RU2536286C1

RU2536286C1 - Gear wheel

Info

Publication number: RU2536286C1
Application number: RU2013130694/11A
Authority: RU
Inventors: Денис Николаевич Мендрух; Николай Викторович Мендрух; Наталья Сергеевна Терзиева
Original assignee: Денис Николаевич Мендрух; Николай Викторович Мендрух; Наталья Сергеевна Терзиева
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2014-12-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: gear wheel includes a body, a toothed rim with teeth and a pair of annular patch pieces fixed on the teeth ends and the wheel body sections adjacent to them. Each tooth is hollow and consists of a pair of plates bent as per the profile of side surfaces of the tooth designed for this wheel, the plates are fixed in end patch pieces and together form the profile corresponding to the designed tooth side surfaces. The plate lagging along the rotation direction, is fitted with L-shaped element with the width equal to the width of the toothed rim. One shelf of L-shaped element is fixed on this plate in near the circle of teeth tops of the rim with forming of the clearance between the element and the second plate, its other shelf faces towards a circle of hollows of rim teeth with formation of the clearance between the element and the second plate. In another plate, on the section of contiguity to the wheel body, along the rim width the viaholes are made.

EFFECT: minimising of costs for manufacture of gear wheels with keeping of their strength characteristics and ensuring of endurance of teeth working surfaces.

2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может быть использовано в тихоходных крупномодульных зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами.The invention relates to mechanical engineering, namely to machine parts, and can be used in low-speed large-modular gears lubricated with liquid lubricants.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Гавриленко В.А. Зубчатые передачи в машиностроении. М., Машгиз, 1962. 532 стр. с илл.», стр.93.A gear wheel is known that contains a body and a ring gear with teeth - see, for example, “Gavrilenko V.A. Gears in mechanical engineering. M., Mashgiz, 1962.532 pp. With ill. ”, P. 93.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что зубья колеса при работе их в зацеплении с зубьями сопряженного колеса испытывают изгибающие моменты, способные привести к излому зубьев и выходу колеса из строя.The disadvantage of this design of the gear wheel is that the teeth of the wheel when they are engaged with the teeth of the mating wheel experience bending moments that can lead to fracture of the teeth and the failure of the wheel.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту США №3861231, кл. 74-410, 1976 г. Сущность его состоит в том, что на торцах зубьев укреплены кольцевые накладки, связывающие зубья между собой, что повышает изгибную прочность зубьев.As a prototype taken gear design according to US patent No. 3861231, class. 74-410, 1976. Its essence lies in the fact that on the ends of the teeth are reinforced ring pads that connect the teeth to each other, which increases the bending strength of the teeth.

Недостаток прототипа состоит в том, что зубья колеса выполняются монолитными, что требует для их изготовления большого количества дефицитного материала, в то время как для непосредственно самой работы зубьев требуются только их боковые поверхности, посредством которых зубья сопрягаются в передаче с зубьями другого колеса, кроме того, жидкий смазочный материал, захваченный зубьями колеса, стекает с них при повороте колеса, и зона трения зубьев не смазывается в должной мере; это особенно проявляется в тихоходных передачах с колесами большого диаметра.The disadvantage of the prototype is that the teeth of the wheel are solid, which requires a large amount of scarce material for their manufacture, while the work of the teeth themselves requires only their lateral surfaces, through which the teeth mate in gear with the teeth of another wheel, in addition , the liquid lubricant captured by the teeth of the wheel drains from them when the wheel is turned, and the friction zone of the teeth is not adequately lubricated; this is especially true in slow gears with large diameter wheels.

Изобретением решается задача снижения издержек на изготовление зубчатых колес с сохранением их прочностных характеристик и обеспечением износостойкости рабочих поверхностей зубьев.The invention solves the problem of reducing the cost of manufacturing gears while maintaining their strength characteristics and ensuring the wear resistance of the working surfaces of the teeth.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, установленных на торцах зубьев и прилегающих к ним участках тела колеса, причем каждый зуб выполнен полым, состоящим из пары пластин, изогнутых по профилю боковых поверхностей расчетного для данного колеса зуба, закрепленных в торцевых накладках и образующих на пару профиль, идентичный профилю боковых поверхностей расчетного зуба; пластина, являющаяся отстающей по ходу вращения колеса, снабжена Г-образным элементом шириной, равной ширине зубчатого венца; одна полка элемента закреплена на этой пластине в районе окружности вершин зубьев зубчатого венца с образованием зазора между элементом и второй пластиной; другая его полка ориентирована в сторону окружности впадин зубьев зубчатого венца, с образованием зазора относительно нее; в другой пластине, на участке примыкания ее к телу колеса, вдоль ширины зубчатого венца выполнены сквозные отверстия.To this end, the gear wheel contains a body, a ring gear with teeth and a pair of annular linings mounted on the ends of the teeth and adjacent parts of the wheel body, each tooth being hollow, consisting of a pair of plates bent along the profile of the side surfaces of the tooth for the tooth fixed in the end plates and forming a pair profile that is identical to the profile of the side surfaces of the calculating tooth; the plate, which is lagging in the direction of rotation of the wheel, is equipped with a L-shaped element with a width equal to the width of the ring gear; one shelf of the element is fixed to this plate in the region of the circumference of the tops of the teeth of the ring gear with the formation of a gap between the element and the second plate; its other shelf is oriented in the direction of the circumference of the valleys of the teeth of the ring gear, with the formation of a gap relative to it; in another plate, at the site of its abutment to the wheel body, through holes are made along the width of the ring gear.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с торца колеса (фиг.1) и фрагмент зубчатого колеса - вид с вершин зубьев (фиг.2).The invention is illustrated by drawings, which depict: a fragment of the gear - view from the end of the wheel (figure 1) and a fragment of the gear - view from the tops of the teeth (figure 2).

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса, окружность впадин 2 зубчатого венца, окружность вершин 3 зубчатого венца, кольцевые накладки 4 и 5, составные части зуба - пластины 6 и 7, боковые поверхности 8 и 9 зуба, толщина h зуба, полость 10, образованная пластинами 6-7 и торцевыми накладками 4-5, Г-образный элемент 11, зазор 12 между Г-образным элементом 11 и пластиной 6, жидкий смазочный материал 13, отверстие 14 в пластине 6.The drawings show: the body 1 of the gear wheel, the circumference of the depressions 2 of the ring gear, the circumference of the peaks 3 of the ring gear, the ring pads 4 and 5, the tooth components are plates 6 and 7, the tooth lateral surfaces 8 and 9, the tooth thickness h, cavity 10, formed by the plates 6-7 and the end plates 4-5, the L-shaped element 11, the gap 12 between the L-shaped element 11 and the plate 6, the liquid lubricant 13, the hole 14 in the plate 6.

Работает данное зубчатое колесо следующим образом. При погружении зубьев колеса в масляную ванну (не показано) жидкий смазочный материал поступает в каждую полость 10, образованную пластинами 6-7 и торцевыми накладками 4-5, при этом воздух, находящийся в этой полости, выходит из нее через отверстия 14, при дальнейшем проворачивании колеса полка элемента 11, ориентированная в сторону окружности впадин 2 зубьев зубчатого венца, не позволяет смазочному материалу 13, захваченному полостью 10 зуба, перемещаться зубом дальше, при приближении зуба к зоне зацепления с другим колесом смазочный материал выливается их этой полости через отверстия 14, смазывая боковые поверхности зубьев колеса, повышая их износостойкость.This gear works as follows. When the teeth of the wheel are immersed in an oil bath (not shown), liquid lubricant enters each cavity 10 formed by plates 6-7 and end plates 4-5, while the air in this cavity leaves it through openings 14, with further turning the wheel, the shelf of the element 11, oriented in the direction of the circumference of the depressions 2 of the teeth of the ring gear, does not allow the lubricant 13 captured by the cavity 10 of the tooth to move the tooth further, when the tooth approaches the zone of engagement with the other wheel, the lubricant ivaetsya of the cavity through the holes 14, the lubricating gearwheel side surfaces, increasing their wear resistance.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет снизить издержки на его изготовление за счет изменения конструкции зубьев (вместо сплошных зубьев зубья выполнены из пары пластин, выполняющих функцию боковых поверхностей зубьев); укрепление пластин в торцевых накладках позволяет обеспечить необходимую их жесткость и прочность образованного ими зуба; выполнение зуба полки и дополнение его Г-образным элементом позволяет обеспечить захват из масляной ванны необходимого количества жидкого смазочного материала и подачу его в зону трения сопряженных зубьев, что обеспечивает их износостойкость, особенно в случае, если колесо является тихоходным.Compared with the prototype, the proposed design of the gear wheel allows to reduce the cost of its manufacture by changing the design of the teeth (instead of solid teeth, the teeth are made of a pair of plates that perform the function of the side surfaces of the teeth); the strengthening of the plates in the end plates allows them to provide the necessary rigidity and strength of the tooth formed by them; the implementation of the tooth shelf and the addition of its L-shaped element allows you to capture from the oil bath the required amount of liquid lubricant and feed it into the friction zone of the mating teeth, which ensures their wear resistance, especially if the wheel is slow.

Claims

A gear wheel, mainly low-speed coarse-grained, lubricated with liquid lubricant, containing a body, a gear ring with teeth and a pair of ring overlays mounted on the ends of the teeth and the wheel body, characterized in that each tooth is hollow, consisting of a pair of plates curved along the side profile surfaces of the tooth for this tooth wheel, fixed in the end plates and forming a pair profile, identical to the profile of the side surfaces of the tooth, a plate that is lagging in the direction of rotation wood, equipped with a L-shaped element with a width equal to the width of the ring gear, one shelf of the element is fixed on this plate in the region of the circumference of the tops of the teeth of the ring gear with the formation of a gap between the element and the second plate, its other shelf is oriented towards the circumference of the valleys of the teeth of the ring gear, with the formation of a gap relative to it, in another plate, at the site of its abutment to the wheel body, through holes are made along the width of the ring gear.