ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
TOOTH WHEEL

Изобретение относится к области машиностроения, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с цилиндрическими зубчатыми колесами, смазываемыми жидкими смазочными материалами методом погружения.
Известно цилиндрическое зубчатое колесо, содержащее ступицу, тело в виде диска, обод и зубчатый венец, ширина которого больше толщины тела (диска) - см., например, «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с: ил.», стр. 178, рис. 12.12, а.
Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что при работе его со смазыванием жидким смазочным материалом методом погружения, этот смазочный материал при вращении колеса будет захватываться из масляной ванны, в которую погружено зубчатое колесо, не только зубьями его зубчатого венца, нуждающимися в смазывании, но также и внутренними поверхностями обода, расположенными с обоих торцов колеса - между торцами обода и торцами тела. Захваченный этими поверхностями обода смазочный материал, при вращении колеса будет удерживаться на этих поверхностях центробежной силой и бесцельно перемещаться вращающимся колесом - по его окружности. Кроме того, смазочный материал будет захватываться и частями поверхностей торцов тела, погружаемыми в смазочный материал и - также бесцельно перемещаться этими поверхностями. Смазочный материал, первоначально захваченный этими поверхностями обода и тела, будет стекать - при вращении колеса - с этих поверхностей, смачивая при этом участки поверхностей тела, не погружаемые в смазочный материал, а также - поверхности ступицы и вала, на котором установлено зубчатое колесо. Такое смачивание будет непрерывным в процессе вращения колеса. Смазочный материал, смачивающий эти поверхности, активно контактирует с окружающим воздухом, подвергаясь при этом окислению и различным загрязнениям, что ухудшает эксплуатационные свойства смазочного материала. Все это ухудшает качество смазывания зубчатого колеса.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего ступицу, тело в виде диска и обод с зубчатым венцом, ширина которого больше толщины диска - см. «Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1985 - 416 с., ил.», стр. 43, рис. 5.3.
Недостаток прототипа - тот же, что и у аналога.
Изобретением решается задача повышения качества смазывания зубчатого колеса.
Для этого зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде диска, обод и зубчатый венец, ширина которого больше толщины диска. Причем с обоих торцов колеса, симметрично ему, со стороны выхода вращающегося колеса из масляной ванны, выше верхнего уровня смазочного материала ванны, расположена пара плоских Г-образных скребков, ориентированных радиально относительно колеса, с наклоном в сторону ванны. Скребки укреплены неподвижно относительно вращающегося колеса с примыканием к внутренним поверхностям обода и торцевым поверхностям диска. Плоскости скребков перпендикулярны этим поверхностям. Габариты участков скребков, примыкающих к ободу, больше габаритов его торцов; а расстояние от центра колеса до участков скребков, примыкающих к диску, меньше, чем радиус окружности, описываемой точками соприкосновения поверхностей диска с верхним уровнем смазочного материала ванны.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: зубчатое колесо - вид с торца (фиг. 1), то же колесо - вид сбоку в разрезе (фиг. 2), фрагмент зубчатого колеса в разрезе (фиг. 3).
o
y
y
а
в
На чертежах показаны: ступица 1, тело 2, обод 3, зубчатый венец 4, жидкий смазочный материал 5, масляная ванна 6, внутренние поверхности 7 обода (3), торцевые поверхности 8 тела (2), скребки 9, крепления 10 скребков (9); ширина В зубчатого венца 4 (и обода 3); толщина С тела (диска) 2; внутренний радиус R обода 3; радиус R окружности, описываемой точками соприкосновения поверхностей 8 тела 2 с верхним уровнем ВУ смазочного материала 5; величина  перекрытия скребками (9) торцов обода (3); величина  перекрытия скребками (9) радиуса R со стороны центра колеса; направление ω вращения колеса.
o
y
а
А
в
Зубчатое колесо содержит ступицу 1, тело 2 в виде диска, обод 3 с внутренним радиусом R и зубчатый венец 4. Ширина В зубчатого венца 4 (и обода 3) больше толщины С диска 2. Зубчатое колесо смазывается жидким смазочным материалом 5 из масляной ванны 6 - методом погружения, при этом в смазочный материал оказываются погруженными внутренние поверхности 7 обода 3 и части торцевых поверхностей 8 тела (диска) 2. С обоих торцов колеса, симметрично ему, со стороны выхода вращающегося (ω) колеса из масляной ванны, выше верхнего уровня ВУ смазочного материала 5 ванны 6, расположена пара Г-образных скребков 9, ориентированных радиально относительно колеса, с наклоном в сторону ванны. Скребки 9 выполнены из маслобензостойкой резины. Скребки 9 укреплены - посредством жестких креплений 10 - неподвижно относительно вращающегося колеса (на корпусе ванны 6 или корпусе передачи - не показано). Скребки 9 примыкают к внутренним поверхностям 7 обода 3 и торцевым поверхностям 8 диска 2, плоскости скребков перпендикулярны этим поверхностям. Габариты участков скребков, примыкающих к ободу 3 (его поверхностям 7), больше габаритов его торцов - на величину . расстояние от центра колеса до участков скребков, примыкающих к диску 2 (его поверхностям 8), меньше, чем радиус R окружности, описываемой при вращении колеса точками соприкосновения поверхностей 8 диска 2 с верхним уровнем ВУ смазочного материала 5 ванны 6 - на величину .
При работе зубчатого колеса со смазыванием его жидким смазочным материалом методом погружения скребки 9 позволяют удалять излишне захватываемый при вращении (ω) колеса смазочный материал внутренними поверхностями 7 обода 3 и торцевыми поверхностями 8 диска 2 и возвращать его в ванну 6, не допуская бесцельного перемещения этого смазочного материала вращающимся колесом.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса предотвращает бесцельное перемещение элементами колеса, при его вращении, смазочного материала; кроме того, сохраняются эксплуатационные характеристики смазочного материала при работе колеса в передаче. Все это повышает качество смазывания зубчатого колеса.