Косозубая цилиндрическая передача с упорными кольцами

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в силовых цилиндрических косозубых передачах. Цилиндрическая косозубая передача содержит шестерню, колесо и устройство для разгрузки опор валов передачи от осевой силы, выполненное в виде упорного гребня. Упорный гребень жестко закреплен на валу шестерни и снабжен самоустанавливающимся упорным кольцом с плоской и конической боковыми сторонами и коническим отверстием, охватывающим цилиндрическую шейку упорного гребня. Цилиндрическая шейка упорного гребня выполнена в виде отдельного кольца, именуемого опорным, посаженного на торцевой уступ зубчатого венца шестерни. Диаметр шейки превышает диаметр впадин зубьев для обеспечения доступа масла из зоны зацепления в кольцевую полость и далее под действием центробежной силы через торцевые радиальные канавки, выполненные на торце опорного кольца, в рабочую зону контакта. Технический результат - повышение нагрузочной способности устройства для разгрузки опор валов от осевой силы. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в силовых цилиндрических косозубых передачах.

Известна цилиндрическая косозубая передача (патент РФ 2052686, F 16 Н 1/08), содержащая шестерню, колесо и по крайней мере одно устройство для разгрузки опор валов от осевой силы в виде самоустанавливающегося упорного кольца с плоской и конической боковыми сторонами и коническим отверстием, охватывающим зубчатый венец шестерни с возможностью скольжения между коническим торцом обода колеса и плоским торцом упорного гребня, жестко закрепленного на валу шестерни. В рабочем положении ось упорного кольца располагается под небольшим углом к оси шестерни. При этом плоский торец упорного кольца взаимодействует с конической поверхностью обода колеса, коническая поверхность упорного кольца контактирует с плоским торцом упорного гребня, а коническая поверхность его отверстия с - цилиндрической шейкой, примыкающей к упорному гребню.

Недостаток передачи состоит в неравных условиях смазки в боковых зонах контакта упорного кольца. В зоне контакта кольца с ободом колеса смазка достаточно обильна благодаря тому, что колесо при работе передачи частично погружено в масляную ванну. Смазка с другой стороны упорного кольца существенно меньше, соответственно ниже и потенциал нагрузочной способности этого устройства.

Целью предлагаемого технического решения является повышение нагрузочной способности данного устройства для разгрузки опор валов от осевой силы за счет обеспечения гарантированного и в значительно больших количествах поступления смазки в зону контакта упорного кольца с упорным гребнем.

Указанная цель достигается созданием условий для отвода смазки из зоны зубчатого зацепления, где смазки более чем достаточно, в зону контакта упорного кольца с упорным гребнем. Для этого предлагается цилиндрическая косозубая передача, содержащая шестерню, колесо и устройство для разгрузки опор валов передачи от осевой силы в виде упорного гребня, жестко закрепленного на валу шестерни и снабженного самоустанавливающимся упорным кольцом с плоской и конической боковыми сторонами и коническим отверстием, охватывающим цилиндрическую шейку упорного гребня с возможностью скольжения между коническим торцом обода колеса, плоским торцом гребня и цилиндрической шейкой упорного гребня. Цилиндрическая шейка упорного гребня выполнена в виде отдельного кольца, именуемого опорным, посаженного на торцевой уступ зубчатого венца шестерни, диаметр которого превышает диаметр впадин зубьев, а на торце опорного кольца, примыкающем к рабочему торцу упорного гребня, выполнен ряд радиальных канавок.

При осуществлении этого решения открывается гарантированный доступ смазки из зоны зацепления в зону контакта упорного кольца с упорным гребнем, повышая тем самым нагрузочную способность этой зоны контакта и всей передачи в целом.

На чертеже изображено цилиндрическое косозубое зацепление шестерни 1 и колеса 2, в котором со стороны действия осевой силы в зацеплении установлено устройство для разгрузки опор валов передачи от действия этой силы в виде упорного кольца 3, упорного гребня 4, жестко посаженного на вал, и опорного кольца 5. Упорное кольцо 3 плоской стороной взаимодействует с коническим торцом обода колеса 2, конической стороной - с плоским торцом упорного гребня, а конической поверхностью отверстия с цилиндрической поверхностью опорного кольца. Опорное кольцо посажено на цилиндрический уступ зубчатого венца шестерни. Диаметр уступа выполнен несколько большим, чем диаметр впадин зубьев, с тем чтобы был обеспечен доступ масла из зоны зацепления в кольцевую полость А и далее под действием центробежной силы через торцевые радиальные канавки В опорного кольца к рабочей поверхности упорного гребня 4.

Это техническое решение благодаря повышенным значениям приведенных радиусов кривизны, снижающих контактные напряжения в зонах контакта упорного кольца с упорным гребнем и торцом обода колеса, благодаря ускоренному отводу тепла, обусловленному проскальзыванием кольца между упорным гребнем и колесом, создает благоприятные условия для образования масляного клина в зонах контакта, обеспечивает возможность долговременной работы передачи в условиях повышенных нагрузок, позволяет значительно расширить область использования этих передач, в частности использовать эти передачи в качестве альтернативы шевронным передачам.

Предложенная конструкция передачи успешно выдержала заводские испытания и рекомендована дли серийного изготовления.

Формула изобретения

Цилиндрическая косозубая передача, содержащая шестерню, колесо и устройство для разгрузки опор валов передачи от осевой силы, выполненное в виде упорного гребня, жестко закрепленного на валу шестерни, и снабженное самоустанавливающимся упорным кольцом с плоской и конической боковыми сторонами и коническим отверстием, охватывающим цилиндрическую шейку упорного гребня с возможностью скольжения между коническим торцом обода колеса и цилиндрической шейкой упорного гребня, отличающаяся тем, что цилиндрическая шейка упорного гребня выполнена в виде отдельного кольца, именуемого опорным, посаженного на торцевой уступ зубчатого венца шестерни, диаметр которого превышает диаметр впадин зубьев для обеспечения доступа масла из зоны зацепления в кольцевую полость и далее под действием центробежной силы через торцевые радиальные канавки, выполненные на торце опорного кольца, в рабочую зону контакта.

РИСУНКИ

Рисунок 1