RU2632384C1 - Gear wheel - Google Patents

Gear wheel Download PDF

Info

Publication number
RU2632384C1
RU2632384C1 RU2016123007A RU2016123007A RU2632384C1 RU 2632384 C1 RU2632384 C1 RU 2632384C1 RU 2016123007 A RU2016123007 A RU 2016123007A RU 2016123007 A RU2016123007 A RU 2016123007A RU 2632384 C1 RU2632384 C1 RU 2632384C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
teeth
gear
wheel
ring
tooth
Prior art date
Application number
RU2016123007A
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 RU2016123007A priority Critical patent/RU2632384C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2632384C1 publication Critical patent/RU2632384C1/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
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • 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

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: gear wheel comprises a body, gear ring with hollow teeth, each of which is made of a single rectangular plate bent along the tooth profile calculated for said wheel, and pairs of circular linings, which outer diameter is equal to the diameter of circumference of gear ring teeth vertices fixed on body ends. The gear ring teeth are fixed between cover plates and on the wheel body. During rotation in advancing side surfaces of the teeth, there are gaps relative to the wheel body, and lagging side surfaces of teeth are perforated.
EFFECT: improved gear wheel lubrication quality.
3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in gears lubricated by liquid lubricants by immersion.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями - см., например, «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», стр. 178, рис. 12.12, а.A gear wheel is known that contains a body and a ring gear with teeth - see, for example, “P. Gusenkov. Machine details: Textbook. for universities. - 4th ed., Rev. - M .: Higher. school, 1986. - 359 pp., ill. ”, p. 178, fig. 12.12, a.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что при смазывании его жидким смазочным материалом методом погружения, когда смазочный материал подается в зону зацепления с парным зубчатым колесом передачи зубьями этого колеса, погружаемыми периодически при вращении колеса в масляную ванну с жидким смазочным материалом, этот смазочный материал, захваченный из ванны боковыми (трущимися) поверхностями зубьев, при перемещении зубьев в зону зацепления, стекает с этих поверхностей, поэтому смазочный материал в зоне зацепления может быть недостаточным для качественного смазывания трущихся поверхностей зубьев колес. Это интенсифицирует процесс их изнашивания, что может привести к выходу передачи из строя.The disadvantage of this design of the gear wheel is that when lubricating it with liquid lubricant by immersion, when the lubricant is fed into the engagement zone with a pair of gears of the gear teeth of this wheel, periodically immersed during rotation of the wheel in an oil bath with liquid lubricant, this lubricant material trapped from the bath by the lateral (rubbing) surfaces of the teeth, when the teeth are moved to the engagement zone, flows from these surfaces, therefore, the lubricant in the engagement zone It may be sufficient for good lubrication of rubbing surfaces of the teeth of the wheels. This intensifies the process of their wear, which can lead to transmission failure.

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса по патенту на изобретение РФ №2532451, кл. F16Н 55/10, опубл. 10.11.2014 г., бюл. №31. Сущность его состоит в том, что зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых выполнен из пары прямоугольных пластин, изогнутых по профилю зуба, расчетного для данного колеса, с образованием боковых поверхностей зубьев, и пары кольцевых накладок, наружный диаметр которых равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, между которыми и на теле колеса укреплены зубья зубчатого венца.As a prototype taken gear design according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2532451, class. F16H 55/10, publ. November 10, 2014, bull. No. 31. Its essence is that the gear wheel contains a body, a ring gear with hollow teeth, each of which is made of a pair of rectangular plates curved along the tooth profile, calculated for this wheel, with the formation of the side surfaces of the teeth, and a pair of ring overlays, the outer diameter which is equal to the diameter of the circumference of the tops of the ring gear, mounted on the ends of the body, between which and on the wheel body the teeth of the ring gear are strengthened.

Недостаток прототипа состоит в том, что между верхними концами пластин, образующих зубья зубчатого венца, имеются зазоры, через которые смазочный материал, при погружении зубьев в масляную ванну, затекает в полости зубьев и бесцельно перемещается в них при вращении колеса. Кроме того, смазывание зоны зацепления парных зубчатых колес (нижерасположенного колеса, погруженного в масляную ванну и вышерасположенного парного колеса) осуществляется за счет смазочного материала, захваченного боковыми (трущимися) поверхностями зубьев нижерасположенного зубчатого колеса. А количество захваченного ими смазочного материала может быть изначально недостаточным для осуществления нормального смазывания; кроме того, изначально захваченный смазочный материал за время перемещения зубьев из масляной ванны в зону зацепления стекает с этих зубьев, что уменьшает количество изначально захваченного материала и ухудшает тем самым режим трения зубьев сопряженных колес.The disadvantage of the prototype is that between the upper ends of the plates forming the teeth of the ring gear, there are gaps through which the lubricant, when the teeth are immersed in the oil bath, flows into the cavity of the teeth and moves aimlessly into them when the wheel rotates. In addition, the lubrication of the engagement zone of the pair of gears (the downstream wheel immersed in the oil bath and the upstream pair of gears) is carried out due to the lubricant captured by the side (friction) surfaces of the teeth of the downstream gear. And the amount of lubricant captured by them may be initially insufficient for normal lubrication; in addition, the initially captured lubricant drains from these teeth during the movement of the teeth from the oil bath to the engagement zone, which reduces the amount of initially captured material and thereby worsens the friction mode of the teeth of the coupled wheels.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и повышения качества смазывания трущихся поверхностей его зубьев.The invention solves the problem of optimizing the design of the gear wheel and improving the lubrication of the friction surfaces of its teeth.

Для этого зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых выполнен из прямоугольных пластин, изогнутых по профилю поверхностей зуба, расчетного для данного колеса, и пары кольцевых накладок, наружный диаметр которых равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, между которыми и на окружности тела укреплены зубья зубчатого венца. Причем каждый зуб выполнен из одной пластины, изогнутой по полному профилю расчетного зуба. Между основаниями опережающих, при вращении колеса, боковых поверхностей зубьев и телом колеса выполнены зазоры, а отстающие боковые поверхности зубьев выполнены перфорированными.To this end, the gear wheel contains a body, a gear ring with hollow teeth, each of which is made of rectangular plates, curved along the profile of the tooth surfaces, calculated for this wheel, and a pair of ring plates, the outer diameter of which is equal to the diameter of the circumference of the tops of the gear ring mounted on the ends bodies between which and on the circumference of the body the teeth of the gear rim are strengthened. Moreover, each tooth is made of one plate, curved along the full profile of the calculated tooth. Between the leading bases, when the wheel rotates, the tooth flanks and the wheel body, gaps are made, and the lagging tooth flanks are perforated.

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

На чертеже показаны: нижерасположенное зубчатое колесо 1, парное зубчатое колесо 2, жидкий смазочный материал 3, масляная ванна 4, тело 5 зубчатого колеса (1), пластины 6, опережающая боковая поверхность 7 зуба, отстающая боковая поверхность 8 зуба, вершина 9 зуба, кольцевые накладки 10 и 11, наружный периметр 12 накладок (окружность вершины зубчатого венца, внутренний периметр 13 накладок, окружность 14 оснований зубчатого венца, полость 15 зуба, отверстия 16 перфорации; ось Х-Х плоскости ориентации валов зубчатой передачи (линии центров передачи); направления вращения ω1 и ω2 зубчатых колес 1 и 2; зазор Δ.The drawing shows: a downstream gear wheel 1, a pair of gears 2, a liquid lubricant 3, an oil bath 4, a gear body 5 (1), a plate 6, a leading side surface 7 of a tooth, a lagging side surface 8 of a tooth, apex 9 of a tooth, ring overlays 10 and 11, the outer perimeter 12 of the overlays (the circumference of the top of the ring gear, the inner perimeter of the 13 overlays, the circumference of the 14 bases of the ring gear, the cavity of the 15 tooth, the holes 16 of the perforation; the axis X-X of the plane of orientation of the gear shafts (line of transmission centers); napra Lenia rotation ω 1 and ω 2 of gears 1 and 2; Δ gap.

Нижерасположенное зубчатое колесо 1, находящееся в зацеплении с парным зубчатым колесом 2, погружено в жидкий смазочный материал 3 масляной ванны 4; валы обоих зубчатых колес находятся в горизонтальной плоскости (по оси Х-Х) и вращаются, соответственно, в направлениях ω1 и ω2. Зубчатое колесо 1 состоит из тела 5 и зубчатого венца с полыми зубьями, каждый из которых состоит из прямоугольной пластины 6, изогнутой по профилю зуба, расчетного для данного колеса, с образованием боковых поверхностей 7, 8 и вершины 9 зуба. На торцах тела 1 укреплена пара кольцевых накладок 10 и 11; диаметр наружного периметра 12 накладок равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, диаметр внутреннего периметра 13 накладок меньше диаметра окружности оснований 14 зубчатого венца. Зубья зубчатого венца (пластины 6) укреплены между кольцевыми накладками 10, 11 и на теле 1 колеса. Полости 15 зубьев сообщаются с впадинами зубчатого венца через зазоры Δ, выполненные в частях пластин 6, образующих опережающие (при вращении ω1 колеса) боковые поверхности 7 зубьев - относительно тела 1 колеса. Части пластин 6, образующие отстающие боковые поверхности 8 зубьев, выполнены перфорированными (16).The downstream gear 1 engaged with the dual gear 2 is immersed in the liquid lubricant 3 of the oil bath 4; the shafts of both gears are in the horizontal plane (along the axis X-X) and rotate, respectively, in the directions ω 1 and ω 2 . Gear 1 consists of a body 5 and a gear with hollow teeth, each of which consists of a rectangular plate 6, curved along the tooth profile, calculated for this wheel, with the formation of the side surfaces 7, 8 and the top 9 of the tooth. At the ends of body 1, a pair of annular linings 10 and 11 is strengthened; the diameter of the outer perimeter 12 of the pads is equal to the diameter of the circumference of the tops of the ring gear, the diameter of the inner perimeter 13 of the pads is smaller than the diameter of the circle of the bases 14 of the ring gear. The teeth of the ring gear (plate 6) are fixed between the ring plates 10, 11 and on the body 1 of the wheel. Cavity 15 of the teeth communicates with the depressions of the ring gear through the gaps Δ made in the parts of the plates 6 forming the leading (when the wheel ω 1 rotates) lateral surfaces of the 7 teeth relative to the body of the wheel 1. The parts of the plates 6 forming the lagging side surfaces of the 8 teeth are perforated (16).

При работе зубчатой передачи со смазыванием, нижерасположенное зубчатое колесо 1 погружено в жидкий смазочный материал 3 масляной ванны 4 и находится в зацеплении с вышерасположенным парным зубчатым колесом 2. При вращении ω1 колеса 1 его зубья поочередно погружаются в смазочный материал 3; при этом смазочный материал - через зазоры Δ - затекает в полости 15 и через перфорационные отверстия 16. При дальнейшем вращении ω1 колеса 1, его зубья выходят из смазочного материала 3 масляной ванны и смазочный материал, захваченный полостями 15 зубьев, начинает вытекать из этих полостей через перфорационные отверстия 16 в отстающих боковых поверхностях 8 зубьев, смазывая эти поверхности (которые являются рабочими, трущимися, поверхностями - при работе колеса 1 в режиме ведомого колеса), а также нижерасположенные (относительно поверхностей 8) опережающие боковые поверхности 7 (которые также могут быть рабочими, трущимися, поверхностями при работе колеса 1 в режиме ведущего колеса).In operation with the gear lubrication, downstream gearwheel 1 is immersed in liquid lubricant oil bath 3 and 4 is meshed with an upper gear pair 2. When rotating the wheel ω 1 1 his teeth alternately immersed in the lubricant 3; the lubricant flows through the gaps Δ and flows into the cavities 15 and through the perforations 16. With a further rotation of ω 1 of the wheel 1, its teeth come out of the lubricant 3 of the oil bath and the lubricant captured by the cavities of 15 teeth starts to flow out of these cavities through the perforations 16 in the lagging side surfaces of the 8 teeth, lubricating these surfaces (which are working, rubbing, surfaces - when the wheel 1 is in the mode of the driven wheel), as well as lower (relative to surfaces 8) o the pressing side surfaces 7 (which can also be working, rubbing, surfaces when the wheel 1 is in the drive wheel mode).

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет осуществлять смазывание боковых поверхностей зубьев и после выхода этих зубьев из масляной ванны, компенсируя тем самым потери смазочного материала с боковых поверхностей зубьев вследствие его стекания с этих поверхностей при перемещении зубьев из масляной ванны в зону зацепления с зубьями парного зубчатого колеса. Это повышает качество смазывания трущихся поверхностей зубьев и снижает их износ, особенно - при большом диаметре и малой скорости его вращения.Compared with the prototype, the proposed design of the gear wheel allows the lubrication of the side surfaces of the teeth after the teeth exit the oil bath, thereby compensating for the loss of lubricant from the side surfaces of the teeth due to its draining from these surfaces when moving the teeth from the oil bath into the engagement zone with the teeth of a twin gear. This improves the lubrication of the friction surfaces of the teeth and reduces their wear, especially with a large diameter and low speed of rotation.

Claims (1)

Зубчатое колесо, преимущественно нижерасположенное, зубчатой передачи с горизонтальным расположением валов, смазываемое жидким смазочным материалом методом погружения, содержащее тело, зубчатый венец с полыми зубьями, выполненными из пластин, изогнутых по профилю зуба, расчетного для данного зубчатого колеса, и пары кольцевых накладок, наружный диаметр которых равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, между которыми и по окружности тела укреплены зубья зубчатого венца, отличающееся тем, что каждый зуб выполнен из одной пластины, изогнутой по полному профилю расчетного зуба, между основаниями опережающих, при вращении зубчатого колеса, боковых поверхностей зубьев и телом зубчатого колеса выполнены зазоры, а отстающие боковые поверхности зубьев выполнены перфорированными.A gear wheel, mainly downstream, of a gear train with a horizontal arrangement of shafts, immersed in liquid lubricant by the immersion method, comprising a body, a gear ring with hollow teeth made of plates curved along the tooth profile, calculated for a given gear wheel, and a pair of ring overlays, the outer the diameter of which is equal to the diameter of the circumference of the tops of the ring gear, mounted on the ends of the body, between which and around the circumference of the body the teeth of the ring gear are strengthened, characterized in that each Ub is made of one plate, curved along the full profile of the calculated tooth, between the leading bases, when the gear rotates, the tooth flanks and the gear wheel body, gaps are made, and the lagging tooth flanks are perforated.
RU2016123007A 2016-06-09 2016-06-09 Gear wheel RU2632384C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123007A RU2632384C1 (en) 2016-06-09 2016-06-09 Gear wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123007A RU2632384C1 (en) 2016-06-09 2016-06-09 Gear wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2632384C1 true RU2632384C1 (en) 2017-10-04

Family

ID=60040610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016123007A RU2632384C1 (en) 2016-06-09 2016-06-09 Gear wheel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2632384C1 (en)

Citations (5)

* 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
RU2532451C1 (en) * 2013-05-06 2014-11-10 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel
RU2536286C1 (en) * 2013-07-03 2014-12-20 Денис Николаевич Мендрух Gear wheel

Patent Citations (5)

* 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
RU2532451C1 (en) * 2013-05-06 2014-11-10 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel
RU2536286C1 (en) * 2013-07-03 2014-12-20 Денис Николаевич Мендрух Gear wheel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2499936C1 (en) Lubricating device of gear transmission
RU2632384C1 (en) Gear wheel
RU2632376C1 (en) Gear wheel
RU2613958C1 (en) Gear wheel
RU2634515C1 (en) Gear wheel
RU2632386C1 (en) Gear wheel
RU2601490C1 (en) Gear wheel
RU2615204C1 (en) Gear wheel
RU2611678C1 (en) Gear wheel
RU2616100C1 (en) Gear wheel
RU2609531C1 (en) Tooth-wheel
RU2609533C1 (en) Tooth-wheel
RU2613939C1 (en) Gear wheel
RU2585685C1 (en) Gear wheel
RU2609520C1 (en) Tooth-wheel
RU2585374C1 (en) Gear lubricating device
RU2601489C1 (en) Gear wheel
RU2609523C1 (en) Tooth-wheel
RU2616092C1 (en) Gear wheel
RU2616101C1 (en) Gear wheel
RU2632380C1 (en) Gear wheel
RU2592164C1 (en) Gear wheel
RU2637573C1 (en) Gear wheel
RU2616102C1 (en) Gear wheel
RU2609615C1 (en) Tooth-wheel