RU2600279C1

RU2600279C1 - Gear shaft

Info

Publication number: RU2600279C1
Application number: RU2015130426/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2016-10-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, in particular, to machines parts, and can be used in tooth gears with gear shafts, which gears are corrected and lubricated by plastic lubricants. Gear shaft comprises shaft with gear teeth cut in its body. Shaft body volumes, cut in it at inlet and outlet sections of cutting mill, are substituted with inserts secured in these cuts. Gear teeth width is increased to required gaps sizes between inserts and ends of wheel teeth conjugated with shaft-gear. Cutouts are shifted along shaft axis in sides from gear teeth ends by these gaps value.

EFFECT: higher quality of lubrication due to inserts installation.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с валами-шестернями, шестерни которых коррегированы и смазываются пластичными смазочными материалами.The invention relates to the field of engineering, in particular to machine parts, and can be used in gears with pinion shafts, the gears of which are corrected and lubricated with plastic lubricants.

Известна конструкция вала-шестерни с коррегированной (врезной) шестерней, зубья которой нарезаны в теле вала, а диаметр окружности оснований зубьев шестерни меньше диаметра тела вала, см., например, «Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. спец. Вузов». - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1985. - 416 с., ил., стр. 51, рис. 5.15, а.A known design of the pinion shaft with the corrected (mortise) gear, the teeth of which are cut in the shaft body, and the diameter of the circumference of the base of the gear teeth is smaller than the diameter of the shaft body, see, for example, “Dunaev PF, Lelikov OP The construction of components and machine parts: Textbook. allowance for machine building. specialist. Universities. " - 4th ed., Revised. and add. - M .: Higher. school, 1985. - 416 p., ill., p. 51, fig. 5.15, a.

Недостаток данной конструкции вала-шестерни состоит в том, что при смазывании зубьев шестерни пластичным смазочным материалом этот смазочный материал вытесняется с боковых (рабочих) поверхностей зубьев шестерни в стороны их торцов. При этом смазочный материал попадает в зоны вырезов в теле вала вала-шестерни, расположенные со стороны торцов зубьев шестерни и образованные в процессе нарезания зубьев шестерни фрезой - при ее входе в зону нарезания зубьев и выходе из этой зоны. Смазочный материал, попавший в эти вырезы, исключается из процесса смазывания зубьев шестерни, он накапливается в вырезах, заполняя их, и является аккумулятором различных загрязнений из окружающей среды. Это ухудшает процесс смазывания зубьев шестерни и способствует перерасходу смазочного материала.The disadvantage of this design of the pinion shaft is that when lubricating the gear teeth with plastic lubricant, this lubricant is displaced from the side (working) surfaces of the gear teeth to the sides of their ends. In this case, the lubricant enters the cut-out zones in the body of the pinion shaft located on the side of the ends of the gear teeth and formed during the cutting of the gear teeth by a milling cutter - when it enters the tooth cutting zone and leaves this zone. Lubricant that gets into these cutouts is excluded from the process of lubricating the gear teeth, it accumulates in the cuts, filling them, and is the accumulator of various environmental pollution. This impairs the lubrication process of the gear teeth and contributes to the overspending of the lubricant.

В качестве прототипа взята конструкция вала-шестерни с коррегированной (врезной) шестерней, зубья которой нарезаны в теле вала, см. «Заплетохин В.А. Конструирование деталей механических устройств: Справочник. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 669 с., ил.», стр. 494, рис. 4.25.As a prototype, the design of the pinion shaft with the corrected (mortise) gear was taken, the teeth of which are cut in the shaft body, see “V. Zapletokhin. Design of parts of mechanical devices: Reference. - L .: Mechanical engineering. Leningra. Department, 1990. - 669 p., ill. ”, p. 494, fig. 4.25.

Недостатки прототипа те же, что и у аналога.The disadvantages of the prototype are the same as that of the analogue.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции вала-шестерни и повышения качества ее смазывания.The invention solves the problem of optimizing the design of the pinion shaft and improving the quality of its lubrication.

Для этого вал-шестерня содержит цилиндрический вал, в теле которого нарезаны зубья шестерни. Объемы тела, вырезанные в нем на участках входа и выхода нарезающей фрезы, замещены вставками, укрепленными в этих вырезах; причем ширина зубьев шестерни увеличена на размеры необходимых зазоров между вставками и торцами зубьев сопряженного с валом-шестерней парного колеса; а вырезы смещены по оси вала в стороны от торцов зубьев шестерни на величину этих зазоров.For this, the pinion shaft contains a cylindrical shaft, in the body of which the gear teeth are cut. The body volumes cut in it at the entry and exit portions of the cutting mill are replaced by inserts reinforced in these cutouts; moreover, the width of the gear teeth is increased by the size of the necessary gaps between the inserts and the ends of the teeth of the paired wheel coupled to the pinion shaft; and the cuts are offset along the axis of the shaft to the sides of the ends of the gear teeth by the amount of these gaps.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена вал-шестерня (вид сбоку).The invention is illustrated by the drawing, which shows the gear shaft (side view).

На чертеже показаны: вал 1, шестерня с зубьями 2, диаметр d_БП вала, диаметр d_a окружности вершин зубьев, диаметр d_f окружности оснований зубьев, участки l входа и выхода нарезающей фрезы, расчетная ширина В_р зубьев шестерни, зазоры Δ, фактическая ширина В_ф зубьев шестерни, вставки 3.In the drawing are shown: shaft 1, the gear with the teeth 2, the diameter d _BP shaft diameter d _a circle tooth top diameter d _f circumferential tooth base portions l entry and exit sliced cutter calculated width in _p pinion teeth gaps Δ, actual the width In _f of the gear teeth, insert 3.

Вал-шестерня содержит цилиндрический вал 1, по окружности тела которого нарезана шестерня с зубьями 2. Диаметр вала - d_БП, диаметр окружности вершин зубьев шестерни равен диаметру вала (d_БП), диаметр окружности оснований зубьев - d_f. Со стороны торцов зубьев (2) расположены участки входа и выхода фрезы (вырезы) длиной l, определяемые параметрами фрезы. Объемы материала тела вала, вырезанные фрезой (на участках l), замещены вставками 3, укрепленными в этих вырезах. Расчетная ширина B_p зубьев шестерни увеличена на величину зазоров Δ, необходимых для предотвращения заклинивания между торцами вставок 3 и торцами зубьев колеса, сопряженного с шестерней (не показано), до величины В_ф. А участки вырезов (длиной l) смещены по оси вала в стороны от торцов зубьев 2 шестерни на величину зазоров Δ. Вставки 3 могут быть изготовлены, например, из пластмассы.The pinion shaft contains a cylindrical shaft 1, a gear with teeth 2 is cut around the circumference of the body. The diameter of the shaft is d _BP , the diameter of the circumference of the tops of the gear teeth is equal to the diameter of the shaft (d _BP ), the diameter of the circumference of the base of the teeth is d _f . From the ends of the teeth (2) are the sections of the entrance and exit of the cutter (cut-out) of length l, determined by the parameters of the cutter. The volumes of the material of the shaft body cut by the cutter (in sections l) are replaced by inserts 3 fixed in these cuts. The estimated width B _p of the gear teeth is increased by the amount of gaps Δ necessary to prevent jamming between the ends of the inserts 3 and the ends of the teeth of the wheel mated to the gear (not shown), to the value of B _f . And sections of cutouts (length l) are shifted along the axis of the shaft to the sides of the ends of the teeth of the 2 gears by the amount of gaps Δ. Insert 3 can be made, for example, of plastic.

При работе вала-шестерни со смазыванием ее шестерни пластичным смазочным материалом этот материал, вытесняемый с боковых (рабочих) поверхностей зубьев 2 шестерни, попадает на цилиндрические поверхности, расположенные со стороны торцов этих зубьев - поверхности тела вала 1 и фрагменты цилиндрических поверхностей вставок 3 (а не в углубления вырезов). С этих цилиндрических поверхностей сбор вытесняемого смазочного материала, с целью возврата его обратно в зону смазывания зубьев шестерни, значительно упрощен.When the pinion shaft is lubricated with plastic lubricant, this material displaced from the lateral (working) surfaces of the gear teeth 2 falls on cylindrical surfaces located on the ends of these teeth — the surfaces of the shaft 1 body and fragments of the cylindrical surfaces of the inserts 3 (a not in the recesses of the cutouts). From these cylindrical surfaces, the collection of the displaced lubricant, in order to return it back to the lubrication zone of the gear teeth, is greatly simplified.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция вала-шестерни предотвращает попадание пластичного смазочного материала в вырезы, образованные на участках входа и выхода нарезающей фрезы при нарезании ею зубьев шестерни, откуда извлечение попавшего в них смазочного материала весьма затруднено. А смазочный материал, вытесненный с боковых поверхностей зубьев на поверхности вала и поверхности вставок может быть достаточно легко собран и вновь использован для смазывания зубьев шестерни. Это повышает качество ее смазывания.Compared with the prototype, the proposed design of the pinion shaft prevents the grease from entering the cutouts formed at the entry and exit portions of the cutting mill when it cuts the gear teeth, from where it is very difficult to remove the lubricant that has got into them. A lubricant displaced from the side surfaces of the teeth on the surface of the shaft and the surface of the inserts can be easily collected and reused to lubricate the gear teeth. This improves the quality of its lubrication.

Claims

A gear shaft, mainly with a corrected gear lubricated by a grease, comprising a shaft with gear teeth cut in its body, characterized in that the body volumes of the shaft cut into it at the inlet and outlet of the cutter are replaced by inserts fixed in these cutouts moreover, the width of the gear teeth is increased by the size of the necessary gaps between the inserts and the ends of the teeth of the wheel coupled to the gear shaft, and the cuts are shifted along the shaft axis from the ends of the gear teeth by the amount of these gaps s.