Результат интеллектуальной деятельности: ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

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. F16Н 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; причем наружный диаметр накладок больше, чем диаметр окружности вершин зубчатого венца, а части накладок, выходящие за габариты окружности вершин зубчатого венца, раздвоены в стороны от торцов этого венца.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса (вид сбоку в сечении).

На чертеже показаны: тело 1 колеса, зуб 2, торцевые накладки 3 и 4, диаметр D_о окружности оснований зубьев, диаметр D_в окружности вершин зубьев, внутренний диаметр D_вн накладок, наружный диаметр D_н накладок, разница с между диаметрами D_н и D_в, угол α развода наружных частей накладок.

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару кольцевых накладок 3 и 4, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Наружный диаметр D_н накладок больше диаметра D_в окружности вершин зубчатого венца на величину c, а части накладок, выходящие за габариты окружности вершин зубчатого венца, разведены в стороны от торцов этого венца на угол α.

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. Разведение внешних частей накладок в стороны от торцов зубчатого венца способствует образованию смазочных полок для удержания вытесненного с зубьев смазочного материала.

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.