Зубчатое колесо

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в крупномодульных зубчатых передачах, смазываемых консистентными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями. В объемах впадин венца, не занимаемых при зацеплении зубьями сопряженного колеса, укреплены вставки, выполненные из упругого материала. На каждом торце зубчатого венца и прилегающей к нему части тела колеса укреплено соосное колесу кольцо L-образного сечения, одна часть которого параллельна торцу колеса, а другая - перпендикулярна торцу колеса и имеет диаметр, равный диаметру окружности, описываемой при вращении колеса частями вставок, обращенных к сопряженному зубчатому колесу. В кольцах выполнены карманы для размещения в них вставок. В результате обеспечивается возврат вытесненного из зоны зацепления зубчатого колеса смазочного материала обратно в зону зацепления зубчатого колеса. 3 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в крупномодульных открытых зубчатых передачах, смазываемых консистентными смазочными материалами.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для машиностр. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с, ил.», стр.96.

Недостаток данного колеса состоит в том, что консистентный смазочный материал, нанесенный на рабочие поверхности зубьев, при работе колеса вытесняется зубьями сопряженного колеса во впадины между зубьями и в дальнейшем процессе трения не участвует.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2390678, кл. F16H 57/04, опубл. 27.05.2010 г., Бюл. №15. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, в объемах впадин венца, не занимаемых при зацеплении зубьями сопряженного колеса, укреплены вставки, выполненные из упругого материала. Наличие вставок не позволяет смазочному материалу накапливаться в нерабочих участках впадин зубьев - в зоне их сопряжения с телом колеса - и тем самым исключаться из процесса трения сопряженных колес.

Недостаток прототипа состоит в том, что вытесняемый с рабочих поверхностей зубьев смазочный материал при этом вытесняется частично на тело колеса, откуда его затруднительно возвратить обратно в зону зацепления. При этом вытесненный и попавший на тело колеса смазочный материал в дальнейшем процессе трения зубьев не участвует, что приводит к перерасходу смазочного материала.

Изобретением решается задача оптимизации режима смазывания зубчатых колес консистентными материалами.

Для этого зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, в объемах впадин венца, не занимаемых при зацеплении зубьями сопряженного колеса, укреплены вставки, выполненные из упругого материала, причем размер вставок вдоль ширины зубчатого венца больше ширины зубчатого венца сопряженного зубчатого колеса; на каждом торце зубчатого венца и примыкающей к нему части тела колеса укреплено соосное колесу кольцо L-образного сечения, одна часть которого параллельна торцу колеса, а другая - перпендикулярна торцу колеса и имеет диаметр, равный диаметру окружности, описываемой при вращении колеса частями вставок, обращенных к сопряженному зубчатому колесу, а в кольцах выполнены карманы для размещения в них вставок.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено зубчатое колесо - вид с его торца (фиг.1) и сечения колеса (фиг.2, 3).

На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубья 2, рабочие поверхности 3 и 4 зубьев, торцы 5 и 6 зубьев, упругие вставки 7, кольца 8 и 9, карманы 10 и 11 вставок 7, зуб 12 сопряженного колеса, ширина b зуба колеса, ширина bш зуба сопряженного колеса, ширина h упругой вставки 7.

Работает данное зубчатое колесо следующим образом. Консистентный смазочный материал, нанесенный на боковые рабочие поверхности 3 и 4 зубьев 2, при работе колеса в зацеплении с зубьями 12 сопряженного колеса, вытесняется с рабочих поверхностей зубьев в зону сопряжения ножек зубьев колеса с его телом 1 - в зону упругих вставок 7. Наличие этих вставок не позволяет смазочному материалу скапливаться в этих зонах, и смазочный материал вытесняется из впадин зубчатого венца - на торцы (5, 6) зубьев и в направлении тела 1 колеса. Наличие на торцах колеса колец 8 и 9 не позволяет смазочному материалу перемещаться на тело колеса; вытесненный смазочный материал скапливается на торцах (5, 6) зубьев 2 и стенках колец (8, 9), обращенных к сопряженному колесу, откуда его легко возвратить обратно в зону зацепления зубьев колес - например, посредством скребка, - на боковые поверхности 3 и 4 зубьев колеса. Выполнение вставок 7 удлиненными (длиной h) диной больше, чем ширина (bш) зубьев 12 сопряженного колеса (и больше, чем ширина b самого колеса), позволяет осуществлять сопряжение элементов колеса с зубьями сопряженного колеса без заклинивания, что особенно необходимо, если ширина зубчатого венца сопряженного колеса больше, чем ширина зубчатого венца данного колеса (например, если сопряженным колесом является шестерня, у которой ширина зубчатого венца больше, чем ширина зубчатого венца зубчатого колеса, - задается технологически).

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет обеспечить возврат вытесненного из зоны зацепления смазочного материала обратно в эту зону, тем самым обеспечить требуемую износостойкость рабочих поверхностей зубьев колеса и повысить долговечность колеса в целом.

Зубчатое колесо, преимущественно крупномодульное, смазываемое консистентным смазочным материалом, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями, в объемах впадин которого, не занимаемых при зацеплении зубьями сопряженного колеса, укреплены вставки, выполненные из упругого материала, отличающееся тем, что размер вставок вдоль ширины зубчатого венца больше ширины зубчатого венца сопряженного зубчатого колеса, на каждом торце зубчатого венца и примыкающей к нему части тела колеса укреплено соосное колесу кольцо L-образного сечения, одна часть которого параллельна торцу колеса, а другая перпендикулярна торцу колеса и имеет диаметр, равный диаметру окружности, описываемой при вращении колеса частями вставок, обращенных к сопряженному зубчатому колесу, а в кольцах выполнены карманы для размещения в них вставок.