Зубчатое колесо

Авторы патента:

F16H57/04 - конструктивные особенности, относящиеся к смазке или охлаждению

Владельцы патента RU 2600403:

Мендрух Николай Викторович (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок. Кольцевые накладки укреплены на участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, с примыканием к торцам зубьев без крепления к ним. На внутренних поверхностях участков кольцевых накладок, перекрывающих впадины зубчатого венца, на участках их примыкания к боковым поверхностям зубьев выполнены вырезы, расположенные вдоль всей длины этих поверхностей, вырезы в своих поперечных сечениях вдоль своей длины имеют вид прямоугольников. Глубина вырезов равновелика по всей их длине, ширина вырезов в плоскости вращения зубчатого колеса выполнена переменной, изменяющейся от минимума до максимума по направлению движения зубьев сопряженного парного зубчатого колеса по прилегающим к вырезам боковым поверхностям зубьев. Толщина участков кольцевых накладок между вырезами со стороны внутренних поверхностей кольцевых накладок уменьшена на величину необходимого зазора между этими поверхностями и торцами зубчатого венц, сопряженного парного зубчатого колеса зубчатой передачи. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 3 ил.

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

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учебн. пособие для машиностроит. спец. техникумов. - М: Высш. шк., 1984. - 336 с., ил.», стр. 44, рис. 4.1.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при его работе со смазыванием, в частности пластичным смазочным материалом, этот смазочный материал вытесняется со смазываемых боковых (рабочих) поверхностей зубьев колеса (сопряженными зубьями парного колеса передачи). Вытеснение происходит в сторону торцов колеса - на торцы зубьев и торцы тела. Этот смазочный материал, вытесненный из зоны зацепления зубьев парных колес, исключается из процесса смазывания зубьев, что приводит к усилению их изнашивания. Вытеснение смазочного материала из зоны зацепления приводит к перерасходу смазочного материала, необходимого для смазывания зубьев колеса и на восстановление смазочного слоя на боковых (рабочих) поверхностях зубьев. Вытесненный смазочный материал, попавший на торцы колеса (торцы зубьев и торцы тела), является аккумулятором различных загрязнений из окружающей среды, накапливающихся на этом смазочном материале.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по А.С. СССР №1618972, кл. F16H 57/04, опубл. 07.01.91 г., Бюл. №1. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, и внутренним диаметром, меньшим, чем диаметр окружности оснований зубьев, накладки укреплены на участках торцов тела колеса, прилегающих к зубчатому венцу, с зазорами относительно торцов зубьев. Накладки образуют с торцами зубьев полости (зазоры), служащие карманами-накопителями пластичного смазочного материала, откуда он рециркулирует обратно на боковые (рабочие) поверхности зубьев в силу адгезионных свойств смазочного материала. А наличие зазоров между кольцевыми накладками и торцами зубьев обеспечивает необходимую упругость зубьев под воздействием нагрузок, действующих на зубья колеса при его работе в передаче.

Недостаток прототипа состоит в том, что при крупномодульных, утолщенных зубьях колеса рециркуляция смазочного материала обратно на боковые (рабочие) поверхности зубьев затруднена, т.к. этот смазочный материал располагается на торцах зубьев достаточно далеко от боковых поверхностей зубьев, нуждающихся в смазывании. Кроме того, объем смазочных карманов, образуемых торцами зубьев и внутренними поверхностями накладок, должен быть достаточно велик для размещения в нем смазочного материала, а увеличение этих объемов ухудшает рециркуляцию смазочного материала, т.к. при этом увеличивается расстояние между поверхностями накладок и торцами зубьев. Помимо этого, необходимый зазор между накладками и торцами зубьев парного зубчатого колеса обеспечивается за счет уширения тела колеса, что нерационально, т.к. это приводит к дополнительному расходу материала (обычно - стали), идущего на изготовление тела.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания зубьев колеса.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, и внутренним диаметром, меньшим диаметра окружности оснований зубьев, и укрепленных на участках торцов тела колеса, прилегающих к зубчатому венцу, с примыканием к торцам зубьев, без крепления к ним. Во внутренних поверхностях участков накладок, перекрывающих впадины зубчатого венца, на участках их примыкания к боковым поверхностям зубьев выполнены вырезы, расположенные вдоль всей длины этих поверхностей; вырезы в своих поперечных сечениях вдоль своей длины имеют вид прямоугольников; глубина вырезов равновелика по всей их длине, ширина вырезов в плоскости вращения колеса выполнена переменной, изменяющейся от минимума до максимума по направлению движения зубьев сопряженного парного зубчатого колеса по прилегающим к вырезам боковым поверхностям зубьев; толщина участков накладок, расположенных между вырезами, со стороны внутренних поверхностей накладок, уменьшена на величину необходимого зазора между этими поверхностями и торцами зубчатого венца сопряженного парного зубчатого колеса передачи.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены фрагмент зубчатого колеса с местным разрезом, вид с торца (фиг. 1), тот же фрагмент, вид сбоку (фиг. 2), разрез того же фрагмента, вид сбоку (фиг. 3).

На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса; зубчатый венец с зубьями 2; кольцевые накладки 3 и 4, боковые поверхности 5 зубьев; вырезы 6, утоньшенные участки 7 накладок (3 и 4); диаметр Д_в окружности вершин зубчатого венца; диаметр Д_о окружности оснований зубьев; внутренний диаметр Д_вн кольцевых накладок (3 и 4); ширина а накладок, толщина в накладок; глубина d вырезов; ширина с (с₁ и с₂) вырезов; величина l зазоров между накладками (3 и 4) и торцами зубчатого венца сопряженного зубчатого колеса; направление V движения зубьев сопряженного парного колеса передачи.

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару кольцевых накладок 3 и 4 шириной а и толщиной в, имеющих наружный диаметр, равный диаметру Д_в окружности вершин зубчатого венца и внутренний диаметр Д_вн, меньший, чем диаметр Д_о окружности оснований зубьев. Накладки (3 и 4) укреплены на участках торцов тела 1, прилегающих к зубчатому венцу (например, методом наклеивания, т.к. накладки не подвержены силовым нагрузкам), и примыкают к торцам зубьев (2), без крепления к ним. Во внутренних поверхностях участков накладок (3 и 4), перекрывающих впадины зубчатого венца, на участках их примыкания к боковым поверхностям 5 зубьев выполнены вырезы 6 шириной с и глубиной d, расположенные вдоль всей длины этих поверхностей. Вырезы 6 в своих поперечных сечениях вдоль своей длины имеют вид прямоугольников; глубина d вырезов равновелика по всей их длине, ширина с вырезов в плоскости вращения колеса выполнена переменной, изменяющейся от минимума (с₁) до максимума (с₂) по направлению движения зубьев сопряженного парного зубчатого колеса по прилегающим к вырезам боковым поверхностям зубьев. На фиг. 1 показан вариант ведомого зубчатого колеса реверсивной зубчатой передачи, по боковым поверхностям зубьев которого зубья сопряженного парного колеса перемещаются по направлению V от вершин его зубьев к основаниям, поэтому величина с по окружности оснований зубьев с₂ больше, чем величина с₁ по окружности вершин зубьев (для ведущего зубчатого колеса, где направление V обратно по направлению, с₁ будет больше с₂). Толщина в участков 7 накладок 3 и 4, расположенных между вырезами 6, со стороны внутренних поверхностей накладок уменьшена на величину необходимого зазора l между этими поверхностями и торцами зубчатого венца сопряженного парного зубчатого колеса передачи.

При работе колеса в передаче со смазыванием пластичным смазочным материалом материал, вытесняемый с боковых (рабочих) поверхностей зубьев, накапливается в вырезах 6, расположенных вдоль этих поверхностей, откуда этот материал рециркулирует обратно на боковые поверхности зубьев, в силу адгезионных свойств смазочного материала. Накладки примыкают к торцам зубьев (практически зазор между ними отсутствует), поэтому смазочный материал в зоны между внутренними поверхностями накладок и торцами зубьев не попадает и не накапливается в них, что снижает потребное количество смазочного материала для зубчатого колеса (его зубьев). Отсутствие крепления накладок на зубьях позволяет осуществляться микроизгибам зубьев при воздействиях на них ударных нагрузок (в этом случае наличие микрозазоров между накладками и торцами зубьев - вследствие отсутствия скрепления накладок и торцов зубьев между собой - позволяет некоторому незначительному количеству смазочного материала попадать в эти микрозазоры и, осуществляя смазывание поверхностей накладок и торцов зубьев, уменьшать трение между ними, что способствует осуществлению микроизгибов зубьев при ударных нагрузках на них). Выполнение вырезов 6 переменного сечения вдоль боковых поверхностей 5 зубьев 2 позволяет обеспечить размещение вытесняемого с боковых поверхностей зубьев пластичного смазочного материала и последующую его рециркуляцию обратно на эти поверхности (объем участков вырезов изменяется прямо пропорционально количеству вытесняемого с боковых поверхностей зубьев смазочного материала).

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет осуществлять накапливание вытесняемого с боковых поверхностей зубьев - при работе колеса - пластичного смазочного материала непосредственно вблизи трущихся поверхностей зубьев (их боковых поверхностей), что облегчает рециркуляцию смазочного материала на эти поверхности. Предотвращается излишнее расходование смазочного материала и повышается качество смазывания зубьев колеса. А выполнение участков накладок между вырезами меньшей толщины позволяет обеспечить необходимый зазор между накладками и торцами зубчатого венца парного колеса, что предотвращает их взаимное заклинивание.

Зубчатое колесо, преимущественно крупномодульное, смазываемое пластичным смазочным материалом, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, и внутренним диаметром, меньшим, чем диаметр окружности оснований зубьев, и укрепленных на участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, с примыканием к торцам зубьев без крепления к ним, отличающееся тем, что на внутренних поверхностях участков кольцевых накладок, перекрывающих впадины зубчатого венца, на участках их примыкания к боковым поверхностям зубьев выполнены вырезы, расположенные вдоль всей длины этих поверхностей, вырезы в своих поперечных сечениях вдоль своей длины имеют вид прямоугольников, глубина вырезов равновелика по всей их длине, ширина вырезов в плоскости вращения зубчатого колеса выполнена переменной, изменяющейся от минимума до максимума по направлению движения зубьев сопряженного парного зубчатого колеса по прилегающим к вырезам боковым поверхностям зубьев, толщина участков кольцевых накладок между вырезами со стороны внутренних поверхностей кольцевых накладок уменьшена на величину необходимого зазора между этими поверхностями и торцами зубчатого венца сопряженного парного зубчатого колеса зубчатой передачи.

Похожие патенты:

Зубчатое колесо // 2600397

Зубчатое колесо // 2600392

Зубчатое колесо // 2600391

Зубчатое колесо // 2600390

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в крупномодульных зубчатых передачах, смазываемых пластичным смазочным материалом. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца и внутренним диаметром, меньшим, чем диаметр окружности оснований зубьев, и укрепленных на торцах колеса.

Зубчатое колесо // 2600377

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

Зубчатое колесо // 2600366

Зубчатое колесо // 2600362

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в крупномодульных зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями, объемы впадин между которыми, не занимаемые при зацеплении зубьями сопряженного колеса, заполнены укрепленными в них вставками, и пару торцевых накладок, укрепленных на торцах участков тела.

Зубчатое колесо // 2600357

Смазочное устройство зубчатого колеса // 2600349

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Смазочное устройство содержит пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца колеса, и внутренним диаметром, меньшим диаметра окружности оснований зубьев, укрепленных на торцах тела колеса, с зазорами с относительно торцов зубчатого венца с зубьями.

Зубчатое колесо // 2600343

Зубчатое колесо // 2600405

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару силовых кольцевых накладок с наружным диаметром, меньшим диаметра окружности вершин зубчатого венца, внутренним диаметром, большим диаметра окружности оснований зубьев, и укрепленных на торцах зубьев. Участки торцов зубчатого венца, не перекрытые силовыми накладками, перекрыты дополнительными несиловыми накладками, расположенными со сторон внутреннего и наружного периметров силовых накладок, перекрывающими окружность оснований зубьев и окружность вершин зубчатого венца с креплением на торцах тела колеса. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 1 ил.

Зубчатое колесо // 2600955

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с гофрами, ориентированными радиально относительно колеса, впадины которых обращены к зубчатому венцу. В суживающихся участках гофр выполнены сквозные окна путем среза части волн гофр от внутреннего периметра накладок в сторону окружности оснований зубьев зубчатого венца колеса. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2600956

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с гофрами, ориентированными радиально относительно колеса, впадины которых обращены к зубчатому венцу. Участки впадин гофр, расположенные между окружностью оснований зубьев и внутренней окружностью накладок, заполнены вставками, выполненными из упругого материала, например резины, укрепленными в этих впадинах. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2600957

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с внутренними диаметрами меньшими, чем диаметр окружности оснований зубчатого венца, и наружными диаметрами, равными диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу. Крепление каждой накладки осуществлено посредством выступов, расположенных на внутреннем торце накладки и представляющих собой одно кольцо с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру накладки, второе кольцо с наружным диаметром, равным диаметру окружности оснований зубчатого венца, и совокупности выступов, прилегающих к торцам зубьев по их периметру и имеющих наружный профиль наружного периметра, идентичный профилю зубьев. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 4 ил.

Способ смазывания зубчатого колеса // 2601468

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано при ротапринтном смазывании зубчатых колес с разными режимами нагружения их зубьев в процессе работы колес в передаче. Для смазывания зубчатого колеса включают обкатывание зубьев колеса, с поджатием к ним, смазывающим элементом в виде шестерни с зубьями. Зубчатый венец шестерни выполняют составным по ее оси, который состоит из отдельных секций, с шириной каждой, равной ширине зубьев колеса, и совпадением зубьев всех секций в плане. Количество секций задают равным количеству режимов работы колеса, а соседние секции располагают с осевыми зазорами друг относительно друга, ширина которых меньше, чем ширина секций. Зубья зубчатого венца каждой отдельной секции изготавливают из прессованного смазочного материала. Шестерню снабжают механизмом ее реверсивного осевого перемещения относительно колеса, с возможностью обеспечения - при каждом отдельном режиме работы колеса - сопряжения с колесом одной отдельной секции шестерни. Достигается оптимизация и повышение качества смазывания зубчатого колеса. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2601472

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, которые работают со смазыванием жидкими смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями. На торцы тела и на торцы зубчатого венца нанесено маслобензостойкое покрытие, которое имеет антиадгезионные свойства по отношению к используемому смазочному материалу. Достигаются сохранение эксплуатационных качеств смазочного материала и уменьшение его потребного количества для смазывания.

Способ смазывания зубчатой передачи // 2601473

Изобретение относится к области машиностроения, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах. Для смазывания зубчатой передачи, преимущественно реверсивной, включают подачу под давлением смазочного материала в плоскости вращения парных зубчатых колес в зону их зацепления. При реверсированиях передачи подачу смазочного материала осуществляют с той стороны зоны зацепления, при подаче со стороны которой обеспечивается оптимальное качество смазывания. Достигается повышение качества смазывания. 1 ил.

Способ смазывания зубчатого колеса // 2601479

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано при ротапринтном смазывании зубчатых колес механических передач. Для смазывания зубчатого колеса включают обкатывание зубьев колеса, с поджатием к ним, смазывающим элементом в виде шестерни с зубьями, которые изготовлены из прессованного смазочного материала. В процессе обкатывания шестерне придают осевые колебательные перемещения относительно колеса, а ширину зубьев шестерни задают равной сумме ширины зубьев колеса и удвоенной величины амплитуды колебательных перемещений, которую задают кратной величине ширины зубьев колеса, но не менее одной этой ширины. Достигается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 3 ил.

Способ смазывания зубчатого колеса // 2601482

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано при ротапринтном смазывании зубчатых колес механических передач. Для смазывания ротапринтного зубчатого колеса включают обкатывание зубьев колеса, с поджатием к ним, смазывающим элементом в виде шестерни с зубьями. Шестерни с зубьями изготовлены из прессованного смазочного материала. В процессе обкатывания шестерне придают осевые колебательные перемещения относительно колеса, а ширину зубьев шестерни задают равной сумме ширины зубьев колеса и удвоенной величины амплитуды колебательных перемещений шестерни. Шестерня выполняется составной и состоит из отдельных секций, зубья зубчатых венцов которых совпадают в плане. Количество секций задается равным количеству режимов работы колеса, а материал зубчатого венца каждой отдельной секции шестерни и амплитуда ее колебательных перемещений относительно колеса задается исходя из условия оптимального качества смазывания колеса при каждом отдельном режиме работы колеса, которому соответствует данная отдельная секция шестерни. Достигается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2601489

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, работающих со смазыванием жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца зубчатого колеса, и укрепленных на торцах тела и зубчатый венец с полыми зубьями, выполненными из изогнутых пластин, образующих боковые поверхности зубьев и укрепленных между внутренними торцами кольцевых накладок. Каждый зуб выполнен из одной изогнутой пластины, наружная поверхность которой идентична профилю расчетного зуба для данного зубчатого колеса, часть изогнутой пластины со стороны отстающей при вращении колеса боковой поверхности зуба, образующая нерабочий участок этой поверхности, ориентирована радиально относительно зубчатого колеса и укреплена на его теле, а со стороны набегающей боковой поверхности аналогичная часть изогнутой пластины вырезана по всей ширине зуба, а с внутренней стороны части изогнутой пластины, образующей боковую отстающую поверхность зуба, в плоскости вращения зубчатого колеса расположено как минимум одно ребро жесткости, укрепленное на этой части изогнутой пластины по всей ее длине, а также на внутренней части изогнутой пластины, образующей вершину зуба, и на теле зубчатого колеса. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 4 ил.