ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в крупномодульных зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения.
Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, Иванов M.Н. Детали машин: Учеб для машиностр. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с., ил., стр. 96, рис. 8.2, а.
Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что зубья колеса подвержены, при его работе в режиме нагружения, изгибающим нагрузкам, способным привести к излому зубьев и выходу колеса из строя.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела колеса, прилегающих к зубчатому венцу, причем наружные диаметры накладок равны диаметру окружности зубчатого венца - см. патент на изобретение РФ №2488725, кл. F16H 55/17, опубл. 27.07.2013 г., Бюл. №21.
Недостаток прототипа состоит в том, что торцевые кольцевые накладки совместно с поверхностями зубчатого венца в области впадин зубчатого венца и поверхностями тела колеса в области окружности впадин зубьев образуют полости, которыми, при погружении - во время вращения колеса - захватывается воздух. Захваченный полостями воздух удерживается во время погружения полостей в жидкий смазочный материал; вследствие этого области впадин зубьев не заполняются жидким смазочным материалом (этому препятствует захваченный воздух, занимающий часть объемов впадин зубчатого венца). Из-за этого жидкий смазочный материал смачивает трущиеся боковые поверхности зубьев не полностью, что ухудшает режим трения зубьев, сопряженных зубчатых колес - вследствие ухудшения их смазывания.
Изобретением решается задача повышения качества смазывания зубьев зубчатого колеса.
Для этого зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых и участках торцов колеса тела, прилегающих к зубчатому венцу, укреплена пара кольцевых накладок; причем на каждом участке перекрытия накладками впадин зубчатого венца, как минимум в одной из пары накладок, выполнено сквозное отверстие, расположенное с примыканием к окружности впадин зубчатого венца.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с торца (фиг. 1), то же, вид сбоку в сечении - фиг. 2.
На чертеже показаны: тело 1 колеса, зубья 2, боковые (трущиеся) поверхности 3 зубьев, окружность 4 вершин зубчатого венца, окружность впадин 5 зубчатого венца, торцевые кольцевые накладки 6 и 7, уровень 8 смазочного материала масляной ванны, сквозные отверстия 9, направления вращения ω зубчатого колеса.
Зубчатое колесо состоит из тела 1, зубчатого венца с зубьями 2 и пары кольцевых накладок 6 и 7, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. На каждом участке перекрытия накладками 6 и 7 впадин зубчатого венца этих накладок выполнены сквозные отверстия 9, расположенные с примыканием к окружности впадин 5 зубчатого венца.
При работе зубчатого колеса (его вращении) полости, образованные поверхностями впадин зубчатого венца с зубьями 2 и внутренними поверхностями кольцевых накладок 6 и 7, погружаемые в масляную ванну с верхним уровнем 8, захватывают из окружающей среды воздух, не позволяющий погруженным в масляную ванну боковым (трущимся) поверхностям 4 зубьев 2 быть смоченными (смазанными) жидким смазочным материалом по всей высоте зубьев 2 (воздух скапливается в зонах впадин зубьев). Наличие сквозных отверстий 9 в торцевых накладках 6 и 7 (расположенные у оснований зубьев 2, с примыканием к окружности впадин 5 зубчатого венца) позволяет захваченному воздуху выходить из полостей, а полостям - заполнять жидким смазочным материалом - по всему объему полостей и смачивать (смазывать) боковые (трущиеся) поверхности 3 зубьев 2 по всей высоте этих зубьев.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет осуществлять надежное смачивание погружаемых в жидкий смазочный материал зубьев этим смазочным материалом по всей высоте зубьев, включая их основания. Это повышает качество смазывания зубьев и снижает интенсивность их изнашивания в процессе работы колеса.