Результат интеллектуальной деятельности: ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами.

Известно цилиндрическое зубчатое колесо плоской формы, содержащее ступицу, тело в виде диска, обода и зубчатого венца, ширина которого больше толщины тела (диска) - см., например, «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», стр. 178, рис. 12.12.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при работе колеса в режиме смазывания жидкими смазочными материалами - картерном смазывании методом погружения, смазывании методом поливания и т.п. - применяемый жидкий смазочный материал будет захватываться внутренними поверхностями обода колеса и переноситься ими. Этот процесс является нежелательным, т.к. в этом случае захватываемый смазочный материал в процессах трения рабочих поверхностей зубчатого колеса не участвует. Захваченный в данном случае смазочный материал перемещается бесцельно, смачивая торцы тела колеса, подвергаясь при этом окислению и запылению, кроме того, при этом смазочный материал подвергается взбалтыванию, вспениванию и т.п. Кроме того, жидкий смазочный материал может захватываться сквозными отверстиями, выполняемыми в дисках между ободом и ступицей и служащими для снижения материалоемкости зубчатых колес, а также для удобства крепления зубчатых колес на стенках при обработке зубчатых колес. Также смазочный материал захватывается и внешними поверхностями ступицы, выступающими за габариты дисков. Это ухудшает качество смазывания зубчатого колеса.

В качестве прототипа взята конструкция цилиндрического зубчатого колеса плоской формы, содержащего ступицу, тело в виде диска, обода и зубчатого венца, ширина которого больше толщины диска - см. «Заплетохин В.А. Конструирование деталей механических устройств: Справочник. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 669 с.: ил.», стр. 467, табл. 4.26.

Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания зубчатого колеса.

Для этого цилиндрическое зубчатое колесо плоской формы содержит ступицу, тело в виде диска, обод и зубчатый венец, ширина которого больше толщины диска. Причем на обоих торцах ступицы, обода и зубчатого венца укреплена пара кольцевых накладок. Внутренний диаметр накладок больше внутреннего диаметра ступицы, а их наружный диаметр больше диаметра окружности вершин зубчатого венца.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено цилиндрическое зубчатое колесо плоской формы - вид сбоку в разрезе.

На чертеже показаны: ступица 1, тело 2 в виде диска, обод 3, зубчатый венец 4, сквозные отверстия 5, кольцевые накладки 6; ширина В зубчатого венца 4 (а также - ступицы 1 и обода 3); толщина С диска 2; расстояние а от торцов диска 2 до торцов обода 3 и кольцевых накладок 6; внутренний диаметр d₁ ступицы 1; диаметр d₂ отверстий 5; диаметр Д_в окружности вершин зубчатого венца 4; наружный диаметр Д_н и внутренний диаметр Д_вн кольцевых накладок 6; зазор Δ между внутренним радиусом кольцевых накладок 6 и внутренним радиусом ступицы 1; разница Δ₂ между наружным радиусом накладок 6 и радиусом окружности вершин зубчатого венца 4.

Цилиндрическое зубчатое колесо плоской формы содержит ступицу 1 с внутренним диаметром d₁, тело 2 в виде диска толщиной С, обод 3 и зубчатый венец 4 с диаметром Д_в окружности вершин. Ширины ступицы, обода и зубчатого венца равны В и превышают на величину 2а толщину С диска. В диске выполнен ряд сквозных отверстий 5 диаметром d₂. На обоих торцах колеса - ступицы, обода и зубчатого венца - укреплена пара кольцевых накладок 6. Внутренний радиус накладок (диаметром Д_вн) больше внутреннего радиуса ступицы (диаметром d₁) на величину Δ₁; этот зазор служит для предотвращения зацепления этих накладок за вал при установке на него данного зубчатого колеса. Наружный радиус накладок (диаметром Д_н) больше радиуса окружности вершин зубчатого венца (диаметром Д_в) на величину Δ₂.

При работе колеса со смазыванием его жидким смазочным материалом (методом погружения, полива и т.п.), кольцевые накладки 6, укрепленные на торцах колеса, не позволяют жидкому смазочному материалу попадать на внутренние поверхности обода 3 и внутренние поверхности отверстий 5 в теле 2 (при их наличии). Тем самым исключается бесцельное перемещение смазочного материала этими поверхностями при вращении колеса, сопровождающееся взмучиванием и вспениванием этого смазочного материала. Перекрытые накладками 6 торцов зубчатого венца 4 по высоте его зубьев - на величину Δ₂ (за счет превышения величины диаметра Д_н накладок 6 диаметра Д_в окружности вершин зубчатого венца 4) позволяет удерживать в доне профиля зубчатого венца 4 (в том числе - и в зоне зацепления его зубьев) смазочный материал, что оптимизирует процесс трения зубьев зубчатого венца колеса.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить при его работе со смазыванием жидким смазочным материалом возмущающее его воздействие на смазочный материал, а также удерживать смазочный материал в зоне трения зубьев зубчатого венца. Тем самым повышается качество смазывания зубчатого колеса.