ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 2017 года по МПК F16H57/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом.

Известна конструкция зубчатой передачи, смазываемой магнитопорошковым методом, содержащая сопряженные парные зубчатые колеса, изготовленные из ферромагнитного материала, установленные в закрытом корпусе, изготовленном из диамагнитного материала, с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом, активируемым внешнерасположенным источником магнитного поля - 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)», с. 166. При работе передачи в режиме смазывания, источник магнитного поля создает магнитный поток, проходящий через магнитную цепь, включающую зубья зубчатых венцов и тела сопряженных зубчатых колес, под воздействием которого магнитоактивный порошкообразный смазочный материал осаживается на зубья вращающихся зубчатых колес, осуществляя смазывание этих зубьев.

Недостаток данной конструкции зубчатой передачи состоит в том, что магнитоактивный смазочный материал осаживается не только на боковые рабочие поверхности зубьев, участвующие в зацеплении с зубьями парного зубчатого колеса и нуждающиеся в смазывании, но также и на боковые нерабочие поверхности зубьев, в смазывании не нуждающиеся. Осаживание смазочного материала на боковые поверхности, образующие впадины зубчатых венцов между соседними зубьями (рабочие поверхности и поверхности нерабочие), уменьшает величину необходимого бокового зазора между сопряженными зубьями парных колес, это может привести к заклиниванию сопряженных зубьев и выходу передачи из строя.

В качестве прототип взят вышеописанный аналог.

Изобретением решается задача повышения качества процесса смазывания зубьев зубчатых колес и повышения надежности работы зубчатой передачи.

Для этого зубчатая передача содержит сопряженные парные зубчатые колеса, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца, изготовленных из ферромагнитного материала. Причем каждый зуб каждого зубчатого колеса выполнен составным, состоящим из двух половин; высота каждой половины равна высоте зуба, а ширина каждой половины равна ширине зуба. Половины, расположенные со стороны рабочих боковых поверхностей зубьев, выполнены из ферромагнитного материала, заодно с телами колес. А половины, расположенные со стороны нерабочих боковых поверхностей зубьев, выполнены из диамагнитного материала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: зубчатая передача в разрезе - вид со стороны торцов зубчатых колес (фиг. 1), и фрагменты зубчатого колеса в разрезе - вид со стороны его торца (фиг. 2).

На чертежах показаны: зубчатые колеса 1 и 2, корпус 3 передачи, магнитоактивный порошкообразный смазочный материал 4, источник магнитного поля (постоянный магнит) 5, тело 6 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 7, рабочая боковая поверхность зуба - 8, нерабочая боковая поверхность зуба - 9, половины зуба - 10 и 11; высота h зуба; направления вращения колес (1 и 2) - ω₁ и ω₂; вектор напряженности магнитного поля - Н; полюса магнита - N и S.

Зубчатая передача содержит сопряженные парные зубчатые колеса 1 и 2 (колесо 1 является ведущим, а колесо 2 является ведомым), установленные в закрытом корпусе 3 из диамагнитного материал, внутри которого размещен магнитоактивный порошкообразный смазочный материал 4, активируемый внешнерасположенным источником магнитного поля (постоянным магнитом) 5. Все зубчатые колеса (1 и 2) изготовлены по одной схеме. На фиг. 2 показан фрагмент одного из зубчатых колес - 2 (ведомого колеса). Тело 6 колеса изготовлено из ферромагнитного материала. Каждый зуб 7 зубчатого венца колеса выполнен составным, состоящим из двух половин, высота каждой половины равна высоте h зуба, а ширина каждой половины равна ширине зуба. Со стороны рабочей боковой поверхности зуба (в данном случае, т.к. колесо 2 является ведомым, - отстающей боковой поверхности) 8 половина 10 зуба выполнена из ферромагнитного материала, заодно с телом 6 колеса. Со стороны нерабочей боковой поверхности (в данном случае - набегающей боковой поверхности) 9 половина 11 зуба выполнена из диамагнитного материала. У парного зубчатого колеса (1), являющегося ведущим колесом, половины зубьев, выполненные из ферромагнитного материала, расположены со стороны набегающих боковых поверхностей, являющихся рабочими поверхностями, а со стороны отстающих боковых поверхностей (нерабочих), половины зубьев выполнены из диамагнитного материала.

При работе передачи в режиме смазывания - вращении ω₁ и ω₂ зубчатых колес 1 и 2 и наличии магнитного поля от источника магнитного поля (постоянного магнита) 5, магнитоактивный порошкообразный смазочный материал 4 под воздействием магнитного поля (вектор напряженности магнитного поля - Н) осаждается на зубьях зубчатых венцов колес (не показано). Осаждение происходит по магнитной цепи, образованной частями зубчатых колес, изготовленных из ферромагнитного материала - их телами и половинами зубьев, изготовленными из ферромагнитного материала. Поэтому магнитоактивный смазочный материал осаждается только на боковых рабочих поверхностях зубьев, образованных половинами зубьев, изготовленных из ферромагнитного материала. А на нерабочие боковые поверхности зубьев, образованные половинами зубьев, изготовленными из диамагнитного материала, магнитоактивный смазочный материал не осаждается, т.к. магнитная цепь через эти половины не проходит.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатой передачи оптимизирует осаждение магнитоактивного смазочного материала на зубья колес - осаждение происходит только на рабочих боковых поверхностях зубьев. Это повышает качество процесса смазывания зубчатых колес и повышает надежность работы зубчатой передачи.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом посредством внешнерасположенных источников магнитного поля. Зубчатая передача содержит сопряженные парные зубчатые колеса, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца, изготовленных из ферромагнитного материала. Каждый зуб каждого зубчатого колеса выполнен составным, состоящим из двух половин. Высота каждой половины равна высоте зуба, ширина каждой половины равна ширине зуба. Половины, расположенные со стороны рабочих боковых поверхностей зубьев, выполнены из ферромагнитного материала, заодно с телами колес, а половины, расположенные со стороны нерабочих боковых поверхностей зубьев, выполнены из диамагнитного материала. Обеспечивается повышение качества процесса смазывания зубчатой передачи. 2 ил.

Зубчатая передача, смазываемая преимущественно магнитопорошковым методом, содержащая сопряженные парные зубчатые колеса, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца, изготовленных из ферромагнитного материала, отличающаяся тем, что каждый зуб каждого зубчатого колеса выполнен составным, состоящим из двух половин, высота каждой половины равна высоте зуба, ширина каждой половины равна ширине зуба, половины, расположенные со стороны рабочих боковых поверхностей зубьев, выполнены из ферромагнитного материала, заодно с телами зубчатых колес, а половины, расположенные со стороны нерабочих боковых поверхностей зубьев, выполнены из диамагнитного материала.