СМАЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ Российский патент 2018 года по МПК F16H57/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения.

Известно смазочное устройство зубчатой передачи, смазываемой жидким смазочным материалом методом погружения, содержащее ванну с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо передачи - см., например, «Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для машиностр. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1984, - 336 с., ил.», с. 138, рис. 8.37. Нижерасположенное зубчатое колесо, погруженное в жидкий смазочный материал масляной ванны, захватывает этот смазочный материал своими зубьями при вращении колеса и переносит его в зону зацепления с парным зубчатым колесом, осуществляя смазывание сопряженных зубьев парных колес передачи. При данном способе смазывания погруженным в смазочный материал является тихоходное колесо передачи, величина погружения этого колеса в смазочный материал - до трети его радиуса.

Недостаток данного смазочного устройства состоит в том, что количество смазочного материала, захватываемого нижерасположенным зубчатым колесом из масляной ванны, может быть недостаточным для обеспечения нормального смазывания трущихся зубьев сопряженных парных зубчатых колес; помимо этого, в процессе поворота нижерасположенного зубчатого колеса, изначально захваченный его зубьями смазочный материал теряется (стекание, влияние центробежной силы).

В качестве прототипа взято смазочное устройство зубчатой передачи, смазываемой жидким смазочным материалом методом погружения, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, в который погружено тихоходное нижерасположенное зубчатое колесо передачи. Валы передачи расположены в горизонтальной плоскости. Нижерасположенное зубчатое колесо состоит из тела в виде диска со ступицей и обода с зубчатым венцом, а ширина обода больше толщины диска тела - «Гузенков П.Г. Детали машин: Учебн. для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», с. 211, рис. 12.30. Нижерасположенное зубчатое колесо при своем вращении захватывает зубьями своего зубчатого венца смазочный материал из масляной ванны и переносит его в зону трения с парным зубчатым колесом, осуществляя смазывание этой зоны, а смазанные зубья этого парного колеса осуществляют смазывание зоны зацепления с зубчатым колесом следующей ступени передачи.

Недостатки прототипа - те же, что и у аналога. Кроме того, в случае, если у нижерасположенного зубчатого колеса, погруженного в жидкий смазочный материал масляной ванны, ширина обода с зубчатым венцом больше толщины диска тела колеса, этот обод внутренними поверхностями своих частей, выходящих за габариты диска тела, захватывает смазочный материал из масляной ванны и при вращении колеса бесцельно перемещает этот смазочный материал по внутренней поверхности обода. Кроме того, смазочный материал захватывается из масляной ванны также частями поверхностей торцов диска тела, прилегающими к ободу, а также торцами обода и зубчатого венца, также погружаемыми в масляную ванну; но смазочный материал, захватываемый этими поверхностями колеса, в смазывании не участвует, а только бесцельно перемещается при вращении колеса. Все это ухудшает процесс смазывания зубчатой передачи.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания трущихся элементов зубчатой передачи.

Для этого смазочное устройство зубчатой передачи содержит масляную ванну с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо передачи, состоящее из тела в виде диска со ступицей и обода с зубчатым венцом, и у которого ширина обода больше толщины диска тела. Причем с каждого торца нижерасположенного зубчатого колеса, со стороны которого габарит обода с зубчатым венцом выходит за габарит диска тела, по вертикальной оси симметрии торца колеса, радиально колесу и перпендикулярно его торцу, над ступицей установлен, с закреплением на основании, неподвижном относительно вращающегося колеса, плоский скребок в виде перевернутой буквы "Г", прилегающий ребром к торцу зубчатого венца, торцу обода, внутренней поверхности обода и участку поверхности торца диска, прилегающему к ободу. Высота участка этого ребра, примыкающего к зубчатому венцу, не меньше высоты зубчатого венца; высота участка этого ребра, примыкающего к торцу диска, не меньше глубины погружения диска в жидкий смазочный материал масляной ванны. Наружное вертикальное ребро скребка, с каждой стороны набегания на него при работе передачи вращающегося колеса, снабжено открылком, высота которого равна высоте этого ребра, перпендикулярным плоскости скребка и ориентированным в сторону набегания на скребок колеса. Под скребком установлена закрепленная на неподвижном относительно вращающегося колеса основании маслоприемная емкость, снабженная маслоотводящим лотком, подведенным к зонам трения элементов зубчатой передачи, нуждающихся в смазывании жидким смазочным материалом.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: схема зубчатой передачи (фиг. 1) и смазочное устройство - вид спереди (фиг. 2) и вид сбоку (фиг. 3).

На чертеже показаны: корпус 1 масляной ванны, жидкий смазочный материал 2, нижерасположенное зубчатое колесо 3, сопряженные зубчатые колеса 4 и 5, диск 6 тела зубчатого колеса (3), ступица 7, обод 8, зубчатый венец 9, скребки 10, неподвижное основание 11, открылки 12, маслоприемные емкости 13, маслоотводящие лотки 14; радиус R_b окружности вершин зубчатого венца; радиус R_о окружности оснований зубчатого венца; радиус R_вн внутренней поверхности обода; ширина обода (и зубчатого венца) - B; толщина диска тела - C; превышение габарита торцов обода габаритов торцов диска тела - a₁; глубина h₁ погружения диска (6) в смазочный материал (2) масляной ванны; внутренний радиус R_см смоченной смазочным материалом (2) масляной ванны поверхности торцов диска (6) при вращении колеса; ширина a₂ скребков; высота a₃ скребков; высота a₄ ребра скребка, примыкающего к торцу диска (6); высота h₂ низа маслоприемной емкости (13) относительно центра ступицы (7); направление вращения колеса - ω₁.

Смазочное устройство зубчатой передачи содержит масляную ванну 1 с жидким смазочным материалом 2, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо 3 передачи, связанное кинематически с остальными колесами (4 и 5) передачи. Валы колес передачи расположены в горизонтальной плоскости. Колесо 3 состоит из тела в виде диска 6 со ступицей 7 и обода 8 с зубчатым венцом 9. Радиус окружности вершин зубчатого венца - R_b, радиус окружности оснований зубчатого венца - R_о, радиус внутренней поверхности обода - R_вн. Ширина обода (и зубчатого венца) - B, толщина диска 6 тела - C, габариты торцов обода превышают габариты торцов диска на величину a₁. Диск 6 тела погружен в смазочный материал 2 масляной ванны на глубину h₁, при вращении ω₁ колеса 3 внутренний радиус смоченной смазочным материалом 2 масляной ванны поверхности торцов диска 6 - R_см. Со стороны торцов колеса, по вертикальной оси их симметрии, радиально колесу и перпендикулярно его торцам, над ступицей 7, установлены плоские скребки 10, закрепленные на неподвижном относительно вращающегося колеса основании 11. Скребки выполнены в виде перевернутой буквы "Г" и прилегают одним своим ребром к торцам зубчатого венца 9, торцам обода 8 и внутренней поверхности обода 8 и участкам торцевых поверхностей диска 6, примыкающим к ободу 8. Ширина скребков - a₂, высота скребков - a₃. Высота участков ребер, примыкающих к торцам зубчатого венца 9 - не меньше высоты этого зубчатого венца; высота участков ребер, прилегающих к торцам диска 6 - не меньше глубины h₁ погружения этого диска в смазочный материал 2 масляной ванны. Наружные вертикальные ребра скребков, с каждой стороны набегания на скребки при работе передачи вращающегося колеса, снабжены открылками 12, высота которых равна высоте скребков (a₃); открылки перпендикулярны плоскостям скребков и ориентированы в сторону набегания на скребки вращающегося колеса. Под скребками 10 установлены закрепленные на основании 11 маслоприемные емкости 13, снабженные маслоотводящими лотками 14, подведенными к зонам трения элементов передачи, нуждающихся в смазывании жидким смазочным материалом (не показано). Лотки 14 закреплены с наклоном в сторону этих элементов - на неподвижном основании 11.

При работе передачи и вращении ω₁ колеса 3, зубья его зубчатого венца 9 захватывают при своем погружении в жидкий смазочный материал 2 масляной ванны 1 этот смазочный материал и приносят его в зону зацепления с парным сопряженным зубчатым колесом 4, смазывая зону трения зубьев колес 3 и 4; смазанные зубья колеса 4, сопрягаясь с зубьями колеса 5, смазывают зону трения зубьев колес 4 и 5. Одновременно с этим, при вращении (ω₁) колеса 3, смазочный материал 2 из масляной ванны захватывается внутренними поверхностями обода 8 и погружаемыми в смазочный материал (на глубину h₁) участками поверхностей торцов диска 6 тела. Смазочный материал, захваченный этими поверхностями, переносится при вращении (ω₁) колеса вверх, где снимается с этих поверхностей скребками 10 и попадает в маслоприемные емкости 13, откуда - по маслоотводящим лоткам 14 - подводится к зонам трения элементов зубчатой передачи, нуждающихся в смазывании жидким смазочным материалом (зубчатые колеса, подшипники валов). Открылки 12 повышают качество съема смазочного материала с поверхностей колеса и перемещения его в емкости 13. Т.к. зубчатое колесо 3, являясь тихоходным, имеет наибольший наружный радиус (R_b) и соответственно - радиус R_вн, то высота h₂ от низа маслоприемных емкостей 13 до центра ступицы 7 (центров валов колес 3, 4, 5) является достаточной для обеспечения подачи самотоком смазочного материала из маслоприемных емкостей 13 к смазываемым элементам (зубчатые колеса 3, 4 и 4, 5, а также - подшипников валов, на которых эти колеса установлены).

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция смазочного устройства зубчатой передачи позволяет не только осуществлять подачу смазочного материала в зоны зацепления зубьев зубчатых колес передачи путем захватывания смазочного материала из масляной ванны зубьями нижерасположенного зубчатого колеса, погруженного в масляную ванну, но также позволяет снимать смазочный материал, захватываемый торцевыми поверхностями зубчатого венца 9 и обода 8, внутренней поверхностью обода 8 и поверхностями торцов диска 6 тела и направлять этот смазочный материал для смазывания зон трения элементов передачи. А бесцельное перемещение этими поверхностями смазочного материала исключается. Это обеспечивает дополнительное смазывание элементов передачи и повышает качество смазывания трущихся элементов зубчатой передачи.

Изобретение относится к зубчатым передачам. Смазочное устройство содержит масляную ванну, в которую погружено зубчатое колесо. Погруженное колесо состоит из тела в виде диска со ступицей и обода с зубчатым венцом. Ширина обода больше толщины тела. С каждого торца колеса, со стороны которого габарит обода с зубчатым венцом выходит за габарит диска тела, по вертикальной оси симметрии торца колеса, радиально колесу и перпендикулярно его торцу, над ступицей установлен скребок, закрепленный на неподвижном относительно колеса основании. Скребок выполнен в виде перевернутой буквы "Г" и прилегает своим ребром к торцу зубчатого венца, торцу обода, внутренней поверхности обода и участку поверхности торца диска, примыкающему к ободу. Высота участка ребра, прилегающего к торцу зубчатого венца - не меньше высоты зубчатого венца. Высота участка ребра, прилегающего к торцу диска, - не меньше глубины погружения диска в масляную ванну. Вертикальное наружное ребро скребка, с каждой стороны набегания на него при работе передачи колеса, снабжено открылком, высота которого равна высоте скребка, перпендикулярным плоскости скребка и ориентированным в сторону набегания на скребок колеса. Под скребком установлена маслоприемная емкость, закрепленная на основании и снабженная маслоотводящим патрубком, подведенным к зонам трения элементов передачи, нуждающихся в смазывании жидким смазочным материалом. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатой передачи. 3 ил.

Смазочное устройство зубчатой передачи, смазываемой жидким смазочным материалом методом погружения, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо зубчатой передачи, состоящее из тела в виде диска со ступицей и обода с зубчатым венцом, и у которого ширина обода больше толщины диска тела, отличающееся тем, что с каждого торца нижерасположенного зубчатого колеса, со стороны которого габарит обода с зубчатым венцом выходит за габарит диска тела, по вертикальной оси симметрии торца зубчатого колеса, радиально зубчатому колесу и перпендикулярно его торцу над ступицей установлен, с закреплением на основании, неподвижном относительно вращающегося зубчатого колеса, плоский скребок в виде перевернутой буквы "Г", прилегающий ребром к торцу зубчатого венца, торцу обода, внутренней поверхности обода и участку поверхности торца диска, прилегающему к ободу, высота участка этого ребра, примыкающего к торцу зубчатого венца, не меньше высоты зубчатого венца, высота участка этого ребра, прилегающего к торцу диска, не меньше глубины погружения диска в жидкий смазочный материал масляной ванны, наружное вертикальное ребро скребка, с каждой стороны набегания на него при работе зубчатой передачи вращающегося зубчатого колеса, снабжено открылком, высота которого равна высоте этого ребра, перпендикулярным плоскости скребка и ориентированным в сторону набегания на скребок вращающегося зубчатого колеса, а под скребком установлена закрепленная на неподвижном относительно вращающегося зубчатого колеса основании маслоприемная емкость, снабженная маслоотводящим лотком, подведенным к зонам трения элементов зубчатой передачи, нуждающихся в смазывании жидким смазочным материалом.