RU2600383C1

RU2600383C1 - Gear wheel

Info

Publication number: RU2600383C1
Application number: RU2015133747/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2015-08-11
Filing date: 2015-08-11
Publication date: 2016-10-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in heavy-duty tooth gears lubricated by fictile lubricants. Gear wheel includes body, gear rim with teeth and two flat bearing circular pads, fixed on teeth ends with abutment to teeth tops and with gaps relative to gear wheel body, which internal and external perimeters are made in form of broken lines with flexures at teeth side edges. Sections of gaps between bearing circular pads and gear wheel body on both its ends are overlapped with two additional soft flat circular pads, which outer perimeter is identical to bearing circular pads internal perimeter, and their inner perimeter is made in form of circumference with radius smaller than radius of teeth bases circumference. Sections of both gear rim ends between bearing circular pads outer perimeters and teeth apices circumference are overlapped with additional non-bearing extensions. At that, additional non-bearing circular pads are secured at body ends and bearing circular pads inner perimeters, and additional non-bearing extensions are secured at teeth ends and by bearing circular pads outer perimeters.

EFFECT: higher quality of gear wheel lubrication.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами, смазываемыми пластичными смазочными материалами.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in heavily loaded gears with large-modular gears lubricated with plastic lubricants.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских кольцевых накладок в форме колец, имеющих внутренний и наружный профили в виде окружностей, укрепленных на торцах зубьев - см. А.С. СССР №1578406, кл. F16Н 55/12, опубл. 15.07.90 г., Бюл. №26. Накладки связывают зубья зубчатого венца между собой, тем самым повышая их изгибную прочность и предотвращая их изломы под действием воспринимаемых зубьями нагрузок.It is known a gear wheel containing a body, a ring gear with teeth and a pair of flat annular overlays in the form of rings having inner and outer profiles in the form of circles mounted on the ends of the teeth - see A.S. USSR No. 1578406, class F16H 55/12, publ. 07/15/90, bull. No. 26. The pads bind the teeth of the ring gear to each other, thereby increasing their flexural strength and preventing their kinks under the influence of the loads perceived by the teeth.

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что накладки выполнены в виде колец, наружный и внутренний профили которых выполнены в виде окружностей; поэтому соседние зубья колеса соединены между собой фрагментами кольцевых накладок - дугообразными элементами. Т.е. зубья соединены элементами изогнутыми, в то время как накладки призваны передавать и воспринимать нагрузки, направленные по прямым линиям - от зуба к зубу; а изогнутые элементы в данном случае - нерациональны, т.к. прямыми участками, соединяющими зубья, является лишь часть дугообразных накладок; участки накладок, примыкающие к внутреннему периметру, являются вогнутыми, что ослабляет накладки, уменьшая их площадь; а участки накладок, примыкающие к их внешнему периметру, являются выпуклыми - нерабочими, что приводит к перерасходу материала, идущего на изготовление накладок. Это проявляется тем больше, чем больше модуль зубьев колеса.The disadvantage of this gear wheel is that the lining is made in the form of rings, the outer and inner profiles of which are made in the form of circles; therefore, the adjacent teeth of the wheel are interconnected by fragments of annular plates - arcuate elements. Those. the teeth are connected by curved elements, while the pads are designed to transmit and perceive loads directed in straight lines - from tooth to tooth; and curved elements in this case are irrational, because the straight sections connecting the teeth are only part of the arched overlays; sections of the pads adjacent to the inner perimeter are concave, which weakens the pads, reducing their area; and the sections of the linings adjacent to their outer perimeter are convex - non-working, which leads to an overspending of the material used for the manufacture of linings. This is manifested the more, the greater the modulus of the teeth of the wheel.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских силовых торцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев с примыканием к вершинам зубьев и с зазором относительно тела колеса; причем наружные и внутренние периметры накладок выполнены в виде ломаных линий с переломами на боковых кромках зубьев - см. патент на изобретение РФ №2488726, кл. F16H 55/12, опубл. 27.07.213 г., Бюл. №21.As a prototype, the design of a gear wheel containing a body, a ring gear with teeth and a pair of flat power end plates mounted on the ends of the teeth adjacent to the tops of the teeth and with a gap relative to the wheel body was taken; moreover, the outer and inner perimeters of the pads are made in the form of broken lines with fractures on the lateral edges of the teeth - see RF patent for invention No. 2488726, cl. F16H 55/12, publ. 07.27.213, Bull. No. 21.

Недостаток прототипа состоит в том, что при смазывании зубчатого колеса пластичным смазочным материалом этот смазочный материал, вытесняемый с боковых (рабочих) поверхностей зубьев зубьями парного сопряженного колеса, попадает из зоны зацепления зубьев на торцы колеса - через зазоры между силовыми накладками и телом колеса, а также на торцы силовых накладок - через участки торцов зубчатого венца, не перекрытые силовыми накладками. Это приводит к потерям смазочного материала, используемого для смазывания колеса, и перерасходу смазочного материала, что ухудшает качество смазывания зубчатого колеса.The disadvantage of the prototype is that when lubricating a gear wheel with plastic lubricant, this lubricant, displaced from the side (working) surfaces of the teeth by the teeth of the paired mating wheel, falls from the tooth engagement zone to the ends of the wheel through the gaps between the power plates and the wheel body, and also on the ends of the power plates - through the parts of the ends of the ring gear, not covered by power plates. This leads to loss of lubricant used to lubricate the wheel, and overspending of the lubricant, which affects the lubrication quality of the gear.

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

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских силовых накладок, укрепленных на торцах зубьев с примыканием к вершинам зубьев и с зазорами относительно тела колеса; внутренние и наружные периметры накладок выполнены в виде ломаных линий с переломами на боковых кромках зубьев; причем зазоры между силовыми накладками и телом колеса с обоих его торцов перекрыты парой дополнительных (несиловых) плоских кольцевых накладок, наружный диаметр которых идентичен внутреннему периметру силовых накладок, а их внутренний периметр имеет вид окружности с радиусом, меньшим радиуса окружности оснований зубьев; участки обоих торцов зубчатого венца между наружными периметрами силовых накладок и окружностью вершин зубьев перекрыты дополнительными (несиловыми) надставками; дополнительные (несиловые) кольцевые накладки и надставки укреплены соответственно на торцах тела, торцах зубьев и по внутренним и наружным периметрам силовых накладок.For this, the gear wheel contains a body, a ring gear with teeth and a pair of flat power plates mounted on the ends of the teeth adjacent to the tops of the teeth and with gaps relative to the wheel body; the inner and outer perimeters of the pads are made in the form of broken lines with fractures on the lateral edges of the teeth; moreover, the gaps between the power plates and the wheel body from both its ends are covered by a pair of additional (non-force) flat annular plates, the outer diameter of which is identical to the inner perimeter of the power plates, and their inner perimeter has a circle with a radius smaller than the radius of the circle of the tooth bases; sections of both ends of the ring gear between the outer perimeters of the force plates and the circumference of the tops of the teeth are covered by additional (non-force) extensions; additional (non-force) ring overlays and extensions are mounted respectively on the ends of the body, the ends of the teeth and along the inner and outer perimeters of the force plates.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса с местным разрезом (вид с торца) - фиг. 1, сечение фрагмента зубчатого колеса (вид сбоку) - фиг. 2, разрез фрагмента зубчатого колеса (вид сбоку) - фиг. 3.The invention is illustrated by drawings, which depict: a fragment of a gear wheel with a local cut (end view) - Fig. 1, a cross section of a fragment of a gear wheel (side view) - FIG. 2, a sectional view of a fragment of a gear wheel (side view) - FIG. 3.

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса; зубчатый венец с зубьями 2; силовые накладки 3 и 4; дополнительные (несиловые) торцевые накладки 5 и 6; дополнительные (несиловые) надставки 7; боковые поверхности 8 зубьев; радиус R_в окружности вершин зубьев; радиус R_о окружности оснований зубьев; радиус R_вн внутренней окружности дополнительных (несиловых) накладок 5 и 6; ширина в силовых накладок (3 и 4); толщина a₁ силовых накладок (3 и 4); толщина а₂ дополнительных (несиловых) накладок (5 и 6) и надставок (7).The drawings show: the body 1 of the gear; ring gear with teeth 2; power pads 3 and 4; additional (non-force) end plates 5 and 6; additional (non-force) extensions 7; lateral surfaces of 8 teeth; radius R _{in the} circumference of the tops of the teeth; radius R _{about the} circumference of the base of the teeth; radius R _{VN of the} inner circle of the additional (non-force) linings 5 and 6; width in power plates (3 and 4); thickness a _{1 of the} power plates (3 and 4); thickness a of ₂ additional (non-force) linings (5 and 6) and extensions (7).

Зубчатое колесо содержит тело 1 и зубчатый венец с зубьями 2. На торцах зубьев укреплена пара плоских силовых накладок 3 и 4 с примыканием к вершинам зубьев и с зазорами относительно тела колеса, внутренний и наружный периметры этих накладок выполнены в виде ломаных линий с переломами на боковых кромках зубьев. Эти накладки имеют ширину в и толщину а ₁. Зазоры между силовыми накладками (3 и 4) и телом колеса с обоих его торцов перекрыты парой дополнительных (несиловых) накладок 5 и 6, наружный периметр которых идентичен внутреннему периметру силовых накладок (3 и 4), а их внутренний периметр выполнен в виде окружности с радиусом R_вн, меньшим радиуса R_о окружности оснований зубьев; участки обоих торцов зубчатого венца между наружными периметрами силовых накладок (3 и 4) и окружностью вершин зубьев (радиусом R_в) перекрыты дополнительными (несиловыми) надставками 7. Дополнительные (несиловые) накладки (5 и 6) и надставки (7) имеют толщину a ₂, меньшую, чем толщина a ₁ силовых накладок; они не рассчитаны на восприятие и передачу силовых нагрузок и могут быть выполнены, например, из пластмассы. Дополнительные накладки и надставки крепятся соответственно на торцах тела 1, торцах зубьев 2, а также по внутренним и наружным периметрам силовых накладок (3 и 4), например, клеевым способом.A gear wheel contains a body 1 and a gear ring with teeth 2. A pair of flat power plates 3 and 4 is attached to the ends of the teeth with adjoining the tops of the teeth and with gaps relative to the wheel body, the inner and outer perimeters of these plates are made in the form of broken lines with fractures on the side the edges of the teeth. These pads have a width of a and a thickness of a ₁ . The gaps between the power plates (3 and 4) and the wheel body from both its ends are covered by a pair of additional (non-force) plates 5 and 6, the outer perimeter of which is identical to the inner perimeter of the power plates (3 and 4), and their inner perimeter is made in the form of a circle with a radius R _ext smaller than a radius R _{about the} circumference of the bases of the teeth; sections of both ends of the ring gear between the outer perimeters of the force plates (3 and 4) and the circumference of the tooth tips (radius R _in ) are covered by additional (non-force) extensions 7. Additional (non-force) plates (5 and 6) and extensions (7) have a thickness a ₂ less than the thickness a _{1 of the} power plates; they are not designed for the perception and transmission of power loads and can be made, for example, of plastic. Additional pads and extensions are mounted respectively on the ends of the body 1, the ends of the teeth 2, as well as on the inner and outer perimeters of the power pads (3 and 4), for example, by the adhesive method.

При работе колеса в режиме нагружения торцевые силовые накладки 3 и 4, связывающие между собой зубья 2 колеса, повышают их взаимную жесткость и изгибную прочность. Дополнительные (несиловые) накладки (5 и 6) и надставки 7 локализуют зоны зацепления зубьев 2 с зубьями парного колеса и при смазывании зубьев колеса пластичным смазочным материалом не позволяют этому смазочному материалу вытесняться из этих зон (они позволяют образовать смазочные карманы для пластичного смазочного материала).When the wheel is in loading mode, the end face plates 3 and 4, connecting the teeth of the 2 wheels, increase their mutual stiffness and bending strength. Additional (non-force) linings (5 and 6) and extensions 7 localize the zones of engagement of the teeth 2 with the teeth of the twin wheels and when lubricating the teeth of the wheels with plastic lubricant do not allow this lubricant to be squeezed out of these zones (they allow the formation of lubricant pockets for plastic lubricant) .

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет удерживать пластичный смазочный материал, вытесняемый при работе колеса с его боковых (рабочих) поверхностей зубьями парного колеса, в зоне трения зубьев колеса. Тем самым повышается качество смазывания зубьев колеса, а также снижается расход смазочного материала, используемого для смазывания колеса.Compared with the prototype, the proposed design of the gear wheel allows you to hold the plastic lubricant displaced during operation of the wheel from its lateral (working) surfaces by the teeth of the twin wheels in the friction zone of the gear teeth. This increases the lubrication quality of the teeth of the wheel, and also reduces the consumption of lubricant used to lubricate the wheel.

Claims

A gear wheel, mainly heavily loaded, coarse-grained, lubricated with grease, containing a body, a gear rim with teeth and a pair of flat power ring overlays mounted on the ends of the teeth adjacent to the tops of the teeth and with gaps relative to the gear body, the inner and outer perimeters of which are made in the form of broken lines with fractures on the lateral edges of the teeth, characterized in that the sections of the gaps between the power annular plates and the body of the gear from both its ends They are covered by a pair of additional non-force flat annular linings, the outer perimeter of which is identical to the inner perimeter of the power annular linings, and their inner perimeter is made in the form of a circle with a radius smaller than the radius of the circle of the tooth bases, sections of both ends of the ring gear between the outer perimeters of the annular force linings and the circumference of the tops of the teeth overlapped by additional non-force extensions, while additional non-force annular linings mounted on the ends of the body and on the inner perimeter frame power ring pad, and additional non-forcible extension mounted on the ends of the teeth and the outer perimeter of the ring of power pads.