Зубчатое колесо

Авторы патента:

F16H57/04 - конструктивные особенности, относящиеся к смазке или охлаждению

Владельцы патента RU 2609531:

Мендрух Николай Викторович (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах, работающих со смазыванием жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца колеса, укрепленных на торцах тела, и зубчатый венец с полыми зубьями, выполненными из пластин, изогнутых по профилям зубьев, расчетных для данного колеса. Нерабочие участки боковых поверхностей зубьев вырезаны по всей их ширине с образованием сквозных окон. Внутри зубьев по осям их симметрии расположены радиально ориентированные перегородки, перекрывающие расстояния между вершинами зубьев и телом колеса, ширина которых равна ширине зубьев. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах, работающих со смазыванием жидкими смазочными материалами методом погружения.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, Заплетохин В. А. Конструирование деталей механических устройств: Справочник. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 660 с.: ил., стр.456, рис. 4.15.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при смазывании его жидким смазочным материалом методом погружения, когда смазочный материал подается в зону зацепления с парным зубчатым колесом передачи зубьями этого колеса, погруженными периодически при вращении колеса в масляную ванну с жидким смазочным материалом, этот смазочный материал, захваченный из ванны зубьями колеса, при перемещении его в зону зацепления, стекает с зубьев, поэтому смазочный слой в зоне зацепления парных колес может быть недостаточным для качественного смазывания трущихся поверхностей зубьев колес. Это интенсифицирует процесс их изнашивания, что может привести к выходу колес передачи из строя.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2532451, кл. F16H 55/10, опубл. 10.11.2014 г., Бюл. №31. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу; причем каждый зуб выполнен полым, состоящим из пары изогнутых по профилю боковых поверхностей расчетного для данного колеса зуба, закрепленных в торцевых накладках и образующих на пару профиль, соответствующий профилю боковых поверхностей расчетного зуба.

Недостатки прототипа те же, что и у аналога.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания сопряженных зубчатых колес передачи, смазываемых методом погружения одного из этих колес в масляную ванну с жидким смазочным материалом.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца колеса, укрепленных на торцах тела, и зубчатый венец с полыми зубьями, выполненными из пластин, изогнутых по профилям зубьев, расчетных для данного колеса. Причем нерабочие участки боковых поверхностей зубьев вырезаны по всей их ширине с образованием сквозных окон; а внутри зубьев, по осям их симметрии, расположены радиально ориентированные перегородки, перекрывающие расстояния между вершинами зубьев и телом колеса и ширина которых равна ширине зубьев.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с его торца (фиг. 1) и тот же фрагмент - вид сбоку (фиг. 2).

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса; кольцевые накладки 2 и 3; зубья (изогнутые пластины) 4; боковые поверхности 5 и 6 зубьев; вершины 7 зубьев; окна 8 и 9; перегородка 10; полости 11 и 12 зубьев; диаметр Д_в окружности вершин зубчатого венца; диаметр Д_о окружности оснований зубчатого венца; диаметр Д_вн внутренней окружности накладок 2 и 3; размер с окон 8 и 9; направления вращения ω₁ и ω₂ зубчатого колеса.

Зубчатое колесо содержит тело 1 и пару кольцевых накладок 2 и 3 с наружным диаметром, равным диаметру Д_в окружности, и внутренним диаметром Д_вн, меньшим диаметра Д_о окружности оснований зубчатого венца; накладки укреплены на торцах тела 1. Между накладками укреплены зубья зубчатого венца колеса, выполненные из пластин 4, изогнутых по профилю зубьев, расчетных для данного зубчатого колеса. Пластины 4 образуют своими наружными поверхностями боковые поверхности 5 и 6 зубьев и их вершины 7. Участки боковых поверхностей 5 и 6, прилегающие к телу 1 колеса, являющиеся нерабочими, вырезаны, с образованием сквозных окон 8 и 9 шириной, равной ширине зубьев (пластин) 4, и высотой с, равной размеру нерабочих участков боковых поверхностей зубьев. Внутри зубьев 4, по оси их симметрии, расположены радиально ориентированные перегородки 10; по высоте перегородки перекрывают расстояние между вершинами 7 зубьев и телом 1 колеса; а ширина перегородок равна ширине зубьев (пластин) 4. Изогнутые пластины 4 и перегородки 10 образуют в каждом зубе пару полостей - 11 и 12.

При работе зубчатого колеса со смазыванием жидким смазочным материалом методом погружения, при погружении зубьев 4 в смазочный материал (при нижнем положении зубьев), происходит заполнение полостей 11 и 12 зубьев смазочным материалом (через сквозные окна 8 и 9). При дальнейшем повороте колеса, при его вращении (ω₁ или ω₂), захваченный полостями 11 и 12 смазочный материал перемещается вверх, при этом происходит выливание смазочного материала - через окна 8 и 9 - в области, ограниченные боковыми поверхностями 5 и 6 соседних зубьев и внутренними поверхностями кольцевых накладок 2 и 3, образующими совместно масляные ванны, посредством которых осуществляется смазывание боковых (трущихся) поверхностей 5 и 6 зубьев 4. При вращении колеса по направлению ω₁ рабочими являются полости 11, а при вращении колеса по направлению ω₂ рабочими являются полости 12.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет повысить качество смазывания его зубьев, особенно при малых скоростях вращения колеса и большом его диаметре, когда смазочный материал, захваченный боковыми поверхностями зубьев колеса, успевает стечь с этих поверхностей до момента входа их в контакт с зубьями парного зубчатого колеса. Это позволяет снизить интенсивность изнашивания зубьев и повысить долговечность зубчатого колеса.

Зубчатое колесо, преимущественно реверсивное, смазываемое жидким смазочным материалом методом погружения, содержащее тело, пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, и зубчатый венец с полыми зубьями, выполненными из пластин, изогнутых по профилям зубьев, расчетных для данного зубчатого колеса и укрепленных между внутренними торцами кольцевых накладок, отличающееся тем, что нерабочие участки боковых поверхностей зубьев вырезаны по всей их ширине с образованием сквозных окон, а внутри зубьев по осям их симметрии расположены радиально ориентированные перегородки, перекрывающие расстояния между вершинами зубьев и телом зубчатого колеса, ширина которых равна ширине зубьев.

Масляная ванна // 2609528

Смазочное устройство зубчатого колеса // 2609526

Зубчатое колесо // 2609523

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тихоходных зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами, смазываемыми жидкими смазочными материалами методом погружения.

Зубчатое колесо // 2609520

Масляная ванна // 2609517

Система эффективного охлаждения узла самоблокирующегося дифференциала // 2609249

Изобретение относится к блокирующемуся дифференциалу и смазке шестерен дифференциала моста рабочей машины. Узел моста содержит корпус, валы, механизм блокировки дифференциала, приводимый в действие давлением текучей среды, имеющий одну часть, прикрепленную к корпусу дифференциала, а другую часть - к одной из противоположных шестерен.

Планетарный механизм для летательного аппарата, выполненного с возможностью висения // 2606423

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям редукторов вертолетов и конвертопланов. Планетарный механизм для летательного аппарата (1), выполненного с возможностью висения, имеет солнечную шестерню (7), вращающуюся вокруг первой оси (A), неподвижную коронную шестерню (9), расположенную соосно с первой осью (A) и радиально снаружи относительно солнечной шестерни (7).

Масляная ванна // 2604257

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с картерным смазыванием методом погружения. Масляная ванна содержит корпус с жидким смазочным материалом, в который погружены нижние части элементов передачи, вращающиеся с разными скоростями и/или в противоположных направлениях.

Масляная ванна // 2604256

Зубчатое колесо // 2609533

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в нереверсивных зубчатых передачах, работающих со смазыванием жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями, каждый из которых выполнен в виде половины профиля расчетного зуба для данного колеса, расположенной со стороны боковой поверхности зуба, участвующей в зацеплении, и пары кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Вторая половина профиля каждого зуба образована изогнутой пластиной, наружная поверхность которой идентична второй половине профиля, а участок пластины, образующий нерабочий участок боковой поверхности, вырезан с образованием сквозного окна по всей ширине зуба. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 4 ил.

Зубчатое колесо // 2609534

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 кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. В накладках выполнены гофры, расположенные радиально относительно колеса, впадины которых обращены к зубчатому венцу. Впадины гофр по всей ширине накладок заполнены вставками из упругого материала, например резины, укрепленными во впадинах. Вставки выполнены заподлицо с внутренними поверхностями накладок. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатый редуктор // 2609564

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин. Зубчатый редуктор содержит закрытый корпус с ребрами жесткости, расположенными внутри него, и масляной ванной с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо передачи. Вдоль обоих торцов нижерасположенного зубчатого колеса, параллельно им и с зазорами относительно них, расположена пара перегородок в виде плоских прямоугольных пластин, укрепленных понизу на днище корпуса зубчатого редуктора и перекрывающих в плане часть нижерасположенного зубчатого колеса, погруженную в масляную ванну. Вдоль обеих боковых стенок корпуса с ребрами жесткости расположена пара вертикальных профильных пластин, укрепленных на этих ребрах и днище корпуса, плавно огибающих выступы ребер со вписыванием в прилегающие к этим стенкам углы корпуса. В нижних частях профильных пластин выполнены сквозные окна. Высота перегородок и вертикальных профильных пластин превышает верхний уровень масляной ванны. Достигается повышение качества смазывания элементов зубчатой передачи. 3 ил.

Зубчатый редуктор // 2609575

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, размещенных в закрытых корпусах, - редукторах с картерным смазыванием методом погружения. Зубчатый редуктор содержит закрытый корпус с ребрами жесткости, расположенными внутри него под приливами подшипников, и масляной ванной с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо зубчатой передачи. Ребра жесткости имеют Г-образную форму. Горизонтальные части ребер жесткости укреплены под приливами подшипников и ориентированы вовнутрь корпуса зубчатого редуктора. Вертикальные части ребер жесткости, выполненные в виде плоскостей, укреплены на концах горизонтальных частей ребер жесткости и днище корпуса зубчатого редуктора и расположены перпендикулярно этим частям с образованием сквозных окон между ребрами жесткости и стенками корпуса зубчатого редуктора. Достигается повышение качества смазки элементов зубчатой передачи. 2 ил.

Зубчатый редуктор // 2609584

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, размещенных в закрытых корпусах - зубчатых редукторах с картерным смазыванием методом погружения. Зубчатый редуктор содержит закрытый корпус с ребрами жесткости, расположенными внутри него, и масляной ванной с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо зубчатой передачи. В ребрах выполнены сквозные окна, примыкающие к стенкам корпуса. Низ окон расположен на уровне верха днища корпуса. Верх окон расположен выше верхнего уровня масляной ванны. Ребра жесткости выполнены уширенными вовнутрь корпуса зубчатого редуктора. Достигается повышение качества смазки. 2 ил.

Смазочное устройство зубчатого колеса // 2609589

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, зубчатые колеса которых смазываются пластичными смазочными материалами. Смазочное устройство содержит пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела колеса с зазорами с относительно торцов зубчатого венца с зубьями. В каждом зазоре расположена плоская пластина, поверхности которой параллельны плоскости вращения колеса. Пластины расположены симметрично друг относительно друга. Своей верхней частью, расположенной выше вершин зубчатого венца, пластины жестко укреплены на основании, неподвижном относительно вращающегося колеса. Пластины заполняют зазоры по всему их радиальному сечению с возможностью обеспечения свободного вращения колеса относительно пластин. Торцы пластин, обращенные в сторону центра колеса, эквидистантны окружностям внутренних поверхностей кольцевых накладок, к которым они обращены. Торцы пластин, расположенные вдоль высоты зубчатого венца, ориентированы радиально относительно колеса, а торцы, расположенные со стороны набегания на них при вращении колеса зубьев, скошены в сторону торцов зубчатого венца. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 3 ил.

Масляная ванна // 2609614

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с картерным смазыванием методом погружения. Масляная ванна содержит корпус с жидким смазочным материалом, в который погружаются нижерасположенные зубчатые колеса разных ступеней зубчатой передачи или другие ее элементы, вращающиеся с разными скоростями и/или в противоположных направлениях. Между погруженными нижерасположенными зубчатыми колесами параллельно плоскостям их вращения расположена пара вертикальных перегородок в виде плоских пластин, каждая из вертикальных перегородок примыкает к одному из вращающихся элементов зубчатой передачи с зазором относительно него. Вертикальные перегородки укреплены на днище масляной ванны по всей своей длине без зазоров относительно днища. Вертикальные перегородки удлинены в сторону стенок корпуса ванны с выполнением зазоров относительно них. Верх вертикальных перегородок расположен выше верхнего уровня масляной ванны, а концы вертикальных перегородок плавно сопряжены со стенками корпуса масляной ванны, на которые ориентированы вертикальные перегородки, и отогнуты в стороны смежных стенок корпуса, напротив которых расположены элементы передачи с вертикальными перегородками. Обеспечивается повышение качества смазывания элементов зубчатой передачи. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2609615

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца зубчатого колеса, и укрепленных на торцах тела, и зубчатый венец с полыми зубьями, выполненными из изогнутых пластин, образующих поверхности зубьев и укрепленных между внутренними торцами кольцевых накладок. Каждый зуб выполнен из одной изогнутой пластины, наружная поверхность которой идентична профилю расчетного зуба для данного зубчатого колеса. Часть пластины со стороны отстающей при вращении зубчатого колеса боковой поверхности зуба, образующая нерабочий участок этой поверхности, ориентирована радиально относительно зубчатого колеса и укреплена на его теле, а со стороны набегающей боковой поверхности аналогичная часть изогнутой пластины вырезана по всей ширине зуба, внутри полости зуба с зазором относительно боковой набегающей поверхности и эквидистантно ей расположена перегородка, перекрывающая полость зуба с зазором относительно тела зубчатого колеса, соизмеримым с вырезанной частью набегающей боковой поверхности зуба, а сама эта поверхность выполнена перфорированной. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Масляная ванна // 2609616

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с картерным смазыванием методом погружения. Масляная ванна содержит корпус с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо передачи и дополнительная смазочная шестерня, вращающиеся с разными скоростями и/или в противоположных направлениях. Вдоль обоих торцов погруженных в смазочный материал частей передачи параллельно им с минимальными зазорами относительно них и с перекрытием их в плане расположена пара вертикально ориентированных пластин, укрепленных на днище корпуса, высота которых превышает верхний уровень масляной ванны. Одна из каждой пары пластин, расположенная со стороны боковой стенки корпуса, выполнена плоской. Длина второй из каждой пары пластин больше длины первой пластины. Оба конца второй пластины изогнуты по дуге в сторону вышеуказанной боковой стенки корпуса, примыкают к торцевым стенкам корпуса и, огибая концы первой пластины, с зазорами относительно них, примыкают к этой стенке, плавно сопрягаясь с ней. В нижней части прямого участка вторых пластин, со стороны входа в смазочный материал при своем вращении расположенных около этих пластин элементов передачи, выполнены сквозные окна. А полости между углами корпуса и пластинами заполнены вставками, высота которых больше высоты пластин, а верх вставок скошен вовнутрь корпуса. Обеспечивается повышение качества смазывания элементов зубчатой передачи. 2 ил.

Смазочное устройство зубчатого колеса // 2609828

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, зубчатые колеса которых смазываются пластичными смазочными материалами. Смазочное устройство содержит пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела колеса с зазорами с относительно торцов зубчатого венца с зубьями. В каждом зазоре расположена плоская пластина, поверхности которой параллельны плоскости вращения колеса. Пластины расположены симметрично относительно друг друга. Своей верхней частью, расположенной выше вершин зубчатого венца, пластины жестко укреплены на основании, неподвижном относительно вращающегося колеса. Пластины заполняют зазоры по всему их радиальному сечению с возможностью обеспечения свободного вращения колеса относительно пластин. Торцы пластин, обращенные к центру колеса, расположены в радиальных кольцевых проточках, выполненных во внутренних поверхностях накладок, и эквидистантны внутренним поверхностям этих проточек. Торцы пластин, расположенные вдоль высоты зубчатого венца, ориентированы радиально колеса. Торцы пластин, расположенные со стороны набегания на них при вращении колеса зубьев, скошены в сторону торцов зубчатого венца. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 3 ил.