ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в малонагруженных крупномодульных зубчатых передачах.
Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями, см., например, «Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для машиностр. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с., ил.», стр. 96, рис. 8.2.
Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что зубья зубчатого венца выполнены сплошными, что приводит к излишнему расходованию материала, идущего на их изготовление, кроме того, в случае изнашивания зубьев их восстановление до исходных параметров затруднено.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела колеса, примыкающего к зубчатому венцу, см. а.с. СССР №1523756, кл. F16H 55/12, опубл. 09.03.1988 г., Б.К. №43.
Недостаток прототипа состоит в том, что зубья колеса выполнены монолитными, что требует для их изготовления определенного количества дефицитного материала, в то время как для работы зуба в зацеплении необходимы только рабочие боковые поверхности зубьев; кроме того, в случае износа рабочих поверхностей зубьев их восстановление при данной конструкции зубчатого колеса затруднительно.
Изобретением решается задача снижения издержек на изготовление зубчатых колес и повышение их ремонтопригодности.
Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела колеса, примыкающего к зубьям, причем зубчатый венец состоит из отдельных, не закрепленных на теле колеса зубьев; каждый зуб состоит из пары пластин, изогнутых по профилю боковых рабочих поверхностей, расчетного для данного колеса зуба, и имеющих рабочие поверхности, равные по площади рабочим поверхностям расчетного зуба; платины - по всей своей длине - установлены в пазах, выполненных в накладках, с образованием при этом профиля, соответствующего профилю рабочих поверхностей расчетного зуба; торцы пластин снабжены фиксирующими выступами; в пазах накладок выполнены ответные углубления; одна из накладок выполнена съемной, а между верхними концами пластин - на месте отсутствующих поверхностей вершин зубьев - расположены перемычки, изготовленные заодно с пластинами, но толщиной меньшей, чем толщина пластин.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид со стороны вершин зубьев - фиг. 2, 1; сечения колеса - фиг. 2, 3; элемент зуба - фиг. 4.
На чертежах показаны: тело 1 колеса; окружность оснований 2 зубьев колеса; кольцевые накладки 3 и 4; внешняя окружность 5 накладок; внутренняя окружность 6 накладок; боковые рабочие поверхности 7 и 8 зубьев (пластин - элементы зубьев); карманы 9, 10, 11, 12 накладок; пазы 13, 14; выступы 15 пластин; углубления 16 в карманах накладок; зазоры А между низом пластин 7, 8 и телом 1 колеса; расстояние l между внутренними поверхностями пластин 7 и 8; перемычка 17; толщина С1 пластин 7 и 8; толщина С2 перемычки 17.
1
1
При работе колеса в передаче, рабочие нагрузки воспринимаются и передаются колесом посредством пластин 7 и 8 (рабочими участками боковых поверхностей зубьев). При работе колеса с картерным смазыванием жидкими смазочными материалами методом погружения, смазывание, трущихся поверхностей зубьев (наружных поверхностей пластин 7 и 8) колеса осуществляется периодическим погружением - при вращении колеса - пластин 7 и 8 в жидкий смазочный материал масляной ванны (картер). Однако при вращении колеса происходит стекание смазочного материала с этих поверхностей и сброс этого материала центробежной силой; это снижает количество смазочного материала, который доставляется в зону зацепления в парным колесом - по отношению к количеству смазочного материала, изначально захваченного из масляной ванны поверхностями пластин. Однако перемычки 17 образуют - совместно с внутренними поверхностями пластин 7 и 8 и внутренними поверхностями накладок 3 и 4 (перекрывая зазоры Δ) - полости, посредством которых, при погружении этих полостей в картер, происходит забор смазочного материала (через зазоры Δ), наполняющего эти полости. При вращении колеса, выходе этих полостей из картера и перемещении их вверх полости проворачиваются в вертикальной плоскости; и смазочный материал, вытекая из полостей, смачивает нижерасположенные при вращении колеса элементы его зубчатого венца, в том числе рабочие (трущиеся) поверхности пластин 7 и 8, компенсируя удалившийся при вращении колеса смазочный материал; это позволяет доставлять в зону зацепления требуемое количество смазочного материала, что оптимизирует процесс трения зубьев парных колес.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить его материалоемкость и обеспечить требуемую ремонтопригодность колеса; кроме того, при работе колеса с картерным смазыванием методом погружения оптимизируется режим смазывания, что снижает износ зубьев сопряженных зубчатых колес.