зубчатое колесо

Формула изобретения

Зубчатое колесо преимущественно с косыми или криволинейными зубьями, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых кольцевых накладок, отличающееся тем, что накладка, расположенная со стороны входа зубьев в зацепление, полностью перекрывает впадины между зубьями, а другая накладка, расположенная со стороны выхода зубьев из зацепления, выполнена с зазором относительно тела колеса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано в зубчатых колесах с косыми или криволинейными зубьями.

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. - 669 с.: ил., стр.427, рис.4.1).

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что при работе в зацеплении зубья колеса под действием прилагаемой нагрузки подвергаются изгибанию, особенно при приложении нагрузки в зоне вершин зубьев, причем изгибной момент увеличивается с увеличением высоты зубьев. Это может привести к поломкам зубьев и выходу колеса из строя.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных с обеих торцов зубчатого венца, причем наружный диаметр накладок равен диаметру окружности вершин зубьев, а их внутренний диаметр больше окружности впадин зубьев - см. А.С. СССР № 1578406, кл. F16H 55/12, опубл. 15.07.1990 г., Б.И. № 26. Торцевые накладки способствуют повышению жесткости зубьев венца и увеличению их изгибной прочности, а наличие зазоров между накладками и окружностью впадин зубьев способствует предотвращению заклинивания смазочного материала между зубьями сопряженных колес, а также вытеснению продуктов изнашивания через эти зазоры из зоны зацепления зубьев.

Недостаток прототипа состоит в том, что в случае, если колеса имеют косые или криволинейные зубья, то зубья сопряженных колес входят в зацепление друг с другом не одновременно по всей ширине зубьев, а постепенно - в направлении от одного торца зубчатого венца к другому торцу (см., например, Березовский Ю.Н. и др. Детали машин: Учебник для машиностроительных техникумов. / Ю.Н.Березовский, Д.В.Чернилевский, М.С.Петров; под ред. Н.А.Бородина. - М.: Машиностроение, 1983. - 384 с., ил., стр.119). Поэтому вытеснение и смазочного материала и продуктов изнашивания у колеса происходит в этом же направлении - через соответствующие зазоры между одной накладкой и окружностью впадин зубьев, в этом плане зазор между другой накладкой и телом колеса своей функции не выполняет.

Изобретением решается задача оптимизации режима смазывания зубчатого колеса и повышения его надежности.

Для этого зубчатое колесо состоит из тела, зубчатого венца с зубьями, преимущественно косыми или криволинейными, и пары кольцевых накладок, укрепленных с обеих сторон зубчатого венца, причем накладка, расположенная со стороны входа зубьев в зацепление, полностью перекрывает впадины между зубьями, а накладка, расположенная со стороны выхода зубьев из зацепления, выполнена с зазором относительно тела колеса.

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

На чертеже показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, кольцевая накладка 3 (со стороны входа зубьев в зацепление), кольцевая накладка 4 (со стороны выхода зубьев из зацепления), зазор С между накладкой 4 и телом колеса, направление V перемещения зоны контакта зубьев сопряженных колес в передаче вдоль ширины зубьев.

Работает данное зубчатое колесо следующим образом. При сопряжении его зубьев с зубьями другого колеса в передаче, зона контакта этих сопряженных зубьев перемещается от одного торца зубчатого венца к другому - по направлению V. Смазочный материал и продукты изнашивания вытесняются из зоны зацепления через зазор С между накладкой 4 и телом 1 колеса. Зоны впадин зубчатого венца, располагающиеся между зубьями венца, телом 1 колеса и накладкой 3, являются закрытыми для вытеснения смазочного материала и служат смазочными карманами и зонами подпитки поверхностей трения зубьев колеса, это положительно влияет на процессы смазывания зубьев, особенно при периодическом их смазывании и смазывании пластичными смазочными материалами.

По сравнению с прототипом, данная конструкция зубчатого колеса - за счет наличия смазочных карманов улучшает смазывание его зубьев при периодическом смазывании, особенно при смазывании пластичными смазочными материалами. Это повышает износостойкость зубьев и надежность колеса в целом.