ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО Российский патент 2016 года по МПК F16H57/04 

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, пластичным смазочным материалом, 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 зону 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 технологические зазоры между внутренними торцами накладок и торцами зубьев сопряженного колеса обеспечиваются за счет уширения тела колеса, требующего дополнительного материала, идущего на изготовление тела, для выполнения этих уширений. Это приводит к нерациональному расходу материала, идущего на изготовление тела колеса, что нерационально и приводит к удорожанию стоимости изготовления колеса.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и снижения издержек на его изготовление.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности зубчатого венца, укрепленных на торцах тела колеса и имеющих зазоры относительно торцов зубьев, причем накладки укреплены посредством кольцевых прокладок, расположенных между внутренними торцами накладок и торцами тела, наружный диаметр прокладок равен диаметру окружности зубчатого венца, внутренний их диаметр равен внутреннему диаметру накладок, а толщина прокладок равна величине необходимого зазора между накладками и торцами зубьев.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено зубчатое колесо - вид сбоку в сечении.

На чертеже показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, торцевые накладки 3 и 4, кольцевые прокладки 5 и 6, зуб 7 парного колеса; диаметр Д_в окружности вершин зубчатого венца; диаметр Д_о окружности оснований зубчатого венца; внутренний диаметр Д_вн накладок (3 и 4); зазоры Δ между внутренними торцами накладок (3 и 4) и торцами зубьев (7) парного зубчатого колеса; толщина с прокладок (5, 6).

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару торцевых накладок 3 и 4, укрепленных на торцах тела 1 колеса. Наружный диаметр накладок равен диаметру Д_в окружности вершин зубчатого венца. Накладки (3 и 4) укреплены на теле (1) посредством кольцевых прокладок 5 и 6, расположенных между внутренними поверхностями накладок 3 и 4 и телом 1. Наружный диаметр прокладок равен диаметру Д_о окружности оснований зубчатого венца, внутренний их диаметр равен внутреннему диаметру Д_вн накладок 3 и 4, а толщина с прокладок равна величине необходимого зазора Δ между внутренними поверхностями накладок 3 и 4 и торцами зубьев 7 парного колеса. Прокладки 5, 6, как и накладки 3, 4, могут быть выполнены, например, из пластмассы, т.к. они при работе колеса нагружений не испытывают.

При работе колеса в передаче со смазыванием его пластичным смазочным материалом вытесняется с боковых (рабочих) поверхностей зубьев 2 колеса и скапливается в смазочных карманах, образованных внутренними поверхностями торцевых накладок 3 и 4 и поверхностями зубчатого венца колеса. Будучи локализованным в зоне трения зубьев колеса, этот смазочный материал не вытесняется на торцы колеса, а, в силу своих адгезионных свойств, мигрирует из смазочных карманов обратно на рабочие (трущиеся) поверхности зубьев, продолжая участвовать в процессе смазывания зубьев колеса.

По сравнению с прототипом, необходимые зазоры между внутренними торцами накладок и торцами парного колеса выполнены за счет наличия прокладок, расположенных между торцевыми накладками и телом колеса; это позволяет снизить расход материала, идущего на изготовление тела колеса и снизить издержки на изготовление колеса.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок, укрепленных на торцах тела посредством кольцевых прокладок, расположенных между внутренними торцами накладок и торцами тела. Наружный диаметр накладок равен диаметру окружности зубчатого венца. Наружный диаметр прокладок равен диаметру окружности оснований зубчатого венца. Внутренние диаметры накладок и прокладок равны между собой. Толщина с прокладок равна величине зазоров между внутренними поверхностями накладок и торцами зубьев парного зубчатого колеса. Обеспечивается оптимизация конструкции зубчатого колеса. 1 ил.

Зубчатое колесо, смазываемое преимущественно пластичным смазочным материалом, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, с зазорами относительно торцов зубьев, отличающееся тем, что торцевые накладки укреплены посредством кольцевых прокладок, расположенных между внутренними поверхностями торцевых накладок и торцами тела зубчатого колеса, наружный диаметр кольцевых прокладок равен диаметру окружности впадин зубчатого венца, внутренний диаметр кольцевых прокладок равен внутреннему диаметру торцевых накладок, а толщина кольцевых прокладок равна величине зазоров.