ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в открытых зубчатых передачах, смазываемых периодически консистентными смазочными материалами.
Известно зубчатое колесо, состоящее из тела и зубчатого венца с зубьями (см., например, «Прикладная механика: для студентов ВТУЗов» / Г.Б. Иосилевич, П.А. Лебедев, В.С. Стреляев. - М.: Машиностроение. 1985. - 576 с., ил., стр.315).
Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что пластичный смазочный материал, наносимый на зубья, при работе колеса в зубчатой передаче выдавливается из зоны зацепления, рабочих поверхностей зубьев, и поступает на его торцевые поверхности, а также на части тела зубчатого колеса, прилегающие к зубчатому венцу. Эти части тела должны являться впоследствии смазочными карманами, из которых смазочный материал мигрирует в зоны трения - на рабочие поверхности зубьев (см., например, Гаркунов Д.П. Триботехника /пособие для конструктора/: Учебник для студентов ВТУЗов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение. 1999. - 336 с., стр.237). Однако при работе колеса в зацеплении вытеснение смазочного материала на теле колеса происходит неупорядоченно, и смазочный материал может быть вытеснен достаточно далеко от зубчатого венца. Кроме того, при нанесении смазочного материала на зубчатый венец (оно, как правило, производится вручную при помощи лопатки), смазочный материал может быть нанесен в процессе смазывания на тело зубчатого колеса достаточно далеко от зубчатого венца (что и происходит на практике, особенно если зубчатое колесо находится в труднодоступном месте). Поэтому возврат смазочного материала вследствие его миграции в зону трения затруднителен.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по АС СССР №1567839 от 02.03.1988 г., БИ №20, кл. F16H 57/04. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо имеет специально выполненные смазочные карманы, в которые поступает смазочный материал при зацеплении колес, и оттуда затем он мигрирует в зону трения.
Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что смазочный материал, попавший (см. выше) на участки тела зубчатого колеса достаточно далеко от зубчатого венца, не сможет мигрировать в зону трения - зацепления зубьев - и из процесса смазывания исключается.
Цель изобретения - оптимизация процесса смазывания зубчатого колеса.
Для этого зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец, снабжено парой плоских колец, установленных по одному с каждой боковой стороны тела колец, геометрический центр колес совпадает с центром вращения колеса, кольца ориентированы перпендикулярно боковым сторонам тела и расположены на некотором удалении от зубчатого венца.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса (внешнего зацепления): на фиг.1 - вид сбоку, на фиг.2 - колесо в разрезе.
Зубчатое колесо состоит из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2. На боковых сторонах тела 1 расположены плоские кольца 3, ориентированные перпендикулярно боковым поверхностям, с геометрическим центром, совпадающим с центром вращения колеса. Кольца расположены на некотором расстоянии (l) от зубчатого венца.
Работает данное колесо следующим образом. Пластичный смазочный материал наносится, как правило, вручную в процессе периодического смазывания на зубчатый венец 2. При работе колеса в зацеплении часть смазочного материала (5) выдавливается из зоны зацепления зубьев 2 на тело 1 колеса (участок 4), откуда он затем мигрирует в зону трения; участок 4 выполняет роль смазочного кармана. При этом кольца 3 выполняют две функции: первая - ограничивают попадание смазочного материала при ручном смазывании на участки тела колеса, удаленные от зубчатого венца (не дают смазочной лопатке попадать на эти участки); вторая - совместно с участками тела колеса, прилегающими к зубчатому венцу, образуют смазочные карманы, из которых происходит подпитка смазочным материалом в зону трения (зацепления зубьев). Расстояние l и высота колец 3 подбирается с учетом количества вытесняемого на тело 1 смазочного материала 5.
По сравнению с прототипом данная конструкция зубчатого колеса оптимизирует процессы смазывания как при нанесении смазочного материала, так и в процессе работы зубчатого колеса, тем самым снижается изнашивание поверхностей трения зубчатого колеса и повышается его долговечность.