СМАЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ Российский патент 2016 года по МПК F16H57/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с картерным смазыванием методом погружения.

Известно смазочное устройство зубчатой передачи, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, в которую погружено нижнее зубчатое колесо передачи - 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. 131, рис. 8.1.

Недостаток данной конструкции состоит в том, что она способна обеспечить требуемое качество смазывания для одноступенчатой зубчатой передачи, или многоступенчатой, если нижние зубчатые колеса всех ступеней передачи погружены в масляную ванну; в противном случае - для быстроходной ступени многоступенчатой передачи - требуемое качество смазывания всех зубчатых колес всех ступеней передачи обеспечено не будет, т.к. они в масляную ванну не погружены.

В качестве прототипа взята конструкция смазочного устройства многоступенчатой зубчатой передачи с нижними колесами разного диаметра, из которых нижнее колесо одной ступени (тихоходной), большего диаметра, погружено в масляную ванну, а нижнее колесо другой ступени (быстроходной), меньшего диаметра, смазывается посредством вспомогательной смазочной шестерни, погруженной в масляную ванну и находящейся в зацеплении с расположенным над ней этим колесом. - см. «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», стр. 214, рис. 12.33, а.

Недостаток прототипа состоит в том, что смазываемое дополнительной смазочной шестерней колесо, являясь элементом быстроходной ступени передачи, имеет большую скорость вращения; к тому же шестерня имеет, как правило, меньший диаметр, чем диаметр колеса; это ведет к большой окружной скорости вращения шестерни - еще большей, чем колеса; а большая скорость вращения шестерни способствует усиленному взбалтыванию зубьями шестерни смазочного материала, в который погружены эти зубья. Это способствует вспениванию смазочного материала, потере мощности передачи и усилению нагрева смазочного материала - что ухудшает процесс смазывания. Поэтому для снижения этих негативных явлений ширину зубчатого венца шестерни делают в 2-3 раза меньше, чем ширина венца смазываемого ею колеса; но при достаточно большой ширине венца колеса, ширина венца шестерни также достаточно велика, что делает взбалтывание смазочного материала значительным. Еще большее уменьшение ширины венца смазочной шестерни ухудшает процесс смазывания смазываемого ею колеса, т.к. при этом смазывание венца колеса происходит не по всей его ширине, а только его части, кроме того, при контактировании сопряженных поверхностей зубьев шестерни и колеса происходит расплющивание слоя смазочного материала, переносимого зубьями шестерни, что уменьшает толщину смазочного слоя, наносимого зубьями шестерни на зубья колеса, это проявляется тем больше, чем больше ширина венца шестерни.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания.

Для этого смазочное устройство зубчатой передачи содержит вспомогательную смазочную шестерню, погруженную в масляную ванну и находящуюся в зацеплении с вышерасположенным смазываемым зубчатым колесом, шестерня установлена на оси, укрепленной в корпусе передачи; причем вспомогательная шестерня выполнена составной, состоящей из нескольких отдельных, идентичных друг другу шестерен, установленных на общей оси и разнесенных вдоль ширины зубчатого венца смазываемого колеса; суммарная величина ширины всех отдельных шестерен не превышает расчетную ширину одной цельной смазочной шестерни; между шестернями, соосно им, расположены вставки в виде цилиндров с диаметром, большим, чем диаметр шестерен, по осям вставок выполнены сквозные отверстия для свободного вращения оси, а сами вставки жестко укреплены на корпусе передачи, вставки установлены с зазорами относительно шестерен, а их верхние части срезаны с образованием зазоров между ними и смазываемым колесом; с наружных торцов крайних шестерен расположены экраны в виде дисков с диаметром, равным диаметру вставок, диски установлены с зазорами относительно торцов шестерен и торцов смазываемого колеса, в них выполнены центральные отверстия для оси, а сами экраны жестко укреплены на корпусе передачи.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: зубчатая передача со смазочным устройством - фиг. 1, разрез смазочного устройства - фиг. 2 и вид смазочного устройства с торца - фиг. 3.

На чертежах показаны: смазочные шестерни 1, зубья 2 смазочных шестерен (1), зубья 3 смазываемого зубчатого колеса 4, ось 5, масляная ванна 6, корпус 7 зубчатой передачи, вставки 8, отверстия 9, 11, экраны 10; диаметр D_ш шестерни (1), диаметр D_в вставок (8) и экранов (10), диаметр впадин D_вп шестерни; зазоры Δ между вставками 8 и шестернями; ширина В_к колеса; ширина L вставок; ширина В_ш шестерни; зазоры h₁ между верхом вставок 8 и колесом 4.

Смазочное устройство состоит из нескольких смазочных шестерен 1, своими зубьями 2 сопряженных с зубьями 3 смазываемого зубчатого колеса 4, шестерни установлены на общей оси 5 и разнесены вдоль ширины зубчатого венца зубчатого колеса (4); шестерни 1 погружены в масляную ванну 6, расположенную в корпусе 7 зубчатой передачи; между шестернями с зазорами Δ относительно их торцов расположены вставки 8, жестко укрепленные на корпусе 7 передачи (не показано); вставки выполнены в форме цилиндров диаметром D_в, большим, чем диаметр D_ш шестерен 1, вставки установлены на оси 5 соосно шестерням 1; в вставках выполнены отверстия 9 для свободного вращения оси 5; верхние части вставок 8 срезаны по горизонтали с образованием зазоров между ними и зубчатым венцом 3 колеса 4 величиной h₁, с внешних сторон крайних шестерен 1 расположены экраны 10, выполненные в виде дисков с диаметром, равным диаметру D в вставок 8. Экраны устанавливают соосно оси 5 и в них выполнены отверстия 11 для свободного вращения в них оси 5. Экраны 10 перекрывают торцы шестерен 1 и колеса 4 с зазором Δ.

Работает данное смазочное устройство следующим образом. При вращении смазываемого колеса 4 происходит вращение и смазочных шестерен 1, находящихся в зацеплении с колесом. Зубья 2 шестерен захватывают смазочный материал из ванны 6 и набрасывают его на зубья 3 смазываемого зубчатого колеса 4.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция смазочного устройства - за счет наличия неподвижных относительно вращающихся шестерен 1 вставок 8 и экранов 10 - способствует уменьшению взбалтывания и вспенивания смазочного материала ванны и уменьшению разбрызгивания смазочного материала, извлекаемого из масляной ванны зубьями смазочных шестерен в стороны от смазываемого зубчатого колеса. Это повышает качество смазывания и стабилизирует процессы трения между зубьями колес передачи.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для смазывания быстроходных ступеней многоступенчатых зубчатых передач с картерным смазыванием посредством вспомогательных смазочных шестерен. Смазочное устройство зубчатой передачи содержит вспомогательную смазочную шестерню, выполненную составной, состоящей из нескольких отдельных идентичных друг другу шестерен, установленных на общей оси, разнесенных вдоль ширины зубчатого венца смазываемого колеса. Суммарная величина ширины всех отдельных шестерен не превышает расчетную ширину одной цельной смазочной шестерни. Между шестернями, соосно им, расположены вставки, выполненные в виде цилиндров с диаметром, большим, чем диаметр шестерни. По осям вставок выполнены сквозные отверстия для свободного вращения оси, а сами вставки жестко укреплены на корпусе передачи. Вставки установлены с зазорами относительно торцов шестерен, а их верхние части срезаны с образованием зазоров между ними и смазываемым зубчатой колесом. С наружных торцов крайних шестерен расположены экраны в виде дисков с диаметром, равным диаметру вставок, диски установлены с зазорами относительно торцов шестерен и торцов смазываемого зубчатой колеса, в них выполнены центральные отверстия для оси, а сами экраны жестко укреплены на корпусе зубчатой передачи. Обеспечивается повышение эффективности смазывания. 3 ил.

Смазочное устройство зубчатой передачи, преимущественно быстроходной ступени многоступенчатой передачи с картерным смазыванием методом погружения, содержащее вспомогательную смазочную шестерню, установленную на оси, погруженную в масляную ванну, расположенную в корпусе зубчатой передачи и находящуюся в зацеплении с расположенным над ней смазываемым колесом быстроходной ступени передачи, отличающееся тем, что вспомогательная смазочная шестерня выполнена составной, состоящей из нескольких отдельных идентичных друг другу шестерен, установленных на общей оси, разнесенных вдоль ширины зубчатого венца смазываемого зубчатого колеса, суммарная величина ширины всех отдельных шестерен не превышает расчетную ширину одной цельной вспомогательной смазочной шестерни, между отдельными шестернями, соосно им, расположены вставки в виде цилиндров с диаметром, большим, чем диаметр отдельных шестерен, по осям вставок выполнены сквозные отверстия для свободного вращения оси, а сами вставки жестко укреплены на корпусе зубчатой передачи, вставки установлены с зазорами относительно торцов отдельных шестерен, а их верхние части срезаны с образованием зазоров между ними и смазываемым зубчатым колесом, с наружных торцов крайних отдельных шестерен расположены экраны в виде дисков с диаметром, равным диаметру вставок, диски установлены с зазорами относительно торцов отдельных шестерен и торцов смазываемого зубчатого колеса, в них выполнены центральные отверстия для оси, а сами экраны жестко укреплены на корпусе зубчатой передачи.