RU2586740C1

RU2586740C1 - Gear wheel

Info

Publication number: RU2586740C1
Application number: RU2015124616/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2016-06-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention can be used in tooth gears lubricated with liquid lubricants by dipping. Gear wheel includes body, gear rim with teeth, width of side surfaces of which on sections of their heads with double-pair engagement, shifted towards tops of teeth by value of axial clearance transmission is equal to half width of side surfaces of legs. Gear wheel also comprises a pair of end of ring pads fixed on teeth ends and parts of ends of body adjacent to toothed rim. Outer diameters of external ends of pads is not less than diameter of circle of vertices of teeth. Outer diameters of inner ends of pads is less than outer diameters of their outer ends.

EFFECT: higher quality of lubrication.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in gears lubricated by liquid lubricants by immersion.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями, на участках головок зубьев ширина их боковых поверхностей выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления, причем граница изменения ширины смещена в сторону вершин зубьев на величину радиального зазора зубчатой передачи - см. патент на изобретение РФ №2547201, кл. F16H 55/08, опубл. 10.04.2015 г., Бюл. №10.A gear wheel is known that contains a body and a gear ring with teeth, in the areas of the tooth heads the width of their side surfaces is made stepwise changing and inversely proportional to the multiplicity of gearing, and the border of the width shift is shifted towards the tops of the teeth by the value of the radial clearance of the gear transmission - see patent for the invention of the Russian Federation No. 2547201, cl. F16H 55/08, publ. 04/10/2015, Bull. No. 10.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что нижерасположенное колесо передачи, вращаясь в жидком смазочном материале, зубьями своего зубчатого венца вызывает нежелательные возмущения этого смазочного материала, сопровождающиеся взбалтыванием, вспениванием этого смазочного материала, взмучиванием осадка масляной ванны и т.п. Выполнение зубьев с разной шириной их боковых поверхностей по высоте зубьев способствует усилению этих нежелательных возмущений. Кроме того, изгибная прочность зубьев может быть недостаточной, что может привести к излому зубьев.The disadvantage of this gear wheel design is that the downstream gear wheel, rotating in a liquid lubricant, with the teeth of its gear rim causes undesirable disturbances of this lubricant, accompanied by shaking, foaming of this lubricant, agitation of the sediment of the oil bath, etc. The implementation of the teeth with different widths of their side surfaces along the height of the teeth enhances these unwanted disturbances. In addition, the flexural strength of the teeth may be insufficient, which can lead to fracture of the teeth.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару торцевых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу - см. патент на изобретение РФ №2488725, кл. F16H 55/17, опубл. 27.07.2013 г., Бюл. №21. Торцевые накладки помимо функции повышения прочности (жесткости) зубьев зубчатого венца и зубчатого колеса в целом выполняют функцию локализации зоны вращения зубьев зубчатого венца колеса, погруженных в жидкий смазочный материал масляной ванны (эта зона локализована между внутренними торцами кольцевых накладок). Наружные торцы кольцевых накладок, постоянно погруженных в смазочный материал масляной ванны, отсекают зону вращения зубьев от остального объема масляной ванны, тем самым снижают степень возмущения смазочного материала, вызываемого вращающимися зубьями. На границе между наружными поверхностями торцевых накладок и смазочным материалом возмущение возникает только за счет трения между наружными поверхностями накладок и смазочным материалом.As a prototype, the design of the gear wheel containing the body, the ring gear with teeth and a pair of end ring linings mounted on the ends of the teeth and portions of the ends of the body adjacent to the ring gear was taken — see RF patent No. 2488725, cl. F16H 55/17, publ. 07/27/2013, bull. No. 21. In addition to the function of increasing the strength (stiffness) of the teeth of the ring gear and the gear wheel, end plates in general perform the function of localizing the rotation zone of the teeth of the ring gear immersed in the liquid lubricant of the oil bath (this zone is localized between the inner ends of the ring plates). The outer ends of the annular linings, constantly immersed in the lubricant of the oil bath, cut off the zone of rotation of the teeth from the remaining volume of the oil bath, thereby reducing the degree of perturbation of the lubricant caused by the rotating teeth. At the boundary between the outer surfaces of the end plates and the lubricant, perturbation occurs only due to friction between the outer surfaces of the linings and the lubricant.

Недостаток прототипа состоит в том, что наружный диаметр торцевых накладок равен диаметру торцов зубьев, на которых (торцах) укреплены эти накладки. А конструкция зубчатого колеса с торцевыми накладками не предусматривает наличия разности в ширине боковых поверхностей зубьев по их высоте. При наружном диаметре торцевых кольцевых накладок, меньшем, чем диаметр окружности вершин зубьев, части зубьев (их головки) выступают за габариты (в плоскости вращения колеса) вращающихся торцевых накладок, что не позволяет локализовать зону вращающихся в смазочном материале зубьев зубчатого венца колеса. Это вызывает нежелательные возмущения смазочного материала и ухудшает процесс смазывания зубьев колеса.The disadvantage of the prototype is that the outer diameter of the end plates is equal to the diameter of the ends of the teeth on which (ends) these plates are attached. And the design of the gear wheel with end plates does not provide for the presence of a difference in the width of the side surfaces of the teeth by their height. When the outer diameter of the end ring linings is smaller than the diameter of the circle of the tops of the teeth, the parts of the teeth (their heads) protrude beyond the dimensions (in the plane of rotation of the wheel) of the rotating end plates, which does not allow to localize the zone of the teeth of the ring gear rotating in the lubricant. This causes undesirable disturbances of the lubricant and impairs the lubrication of the teeth of the wheel.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания.The invention solves the problem of improving the quality of lubrication.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями, ширина боковых поверхностей которых на участках их головок с двухпарным зацеплением, смещенных в сторону вершин зубьев на величину осевого зазора передачи, равна половине ширины боковых поверхностей ножек, и пару торцевых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу; причем наружный диаметр торцевых кольцевых накладок не меньше, чем диаметр окружности вершин зубьев, а наружные диаметры внутренних торцов накладок меньше, чем наружные диаметры их внешних торцов.To this end, the gear wheel contains a body, a ring gear with teeth, the width of the side surfaces of which on the sections of their heads with two-pair engagement, shifted towards the tops of the teeth by the value of the axial clearance of the gear, is equal to half the width of the side surfaces of the legs, and a pair of end ring plates mounted on the ends of the teeth and parts of the ends of the body adjacent to the ring gear; moreover, the outer diameter of the end annular linings is not less than the diameter of the circumference of the tops of the teeth, and the outer diameters of the inner ends of the linings are smaller than the outer diameters of their outer ends.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса (в сечении).The invention is illustrated by the drawing, which shows a fragment of a gear wheel (in cross section).

На чертеже показаны: тело 1, зуб 2, торцевые кольцевые накладки 3 и 4; диаметр окружности вершин Д_в, покосная линия р-р зубьев, высота h зубьев, высота h_н ножек зубьев, высота h_г головок зубьев, величина зоны h₁ на головках зубьев с двухпарным зацеплением, величина осевого зазора с зубчатой передачи, номинальная ширина В боковых поверхностей зубьев, ширина боковых поверхностей В/2 зубьев на участках головок зубьев величиной h₂, толщина l торцевых накладок (3 и 4), внутренние диаметры Д_вн торцевых накладок, ширина L зубчатого колеса с торцевыми накладками, разница h₃ между наружными диаметрами внешних и внутренних торцов накладок (3 и 4).The drawing shows: body 1, tooth 2, end ring pads 3 and 4; the diameter of the circle of the peaks D _in , the oblique line r-r teeth, the height h of the teeth, the height h _{n of the} legs of the teeth, the height h _{g of the} heads of the teeth, the size of the zone h ₁ on the heads of the teeth with two-pair gearing, the value of the axial clearance from the gear, nominal width B tooth flanks, the width of side surfaces of the V / 2 of the teeth on the tooth head portions value h _2, the thickness l of the end cover plates (3 and 4), the internal diameter D _ext end overlap width L gear with end plates, the difference h ₃ between the outer diameters external and internal ends of the pads (3 and 4).

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и диаметром окружности вершин Д_в. Зубья (2) имеют общую высоту h, разделенную полосной линией р-р на высоту ножек h_н и высоту головок h_г. На части участков головок (h_г) зубьев с двухпарным зацеплением (общим размером h₁) со смещением в сторону вершин зубьев на величину осевого зазора с передачи - на участках размером h₂ - ширина боковых поверхностей зубьев равна половине номинальной (В/2). На торцах зубьев 2 и части торцов тела 1, прилегающих к зубчатому венцу, укреплена пара торцевых кольцевых накладок 3 и 4 толщиной l, с внутренним диаметром Д_вн и наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин Д_в зубчатого венца колеса. Наружные диаметры внутренних торцов накладок меньше, чем наружные диаметры внешних торцов накладок (величиной Д_в) на величину h₃.The gear wheel contains a body 1, a ring gear with teeth 2 and a diameter of a circle of peaks D _c . The teeth (2) have a total height h divided by a strip line rr to the height of the legs h _n and the height of the heads h _g . On the part of the parts of the heads (h _g ) of teeth with two-pair engagement (total size h ₁ ) with a shift towards the tops of the teeth by the value of the axial clearance from the gear - in areas of size h ₂ - the width of the side surfaces of the teeth is half the nominal (B / 2). At the ends of the teeth 2 and part of the ends of the body 1 adjacent to the ring gear, a pair of end ring linings 3 and 4 of thickness l is strengthened, with an inner diameter D _vn and an outer diameter equal to the diameter of the circle of the peaks D _{in the} ring gear. The outer diameters of the inner ends of the plates less than the outer diameters of the outer ends of the plates (value D _in ) by the value of h ₃ .

При работе зубчатого колеса (и вращении его в жидком смазочном материале масляной ванны), торцевые кольцевые накладки локализуют зону вращения погружаемых в смазочный материал зубьев; выполнение наружного диаметра накладок равным диаметру окружности вершин зубчатого венца позволяет отделить по их торцам вращающиеся в смазочном материале головки зубьев. Тем самым снижается возмущающее действие вращающихся зубьев на смазочный материал масляной ванны и повышается качество смазывания зубчатого колеса. Выполнение боковых сторон накладок (между их торцами) скошенными и заостренными позволяет торцевым накладкам вращаться в смазочном материале (погружаться в него) с меньшим возмущающим воздействием на смазочный материал. А наклон скоса вовнутрь зубчатого венца также способствует этому. Тем самым повышается качество смазывания.During the operation of the gear wheel (and its rotation in the liquid lubricant of the oil bath), the end ring pads localize the rotation zone of the teeth immersed in the lubricant; the implementation of the outer diameter of the linings equal to the diameter of the circumference of the tops of the ring gear allows you to separate at their ends rotating in the lubricant of the tooth head. Thereby, the disturbing effect of the rotating teeth on the lubricant of the oil bath is reduced and the lubrication quality of the gear wheel is improved. The execution of the lateral sides of the linings (between their ends) beveled and pointed allows the end plates to rotate in the lubricant (immersed in it) with less disturbing effect on the lubricant. And the inclination of the bevel inside the ring gear also contributes to this. This improves the lubrication quality.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет - в случае разности ширины боковых поверхностей зубьев колеса по их высоте - локализовать зону вращения погруженных в жидкий смазочный материал масляной ванны зубьев зубчатого венца. Тем самым уменьшить степень возмущающего действия вращающихся зубьев на смазочный материал и повысить качество смазывания.Compared with the prototype, the proposed design of the gear wheel allows - in the case of a difference in the width of the side surfaces of the gear teeth by their height - to localize the rotation zone of the gear teeth immersed in the liquid lubricant of the oil bath. Thus, to reduce the degree of disturbing action of the rotating teeth on the lubricant and improve the lubrication quality.

Claims

A gear wheel containing a body, a ring gear with teeth, the width of the side surfaces of which on the sections of their heads with two-pair engagement, shifted toward the vertices by the value of the axial clearance of the gear, is half the width of the side surfaces of the legs, and a pair of end ring plates mounted on the ends of the teeth and parts of the ends of the body adjacent to the ring gear, characterized in that the outer diameters of the outer ends of the pads are not less than the diameter of the circle of the tops of the teeth, and the outer diameters of the inner ends of the pads are smaller e than the outer diameters of their outer ends.