ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
GEAR WHEEL

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными материалами.
Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр., М.: Высш. шк., 1986, 359 с., ил., стр. 154, рис. 12.1, а.
Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что его зубья при работе колеса в передаче подвержены воздействию изгибающих нагрузок, способных привести к поломке зубьев. Эта опасность тем больше, чем больше величина нагружения зубьев и чем больше высота зубьев. Кроме того, при работе колеса в зацеплении с парным колесом передачи смазочный материал вытесняется с боковых (трущихся) поверхностей зубьев на торцы этих зубьев. Это приводит к выходу вытесненного смазочного материала из участка в процессе смазывания трущихся боковых поверхностей зубьев, что ухудшает процесс трения сопряженных зубьев парных колес передачи и приводит к перерасходу смазочного материала.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2488725, кл. F16H 55/12, опубл. 27.07.2013 г., Бюл. №21. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и торцах тела, а наружный диаметр накладок равен диаметру окружности вершин. Накладки, связывающие между собой зубья (и зубья - с телом колеса), повышают жесткость зубьев зубчатого венца и их устойчивость к воздействию изгибающих нагрузок, возникающих при работе колеса в передаче. Кроме того, наличие кольцевых накладок способствует образованию смазочных карманов во впадинах зубчатого венца, не позволяющих смазочному материалу вытесняться на торцевые поверхности зубьев. Это снижает расход смазочного материала и оптимизирует процесс трения боковых поверхностей зубьев.
Недостаток прототипа состоит в том, что выполнение накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, не предотвращает вытеснение смазочного материала со стороны вершин зубьев на торцы этих зубьев (в частности, для ведущих зубчатых колес, у которых смещение смазочного материала происходит по направлению от оснований зубьев к их вершинам).
Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и повышения качества смазывания.
Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, а наружный диаметр накладок больше, чем диаметр окружности вершин зубчатого венца.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса (вид сбоку в сечении).
о
в
вн
н
н
в
с
На чертеже показаны: тело 1 колеса, зуб 2, торцевые кольцевые накладки 3 и 4, диаметр Д окружности оснований зубьев, диаметр Д окружности вершин зубьев, внутренний диаметр Д кольцевых накладок, наружный диаметр Д кольцевых накладок, разница  между диаметрами Ди Д.
н
в
c
Зубчатое колеса содержит тело 1 и зубчатый венец с зубьями 2, на торцах которых и участках торцов тела 1, прилегающих к зубчатому венцу, укреплены кольцевые накладки 3 и 4. Наружные диаметры Д накладок больше, чем диаметр Д окружности вершин зубьев на величину .
При работе зубчатого колеса со смазыванием его пластичным смазочным материалом, при зацеплении зубьев колеса с зубьями парного колеса передачи, происходит вытеснение этого смазочного материала на периферию боковых поверхностей зубьев. Наличие кольцевых торцевых накладок не позволяет этому смазочному материалу вытесняться на торцы зубьев и локализует зону зацепления зубьев с зубьями парного колеса. А выполнение колец с наружным диаметром большим, чем диаметр окружности вершин зубчатого венца, не позволяет смазочному материалу вытесняться на торцы зубьев со стороны вершин этих зубьев.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса предотвращает вытеснение пластичного смазочного материала из зоны зацепления зубьев колеса на его торцы, при этом смазочный материал остается в зоне зацеплений зубьев колеса с зубьями парного колеса. Это предотвращает перерасход смазочного материала и повышает качество смазывания зубчатого колеса.