Узел трения Советский патент 1982 года по МПК F16N15/00 F16H57/04 

(54) УЗЕЛ ТРЕНИЯ

1

Изобретение относится к машиностроению, занимающемуся обеспечением работоспособности узлов сухого трения, и может быть использовано в металлургической, химической промышленности и в атомной энергетике.

По основному авт. св. № 523240 известен узел трения, в корпусе которого расположено средство для подачи сухой смазки на пару трения, выполненное в виде магнитного контура, состоящего из выполненной из магнитоактивных материалов пары трения, например зубчатой передачи, и магнитного возбудителя, например электромагнита. В качестве смазывающего средства применена магнитоактивная порошкообразная смазКа, размещенная в картере немагнитного корпуса. Для регулирования подачи смазки электромагнит имеет средство для регулирования напряженности его магнитного поля..

Смазывание пары трения осуществляется следующим образом.

Магнитоактивная смазка, взаимодействуя с магнитным полем зубчатого колеса, которое в нем наводится электромагнитом, подается на поверхность трения зубьев и

затем, при вращении колес, в зону их контакта, обеспечивая разделение поверхностей смазкой 1.

Недостатком устройства является то, что в нем отсутствует воз.можность регулирования подачи смазки в зависимости от скоростного режима работы пары трения.

При работе на больших скоростях количество смазки, подаваемой в зону контакта пары трения, недостаточно для надежного разделения трущихся поверхностей. Это

10 вызывает нагрев трущихся поверхностей, их преждевременный выход из строя, низкую надежность работы устройства.

Недостатком является также то, что используется не весь объем магнитоактивной 15 порошковой смазки, часть ее оседает в углах и в других местах картера. При выполнении многоступенчатой передачи затруднена подача магнитоактивной порошковой смазки в пары трения, расположенные на значительной высоте от днища картера.

ПтгUГ Г

Кроме того, устройство имеет недостаточную интенсивность перемешивания магнитоактивной порошковой смазки действующими в замкнутом объеме потоками воздуха, не обеспечивает охлаждения той части порошновой смазки, которая непосредственно участвует в процессе смазки пары трения.

Цель изобретения - обеспечение автоматического регулирования подачи смазки в зависимости от скоростного режима работы пары трения и, как следствие, повышение надежности и долговечности работы узла трения.

Указанная цель достигается тем, что узел трения снабжен, по меньшей мере, одной лопастью, закрепленной на подвижном, преимущественно быстроходном, элементе пары трения.

Наличие лопасти (лопастей) создает воздушные или газовые вихри в замкнутом объеме картера. Это облегчает отрыв слоев порошковой смазки от дна картера, создает порошковый туман из смазки, что облегчает магнитным полям подачу смазки в пару трения. При этом интенсивность подачи смазки автоматически регулируется в зависимости от скоростного режима работы пары трения, так как количество смазки, подаваемой в пару трения, находится в прямой зависимости от числа оборотов вала или скорости возвратно-поступательного перемещения элемента, на котором расположена лопасть. При увеличении скорости вращения вала или перемещения элемента с закрепленной на нем лопастью (лопастями) увеличивается скорость воздущного потока и взбалтывание поррщковой смазки, а следовательно, и интенсивность ее подачи к паре трения. Это обеспечивает также наиболее полное использование в процессе смазки всей массы порошка.

Указанные отличия обеспечивают автоматическое регулирование количества подаваемой смазки в зависимости от скоростного режима работы пары трения.

Автоматическое регулирование количества подаваемой смазки в зависимости от скоростного режима работы пары трения повышает надежность процесса смазки, увеличивает долговечность узла трения, а следовательно, и всего устройства.

За счет создания пор ршкового тумана в результате действия воздушных потоков внутри картера появляется возможность подачи порошковой смазки в пары трения, расположенные -на значительной высоте от днища картера.

Дополнительным эффектом от вовлечения воздушным потоком в процесс смазки всей массы порошка является улучшение охлаждения смазки, снижение ее температуры. Это обеспечивает повышение надежности процесса смазки и долговечности работы пары трения или позволяет форсировать режим ее работы до достижения предельной температуры применения магнитоактивной порошковой смазки без потери ею служебных свойств.

На фиг. 1 изображен узел трения, в котором пара трения выполнена в виде цилиндрической зубчатой передачи; на фиг. 2 - то же, в виде червячной передачи с горизонтальным расположением червяка; на фиг. 3то же, в виде спироидной передачи с вертикальным расположением червяка; на фиг. 4 - то же, в виде конической передачи с вертикальным расположением вала быстроходной конической шестерни.

В корпусе 1 цилиндрической зубчатой передачи (фиг. 1) {)асположеносредство для подачи сухой порошковой смазки 2 в пару 3 трения (в зону зацепления) в виде замкнутого магнитного контура. Магнитный контур состоит из выполненных из магнитоактивного материала зубчатых колес 4 и 5 и магнитного возбудителя 6, Выполненного, например, в виде постоянного магнита. Вместо постоянного магнита может быть использован электромагнит. Сухая магнитоактивная порошковая смазка 2 размещается на дне картера 7 немагнитного корпуса 1. На подвижном элементе пары 3 трения - зубчатом колесе 4, закреплены лопасти 8, предназначенные для распыления порошковой смазки 2 и облегчения подачи ее в пару 3 трения. Для увеличения интенсивности воздушного потока, создаваемого лопастями 8, они могут быть закрыты направляющим кожухом 9 (фиг. 1).

В корпусе 1 червячной передачи (фиг. 2) размещена пара 3 трения, образованная червячным колесом 10 и червяком 11. Лопасти 8, образующие вентиляторную крыльчатку, закреплены на горизонтальном валу 12 червяка 11.

Спироидная передача (фиг. 3), размещенная в корпусе 1,,снабжена лопастями 8, образующими вентиляторную крыльчатку, закрепленную в нижней части вертикального вала 13 спироидного червяка 14, находящегося в зацеплении со спирридным колесом 15. Магнитоактивная порошковая смазка 2 расположена в картере 7.

В конической передаче (фиг. 4), имеющей шестерню 16 и колесо 17, установленные в корпусе 1, на вертикальном валу 13, шестерни 16, предусмотрены лопасти. Лопасть (лопасти) 8 мОжет быть установлена на подвижном элементе механизма возвратно-поступательного перемещения (не показано).

Смазывание пары 3 трения цилиндрической зубчатой передачи (фиг. 1) производится следующим образом.

Магнитоактивная порошковая смазка 2, состоящая, например, из 80% по объему порошка дисульфида молибдена и 20% никелевого порощка, взаимодействуя с магнитным полем зубчатых колес 4 и 5, которое наводится магнитом 6, подается на поверхности трения зубьев колес 4 и 5. При вращении колес 4 и 5 порошковая смазка 2 подается в пару 3 трения (зону зацепления зубьев), обеспечивая разделение поверхностей пары трения порошковой смазкой 2.

Поток воздуха, подаваемый вращающимися лопастями 8, обеспечивает- отрыв частиц порошковой смазки 2 из слоя на дне картера 7, за счет чего значите }ьио уменьшается необходимая для подачи порошковой смазки 2 мощность магнитов 6.

При изменении скорости вращения зубчатого колеса 4 изменяется скорость вращения лопастей 8, интенсивность воздушного потока, направляемого на слой смазки 2, следовательно, и интенсивность подачи пброшковой смазки 2 к паре 3 трения. При этом обеспечивается автоматическое регулирование количества подаваемой порошковой смазки 2 в зависимости от скоростного режима работы пары 3 трения.

Аналогичным образом происходит автоматическое регулирование количества порошковой смазки 2, подаваемой в зоны зацепления (Пары 3 трения) червячной, спироидной и конических передач (фиг. 2-4), а также в пару трения механизма возвратно-поступательного перемещения.

Установка лопастей, закрепленных на подвижном элементе пары трения, преимущественно на вращаюо емся быстроходном валу или возвратно-поступательно перемещающемся элементе, обеспечивает изменение интенсивности воздушного потока при изменении скорости подвижного элемента, что способствует улучшению процесса отрыва слоев порошковой смазки от дна картера, облегчает магнитному полю подачу этой смазки в пару трения.

В результате осуществляется автоматическое регулирование количества порошковой смазки, подаваемой в п.ару трения в зави симости от скоростного режима работы узла трения.

Кроме того, снабжение узла трения одной или более лопастью, закрепленной на подвижном элементе пары трения, обеспечивает наиболее полное использование в процессе смазки всей массы смазочного порошка, облегчает подачу порошковой смазкк в пары трения, расположенные на значительной высоте от днища картера, улучшает охлаждение порошковой смазки.

Все это обеспечивает повышение надежности процесса смазки, увеличение долговечности узла трения или позволяет форсировать режим работы его до достижения предельной температуры применения магнитоактивной порошковой смазки без потери ею служебных свойств.

Указанные преимущества обеспечивают повышение долговечности узла трения и, следовательно, всего устройства, по сравнению с известным, в 1,3-1,8 раза.

При этом для подачи в пары трения такого же количества порошковой смазки требуется меньшая напряженность магнитных полей. При использовании в магнитном контуре электромагнитов меньшей напряженности сокращается расход электроэнергии. В случае же применения постоянных магнитов, Qтйнoвитcя возможным уменьшение их размеров или количества или применение маломощных магнитов.

Формула изобретения

Узел трения по авт. св. № 523240, отличающийся тем, что, с целью регулирования подачи смазки в зависимости от скоростного режима работы пары трения, он снабжен по меньшей мере, одной лопастью, закрепленной на подвижном элементе пары трения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 523240, кл. F 16 N 15/00, 1976 (прототип).

Фиг. /

7J

1 X

фуг. 2.

/

г

7

фуг, 4