Результат интеллектуальной деятельности: ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

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

Известно зубчатое колесо, содержащее тело, зубчатый венец из полых зубьев, каждый из которых состоит из пары прямоугольных пластин, изогнутых по профилю рабочих участков боковых поверхностей зуба, расчетного для данного колеса, и пары кольцевых накладок, наружный диаметр которых равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, и между которыми закреплены пластины, образующие зубья зубчатого венца - см. патент на изобретение РФ №2550245, кл. F16Н 55/12, опубл. 10.05.2015 г., Бюл. №13.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при смазывании его жидким смазочным материалом методом погружения, смазочный материал, захватываемый из масляной ванны боковыми поверхностями зубьев, участвующими в процессе трения с зубьями парного зубчатого колеса и нуждающимися в смазывании, в процессе проворачивания колеса из масляной ванны в зону зацепления с парным колесом, стекает с этих поверхностей, в зону зацепления попадает недостаточное количество смазочного материала, что ухудшает процесс смазывания зубьев.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по заявке на изобретение РФ №2015115189/11 (0236730), от 22.04.2015 г., кл. F16Н 55/12. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых состоит из пары прямоугольных пластин, изогнутых по профилю рабочих участков боковых поверхностей зуба, расчетного для данного колеса, и пары кольцевых накладок, наружный диаметр которых равен диаметру окружности вершин зубьев зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, и между которыми укреплены пластины, образующие зубья зубчатого венца. А зазоры между верхними концами пластин, на месте отсутствующих поверхностей вершин зубьев, перекрыты заглушками, укрепленными на внутренних поверхностях концов пластин. Полости, образованные внутренними поверхностями зубьев и заглушками, позволяют удерживать смазочный материал, при захватывании его из масляной ванны, что способствует улучшению процесса смазывания зубьев.

Недостаток прототипа состоит в том, что в процессе проворачивания зубчатого колеса из масляной ванны в зону зацепления с парным зубчатым колесом, смазочный материал из полостей зубьев вытекает через зазоры между нижними концами отстающих при вращении колеса пластин и телом колеса, и в зону зацепления с парным зубчатым колесом поступает недостаточное количество смазочного материала, что ухудшает процесс смазывания зубьев.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания трущихся поверхностей зубьев зубчатого колеса.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых состоит из пары прямоугольных пластин, изогнутых по профилю рабочих участков боковых поверхностей зуба, расчетного для данного колеса, и пары кольцевых накладок, наружный диаметр которых равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, и между которыми укреплены пластины, образующие зубья зубчатого венца. Зазоры между верхними концами пластин, на месте отсутствующих поверхностей вершин зубьев, перекрыты заглушками, укрепленными на внутренних поверхностях концов пластин. Причем зазоры между нижними концами пластин, отстающих при вращении колеса, и телом колеса также перекрыты заглушками, укрепленными между кольцевыми накладками, на теле колеса и на внутренних поверхностях этих пластин.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса с местным разрезом - вид с торца (фиг. 1), и разрезы данного фрагмента - вид сбоку (фиг. 2, 3).

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса, опережающая пластина 2, отстающая пластина 3, рабочие участки 4 и 5 боковых поверхностей зуба, кольцевые накладки 6 и 7, наружный периметр 8 накладок, внутренний периметр 9 накладок, окружности 10 впадин зубчатого венца, заглушки 11 и 12; направление вращения ω колеса; высота h_н отсутствующих нерабочих участков боковых поверхностей зубьев; зазор Δ между верхними концами пластин.

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых состоит из пары прямоугольных пластин 2 и 3, изогнутых по профилю рабочих участков 4 и 5 боковых поверхностей зуба, расчетного для данного колеса, и пары кольцевых накладок 6 и 7. Диаметр наружного периметра 8 кольцевых накладок равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, диаметр внутреннего периметра 9 этих накладок меньше диаметра окружности 10 оснований зубчатого венца. Зазоры между верхними концами пластин 2 и 3, на месте отсутствующих вершин зубьев, перекрыты заглушками 11, а зазоры между нижними концами пластин 3, являющихся отстающими при вращении ω колеса, и телом 1 колеса, на месте отсутствующих нерабочих участков (высотой h_н) боковых поверхностей, перекрыты заглушками 12, укрепленными между кольцевыми накладками 6 и 7, на теле 1 колеса и на внутренних поверхностях пластин 3.

При работе колеса со смазыванием жидким смазочным материалом методом погружения, этот смазочный материал захватывается полостями зубьев колеса при их погружении в масляную ванну, когда зубья ориентированы своими вершинами вниз по вертикали, и смазочный материал затекает в эти полости - через зазоры между опережающими (при вращении ω колеса) пластинами 2 зубьев и телом 1 колеса, на месте отсутствующих нерабочих участков боковых поверхностей зубьев (высотой hн). При дальнейшем проворачивании (ω) колеса из масляной ванны в сторону зацепления с парным зубчатым колесом, захваченный из масляной ванны смазочный материал удерживается полостями зубьев (заглушки 12) не позволяют ему вытекать из этих полостей. При дальнейшем проворачивании колеса и переориентации зубьев колеса своими вершинами вверх по вертикали, смазочный материал из полостей зубьев вытекает (через зазоры между опережающими пластинами зубьев и телом колеса, попадая во впадины зубчатого венца, ограниченные с торцов кольцевыми накладками; при этом эти впадины выполняют функцию масляных ванн, из которых происходит смазывание боковых (трущихся) поверхностей зубьев данного колеса, а также зубьев парного зубчатого колеса - при их погружении в эти масляные ванны (во впадинах) в процессе сопряжения зубьев обоих паных зубчатых колес.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса (его зубьев) позволяет осуществлять перенос из масляной ванны в зону зацепления с парным зубчатым колесом достаточное количество смазочного материала для обеспечения качественного смазывания зубьев, предотвращающая потери смазочного материала при перемещении зубьев из масляной ванны в зону зацепления в парным колесом. Это позволяет повысить качество смазывания трущихся зубьев данного колеса (и зубьев парного зубчатого колеса тоже).