Зубчатое колесо

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в маслонагруженных крупномодульных зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела зубчатого колеса, примыкающего к зубчатому венцу. Зубчатый венец состоит из отдельных, не закрепленных на теле зубчатого колеса зубьев. Каждый зуб состоит из пары пластин, изогнутых по профилю боковых рабочих поверхностей, расчетного для данного колеса зуба, и имеющих рабочую поверхность, равную по площади рабочим поверхностям расчетного зуба. Пластины по всей своей длине установлены в пазах, выполненных в кольцевых накладках, с образованием при этом профиля, соответствующего профилю рабочих поверхностей расчетного зуба. Торцы пластин снабжены фиксирующими выступами. В пазах кольцевых накладок выполнены ответные углубления, одна кольцевая накладка выполнена съемной, а на месте отсутствующих поверхностей вершин зубьев расположены перемычки, изготовленные заодно с пластинами, но толщиной меньшей, чем толщина пластин. Обеспечивается снижение материалоемкости и повышение ремонтопригодности. 4 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в малонагруженных крупномодульных зубчатых передачах.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями, см., например, «Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для машиностр. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с., ил.», стр. 96, рис. 8.2.

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что зубья зубчатого венца выполнены сплошными, что приводит к излишнему расходованию материала, идущего на их изготовление, кроме того, в случае изнашивания зубьев их восстановление до исходных параметров затруднено.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела колеса, примыкающего к зубчатому венцу, см. а.с. СССР №1523756, кл. F16H 55/12, опубл. 09.03.1988 г., Б.К. №43.

Недостаток прототипа состоит в том, что зубья колеса выполнены монолитными, что требует для их изготовления определенного количества дефицитного материала, в то время как для работы зуба в зацеплении необходимы только рабочие боковые поверхности зубьев; кроме того, в случае износа рабочих поверхностей зубьев их восстановление при данной конструкции зубчатого колеса затруднительно.

Изобретением решается задача снижения издержек на изготовление зубчатых колес и повышение их ремонтопригодности.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела колеса, примыкающего к зубьям, причем зубчатый венец состоит из отдельных, не закрепленных на теле колеса зубьев; каждый зуб состоит из пары пластин, изогнутых по профилю боковых рабочих поверхностей, расчетного для данного колеса зуба, и имеющих рабочие поверхности, равные по площади рабочим поверхностям расчетного зуба; платины - по всей своей длине - установлены в пазах, выполненных в накладках, с образованием при этом профиля, соответствующего профилю рабочих поверхностей расчетного зуба; торцы пластин снабжены фиксирующими выступами; в пазах накладок выполнены ответные углубления; одна из накладок выполнена съемной, а между верхними концами пластин - на месте отсутствующих поверхностей вершин зубьев - расположены перемычки, изготовленные заодно с пластинами, но толщиной меньшей, чем толщина пластин.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид со стороны вершин зубьев - фиг. 2, 1; сечения колеса - фиг. 2, 3; элемент зуба - фиг. 4.

На чертежах показаны: тело 1 колеса; окружность оснований 2 зубьев колеса; кольцевые накладки 3 и 4; внешняя окружность 5 накладок; внутренняя окружность 6 накладок; боковые рабочие поверхности 7 и 8 зубьев (пластин - элементы зубьев); карманы 9, 10, 11, 12 накладок; пазы 13, 14; выступы 15 пластин; углубления 16 в карманах накладок; зазоры А между низом пластин 7, 8 и телом 1 колеса; расстояние l между внутренними поверхностями пластин 7 и 8; перемычка 17; толщина С1 пластин 7 и 8; толщина С2 перемычки 17.

При работе колеса в передаче, рабочие нагрузки воспринимаются и передаются колесом посредством пластин 7 и 8 (рабочими участками боковых поверхностей зубьев). При работе колеса с картерным смазыванием жидкими смазочными материалами методом погружения, смазывание, трущихся поверхностей зубьев (наружных поверхностей пластин 7 и 8) колеса осуществляется периодическим погружением - при вращении колеса - пластин 7 и 8 в жидкий смазочный материал масляной ванны (картер). Однако при вращении колеса происходит стекание смазочного материала с этих поверхностей и сброс этого материала центробежной силой; это снижает количество смазочного материала, который доставляется в зону зацепления в парным колесом - по отношению к количеству смазочного материала, изначально захваченного из масляной ванны поверхностями пластин. Однако перемычки 17 образуют - совместно с внутренними поверхностями пластин 7 и 8 и внутренними поверхностями накладок 3 и 4 (перекрывая зазоры Δ₁) - полости, посредством которых, при погружении этих полостей в картер, происходит забор смазочного материала (через зазоры Δ₁), наполняющего эти полости. При вращении колеса, выходе этих полостей из картера и перемещении их вверх полости проворачиваются в вертикальной плоскости; и смазочный материал, вытекая из полостей, смачивает нижерасположенные при вращении колеса элементы его зубчатого венца, в том числе рабочие (трущиеся) поверхности пластин 7 и 8, компенсируя удалившийся при вращении колеса смазочный материал; это позволяет доставлять в зону зацепления требуемое количество смазочного материала, что оптимизирует процесс трения зубьев парных колес.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить его материалоемкость и обеспечить требуемую ремонтопригодность колеса; кроме того, при работе колеса с картерным смазыванием методом погружения оптимизируется режим смазывания, что снижает износ зубьев сопряженных зубчатых колес.

Зубчатое колесо, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и части тела зубчатого колеса, примыкающего к зубчатому венцу, отличающееся тем, что зубчатый венец состоит из отдельных, не закрепленных на теле зубчатого колеса зубьев, каждый зуб состоит из пары пластин, изогнутых по профилю боковых рабочих поверхностей, расчетного для данного колеса зуба, и имеющих рабочую поверхность, равную по площади рабочим поверхностям расчетного зуба, пластины - по всей своей длине - установлены в пазах, выполненных в кольцевых накладках, с образованием при этом профиля, соответствующего профилю рабочих поверхностей расчетного зуба, торцы пластин снабжены фиксирующими выступами, в пазах кольцевых накладок выполнены ответные углубления, одна кольцевая накладка выполнена съемной, а на месте отсутствующих поверхностей вершин зубьев расположены перемычки, изготовленные заодно с пластинами, но толщиной меньшей, чем толщина пластин.