ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами внутреннего зацепления.
Известно зубчатое колесо внутреннего зацепления, содержащее ступицу, тело в виде диска, венцовое колесо и зубчатый венец, расположенный на венцовом колесе, а зубья венца своими вершинами обращены в сторону ступицы - см., например, «Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Б.А. Тайца. - 3-е изд., перераб. и допол. - М.: Машиностроение, 1990. - 464 с.: ил.», стр. 144, рис. 7.1.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что между внутренней торцевой поверхностью зубчатого венца и внутренней торцевой поверхностью тела колеса располагается зазор, необходимый по технологическим соображениям - для выхода инструмента (долбяка), используемого для нарезания резьбы зубьев зубчатого венца; при работе колеса со смазыванием, в частности - пластичным смазочным материалом, этот материал набивается в этот зазор, этот набившийся материал в процессе трения колеса не участвует, а только способствует налипанию на него различных загрязнений. Кроме того, пластичный смазочный материал, используемый для смазывания колеса, в процессе работы этого колеса неизбежно попадает на внутреннюю поверхность тела колеса, размазываясь на ней, на этот смазочный материал налипает пыль и т.п. из окружающего воздуха, загрязняя эту поверхность.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса внутреннего зацепления, содержащая ступицу, тело в виде диска, венцовое колесо и зубчатый венец, расположенный на венцовом колесе, а зубья венца своими вершинами обращены в сторону ступицы - см. «Дунаев П.Ф., Лелихов 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. 46, рис. 5.7.
Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.
Изобретением решается задача повышения эксплуатационных характеристик зубчатых колес внутреннего зацепления.
Для этого зубчатое внутреннего зацепления колесо содержит ступицу, тело в виде диска, венцовое колесо и зубчатый венец с зубьями, ориентированными радиально в сторону ступицы, и технологические зазоры между торцом зубчатого венца и телом колеса; причем в технологическом зазоре установлена кольцевая вставка с высотой, равной высоте технологического зазора, с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру венцового колеса, и с внутренним диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца колеса; внутренний профиль кольцевой вставки идентичен профилю зубчатого венца колеса; между ступицей и окружностью, описываемой в плане на теле колеса точками вершин зубьев парной шестерни, с минимальным зазором относительно этой окружности, на теле колеса, перпендикулярно телу и соосно оси вращения колеса, укреплено тонкое кольцо, своей шириной перекрывающее часть высоты шестерни; а верхняя часть кольца отогнута под тупым углом в сторону ступицы колеса.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено зубчатое колесо внутреннего зацепления - вид сбоку, в сечении по радиальной плоскости симметрии.
а
1
2
3
ш
1
2
На чертеже показаны: ступица 1, тело 2 в виде диска, венцовое колесо 3, зубчатый венец 4 с зубьями 5, технологический зазор , кольцевая вставка 6, парная шестерня 7, кольцо 8, верхняя часть 9 кольца (8); внутренний диаметр Д венцового колеса (3); диаметр Д окружности вершин зубчатого венца (4); окружность Д, описываемая в плане на теле (2) колеса парной шестерней (7); диаметр Д парной шестерни (7); общая ширина в кольца (8); ширина в нижней части кольца (8); ширина в верхней части 9 кольца (8); зазор Δ между кольцом 8 и габаритом шестерни 7.
а
а
1
2
2
ш
1
2
Зубчатое колесо содержит ступицу 1, тело 2 в виде диска, венцовое колесо 3 и зубчатый венец 4 с зубьями 5, ориентированными радиально в сторону ступицы, и технологический зазор  между торцом зубчатого венца (4) и тела (2) колеса; в технологическом зазоре  установлена кольцевая вставка 6 с высотой, равной высоте технологического зазора, с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру Д венцового колеса, и с внутренним диаметром, равным диаметру Д окружности вершин зубчатого венца (4); внутренний профиль кольцевой вставки (6) идентичен профилю зубчатого венца (4) колеса; между ступицей 1 и окружностью Д, описываемой в плане на тело 2 колеса точками вершин зубьев вращающейся парной шестерни 7 диаметром Д, с минимальным зазором Δ относительно этой окружности, на теле 2 колеса, перпендикулярно ему и соосно оси вращения колеса, укреплено тонкое кольцо 8 шириной в, своей шириной в перекрывающее часть высоты шестерни 7, а верхняя часть 9 кольца 8 (шириной в) отогнута под тупым углом в сторону ступицы 1 колеса.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса - за счет наличия кольца 8 (с отогнутой верхней частью 9) позволяет локализовать рабочую зону сопрягающих при работе зубьев венца 5 колеса и шестерни 7. При работе этих элементов передачи со смазыванием (жидкими или пластичными смазочными материалами), кольцо 8 не позволяет используемому смазочному материалу попадать на поверхности колеса, не нуждающиеся в смазывании. Наличие кольцевой вставки 6 не позволяет используемому пластичному смазочному материалу накапливаться вне зоны трения и создавать зоны загрязнения. При использовании жидкого смазочного материала (например, при смазывании зубьев колеса и шестерни методом полива) кольцо 8 совместно с поверхностями тела 2 колеса, поверхностями зубчатого венца 5 и венцового колеса 3 образует масляную ванну, которая используется для сбора и использования для смазывания жидкого смазочного материала.