RU2613939C1 - Gear wheel - Google Patents

Gear wheel Download PDF

Info

Publication number
RU2613939C1
RU2613939C1 RU2016110553A RU2016110553A RU2613939C1 RU 2613939 C1 RU2613939 C1 RU 2613939C1 RU 2016110553 A RU2016110553 A RU 2016110553A RU 2016110553 A RU2016110553 A RU 2016110553A RU 2613939 C1 RU2613939 C1 RU 2613939C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wheel
gear
tooth
teeth
ring
Prior art date
Application number
RU2016110553A
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 RU2016110553A priority Critical patent/RU2613939C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2613939C1 publication Critical patent/RU2613939C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating

Landscapes

  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: gear wheel comprises a body, a pair of circumferential linings, reinforced on the body ends and a ring gear with hollow teeth, each tooth is made of a pair of rectangular plates, bent on the profile of the side surfaces of tooth designed for this wheels and fixed between the circumferential linings and the wheel body, with a gap between the leading plate duringthe wheel rotation and the wheel body. On the inner side of the wheel slowing during rotation of the plate adjacent to the rim gear tops circumfere, a jumper bar is fixed with width equal to the width of the rim gear, orientated towards the wheel body, made equidistantly to the inner side of the leading plate and with clearances with respect thereto and with respect to the wheel body.
EFFECT: improved quality of gear wheel lubrication.
2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в тихоходных зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами, смазываемых жидкими смазочными материалами.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in low-speed gears with large-modular gears, lubricated with liquid lubricants.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Заплетохин В.А. Конструирование деталей механических устройств: Справочник. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 669 с.: ил.», стр. 467.A gear wheel is known that contains a body and a ring gear with teeth - see, for example, “V. Zapletokhin. Design of parts of mechanical devices: Reference. - L .: Mechanical engineering. Leningra. Department, 1990. - 669 p.: ill. ”, p. 467.

Недостаток данного зубчатого колеса состоит в том, что жидкий смазочный материал, захватываемый зубьями колеса, нуждающимися в смазывании, из масляной ванны, в процессе переворачивания колеса в зону зацепления с вышерасположенным парным зубчатым колесом стекает с зубьев колеса. И, вследствие этого, в зону зацепления попадает недостаточное количество смазочного материала, что приводит к интенсификации изнашивания сопряженных зубьев парных зубчатых колес.The disadvantage of this gear wheel is that the liquid lubricant captured by the teeth of the wheel in need of lubrication from the oil bath, in the process of turning the wheel into the engagement zone with the upstream pair of gears, drains from the gear teeth. And, as a result of this, an insufficient amount of lubricant gets into the engagement zone, which leads to intensification of wear of the mating teeth of paired gears.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2536286, кл. F16H 55/10, F16H 55/17, F16H 57/04, опубл. 20.12.2014 г., Бюл. №35. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела и зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых образован парой прямоугольных пластин, изогнутых по профилю боковых поверхностей расчетного для данного колеса зуба, закрепленных между торцевыми накладками и на теле колеса и образующих на пару профиль, идентичный профилю боковых поверхностей расчетного зуба. В набегающей по ходу вращения колеса пластине в месте ее примыкания к телу выполнены сквозные отверстия. Внутри полости зуба расположен Г-образный элемент шириной, равной ширине зубчатого венца. Одна полка элемента закреплена в районе окружности вершин зубьев зубчатого венца на внутренней стороне отстающей по ходу вращения колеса пластине, с зазором относительно другой пластины; а вторая полка элемента ориентирована в сторону окружности впадин зубьев зубчатого венца с образованием зазоров относительно набегающей пластины и телом колеса. При работе колеса со смазыванием жидким смазочным материалом, при вращении колеса и погружении зубьев в масляную ванну зубья обращены своими вершинами вниз по вертикали и смазочный материал затекает в полости зубьев через зазоры в области вершин зубьев и при дальнейшем проворачивании колеса и выходе зубьев из масляной ванны удерживается в полостях зубьев, образованных Г-образным элементом, внутренней поверхностью отстающей пластины и внутренними торцами кольцевых накладок. При дальнейшем проворачивании колеса и подходе зубьев, в полостях которых находится смазочный материал, к зоне зацепления с вышерасположенным зубчатым колесом этот смазочный материал вытекает из полостей зубьев через зазоры между набегающими пластинами и телом колеса и попадает во впадины зубчатого венца, закрытые с торцов кольцевыми накладками, и смазывает зубья обоих парных колес.As a prototype taken gear design according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2536286, class. F16H 55/10, F16H 55/17, F16H 57/04, publ. 12/20/2014, Bull. Number 35. Its essence lies in the fact that the gear wheel contains a body, a pair of annular linings mounted on the ends of the body and a ring gear with hollow teeth, each of which is formed by a pair of rectangular plates bent along the profile of the side surfaces of the tooth for the given tooth, fixed between the end plates and on the body of the wheel and forming a pair profile, identical to the profile of the side surfaces of the calculating tooth. Through holes in the plate running along the rotation of the wheel at the point of contact with the body are made through holes. Inside the tooth cavity there is a L-shaped element with a width equal to the width of the ring gear. One shelf of the element is fixed in the region of the circumference of the tops of the teeth of the ring gear on the inner side of the plate lagging along the rotation of the wheel, with a gap relative to the other plate; and the second shelf of the element is oriented in the direction of the circumference of the valleys of the teeth of the ring gear with the formation of gaps relative to the oncoming plate and the wheel body. When the wheel is lubricated with liquid lubricant, when the wheel rotates and the teeth are immersed in the oil bath, the teeth face their vertices downward and the lubricant flows into the tooth cavities through the gaps in the region of the tooth tops and, when the wheel is rotated further and the teeth exit the oil bath, in the cavities of the teeth formed by the L-shaped element, the inner surface of the lagging plate and the inner ends of the annular overlays. With further rotation of the wheel and the approach of the teeth, in the cavities of which the lubricant is located, to the area of engagement with the upstream gear, this lubricant flows from the cavities of the teeth through the gaps between the running plates and the wheel body and enters the valleys of the gear ring, closed from the ends by ring overlays, and lubricates the teeth of both twin wheels.

Недостаток прототипа состоит в том, что полка Г-образного элемента, укрепленная на внутренней стороне отстающей при вращении колеса пластине, перекрывает часть зазора между внутренними поверхностями обеих пластин зуба, затрудняя поступление жидкого смазочного материала вовнутрь зуба. Кроме того, пластины, образующие боковые поверхности зуба, имеют определенную толщину, обеспечивающую жесткость и прочность пластин при сопряжении этих пластин с зубьями парного зубчатого колеса; и, вследствие этого, они также сужают этот зазор. Кроме того, ширина вершины зуба сама по себе может быть достаточно мала. Все это затрудняет поступление смазочного материала в полость зуба, что ухудшает качество смазывания зубчатых колес передачи.The disadvantage of the prototype is that the shelf of the L-shaped element, mounted on the inner side of the lagging behind when the wheel rotates the wheel, overlaps part of the gap between the inner surfaces of both tooth plates, making it difficult for liquid lubricant to enter the tooth. In addition, the plates forming the side surfaces of the tooth have a certain thickness, providing rigidity and strength of the plates when pairing these plates with the teeth of a pair of gears; and, therefore, they also narrow this gap. In addition, the width of the top of the tooth itself can be quite small. All this makes it difficult for the lubricant to enter the tooth cavity, which impairs the lubrication quality of the gears of the transmission.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и обеспечения качественного смазывания зубчатых колес передачи.The invention solves the problem of optimizing the design of the gears and ensuring high-quality lubrication of the gears of the transmission.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела и зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых выполнен из пары прямоугольных пластин, изогнутых по наружному профилю боковых поверхностей расчетного для данного колеса зуба и закрепленных между кольцевыми накладками и на теле колеса, с выполнением зазора между набегающей при вращении колеса пластиной и телом колеса. На внутренней стороне отстающей при вращении колеса пластине, образующей отстающую боковую поверхность зуба, с примыканием к окружности вершин зубчатого венца укреплена перемычка, ширина которой равна ширине зубчатого венца. Перемычка ориентирована в сторону тела колеса, выполнена эквидистантно внутренней стороне набегающей пластины с зазором относительно нее и с зазором относительно тела колеса.To this end, the gear wheel contains a body, a pair of ring plates mounted on the ends of the body and a ring gear with hollow teeth, each of which is made of a pair of rectangular plates curved along the outer profile of the side surfaces of the tooth calculated for this wheel and fixed between the ring plates and on the body wheels, with the clearance between the plate rolling on the rotation of the wheel and the wheel body. On the inner side of the lagging behind the rotation of the wheel plate, forming the lagging side surface of the tooth, with a jumper adjacent to the circumference of the tops of the gear rim, a bridge is fixed, the width of which is equal to the width of the gear rim. The jumper is oriented towards the body of the wheel, made equidistant to the inner side of the oncoming plate with a gap relative to it and with a gap relative to the body of the wheel.

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

На чертеже показаны: тело 1 колеса; кольцевые накладки 2 и 3; наружный периметр 4 кольцевых накладок; внутренний периметр 5 кольцевых накладок; окружность 6 оснований зубьев зубчатого венца; пластины 7 и 8; набегающая боковая поверхность 9; отстающая боковая поверхность 10; перегородка 11; полость 12; ширина В зубчатого венца; высота Н зуба; ширина в отсутствующей вершины зуба; зазор Δ1 между пластиной 7 и телом 1; зазор Δ2 между внутренними поверхностями пластин 7 и 8; зазор Δ3 между перегородкой 11 и телом 1; полость 12; толщина С пластин 7 и 8; направление вращения ω колеса.The drawing shows: the body 1 of the wheel; ring linings 2 and 3; the outer perimeter of 4 ring pads; inner perimeter of 5 ring pads; circumference of the 6 bases of the teeth of the ring gear; plates 7 and 8; running side surface 9; lagging side surface 10; partition 11; cavity 12; the width of the ring gear; tooth height H; width at missing tooth apex; the gap Δ 1 between the plate 7 and the body 1; the gap Δ 2 between the inner surfaces of the plates 7 and 8; the gap Δ 3 between the partition 11 and the body 1; cavity 12; thickness C of plates 7 and 8; direction of rotation ω of the wheel.

Зубчатое колесо содержит тело 1, на торцах которого закреплена пара кольцевых накладок 2 и 3. Диаметр наружного периметра 4 накладок равен диаметру окружности вершин зубчатого венца. Диаметр внутреннего периметра 5 накладок равен диаметру окружности 6 оснований зубчатого венца. Зубчатый венец шириной В выполнен из полых зубьев; каждый зуб высотой Н выполнен из пары прямоугольных пластин 7 и 8 толщиной С, изогнутых по наружному профилю зуба, расчетного для данного колеса, с образованием боковых поверхностей 9 и 10 этого зуба. Между низом набегающей при вращении ω колеса пластиной 7 и телом 1 колеса выполнен зазор. Вершина зуба отсутствует, ширина этой отсутствующей вершины Δ1. При этом между внутренними поверхностями пластин 7 и 8 образуется зазор величиной Δ2. На внутренней стороне отстающей пластины 8, на ее верхнем конце, примыкающем к окружности вершин зубчатого венца, укреплена перемычка 11, ширина которой равна ширине зубчатого венца В; верх перемычки 11 не перекрывает зазор Δ2 между внутренними поверхностями пластин 7 и 8. Низ этой перемычки ориентирован в сторону тела 1 колеса, перемычка выполнена эквидистантной относительно внутренней поверхности набегающей пластины 7 с зазором Δ3 относительно нее. А между низом перемычки 11 и телом 1 колеса выполнен зазор Δ4. Внутренние поверхности перемычки 11, пластины 8 и кольцевых накладок 2 и 3 образуют полость 12.The gear wheel contains a body 1, on the ends of which a pair of ring plates 2 and 3 are fixed. The diameter of the outer perimeter 4 of the plates is equal to the diameter of the circle of the tops of the ring gear. The diameter of the inner perimeter of 5 overlays is equal to the diameter of the circumference of the 6 bases of the ring gear. A gear rim of width B is made of hollow teeth; each tooth of height H is made of a pair of rectangular plates 7 and 8 of thickness C, curved along the outer profile of the tooth, calculated for this wheel, with the formation of the side surfaces 9 and 10 of this tooth. A gap is made between the bottom of the plate 7 running on during the rotation of the wheel ω and the wheel body 1. The top of the tooth is absent; the width of this missing vertex is Δ 1 . Moreover, between the inner surfaces of the plates 7 and 8, a gap of Δ 2 is formed . On the inner side of the lagging plate 8, at its upper end adjacent to the circumference of the tops of the ring gear, a bridge 11 is strengthened, the width of which is equal to the width of the ring gear B; the top of the jumper 11 does not overlap the gap Δ 2 between the inner surfaces of the plates 7 and 8. The bottom of this jumper is oriented towards the body of the wheel 1, the jumper is made equidistant relative to the inner surface of the oncoming plate 7 with a gap Δ 3 relative to it. And between the bottom of the jumper 11 and the body 1 of the wheel, a gap Δ 4 is made . The inner surface of the jumper 11, the plate 8 and the annular plates 2 and 3 form a cavity 12.

При работе колеса со смазыванием жидким смазочным материалом методом погружения зубчатый венец колеса постоянно погружен в жидкий смазочный материал масляной ванны. При вращении колеса все зубья зубчатого венца поочередно погружаются в масляную ванну, при этом зубья ориентированы своими вершинами вниз по вертикали, и жидкий смазочный материал (через зазоры Δ2, Δ3, Δ4 и Δ1) затекает в полости 12, заполняя их. Перегородки 11 в зубьях - в области окружности вершин зубчатого венца - своими верхними концами не перекрывают зазоры Δ2 (в месте отсутствующей вершины шириной в) между внутренними поверхностями пластин 7 и 8, поэтому смазочный материал легко поступает вовнутрь зубьев. При дальнейшем проворачивании (ω) колеса зубья выходят из масляной ванны, а смазочный материал при этом удерживается в полостях 12 зубьев, не вытекая из этих полостей. При дальнейшем проворачивании (ω) колеса, по направлению к зоне зацепления с вышерасположенным парным зубчатым колесом, зубья зубчатого венца начинают переориентацию своими вершинами вверх по вертикали; и смазочный материал начинает вытекать из полостей 12 через зазоры Δ4 и Δ1 и поступать во впадины зубчатого венца, заполняя их, т.к. по бокам эти впадины локализованы внутренними поверхностями кольцевых накладок 2 и 3. При этом происходит смазывание боковых (трущихся) поверхностей зубьев колеса. При дальнейшем проворачивании (ω) колеса впадины зубчатого венца, заполненные смазочным материалом и образующие масляные ванны, подходят к зоне зацепления с вышерасположенным зубчатым колесом, и зубья этого колеса, сопрягаясь с зубьями нижерасположенного зубчатого колеса, погружаются в масляные ванны его зубчатого венца, смазываясь при этом.When the wheel is lubricated with liquid lubricant by immersion, the ring gear of the wheel is constantly immersed in the liquid lubricant of the oil bath. When the wheel rotates, all the teeth of the ring gear are alternately immersed in the oil bath, while the teeth are oriented with their vertices down vertically, and the liquid lubricant (through the gaps Δ2, Δ3, Δ4 and Δ1) flows into the cavity 12, filling them. Partitions 11 in the teeth — in the area of the circumference of the tops of the ring gear — do not overlap the gaps Δ2 (in the place of an absent vertex of width b) between the inner surfaces of the plates 7 and 8 with their upper ends, therefore, the lubricant easily enters the inside of the teeth. With further rotation (ω) of the wheel, the teeth come out of the oil bath, and the lubricant is held in the cavities of 12 teeth without leakage from these cavities. With further rotation (ω) of the wheel, in the direction of the engagement zone with the upstream pair of gears, the teeth of the gear ring begin to reorient their vertices upwards; and the lubricant begins to flow out of the cavities 12 through the gaps Δ4 and Δ1 and enter the depressions of the ring gear, filling them, because on the sides, these cavities are localized by the inner surfaces of the annular linings 2 and 3. In this case, the side (rubbing) surfaces of the teeth of the wheel are lubricated. With further rotation (ω), the gearwheel cavities, filled with lubricant and forming oil baths, approach the gearing area with the upstream gearwheel, and the teeth of this wheel, mating with the teeth of the downstream gearwheel, are immersed in the oil baths of its gearwheel, lubricated when this one.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет без затруднений осуществлять заполнение зубьев смазочным материалом и в необходимом количестве, что способствует доставке в зону зацепления парных зубчатых колес требуемого количества смазочного материала. Это обеспечивает качественное смазывание зубчатых колес передачи.Compared with the prototype, the proposed gear design allows you to easily fill the teeth with lubricant and in the required quantity, which contributes to the delivery of the required amount of lubricant to the engagement area of the pair of gears. This ensures high-quality lubrication of the gears of the transmission.

Claims (1)

Зубчатое колесо, преимущественно крупномодульное тихоходной зубчатой передачи, смазываемой жидким смазочным материалом методом погружения, содержащее тело, пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев, и зубчатый венец с полыми зубьями, каждый зуб выполнен из пары прямоугольных пластин, изогнутых по профилю зуба боковых поверхностей расчетного для данного зубчатого колеса зуба и закрепленных между кольцевыми накладками и на теле зубчатого колеса, с выполнением в набегающей по ходу вращения зубчатого колеса прямоугольной пластине, в месте ее примыкания к телу зубчатого колеса, сквозных отверстий, отличающееся тем, что сквозные отверстия выполнены в виде зазора шириной, равной ширине зубчатого венца, на внутренней стороне отстающей при вращении зубчатого колеса прямоугольной пластины с примыканием к окружности вершин зубчатого венца укреплена перемычка шириной, равной ширине зубчатого венца, ориентированная в сторону тела зубчатого колеса, выполненная эквидистантно внутренней стороне набегающей прямоугольной пластины, и с зазорами относительно нее и относительно тела зубчатого колеса.A gear wheel, mainly a large-module low-speed gear lubricated by immersion in liquid lubricant, containing a body, a pair of ring plates mounted on the ends of the teeth, and a gear ring with hollow teeth, each tooth is made of a pair of rectangular plates bent along the tooth profile of the lateral surfaces of the design for a given gear wheel of a tooth and fixed between the annular linings and on the body of the gear wheel, with the execution of a rectangular plate running along the direction of rotation of the gear wheel through the openings, characterized in that the through holes are made in the form of a gap with a width equal to the width of the ring gear, on the inside of the rectangular plate lagging behind the rotation of the ring gear with the jumper adjacent to the circumference of the tops of the ring gear a width equal to the width of the ring gear, oriented towards the body of the gear wheel, made equidistant to the inside of the oncoming rectangular plate, and with gaps relative to it and relative relative to the body of the gear.
RU2016110553A 2016-03-22 2016-03-22 Gear wheel RU2613939C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110553A RU2613939C1 (en) 2016-03-22 2016-03-22 Gear wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110553A RU2613939C1 (en) 2016-03-22 2016-03-22 Gear wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2613939C1 true RU2613939C1 (en) 2017-03-22

Family

ID=58453301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016110553A RU2613939C1 (en) 2016-03-22 2016-03-22 Gear wheel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613939C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1523756A1 (en) * 1988-03-09 1989-11-23 Ростовский инженерно-строительный институт Gear wheel
KR20110041120A (en) * 2009-10-15 2011-04-21 박용한 Sprocket of reducing vibration and noise
US7969825B2 (en) * 2004-01-13 2011-06-28 Rolex S.A. Backlash-compensating toothed moving part, gear assembly and use of this gear assembly
RU2536286C1 (en) * 2013-07-03 2014-12-20 Денис Николаевич Мендрух Gear wheel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1523756A1 (en) * 1988-03-09 1989-11-23 Ростовский инженерно-строительный институт Gear wheel
US7969825B2 (en) * 2004-01-13 2011-06-28 Rolex S.A. Backlash-compensating toothed moving part, gear assembly and use of this gear assembly
KR20110041120A (en) * 2009-10-15 2011-04-21 박용한 Sprocket of reducing vibration and noise
RU2536286C1 (en) * 2013-07-03 2014-12-20 Денис Николаевич Мендрух Gear wheel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2613939C1 (en) Gear wheel
RU2632376C1 (en) Gear wheel
RU2615204C1 (en) Gear wheel
RU2637573C1 (en) Gear wheel
RU2616092C1 (en) Gear wheel
RU2632385C1 (en) Gear wheel
RU2611678C1 (en) Gear wheel
RU2613958C1 (en) Gear wheel
RU2632378C1 (en) Gear wheel
RU2634515C1 (en) Gear wheel
RU2616100C1 (en) Gear wheel
RU2632381C1 (en) Gear wheel
RU2611681C1 (en) Gear wheel
RU2632384C1 (en) Gear wheel
RU2609531C1 (en) Tooth-wheel
RU2632386C1 (en) Gear wheel
RU2613935C1 (en) Gear wheel
RU2585686C1 (en) Gear wheel
RU2609523C1 (en) Tooth-wheel
RU2632380C1 (en) Gear wheel
RU2609520C1 (en) Tooth-wheel
RU2611682C1 (en) Gear wheel
RU2611677C1 (en) Gear wheel
RU2609533C1 (en) Tooth-wheel
RU2601489C1 (en) Gear wheel