ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием, преимущественно низкоскоростных нереверсивных.
Известно зубчатое колесо, состоящее из ступицы и зубчатого венца с зубьями, погружаемых при работе колеса в передаче 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 данной конструкции состоит в недостаточном смазывании трущихся поверхностей зубьев колеса, особенно при низких скоростях вращения колес и большом их диаметре.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, состоящего из ступицы и зубчатого венца с зубьями, во впадинах которых выполнены каналы для подачи смазки, ориентированные радиально относительно колеса и связанные с питающей магистралью, расположенной в валу зубчатого колеса (см. А.А. Старосельский, Д.Н. Гаркунов. Долговечность трущихся деталей машин. М.: Машиностроение, 1967 г., стр.268, рис.163-а). При этой конструкции смазка под действием центробежной силы или под принудительным давлением поступает в зубчатое зацепление через каналы во впадинах зубьев. Подачу можно регулировать количеством и диаметром каналов; она приспосабливается при центробежной подаче автоматически к скорости вращения колес.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что для обеспечения равномерного нормального смазывания рабочих поверхностей зубьев необходимо выполнять для каждой впадины зубьев несколько сверлений, соединяющих впадины со смазочным каналом, причем при достаточно большой ширине венца таких сверлений должно быть достаточно много, что нетехнологично и требует больших временных затрат, особенно при достаточно больших диаметрах зубчатых колес. Причем в случае низкоскоростного режима работы зубчатого колеса смазка, подаваемая из выходных отверстий смазкораспределительного канала, может не попадать из них на рабочие поверхности зубьев, а скапливаться во впадине и выдавливаться из нее зубьями сопряженного колеса или проскакивать через впадины венца, минуя поверхности зубьев, при этом смазка не выполняет свою смазочную функцию.
Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса.
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 сквозное радиальное сверление, соединенное с 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 в сторону рабочей поверхности зуба.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых 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 вдоль ширины впадины, например, наклеиванием, с зазором Δ относительно окружности Д вершин зубьев сопряженного колеса (Д - окружность впадин колеса, С - зазор между окружностью впадин колеса и окружностью Д вершин зубьев сопряженного колеса). Смазкораспределительный канал заглушен (10) с обоих торцов и имеет выходные отверстия 11, ориентированные в сторону рабочей поверхности 12 зуба 5.
Работает данное зубчатое колесо следующим образом. При работе передачи и вращении зубчатого колеса на валу 2 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 на рабочие поверхности 12 зубьев 5, чем обеспечивается процесс их смазывания. Выполнение выходных отверстий 11 направленными в сторону рабочих поверхностей 12 зубьев позволяет осуществить их смазывание качественно даже при небольших скоростях вращения колеса, направляя смазочный материал вдоль рабочих поверхностей зубьев - от оснований к вершинам зубьев.
По сравнению с прототипом данная конструкция зубчатого колеса более технологична и требует меньших затрат на его изготовление, так как 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 оптимизировать смазывание рабочих поверхностей зубьев за счет обеспечения равномерного их смазывания по всей ширине зубьев. Данная конструкция зубчатого колеса наиболее оптимальна для низкоскоростных зубчатых передач с нереверсивным режимом работы.