RU2638372C1

RU2638372C1 - Gear wheel

Info

Publication number: RU2638372C1
Application number: RU2016135878A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2016-09-05
Filing date: 2016-09-05
Publication date: 2017-12-13

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: gear wheel contains a body, a gear rim with teeth made of ferromagnetic material, and a pair of annular linings made of a diamagnetic material, mounted on the teeth ends. On the circumference of the body, in the areas of gear rim teeth recesses, along the entire thickness of the body, there are radially oriented cuts which depth e is the equal throughout the whole thickness of the body. The surfaces of the cuts bottom, their lateral surfaces and the lateral surfaces of the teeth are mutually smoothly interconnected.

EFFECT: increased reliability of the gear wheel operation.

2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in gears lubricated by the magnetic particle method.

Известно зубчатое колесо, содержащее тело и зубчатый венец с зубьями, изготовленные из ферромагнитного материала - см., например: Дроздов Ю.Н. и др. Трение и износ в экстремальных условиях: Справочник / Ю.Н. Дроздов, В.Г. Павлов, В.Н. Пучков. - Машиностроение, 1986. - 224 с: ил. - (Основы проектирования машин), стр. 132, рис. 2. Изготовление зубьев колеса из ферромагнитного материала способствует захвату этими зубьями - под воздействием магнитного поля - порошкообразного смазочного материала и удержанию этого материала на трущихся поверхностях зубьев.A gear wheel is known that contains a body and a ring gear with teeth made of ferromagnetic material - see, for example: Drozdov Yu.N. et al. Friction and wear under extreme conditions: Reference book / Yu.N. Drozdov, V.G. Pavlov, V.N. Puchkov. - Engineering, 1986. - 224 s: silt. - (Fundamentals of Machine Design), p. 132, Fig. 2. The manufacture of the teeth of the wheel of a ferromagnetic material helps capture these teeth - under the influence of a magnetic field - of a powdered lubricant and hold this material on the friction surfaces of the teeth.

Недостаток данной конструкции зубчатого колеса состоит в том, что его зубья колеса в процессе его работы в передаче подвержены изгибающим их нагрузкам, способным привести к излому зубьев и выходу колеса (и передачи в целом) из строя.The disadvantage of this design of the gear wheel is that its teeth in the process of its operation in the transmission are subject to bending loads, which can lead to fracture of the teeth and the failure of the wheel (and the transmission as a whole).

В качестве прототипа взята конструкция зубчатого колеса, содержащего тело и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок - см. патент США №3861231, кл. 74-410, 1976 г. Кольцевые накладки, связывая между собой зубья колеса, повышают их жесткость, что способствует предотвращению излома зубьев.As a prototype, the design of the gear wheel containing the body and the ring gear with teeth, at the ends of which a pair of ring pads is attached, is taken — see US Pat. No. 3,862,231, cl. 74-410, 1976. Ring pads, linking the teeth of the wheel to each other, increase their rigidity, which helps to prevent fracture of the teeth.

Недостаток прототипа состоит в том, что при смазывании зубчатого колеса магнитопорошковым методом порошковый смазочный материал накапливается и уплотняется в областях оснований впадин зубчатого колеса, уменьшая величину необходимого радиального (межосевого) зазора между парными зубчатыми колесами. Это может привести к заклиниванию сопряженных зубьев парных зубчатых колес и выходу их из строя.The disadvantage of the prototype is that when lubricating the gear wheel by the magnetic particle powder method, the lubricant powder accumulates and seals in the base areas of the valleys of the gear wheel, reducing the amount of the necessary radial (center) gap between the pair of gear wheels. This can lead to jamming of the mating teeth of the pair of gears and their failure.

Изобретением решается задача оптимизации конструкции зубчатого колеса и повышения надежности его работы.The invention solves the problem of optimizing the design of the gear wheel and improving the reliability of its operation.

Для этого зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, изготовленные из ферромагнитного материала, и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев. Причем кольцевые накладки изготовлены из диамагнитного материала; по окружности тела колеса, в областях оснований впадин зубчатого венца, по всей толщине тела выполнены радиально ориентированные вырезы, глубина которых одинакова по всей толщине тела; а поверхности для вырезов, их боковые поверхности и боковые поверхности зубьев плавно сопряжены между собой.For this, the gear wheel contains a body and a gear ring with teeth made of ferromagnetic material, and a pair of ring plates mounted on the ends of the teeth. Moreover, the ring pads are made of diamagnetic material; along the circumference of the wheel body, in the areas of the bases of the depressions of the ring gear, radially oriented cutouts are made throughout the thickness of the body, the depth of which is the same throughout the thickness of the body; and the cutout surfaces, their lateral surfaces and the lateral surfaces of the teeth are smoothly mated with each other.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с торца (фиг. 1) и разрез этого фрагмента - вид сбоку (фиг. 2).The invention is illustrated by drawings, which depict: a fragment of the gear - end view (Fig. 1) and a section of this fragment is a side view (Fig. 2).

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 2, кольцевые накладки 3 и 4, боковые поверхности 5 зубьев, поверхности 6 дна вырезов, боковые поверхности 7 вырезов; радиус R_в окружности вершин зубчатого венца; радиус R_о окружности оснований зубчатого венца; высота h зубьев; ширина а кольцевых накладок; длина

боковых поверхностей зубьев; глубина в вырезов; толщина В тела 1.The drawings show: the body 1 of the gear wheel, the ring gear with teeth 2, the annular lining 3 and 4, the side surfaces of the 5 teeth, the surface 6 of the bottom of the cuts, the side surfaces of 7 cuts; radius R _{in the} circle of the tops of the ring gear; radius R _{about the} circumference of the bases of the ring gear; tooth height h; width a of the ring pads; length

tooth flanks; depth in cutouts; body thickness 1.

Зубчатое колесо содержит тело 1 в виде диска толщиной В и зубчатый венец с зубьями 2 высотой h, изготовленные из ферромагнитного материала, и пару кольцевых накладок 3 и 4 шириной а, изготовленных из диамагнитного материала, укрепленных на торцах зубьев. Боковые поверхности зубьев - 5, их размер по вертикали -

. Радиус окружности вершин зубчатого венца - R_в, радиус окружности оснований зубчатого венца - R_o. По окружности тела 1 в областях оснований впадин зубчатого венца по всей толщине В тела выполнены радиально ориентированные вырезы, глубина в которых одинакова по всей толщине В тела 1. Поверхности 6 дна вырезов, их боковые поверхности 7 и боковые поверхности 5 зубьев 2 взаимно плавно сопряжены между собой.The gear wheel contains a body 1 in the form of a disk of thickness B and a gear ring with teeth 2 of height h made of ferromagnetic material, and a pair of ring plates 3 and 4 of width a made of diamagnetic material, mounted on the ends of the teeth. The lateral surfaces of the teeth - 5, their vertical size -

. The radius of the circumference of the tops of the ring gear is R _in , the radius of the circumference of the bases of the ring gear is R _o . Around the circumference of the body 1, in the areas of the bases of the depressions of the ring gear over the entire thickness B of the body, radially oriented cuts are made, the depth of which is the same throughout the thickness B of the body 1. The surfaces 6 of the bottom of the cuts, their lateral surfaces 7 and the lateral surfaces 5 of the teeth 2 are mutually smoothly interfaced between by myself.

При работе колеса со смазыванием трущихся боковых поверхностей 5 его зубьев 2 магнитоактивным порошковым смазочным материалом, активируемым магнитным полем, порошковый смазочный материал оседает на поверхности 5 зубьев 2, изготовленных (как и тело 1) из ферромагнитного материала, смазывая при работе колеса эти поверхности. Кольцевые накладки 3 и 4, изготовленные из диамагнитного материала, экранирует торцы зубьев, уменьшая количество оседаемого на них магнитоактивного порошкового материала. Порошковый смазочный материал, попавший в области оснований зубчатого венца, не задерживается в этих областях, не слеживается и не уплотняется, а вытесняется в области вырезов в теле 1 колеса, откуда он самоудаляется в процессе работы колеса в передаче. Выполнение плавного сопряжения поверхностей 6 дна вырезов, их боковых поверхностей 7 и боковых поверхностей 5 зубьев позволяет снизить концентрацию напряженности магнитного поля в областях их сопряжений и облегчить удаление магнитоактивного смазочного материала с поверхностей вырезов.When the wheel is working with the lubrication of the friction lateral surfaces of 5 of its teeth 2 with a magnetic active powder lubricant activated by a magnetic field, the powder lubricant settles on the surface of 5 teeth 2 made (like body 1) of ferromagnetic material, lubricating these surfaces when the wheel is running. Ring pads 3 and 4, made of diamagnetic material, shield the ends of the teeth, reducing the amount of magnetically active powder material deposited on them. Powder lubricant that has fallen in the area of the base of the ring gear does not linger in these areas, does not cake and does not compact, but is crowded out in the area of cutouts in the body of 1 wheel, from where it self-deletes during the operation of the wheel in the gear. Performing smooth conjugation of the surfaces 6 of the bottom of the cuts, their side surfaces 7 and the side surfaces 5 of the teeth allows you to reduce the concentration of the magnetic field in the areas of their mates and facilitate the removal of magnetically active lubricant from the surfaces of the cuts.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого колеса позволяет предотвращать заклинивание сопряженных зубьев парных зубчатых колес и повысить надежность работы колеса в передаче.Compared with the prototype, the proposed design of the gear wheel allows you to prevent jamming of the mating teeth of the pair of gears and to improve the reliability of the wheel in gear.

Claims

A gear wheel, lubricated predominantly by the magnetic particle method, containing a disk body and a gear ring with teeth made of ferromagnetic material, and a pair of ring plates mounted on the ends of the teeth, characterized in that the ring plates are made of diamagnetic material, around the circumference of the body in areas radially oriented cuts, the depth of which is the same throughout the thickness of the body, and the bottom surface of the cutouts, their side surfaces and b the fetal tooth surfaces smoothly mate with each other.