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 а.с. 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 зоне 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 наличие зазоров между торцевыми накладками и торцами зубьев колеса способствует попаданию в эти зазоры смазочного материала, а возврат этого смазочного материала обратно на боковые поверхности зубьев, откуда он был вытеснен, затруднен, особенно при большой толщине зубьев. Накапливающийся в областях торцов зубьев смазочный материал выпадает из процесса смазывания зубьев колеса; это способствует интенсификации процессов изнашивания боковых (рабочих) поверхностей зубьев, а также - к перерасходу смазочного материала.
Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и повышения качества его смазывания.
Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок с внутренними диаметрами, меньшими, чем диаметр окружности оснований зубчатого венца, и наружными диаметрами, равными диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах колеса, с зазорами относительно торцов зубчатого венца; причем между накладками и торцами колеса расположены плоские прокладки, внутренние профили которых имеют вид окружностей с диаметрами, равными внутренним диаметрам накладок, их наружные профили аналогичны профилю зубчатого венца и совпадают с ним в плане; а накладки, прокладки и торцы колеса, к которым прилегают прокладки, скреплены между собой без взаимных зазоров.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса с местным разрезом - вид с торца (фиг. 1), то же - вид сбоку (фиг. 2), то же - вид сбоку в сечении (фиг. 3).
о
в
вн
На чертежах показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, накладки 3 и 4, прокладки 5 и 6; диаметр Д окружности оснований зубчатого венца, диаметр Д окружности вершин зубчатого венца, диаметр Д внутренних профилей накладок и прокладок, толщина с прокладок.
вн
о
в
вн
Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару плоских кольцевых накладок 3 и 4, укрепленных на торцах колеса. Внутренний диаметр Д накладок меньше диаметра Д окружности оснований зубчатого венца, наружные диаметры накладок равны диаметру Д окружности вершин зубчатого венца. Между накладками и торцами колеса расположены плоские прокладки 5 и 6, внутренние профили которых выполнены в виде окружностей с диаметрами, равными внутренним диаметрами Д накладок, а их наружные профили идентичны профилю зубчатого венца и совпадают с ним в плане. Накладки, прокладки и торцы колеса, к которым прилегают прокладки, скреплены между собой без взаимных зазоров. Толщина с прокладок 5 и 6 задается исходя из условия обеспечения величины необходимых зазоров между накладками 3, 4 и торцами зубьев сопряженного зубчатого колеса (для предотвращения их заклинивания между собой); а также - исходя из параметров зубчатого венца (в частности - количества смазочного материала, необходимого для смазывания зубьев колеса).
При работе колеса в передаче, в процессе зацепления с парным колесом, пластичный смазочный материал вытесняется с боковых (рабочих) поверхностей зубьев колеса в сторону торцов зубьев 2 и внутренних поверхностей накладок 3 и 4, накапливаясь в этих зонах и затем мигрируя обратно на боковые поверхности зубьев (в силу адгезионных свойств смазочного материала). А наличие прокладок 5 и 6, перекрывающих зазоры между торцами зубьев 2 и внутренними поверхностями накладок 3 и 4, не позволяет вытесняемому с боковых поверхностей зубьев смазочному материалу накапливаться в этих зазорах, откуда его возврат обратно на боковые поверхности зубьев затруднен.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса не позволяет вытесняемому с боковых поверхностей зубьев колеса - в процессе работы колеса в передаче - пластичному смазочному материалу попадать в зоны между торцами зубьев и внутренними поверхностями накладок и, накапливаясь в этих зонах, исключаться из процесса смазывания боковых (трущихся) поверхностей зубьев колеса. Вытесняемый смазочный материал локализуется на внутренних поверхностях накладок, прилегающих к боковым поверхностям зубьев, что облегчает его миграцию обратно на эти боковые поверхности. Это снижает расход используемого смазочного материала и повышает качество смазывания зубчатого колеса.