ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к области машиностроения, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами.
Известно цилиндрическое зубчатое колесо, содержащее ступицу, выступающую в обе стороны, тело в виде диска, обод и зубчатый венец, ширина которого больше толщины диска - см., например, Боков В.Н. Детали машин. М., Высшая школа, 1960, стр. 342, рис. 28.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при работе колеса в режиме смазывания жидкими смазочными материалами - картерном смазывании методом погружения, смазывании методом поливания и т.п. - применяемый жидкий смазочный материал будет захватываться внутренними поверхностями обода колеса и переноситься ими. Этот процесс является нежелательным, т.к. в этом случае захватываемый смазочный материал в процессах трения рабочих поверхностей зубчатого колеса не участвует. Захваченный в данном случае смазочный материал перемещается бесцельно, смачивая торцы тела колеса, подвергаясь при этом окислению и запылению, кроме того при этом смазочный материал подвергается взбалтыванию, вспениванию и т.п. Кроме того, жидкий смазочный материал может захватываться сквозными отверстиями, выполняемыми в дисках между ободом и ступицей и служащими для снижения материалоемкости зубчатых колес, а также для удобства крепления зубчатых колес на стенках при обработке зубчатых колес. Также смазочный материал захватывается и внешними поверхностями ступицы, выступающими за габариты дисков. Это ухудшает качество смазывания зубчатого колеса.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего ступицу, выступающую в одну сторону, тело в виде диска, обод и зубчатый венец, 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.: Высшая школа, 1985, стр. 42, рис. 5.1, в.
Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.
Изобретением решается задача повышения качества смазывания зубчатого колеса.
Для этого цилиндрическое зубчатое колесо содержит выступающую в одну сторону ступицу, тело в виде диска, обод и зубчатый венец, ширина которого больше толщины диска. Причем на обоих торцах колеса укреплена пара кольцевых накладок, плоскости которых ориентированы в плоскости вращения колеса; по наружным своим периметрам, диаметр которых меньше диаметра окружности оснований зубчатого венца, накладки укреплены на торцах обода; кольцевая накладка, расположенная со стороны торца колеса без выступа ступицы, укреплена по своему внутреннему периметру на торце ступицы, диаметр этого периметра больше внутреннего диаметра ступицы; другая кольцевая накладка, расположенная со стороны торца колеса с выступом ступицы, по своему внутреннему периметру укреплена на наружной окружной поверхности ступицы посредством кольцевого выступа, выполненного по этому периметру и ориентированного в сторону диска с прилеганием к этой поверхности.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено цилиндрическое зубчатое колесо с выступающей в одну сторону ступицей - вид сбоку в разрезе.
1
1
2
о
н
1
вн
2
2
3
3
На чертеже показаны: ступица 1, тело 2 в виде диска, обод 3, зубчатый венец 4, сквозные отверстия 5, кольцевые накладки 6 и 7; ширина В зубчатого венца 4 (и обода 3); толщина С диска 2; расстояние а от торцов диска 2 до торцов обода 3 (и торцов кольцевых накладок 6 и 7); ширина L ступицы; внутренний диаметр d ступицы; наружный диаметр d ступицы 1 (и внутренний диаметр кольцевой накладки 7); диаметр Д окружности оснований  зубчатого венца 4; наружный диаметр Д кольцевых накладок 6 и 7; зазоры Δ между наружным радиусом окружности оснований зубчатого венца 4 и наружными радиусами кольцевых накладок 6 и 7; внутренний диаметр Д кольцевой накладки 6; зазоры Δ между внутренним радиусом кольцевой накладки 6 и внутренним радиусом ступицы 1; размер а выступа ступицы 1; размер а загнутого участка внутреннего периметра кольцевой накладки 7; диаметр d отверстий 5.
1
2
3
1
2
н
о
1
вн
1
2
3
2
3
Цилиндрическое зубчатое колесо содержит ступицу 1 шириной 1, внутренним диаметром d и наружным диаметром d, тело 2 в виде диска толщиной С, обод 3 и зубчатый венец 4 шириной В. В диске 2 выполнен ряд отверстий 5 диаметром d. Между торцами диска 2 и торцами обода 3 - расстояние а. С одного торца колеса ступица 1 выполнена с выступом величиной а относительно плоскости вращения торца зубчатого венца 4. На обоих торцах колеса укреплена пара кольцевых накладок - 6 и 7, которые ориентированы в плоскости вращения колеса. Наружный диаметр Д обеих накладок (6 и 7) меньше диаметра окружности Д оснований зубчатого венца 4 на величину 2Δ. По наружным периметрам обе кольцевые накладки укреплены на торцах обода 3. Внутренний диаметр Д кольцевой накладки 6, расположенной со стороны торца колеса, на котором ступица 1 выполнена без выступа, больше внутреннего диаметра d ступицы 1 на величину 2Δ. По внутреннему периметру эта кольцевая накладка (6) укреплена на торце ступицы 1. Внутренний диаметр второй кольцевой накладки (7), расположенной со стороны выступа (размером а) ступицы 1, равен наружному диаметру d ступицы 1. по внутреннему периметру этой кольцевой накладки (7) выполнен кольцевой выступ шириной а, обращенный в сторону диска 2, прилегающий к наружной окружной поверхности ступицы 1 и укрепленный на этой поверхности.
При работе зубчатого колеса со смазыванием его жидким смазочным материалом (методом погружения, полива и т.п.) кольцевые накладки 6, укрепленные на торцах колеса, не позволяют смазочному материалу попадать на внутренние поверхности обода 3 и внутренние поверхности отверстий 5 в теле 2 (при их наличии). Тем самым исключается бесцельное перемещение смазочного материала этими поверхностями при вращении колеса, сопровождающееся взмучиванием и вспениванием этого смазочного материала.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить - при его работе со смазыванием жидким смазочным материалом - возмущающее его воздействие на смазочный материал. Тем самым повышается качество смазывания зубчатого колеса.