Результат интеллектуальной деятельности: ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами, смазываемыми пластичными смазочными материалами.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями и пару силовых торцевых накладок в форме колец, укрепленных на торцах зубьев (см., А.С. СССР №1578406, кл. F16H 55/12, опубл. 15.07.90 г., Бюл. №26). Накладки, связывающие зубья колеса между собой, повышают их взаимную жесткость и изгибную прочность.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что торцевые накладки выполнены в форме колец, каждое из которых охватывает с каждого торца колеса все зубья зубчатого венца, в то время как при определенных условиях, для обеспечения требуемой жесткости (и изгибной прочности) зубьев достаточно будет скреплять накладками не все зубья, а только их группы; и в этом случае будет снижен расход материала, идущего на изготовление накладок, и снижены издержки на изготовление зубчатого колеса в целом.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по А.С. СССР №1663284, кл. F16H 55/12, опубл. 15.07.91 г., Бюл. №26. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и силовыми торцевыми накладками на последних; причем торцевые накладки выполнены в виде сегментов, охватывающих зубья группами.

Недостаток прототипа состоит в том, что при смазывании зубьев колеса пластичным смазочным материалом, этот материал вытесняется с боковых поверхностей зубьев зубьями парного зубчатого колеса - на торцы зубьев - через участки зубчатого венца, не перекрытые торцевыми накладками. Это выводит вытесненный смазочный материал из процесса смазывания зубьев колеса, приводит к перерасходу используемого смазочного материала и ухудшает процесс смазывания зубчатого колеса, что интенсифицирует процессы изнашивания зубьев колеса и снижает долговечность колеса.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания зубчатого колеса.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и силовые кольцевые накладки, укрепленные на торцах зубьев, выполненные в виде сегментов, охватывающих зубья группами; причем участки обоих торцов зубчатого венца, не перекрытые силовыми торцевыми накладками, перекрыты парой дополнительных, несиловых, накладок, внутренний профиль которых выполнен в виде окружности с радиусом, меньшим радиуса окружности оснований зубьев; наружный профиль этих накладок вписан в профили силовых торцевых накладок и окружность вершин зубьев; дополнительные, несиловые, накладки укреплены на торцах тела колеса, участках торцов зубьев, не занятых силовыми накладками, и на силовых накладках по их периметрам.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с торца (фиг. 1), тот же фрагмент - вид сбоку (фиг. 2), сечение фрагмента зубчатого колеса - вид сбоку (фиг. 3).

На чертеже показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, силовые торцевые накладки 3, дополнительные (несиловые) накладки 4 и 5, радиус R_в окружности вершин зубьев, радиус R_о окружности оснований зубьев, ширина B зубчатого венца, ширина h₁ силовых накладок (3), толщина a₁ силовых накладок (3), толщина a₂ дополнительных накладок (4, 5), ширина (максимальная) h₂ дополнительных накладок, внутренний радиус R_вн1 силовых накладок, внутренний радиус R_вн2 дополнительных накладок, размер сегмента C силовых накладок, расстояние h₃ внутреннего периметра силовых накладок (3) до окружности оснований зубьев, ширина h₄ перекрытия торцов тела колеса дополнительными накладками (4 и 5).

Зубчатое колесо содержит тело 1 и зубчатый венец с зубьями 2. На торцах зубьев укреплены торцевые накладки 3 в виде сегментов, размером C и внутренним периметром радиусом R_вн1. Участки обоих торцов зубчатого венца, не перекрытые силовыми накладками 3, перекрыты парой дополнительных, несиловых накладок 4 и 5; внутренний профиль этих накладок выполнен в форме окружности с радиусом R_вн2. Наружный профиль этих накладок вписан в профиль силовых накладок (3) и окружность вершин (радиусом R_в). Накладки 4 и 5 укреплены на торцах тела 1 колеса (по ширине h₄, на участках торцов зубьев, не перекрытых силовыми накладками (3) - по высоте h₂ или h₃, и на силовых накладках (3) - по их периметрам. Накладки 4 и 5 не нагружаются при работе колеса, поэтому они могут быть изготовлены, например, из пластмассы. Крепление накладок 4 и 5 может быть осуществлено методом наклеивания.

При работе колеса в передаче, силовые накладки 3, связывающие зубья между собой, повышают их изгибную прочность. Дополнительные накладки 4 и 5 образуют смазочные карманы, удерживающие пластичный смазочный материал в зоне зацепления зубьев колеса.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет локализовать зоны зацепления зубьев, с образованием смазочных карманов, предотвращающих вытеснение пластичного смазочного материала за пределы этих зон. Это повышает качество смазывания зубчатого колеса, предотвращает потери смазочного материала и снижает его расход на смазывание зубчатого колеса.