RU2600389C1 - Gear wheel - Google Patents

Gear wheel Download PDF

Info

Publication number
RU2600389C1
RU2600389C1 RU2015134515/11A RU2015134515A RU2600389C1 RU 2600389 C1 RU2600389 C1 RU 2600389C1 RU 2015134515/11 A RU2015134515/11 A RU 2015134515/11A RU 2015134515 A RU2015134515 A RU 2015134515A RU 2600389 C1 RU2600389 C1 RU 2600389C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
teeth
gear
wheel
grooves
slots
Prior art date
Application number
RU2015134515/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Викторович Мендрух
Original Assignee
Николай Викторович Мендрух
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Викторович Мендрух filed Critical Николай Викторович Мендрух
Priority to RU2015134515/11A priority Critical patent/RU2600389C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2600389C1 publication Critical patent/RU2600389C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/12Toothed members; Worms with body or rim assembled out of detachable parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in gearings with heavy-duty gear wheels, lubricated by fictile lubricants. Gear wheel includes body, gear rim with teeth and two bearing end pads, fixed on teeth and wheel body ends. In pads external and internal surfaces corrugations forming radially oriented slots are made. Adjacent to teeth slots and acting as lubricating pockets are made to fit in them in teeth side surfaces plane in wheel rotation plane. These slots volumes on slots to wheel body ends abutment sections are filled with resilient inserts.
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 зубчатых передачах с тяжелонагруженными зубчатыми колесами, смазываемыми пластичными смазочными материалами.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in gears with heavily loaded gear wheels lubricated with plastic lubricants.

Известна конструкция зубчатого колеса, содержащего тело, зубчатый венец с зубьями и пару силовых накладок в виде плоских колец с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу - см., например, патент США №3861231, кл. 74-410, 1976 г. Силовые накладки, связывающие между собой зубья колеса, повышают их взаимную жесткость и изгибную прочность.A known design of a gear wheel containing a body, a ring gear with teeth and a pair of power plates in the form of flat rings with an outer diameter equal to the diameter of the circle of the tops of the ring gear, mounted on the ends of the teeth and parts of the ends of the body adjacent to the ring gear, see, for example, US patent No. 3861231, CL. 74-410, 1976. Power pads, connecting the teeth of the wheel, increase their mutual stiffness and flexural strength.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при смазывании его зубьев пластичным смазочным материалом этот материал, вытесняемый с боковых (рабочих) поверхностей зубьев зубьями парного колеса, при их взаимном сопряжении вытесняется в стороны торцов зубьев и, упираясь в торцевые накладки, вытесняется в стороны их верхних окружностей - на наружный периметр накладок, а оттуда - на наружные торцы накладок (т.к. в случае наличия торцевых накладок нет объема для удержания вытесняемого смазочного материала в зоне зацепления зубьев парных зубчатых колес). Этот вытесненный смазочный материал исключается из процесса смазывания зубьев колеса, что интенсифицирует процессы их изнашивания и приводит к увеличению расхода смазочного материала, необходимого для образования (восстановления) смазочного слоя на трущихся боковых поверхностях зубьев (приходится подавать в зону зацепления зубьев новые порции смазочного материала).The disadvantage of this design of the gear wheel is that when lubricating its teeth with plastic lubricant, this material, displaced from the side (working) surfaces of the teeth by the teeth of the twin wheels, when they are interfaced, is displaced to the sides of the tooth ends and, being abutted by the end plates, is displaced in the sides of their upper circles - to the outer perimeter of the linings, and from there - to the outer ends of the linings (because in the case of end linings there is no volume to hold the displaced lubricant in the engagement zone paired gear teeth). This displaced lubricant is excluded from the process of lubricating the teeth of the wheel, which intensifies the processes of their wear and leads to an increase in the consumption of the lubricant necessary for the formation (restoration) of the lubricant layer on the friction lateral surfaces of the teeth (new portions of the lubricant have to be fed into the tooth engagement zone).

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по А.С. СССР №1523756, кл. F16H 55/12, опубл. 23.11.89 г., бюл. №43. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец и пару силовых торцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу; в наружных и внутренних поверхностях накладок выполнены радиальные пазы, образующие гофры, причем внутренние пазы, ближайшие к зубьям, выполнены примыкающими к боковым поверхностям зубьев по всей их длине, эквидистантными по отношению к этим поверхностям. Силовые накладки повышают жесткость и изгибную прочность зубьев колеса; пазы, образующие гофры, оптимизируют жесткость зубьев при ударных нагрузках на эти зубья, возникающие при работе колеса в передаче; пазы (гофры), примыкающие к боковым (рабочим) поверхностям зубьев, образуют смазочные карманы для вытесняемого с боковых поверхностей зубьев пластичного смазочного материала - из этих карманов происходит вследствие сил адгезии подпитка зон трения на боковых поверхностях зубьев, что оптимизирует процесс трения этих зубьев.As a prototype taken gear design according to A.S. USSR No. 1523756, cl. F16H 55/12, publ. 11/23/89, bull. No. 43. Its essence is that the gear wheel contains a body, a gear ring and a pair of power end plates with an outer diameter equal to the diameter of the circumference of the tops of the gear rim, mounted on the ends of the teeth and the parts of the ends of the body adjacent to the gear rim; radial grooves are formed in the outer and inner surfaces of the linings, forming corrugations, and the inner grooves closest to the teeth are made adjacent to the lateral surfaces of the teeth along their entire length, equidistant to these surfaces. Power linings increase the rigidity and flexural strength of the teeth of the wheel; grooves forming corrugations optimize tooth rigidity during impact loads on these teeth that occur when the wheel is in gear; grooves (corrugations) adjacent to the lateral (working) surfaces of the teeth form lubricant pockets for plastic lubricant displaced from the tooth lateral surfaces - from these pockets, friction zones are fed on the lateral surfaces of the teeth due to adhesion forces, which optimizes the friction process of these teeth.

Недостаток прототипа состоит в том, что пазы (гофры) накладок, прилегающие к боковым поверхностям зубьев и выполняющие функцию смазочных карманов, расположены эквидистантно этим поверхностям (по всей длине этих поверхностей); а т.к. боковые поверхности зубьев имеют криволинейный профиль, не являются плоскими, то эти пазы (гофры), не ориентированные радиально, имеют повышенную деформационную жесткость, гораздо большую, чем остальные пазы (гофры) накладок. Даже боковые поверхности зубьев колес полуобкатных передач, являясь плоскими, радиально не ориентированы. Вследствие этого пазы (гофры), примыкающие к боковым поверхностям зубьев, свою функцию (деформационную, компенсирующие ударные нагрузки) не выполняют.The disadvantage of the prototype is that the grooves (corrugations) of the pads adjacent to the side surfaces of the teeth and perform the function of lubricant pockets are located equidistant to these surfaces (along the entire length of these surfaces); and since Since the tooth flanks have a curved profile, are not flat, these grooves (corrugations), not radially oriented, have increased deformation stiffness, much larger than the other grooves (corrugations) of the overlays. Even the side surfaces of the teeth of the wheels of the semi-circular gears, being flat, are not radially oriented. As a result of this, the grooves (corrugations) adjacent to the lateral surfaces of the teeth do not perform their function (deformation, compensating shock loads).

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса: обеспечение работоспособности всех пазов (гофр) торцевых накладок с обеспечением выполнения их функции как смазочных карманов.The invention solves the problem of optimizing the design of the gear wheel: ensuring the operability of all grooves (corrugations) of the end plates with the provision of the fulfillment of their function as lubrication pockets.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару силовых торцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу; в наружных и внутренних поверхностях накладок выполнены радиально ориентированные пазы, образующие гофры; причем пазы, примыкающие к зубьям и выполняющие функции смазочных карманов, выполнены со вписыванием в них в плане боковых поверхностей зубьев в плоскости вращения колеса; а объемы этих пазов на участках примыкания пазов к торцам тела колеса заполнены упругими вставками.To this end, the gear wheel contains a body, a ring gear with teeth and a pair of power end plates mounted on the ends of the teeth and parts of the ends of the body adjacent to the ring gear; radially oriented grooves forming corrugations are made in the outer and inner surfaces of the linings; moreover, the grooves adjacent to the teeth and acting as lubrication pockets are made with inscribed in them in terms of the lateral surfaces of the teeth in the plane of rotation of the wheel; and the volumes of these grooves in the areas adjacent to the grooves to the ends of the wheel body are filled with elastic inserts.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса с местным разрезом - вид с торца (фиг. 1), то же - вид сбоку (фиг. 2) и разрез фрагмента (фиг. 3).The invention is illustrated by the drawing, which shows: a fragment of a gear wheel with a local cut - end view (Fig. 1), the same is a side view (Fig. 2) and a section of a fragment (Fig. 3).

На чертеже показаны: тело 1 колеса, зубчатый венец с зубьями 2, торцевые накладки 3 и 4, торцы 5 зубьев, торцы 6 тела колеса, пазы (гофры) 7, боковые (рабочие) поверхности 8, упругие вставки 9, диаметр Дв окружности вершин зубьев, диаметр Дo окружности оснований зубьев, внутренний диаметр Двн торцевых накладок, ширина а накладок, ширина b пазов (гофр).The drawing shows: the body of the wheel 1, the ring gear with teeth 2, the end plates 3 and 4, the ends 5 of the teeth, the ends 6 of the wheel body, grooves (corrugations) 7, side (working) surfaces 8, elastic inserts 9, diameter D in a circle tooth top, the diameter D o tooth root circle, the inner diameter D ext end linings, linings and width, the width b of grooves (corrugations).

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару силовых торцевых накладок 3 и 4 шириной a с наружным диаметром, равным диаметру Дв окружности вершин зубчатого венца и внутренним диаметром Двн, меньшим диаметра Дo окружности оснований зубьев; накладки укреплены на торцах 5 зубьев и торцах 6 тела колеса. В наружных и внутренних поверхностях накладок выполнены радиально ориентированные пазы 7 шириной b, образующие гофры (по всей ширине a накладок). Пазы, примыкающие к зубьям (2) и выполняющие функцию смазочных карманов, выполнены со вписыванием в них в плане боковых поверхностей 8 зубьев в плоскости вращения колеса, а полости этих пазов между диаметрами До и Двн заполнены упругими вставками 9, выполненными из маслобензостойкой резины.The gear wheel comprises a body 1, the ring gear with the teeth 2 end and a pair of power pads 3 and 4 with a width of an outer diameter equal to the diameter D at vertices circumference toothing and the inner diameter D ext smaller circle diameter D o tooth root; pads mounted on the ends of 5 teeth and the ends 6 of the wheel body. In the outer and inner surfaces of the plates, there are made radially oriented grooves 7 of width b , forming corrugations (over the entire width a of the plates). The grooves adjacent to the teeth (2) and acting as lubrication pockets are made by inscribing 8 teeth in the planes of the wheel rotation into the planes of the side surfaces, and the cavities of these grooves between the diameters D o and D inner are filled with elastic inserts 9 made of oil and rubber resistant .

При работе зубчатого колеса торцевые силовые накладки 3 и 4, связывающие зубья 2 колеса между собой (и телом 1 колеса), повышают их взаимную жесткость и изгибную прочность. Пазы 7, образующие гофры, позволяют демпфировать ударные нагрузки, действующие на зубья колеса при его работе в передаче. Пазы (7), примыкающие к зубьям (2), выполняют функцию смазочных карманов, которые удерживают пластичный смазочный материал, вытесняемый с боковых (рабочих) поверхностей 8 зубьев 2 зубьями сопряженного парного колеса, из которых идет подпитывание смазочным материалом трущихся боковых (рабочих) поверхностей 8 зубьев колеса. Упругие вставки 9 не позволяют смазочному материалу вытесняться через низ пазов 7 за пределы зоны зацепления зубьев колеса, но позволяют поверхностям накладок, образующим пазы, осуществлять свое деформирование при ударных нагрузках, действующих на зубья колеса.When the gear wheel is operating, the end-face power plates 3 and 4, connecting the teeth of the 2 wheels to each other (and the wheel body 1), increase their mutual stiffness and flexural strength. The grooves 7 forming the corrugations, allow damping shock loads acting on the teeth of the wheel during its operation in gear. The grooves (7) adjacent to the teeth (2) perform the function of lubrication pockets that hold plastic lubricant displaced from the side (working) surfaces of the 8 teeth with 2 teeth of the mating paired wheel, from which the lubricating material of the rubbing side (working) surfaces 8 gear teeth. The elastic inserts 9 do not allow the lubricant to be displaced through the bottom of the grooves 7 outside the zone of engagement of the teeth of the wheel, but allow the surfaces of the linings forming the grooves to deform under impact loads acting on the teeth of the wheel.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет пазам (гофрам) 7 за счет их радиальной ориентации выполнять свою функцию демпфирования ударных нагрузок, действующих на зубья колеса. При этом обеспечивается их выполнение функции смазочных карманов, удерживающих вытесняемый с боковых поверхностей зубьев смазочный материал и осуществлять подпитывание им трущихся этих боковых поверхностей.Compared with the prototype, the proposed gear design allows the grooves (corrugations) 7 due to their radial orientation to perform its function of damping shock loads acting on the gear teeth. At the same time, they are provided with the function of lubricating pockets holding the lubricant displaced from the tooth lateral surfaces and feeding them friction of these lateral surfaces.

Claims (1)

Зубчатое колесо, преимущественно тяжелонагруженное, смазываемое пластичным смазочным материалом, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару силовых торцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и тела зубчатого колеса, в наружных и внутренних поверхностях которых выполнены радиально ориентированные пазы, образующие гофры, отличающееся тем, что пазы, примыкающие к зубьям, выполнены со вписыванием в них в плане боковых поверхностей зубьев в плоскости вращения зубчатого колеса, а объемы этих пазов на участках примыкания пазов к торцам тела зубчатого колеса заполнены упругими вставками. A gear wheel, mainly heavily loaded, lubricated with a plastic lubricant, containing a body, a gear ring with teeth and a pair of power end plates mounted on the ends of the teeth and the gear body, in the outer and inner surfaces of which are made radially oriented grooves forming corrugations, characterized in that that the grooves adjacent to the teeth are made with inscribing in them in terms of the lateral surfaces of the teeth in the plane of rotation of the gear wheel, and the volumes of these grooves in the areas where the grooves adjoin The body of the gear wheel is filled with elastic inserts.
RU2015134515/11A 2015-08-17 2015-08-17 Gear wheel RU2600389C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015134515/11A RU2600389C1 (en) 2015-08-17 2015-08-17 Gear wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015134515/11A RU2600389C1 (en) 2015-08-17 2015-08-17 Gear wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2600389C1 true RU2600389C1 (en) 2016-10-20

Family

ID=57138599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015134515/11A RU2600389C1 (en) 2015-08-17 2015-08-17 Gear wheel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600389C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3861231A (en) * 1973-11-27 1975-01-21 Us Army Gear teeth reinforcement
DE3907153A1 (en) * 1988-03-09 1989-09-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Sound-damping means for gears
SU1523756A1 (en) * 1988-03-09 1989-11-23 Ростовский инженерно-строительный институт Gear wheel
SU1578406A1 (en) * 1988-03-02 1990-07-15 Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта Gear

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3861231A (en) * 1973-11-27 1975-01-21 Us Army Gear teeth reinforcement
SU1578406A1 (en) * 1988-03-02 1990-07-15 Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта Gear
DE3907153A1 (en) * 1988-03-09 1989-09-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Sound-damping means for gears
SU1523756A1 (en) * 1988-03-09 1989-11-23 Ростовский инженерно-строительный институт Gear wheel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2419735C1 (en) Gear
RU2481518C1 (en) Gear wheel
RU2480652C1 (en) Gear ring
RU2600389C1 (en) Gear wheel
RU2600956C1 (en) Gear wheel
RU2600370C1 (en) Gear wheel
RU2609534C1 (en) Tooth-wheel
RU2623055C1 (en) Gear wheel
RU2488723C1 (en) Gear wheel
RU2600957C1 (en) Gear wheel
RU2600382C1 (en) Gear wheel
RU2600403C1 (en) Gear wheel
RU2600383C1 (en) Gear wheel
RU2600374C1 (en) Gear wheel
RU2600392C1 (en) Gear wheel
RU2595053C1 (en) Gear wheel
RU2595054C1 (en) Gear wheel
RU2585686C1 (en) Gear wheel
RU2595063C1 (en) Gear wheel
RU2584776C1 (en) Gear wheel
RU2599851C1 (en) Gear wheel
RU2600405C1 (en) Gear wheel
RU2600362C1 (en) Gear wheel
RU2595046C1 (en) Gear wheel
RU2600391C1 (en) Gear wheel