ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами.
Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями, см. «Березовский Ю.Н. и др. Детали машин: Учебник для машиностроительных техникумов / Ю.Н. Березовский, Д.В. Чернилевский, М.С. Петров; под ред. Н.А. Бородина. - М.: Машиностроение, 1983. - 384 с., сл.», стр. 60, рис. 4.1, а.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при работе колеса в зацеплении с парным колесом передачи пластичный смазочный материал, нанесенный на боковые (трущиеся) поверхности зубьев колеса, вытесняется с этих поверхностей на торцы колеса. Вытесненный смазочный материал исключается из процесса смазывания зубьев, что интенсифицирует процесс изнашивания трущихся поверхностей зубьев.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по АС СССР №1618972, кл. F16H 57/04, опубл. 07.01.91 г., бюл. №1. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок, укрепленных без зазора на теле колеса, и с зазорами относительно торцов зубьев; эти зазоры необходимы для предотвращения заклинивания зубьев сопряженного зубчатого колеса между внутренними торцами накладок. При работе колеса в зацеплении с другим колесом пластичный смазочный материал, вытесняемый с боковых (рабочих) поверхностей зубьев, удерживается в смазочных карманах, образованных внутренними поверхностями накладок и поверхностями зубчатого венца; он не вытесняется на торцевые поверхности колеса, а остается в зону зацепления зубчатого венца. Будучи локализованным в зоне зацепления смазочный материал мигрирует на боковые (трущиеся) поверхности зубьев в силу своих адгезионных свойств.
Недостаток прототипа состоит в том, что технологические зазоры между внутренними торцами накладок и торцами зубьев сопряженного колеса обеспечиваются за счет уширения тела колеса, требующего дополнительного материала, идущего на изготовление тела, для выполнения этих уширений. Это приводит к нерациональному расходу материала, идущего на изготовление тела колеса, что нерационально и приводит к удорожанию стоимости изготовления колеса.
Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек на его изготовление.
Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок с наружными диаметрами, равными диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, с зазорами относительно торцов зубьев; причем каждая накладка выполнена в виде профильного кольца, имеющего в своем поперечном сечении вид Z-образного элемента, внешние части которого параллельны торцу колеса, а средняя часть перпендикулярна этому торцу, расположена на уровне окружности впадин зубчатого венца и имеет размер, равный величине зазора между внутренним торцом накладки и торцом парного зубчатого колеса.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено зубчатое колесо, вид сбоку в сечении.
в
о
вн
На чертеже показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, торцевые накладки 3 и 4, парное зубчатое колесо 5; диаметр Д окружности вершин зубчатого венца; диаметр Д окружности оснований зубчатого венца; внутренний диаметр Д торцевых накладок (3, 4); зазор с между накладками (3, 4) и торцами зубьев (2), зазоры Δ между внутренними торцами накладок (3, 4) и торцами парного зубчатого колеса (5).
в
вн
Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару торцевых накладок 3 и 4, укрепленных на торцах тела 1, наружный диаметр накладок равен диаметру Д окружности вершин зубчатого венца, внутренний диаметр накладок равен Д. Каждая накладка выполнена в виде профильного кольца, имеющего в своем поперечном сечении вид Z-образного элемента, внешние части которого параллельны торцу колеса, а средняя часть перпендикулярна этому торцу, расположена на уровне окружности впадин зубчатого венца и имеет размер с, равный величина зазора Δ между торцом накладки и торцом зубчатого венца 2.
При работе колеса в передаче со смазыванием его пластичным смазочным материалом он вытесняется с боковых (рабочих) поверхностей зубьев 2 колеса и скапливается в смазочных карманах, образованных внутренними поверхностями торцевых накладок 3 и 4 и поверхностями зубчатого венца колеса. Будучи локализованным в зоне трения зубьев колеса этот смазочный материал не вытесняется на торцы колеса, а в силу своих адгезионных свойств мигрирует из смазочных карманов обратно на рабочие (трущиеся) поверхности зубьев, продолжая участвовать в процессе смазывания зубьев колеса.
По сравнению с прототипом, требуемые зазоры между внутренними поверхностями накладок и наружными торцами парного зубчатого колеса выполнены за счет формы накладок. Это позволяет снизить расход материала, идущего на изготовление тела колеса, и снизить издержки на изготовление колеса.