RU2600391C1 - Gear wheel - Google Patents

Gear wheel Download PDF

Info

Publication number
RU2600391C1
RU2600391C1 RU2015135157/11A RU2015135157A RU2600391C1 RU 2600391 C1 RU2600391 C1 RU 2600391C1 RU 2015135157/11 A RU2015135157/11 A RU 2015135157/11A RU 2015135157 A RU2015135157 A RU 2015135157A RU 2600391 C1 RU2600391 C1 RU 2600391C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
teeth
gear
pads
gear rim
sections
Prior art date
Application number
RU2015135157/11A
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 RU2015135157/11A priority Critical patent/RU2600391C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2600391C1 publication Critical patent/RU2600391C1/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
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating

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 transmission gears lubricated by fictile lubricants. Gear wheel includes body, gear rim with teeth and two annular pads with outer diameter equal to gear rim tips circumference diameter, and inner diameter, which is smaller than teeth bases circumference diameter. Pads are fixed on body ends sections adjacent to gear rim, and are adjacent to teeth ends, without fixation on them. In inner surfaces of pads overlapping gear rim cavities, on sections of their adjacency to teeth side surfaces, cutouts are made located along said surfaces entire length and equidistant to them. Cutouts have rectangular shape in their cross section. Pads sections thickness located between cutouts on pads inner surfaces side is reduced by value of gap required between said surfaces and conjugated gear wheel gear rim end faces.
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, смазываемых пластичными смазочными материалами.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in gears lubricated with plastic lubricants.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с., ил., стр. 44, рис. 4.1.A gear wheel is known that contains a body and a ring gear with teeth - see, for example, Dunaev P.F., Lelikov O.P. Machine parts. Course design: Textbook. allowance for machine building. specialist. technical schools. - M .: Higher. school., 1984. - 336 p., ill., p. 44, fig. 4.1.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при его работе со смазыванием, в частности пластичным смазочным материалом, этот смазочный материал вытесняется со смазываемых боковых (рабочих) поверхностей зубьев колеса (сопряженными зубьями парного колеса передачи). Вытеснение происходит в сторону торцов колеса - на торцы зубьев и торцы тела. Этот смазочный материал, вытесненный из зоны зацепления зубьев парных колес, исключается из процесса смазывания зубьев, что приводит к усилению их изнашивания. Вытеснение смазочного материала из зоны зацепления приводит к перерасходу смазочного материала, необходимого для смазывания зубьев колеса и на восстановление смазочного слоя на боковых (рабочих) поверхностях зубьев. Вытесненный смазочный материал, попавший на торцы колеса (торцы зубьев и торцы тела), является аккумулятором различных загрязнений из окружающей среды, накапливающихся на этом смазочном материале.The disadvantage of this design of the gear wheel is that when it is operated with lubrication, in particular with a plastic lubricant, this lubricant is displaced from the lubricated side (working) surfaces of the gear teeth (the mating teeth of the gear pair). The crowding out occurs towards the ends of the wheel — onto the ends of the teeth and the ends of the body. This lubricant displaced from the gearing zone of the teeth of the pair of wheels is excluded from the process of lubrication of the teeth, which leads to increased wear. The displacement of the lubricant from the engagement zone leads to an overspending of the lubricant needed to lubricate the teeth of the wheel and to restore the lubricant layer on the side (working) surfaces of the teeth. The displaced lubricant that has fallen on the ends of the wheel (the ends of the teeth and the ends of the body) is the accumulator of various environmental contaminants accumulating on this lubricant.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по АС СССР №1618972, кл. F16H 57/04, опубл. 07.01.91 г., Бюл. №1. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с наружных диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, и внутренним диаметром, меньшим, чем диаметр окружности оснований зубьев, накладки укреплены на участках торцов тела колеса, прилегающих к зубчатому венцу, с зазорами относительно торцов зубьев. Накладки образуют с торцами зубьев полости (зазоры), служащие карманами-накопителями пластичного смазочного материала, откуда он рециркулирует обратно на боковые (рабочие) поверхности зубьев - в силу адгезионных свойств смазочного материала. А наличие зазоров между кольцевыми накладками и торцами зубьев обеспечивает необходимую упругость зубьев под воздействием нагрузок, действующих на зубья колеса при его работе в передаче.As a prototype, the design of the gear wheel according to the USSR AS No. 1618972, class. F16H 57/04, publ. 01/07/91, bull. No. 1. Its essence lies in the fact that the gear wheel contains a body, a ring gear with teeth and a pair of ring plates with an outer diameter equal to the diameter of the circle of the tops of the ring gear, and an inner diameter smaller than the diameter of the circle of the tooth bases, the plates are mounted on the parts of the ends of the wheel body adjacent to the ring gear, with gaps relative to the ends of the teeth. The pads form cavities (gaps) with the ends of the teeth, serving as storage pockets of plastic lubricant, from where it recirculates back to the side (working) surfaces of the teeth - due to the adhesive properties of the lubricant. And the presence of gaps between the annular overlays and the ends of the teeth provides the necessary elasticity of the teeth under the influence of loads acting on the teeth of the wheel during its operation in gear.

Недостаток прототипа состоит в том, что при крупномодульных, утолщенных зубьях колеса рециркуляция смазочного материала обратно на боковые (рабочие) поверхности зубьев затруднена, т.к. этот смазочный материал располагается на торцах зубьев достаточно далеко от боковых поверхностей зубьев, нуждающихся в смазывании. Кроме того, объем смазочных карманов, образуемых торцами зубьев и внутренними поверхностями накладок, должен быть достаточно велик для размещения в нем смазочного материала, а увеличение этих объемов ухудшает рециркуляцию смазочного материала, т.к. при этом увеличивается расстояние между поверхностями накладок и торцами зубьев. Помимо этого необходимый зазор между накладками и торцами зубьев парного зубчатого колеса обеспечивается за счет уширения тела колеса, что нерационально, т.к. это приводит к дополнительному расходу материала (обычно - стали), идущего на изготовление тела.The disadvantage of the prototype is that with large-modular, thickened teeth of the wheel, the recirculation of lubricant back to the side (working) surfaces of the teeth is difficult, because this lubricant is located at the ends of the teeth far enough from the side surfaces of the teeth in need of lubrication. In addition, the volume of lubricant pockets formed by the ends of the teeth and the inner surfaces of the linings must be large enough to accommodate the lubricant, and an increase in these volumes impairs the circulation of the lubricant, because this increases the distance between the surfaces of the pads and the ends of the teeth. In addition, the necessary gap between the pads and the ends of the teeths of the pair of gears is provided due to the broadening of the wheel body, which is irrational, because this leads to an additional consumption of material (usually steel) going to the manufacture of the body.

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

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, и внутренним диаметром, меньшим диаметра окружности оснований зубьев, и укрепленных на участках торцов тела колеса, прилегающих к зубчатому венцу, с примыканием к торцам зубьев, без крепления к ним. Во внутренних поверхностях участков накладок, перекрывающих впадины зубчатого венца, на участках их примыкания к боковым поверхностям зубьев, выполнены вырезы, расположенные вдоль всей длины этих поверхностей и эквидистантные им; эти вырезы в своем поперечном сечении имеют вид прямоугольника. Толщина участков накладок, расположенных между вырезами, со стороны внутренних поверхностей накладок, уменьшена на величину необходимого зазора между этими поверхностями и торцами зубчатого венца сопряженного зубчатого колеса (не показано).To this end, the gear wheel contains a body, a gear ring with teeth and a pair of ring plates with an outer diameter equal to the diameter of the circle of the tops of the gear ring and an inner diameter smaller than the diameter of the circle of the tooth bases, and mounted on the parts of the ends of the wheel body adjacent to the ring gear, s adjacent to the ends of the teeth, without attachment to them. Cutouts located along the entire length of these surfaces and equidistant to them are made on the inner surfaces of the sections of the overlays overlapping the depressions of the gear rim, at the sites of their abutment to the lateral surfaces of the teeth; these cutouts in their cross section are in the form of a rectangle. The thickness of the sections of the pads located between the cutouts, on the side of the inner surfaces of the pads, is reduced by the amount of the necessary clearance between these surfaces and the ends of the gear ring of the mating gear (not shown).

Сущность изобретения поясняется чертежами, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса с местным разрезом - вид с торца (фиг. 1), тот же фрагмент - вид сбоку (фиг. 2), разрез того же фрагмента - 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), the same fragment is a side view (Fig. 2), a section of the same fragment is a side view (Fig. 3).

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса; зубчатый венец с зубьями 2; кольцевые накладки 3 и 4; боковые поверхности 5 зубьев; вырезы 6; утоньшенные участки 7 накладок; диаметр Дв окружности вершин зубчатого венца; диаметр До окружности оснований зубьев; внутренний диаметр Двн кольцевых накладок (3 и 4); ширина a накладок; толщина в накладок; ширина с вырезов, глубина d вырезов; величина l зазоров между накладками (3, 4) и торцами зубьев сопряженного зубчатого колеса.The drawings show: the body 1 of the gear; ring gear with teeth 2; ring linings 3 and 4; side surfaces of 5 teeth; cutouts 6; thinned sections 7 pads; diameter D in the circumference of the tops of the ring gear; diameter D about the circumference of the base of the teeth; inner diameter D n of annular linings (3 and 4); liner width a; thickness in overlays; width with cuts, depth d cuts; the value l of the gaps between the linings (3, 4) and the ends of the teeth of the associated gear.

Зубчатое колесо содержит тело 1, зубчатый венец с зубьями 2 и пару кольцевых накладок 3 и 4 шириной а и толщиной в, имеющих наружный диаметр, равный диаметру Дв окружности вершин зубчатого венца, и внутренний диаметр Двн, меньший, чем диаметр До окружности оснований зубьев. Накладки (3 и 4) укреплены на участках торцов тела 1, прилегающих к зубчатому венцу (например, методом наклеивания, т.к. накладки не подвержены силовым нагрузкам), и примыкают к торцам зубьев (2), без крепления к ним. Во внутренних поверхностях участков накладок (3 и 4), перекрывающих впадины зубчатого венца, на участках их примыкания к боковым поверхностям 5 зубьев, выполнены вырезы 6 шириной с и глубиной d, расположенные вдоль всей длины этих поверхностей и эквидистантные им. Вырезы (6) в своем поперечном сечении имеют вид прямоугольника (со сторонами c и d). Толщина в накладок 3 и 4 на участках 7, расположенных между вырезами 6, со стороны внутренних поверхностей накладок, уменьшена на величину необходимого зазора l между этими поверхностями и торцами зубчатого венца сопряженного зубчатого колеса.The gear wheel comprises a body 1, the ring gear with teeth 2 and a pair of annular pads 3 and 4 a width a and a thickness having an outer diameter equal to D in the circumferential vertices toothing and an inner diameter D ext smaller than the diameter D of the circle tooth bases. The pads (3 and 4) are fixed on the parts of the ends of the body 1 adjacent to the ring gear (for example, by gluing, since the pads are not subject to power loads), and are adjacent to the ends of the teeth (2), without attachment to them. On the inner surfaces of the sections of the pads (3 and 4), overlapping the depressions of the gear ring, in the areas of their abutment to the side surfaces of the 5 teeth, cuts 6 are made with a width of and a depth of d, located along the entire length of these surfaces and equidistant to them. The cutouts (6) in their cross section are in the form of a rectangle (with sides c and d). The thickness in the linings 3 and 4 in the sections 7 located between the cutouts 6, from the side of the inner surfaces of the linings, is reduced by the amount of the necessary clearance l between these surfaces and the ends of the gear ring of the mating gear.

При работе колеса в передаче со смазыванием пластичный смазочный материал, вытесняемый с боковых (рабочих) поверхностей зубьев, накапливается в вырезах 6, расположенных вдоль этих поверхностей, откуда этот материал рециркулирует обратно на боковые поверхности зубьев, в силу адгезионных свойств смазочного материала. Накладки примыкают к торцам зубьев (практически зазор между ними отсутствует), поэтому смазочный материал в зоны между внутренними поверхностями накладок и торцами зубьев не попадает и не накапливается в них, что снижает потребное количество смазочного материала для зубчатого колеса (его зубьев). Отсутствие крепления накладок на зубьях позволяет осуществляться микроизгибам зубьев при воздействиях на них ударных нагрузок (в этом случае наличие микрозазоров между накладками и торцами зубьев - вследствие отсутствия скрепления накладок и торцов зубьев между собой - позволяет некоторому, незначительному количеству смазочного материала попадать в эти микрозазоры и, осуществляя смазывание поверхностей накладок и торцов зубьев, уменьшать трение между ними, что способствует осуществлению микроизгибов зубьев при ударных нагрузках на них). Выполнение участков 7 накладок 3 и 4 меньшей толщины (меньшей на величину необходимого зазора l между внутренними поверхностями накладок и торцами зубьев сопряженного колеса) позволяет предотвращать заклинивание этих зубьев и этих накладок при сопряжении парных зубчатых колес.When the wheel is in gear with lubrication, a plastic lubricant displaced from the lateral (working) surfaces of the teeth accumulates in cutouts 6 located along these surfaces, from where this material recirculates back to the lateral surfaces of the teeth, due to the adhesive properties of the lubricant. The linings are adjacent to the ends of the teeth (there is practically no gap between them), therefore, the lubricant does not fall into the areas between the inner surfaces of the linings and the ends of the teeth and does not accumulate in them, which reduces the amount of lubricant needed for the gear wheel (its teeth). The absence of attachment of the pads on the teeth allows microbending of the teeth when impact loads are applied to them (in this case, the presence of micro-gaps between the pads and the ends of the teeth - due to the lack of bonding of the pads and the ends of the teeth to each other - allows some, small amount of lubricant to get into these micro-gaps and, by lubricating the surfaces of the pads and the ends of the teeth, reduce friction between them, which contributes to the implementation of microbending of the teeth under shock loads them). The implementation of sections 7 of the linings 3 and 4 of a smaller thickness (smaller by the amount of the necessary gap l between the inner surfaces of the linings and the ends of the teeth of the mating wheel) allows you to prevent jamming of these teeth and these linings when pairing gears.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет осуществлять накапливание вытесняемого с боковых поверхностей зубьев - при работе колеса - пластичного смазочного материала непосредственно вблизи трущихся поверхностей зубьев (их боковых поверхностей), что облегчает рециркуляцию смазочного материала на эти поверхности. Предотвращается излишнее расходование смазочного материала, и повышается качество смазывания зубьев колеса. А выполнение участков накладок между вырезами меньшей толщины позволяет обеспечить необходимые зазоры между накладками и торцами зубьев парного зубчатого колеса и снизить расход материала, идущего на изготовление тела колеса.Compared with the prototype, the proposed gear design allows the accumulation of plastic lubricant displaced from the side surfaces of the teeth — during operation of the wheel — directly near the friction surfaces of the teeth (their side surfaces), which facilitates the circulation of the lubricant to these surfaces. Excessive consumption of lubricant is prevented and the lubrication quality of the teeth of the wheel is improved. And the implementation of the lining sections between the cutouts of smaller thickness allows you to provide the necessary gaps between the lining and the ends of the teeth of the pair of gears and reduce the consumption of material used to manufacture the body of the wheel.

Claims (1)

Зубчатое колесо, преимущественно крупномодульное, смазываемое пластичным смазочным материалом, содержащее тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца, и внутренним диаметром, меньшим, чем диаметр окружности оснований зубьев, и укрепленных на участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, с примыканием к торцам зубьев, без крепления к ним, отличающееся тем, что во внутренних поверхностях участков кольцевых накладок, перекрывающих впадины зубчатого венца, на участках их примыкания к боковым поверхностям зубьев, выполнены вырезы, расположенные вдоль всей длины этих поверхностей и эквидистантные им, эти вырезы в своем поперечном сечении имеют вид прямоугольника, а толщина участков кольцевых накладок, расположенных между вырезами, со стороны внутренних поверхностей кольцевых накладок уменьшена на величину необходимого зазора между этими поверхностями и торцами зубчатого венца сопряженного зубчатого колеса. A gear wheel, mainly coarse-grained, lubricated with a plastic lubricant, containing a body, a gear rim with teeth and a pair of ring overlays with an outer diameter equal to the diameter of the circumference of the tops of the gear rim, and an inner diameter smaller than the diameter of the circumference of the base of the teeth, and fixed at the ends bodies adjacent to the gear rim, adjacent to the ends of the teeth, without fastening to them, characterized in that in the inner surfaces of the sections of the annular overlays overlapping the dents of the dentate of the crown, in the areas of their adjacency to the lateral surfaces of the teeth, cuts are made located along the entire length of these surfaces and equidistant to them, these cuts in their cross section have the form of a rectangle, and the thickness of the sections of the ring plates located between the cuts from the side of the inner surfaces of the ring plates reduced by the amount of the necessary gap between these surfaces and the ends of the gear rim of the mating gear.
RU2015135157/11A 2015-08-19 2015-08-19 Gear wheel RU2600391C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015135157/11A RU2600391C1 (en) 2015-08-19 2015-08-19 Gear wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015135157/11A RU2600391C1 (en) 2015-08-19 2015-08-19 Gear wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2600391C1 true RU2600391C1 (en) 2016-10-20

Family

ID=57138594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015135157/11A RU2600391C1 (en) 2015-08-19 2015-08-19 Gear wheel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600391C1 (en)

Citations (5)

* 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
SU1618972A1 (en) * 1988-05-04 1991-01-07 Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта Gear
RU2488725C1 (en) * 2012-05-25 2013-07-27 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel
RU2529941C1 (en) * 2013-05-06 2014-10-10 Денис Николаевич Мендрух Gear wheel

Patent Citations (5)

* 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
SU1618972A1 (en) * 1988-05-04 1991-01-07 Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта Gear
RU2488725C1 (en) * 2012-05-25 2013-07-27 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel
RU2529941C1 (en) * 2013-05-06 2014-10-10 Денис Николаевич Мендрух Gear wheel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2481518C1 (en) Gear wheel
RU2480652C1 (en) Gear ring
RU2482360C1 (en) Gear wheel
RU2600391C1 (en) Gear wheel
RU2525944C1 (en) Gear
RU2484338C1 (en) Gear wheel
RU2484336C1 (en) Gear wheel
RU2600392C1 (en) Gear wheel
RU2600403C1 (en) Gear wheel
RU2600343C1 (en) Gear wheel
RU2600370C1 (en) Gear wheel
RU2600390C1 (en) Gear wheel
RU2600382C1 (en) Gear wheel
RU2600366C1 (en) Gear wheel
RU2600957C1 (en) Gear wheel
RU2600357C1 (en) Gear wheel
RU2600397C1 (en) Gear wheel
RU2642007C1 (en) Gear wheel
RU2609534C1 (en) Tooth-wheel
RU2595054C1 (en) Gear wheel
RU2600377C1 (en) Gear wheel
RU2600383C1 (en) Gear wheel
RU2623055C1 (en) Gear wheel
RU2600389C1 (en) Gear wheel
RU2484337C1 (en) Gearing