет выходные отверстия 11, ориентированные по оси симметрии впадин.
Работает данное зубчатое колесо следующим образом. При вращении вала 2 и зубчатого колеса, смазочный материал из осевого смазочного канала 3 - под действием центробежной силы или под принудительным давлением - поступает в сверление 7, а затем - в смазкораспределительный канал 8, откуда, через выходные отверстия 11 - во впадину, откуда затем, под действием центробежной силы - на рабочие поверхности 12 зубьев 5, чем обеспечивается процесс их смазывания.
По сравнению с прототипом, данная конструкция зубчатого колеса более технологична и требует меньшего времени 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, наличие смазкораспределительного канала вдоль всей ширины венца позволяет производить равномерное смазывание всей рабочей поверхности зуба, что снижает их износ и повышает долговечность зубчатого колеса - как при смазывании жидкими, так и консистентными смазочными материалами.