Смазочное устройство зубчатой передачи

Авторы патента:

F16H57/04 - конструктивные особенности, относящиеся к смазке или охлаждению

Владельцы патента RU 2630844:

Мендрух Николай Викторович (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с картерным смазыванием методом погружения и расположением валов в вертикальной плоскости. Смазочное устройство содержит масляную ванну с жидким смазочным материалом, в который погружены нижерасположенные смазываемые зубчатые колеса. Каждое колесо, со стороны своего выхода при вращении из масляной ванны, снабжено парой скребков, симметрично прилегающих к обоим его торцам. Скребки укреплены неподвижно относительно вращающегося колеса выше верхнего уровня смазочного материала с перекрытием торцов колеса и окружности, описываемой точками соприкосновения торцов вращающегося колеса с верхним уровнем смазочного материала. Каждый скребок выполнен в виде прямоугольного отрезка полосы, прилегающего к колесу своим торцом под прямым углом. Отрезок изогнут по дуге по направлению от масляной ванны вверх с пересечением окружности впадин зубчатого венца не ниже точки пересечения этой окружности с горизонтальной линией симметрии колеса. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатой передачи. 2 ил.

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

Известно смазочное устройство зубчатой передачи, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, в которую погружены смазываемые колеса передачи - см., например, «Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика. Для студентов втузов / Г.Б. Иосилевич, П.А. Лебедев, В.С. Стреляев. - М.: Машиностроение, 1985. - 576 с., ил.», стр. 466.

Недостаток данной конструкции состоит в том, что при погружении зубчатых колес в ванну смачиваются жидким смазочным материалом не только боковые (рабочие) поверхности зубьев колеса, которые в работе колеса, сопрягаясь при его вращении с зубьями парного колеса, но и торцы колеса - торцы тела и торцы зубьев зубчатого венца; изначально, при погружении колеса в ванну без вращения, смачивается та часть поверхности колеса, которая погружена в ванну; при вращении колеса во время работы передачи эта смоченная часть перемещается по окружности колеса, при этом смазочный материал стекает с ранее смоченных участков поверхности колеса, смачивая остальные части торцов тела колеса, площадь торцевых поверхностей колеса, погруженных в масляную ванну, может быть значительной - так, например, глубина погружения тихоходного колеса в ванну может составлять 1/3 радиуса колеса - а этот радиус может быть немалым, особенно у колес большого диаметра. Колесо имеет две торцевые поверхности, таким образом, особенно у колес большого диаметра, суммарная площадь смачиваемых торцевых поверхностей, погруженных в ванну, может быть значительной. Вся эта смоченная поверхность, захватывая смазочный материал из ванны при вращении колеса, перемещает этот материал по направлению вращения смоченных поверхностей. Смазочный материал, захваченный из ванны и переносимый вращающимися торцами колеса, под действием силы тяжести стремится стечь с этих поверхностей обратно в ванну, смачивая при этом остальные части торцов колеса, которые в ванну не погружены. При вращении колеса происходит постоянное обновление слоя смазочного материала на торцах колеса, поэтому полностью стечь он с этих поверхностей не может. Таким образом, при вращении колеса на его торцевых поверхностях постоянно находится достаточно большое количество (слой) смазочного материала (тем больше, чем больше диаметр колеса). Этот смазочный материал контактирует с окружающим воздухом, вследствие чего происходит окисление этого материала и ухудшение его эксплуатационных свойств. Если зубчатая передача находится в незакрытом корпусе (редукторе), то такое окисление будет интенсивным, кроме того, в этом случае происходит запыление и загрязнение смазочного слоя. Все это ухудшает смазывание передачи.

В качестве прототипа взята конструкция смазочного устройства зубчатой передачи по патенту на изобретение РФ №2568632, кл. F16H 57/04, опубл. 20.11.2015 г., Бюл. №32. Сущность его состоит в том, что смазочное устройство зубчатой передачи с картерным смазыванием методом погружения и расположением валов в вертикальной плоскости содержит масляную ванну с жидким смазочным материалом, в которую погружены нижерасположенные смазываемые зубчатые колеса. Каждое это зубчатое колесо снабжено скребками, примыкающими к его торцам и укрепленными неподвижно относительно вращающегося колеса; скребки расположены со стороны выхода вращающегося колеса из масляной ванны, выше верхнего ее уровня, параллельно уровню, с перекрытием торцов колеса и окружностей, описываемых точками соприкосновения торцов колеса с верхним уровнем смазочного материала. Причем скребки в поперечном сечении имеют вид прямоугольного треугольника, нижние части скребков перпендикулярны торцам колеса, а верхние части скребков расположены под углом к этим торцам.

Недостаток прототипа состоит в том, что жидкий смазочный материал, захватываемый из масляной ванны зубьями смазываемого зубчатого колеса, нуждающимися в смазывании, в процессе поворота колеса стекает с этих зубьев, это приводит к тому, что в зону трения зубьев смазываемого колеса с зубьями сопряженного вышерасположенного зубчатого колеса попадает недостаточное количество смазочного материала, это интенсифицирует процесс изнашивания трущихся зубьев сопряженных колес. Такое стекание обусловлено ориентацией зубьев по вертикали - в процессе их выхода из смазочной ванны при повороте колеса - и под воздействием центробежных сил, действующих на смазочный материал при повороте колеса.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания.

Для этого смазочное устройство зубчатой передачи содержит масляную ванну с жидким смазочным материалом, в которую погружены нижерасположенные смазываемые зубчатые колеса передачи. Каждое колесо со стороны своего выхода при вращении из масляной ванны снабжено парой скребков, симметрично прилегающих к его торцам, укрепленных неподвижно относительно вращающегося колеса, выше верхнего уровня смазочного материала ванны, с перекрытием торцов колеса и окружности, описываемой точками соприкосновения торцов вращающегося колеса с верхним уровнем смазочного материала. Причем каждый скребок выполнен в виде прямоугольного отрезка полосы, прилегающего к колесу своим торцом под прямым углом; отрезок изогнут по дуге по направлению от масляной ванны вверх, с пересечением окружности впадин зубчатого венца не ниже точки пересечения этой окружности с горизонтальной линией симметрии колеса.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатая передача со смазочным устройством - общий вид (фиг. 1) и фрагмент смазываемого зубчатого колеса - вид сбоку в сечении (фиг. 2).

На чертеже показаны: масляная ванна 1; жидкий смазочный материал 2 с верхним уровнем ВУ; нижерасположенное смазываемое зубчатое колесо 3; вышерасположенное парное зубчатое колесо 4; тело 5 колеса; зубчатый венец 6 с зубьями 7; окружность 8 вершин радиусом R_в; окружность 9 впадин радиусом R_вп; торцы 10 колеса; скребки 11; глубина h₁ погружения колеса 3 в масляную ванну; расстояние h₂ от верхнего уровня ВУ смазочного материала 2 до скребков 11; окружность 12 радиусом R_у, описываемая точками соприкосновения торцов 10 колеса с верхним уровнем ВУ смазочного материала 2; величина перекрытия Δ₁ скребками 11 окружности 8; величина перекрытия Δ₂ скребками окружности 12; направление вращения ω колеса 3; точка Б пересечения скребков 11, окружности 9 и линии горизонтальной симметрии колеса 3.

Смазочное устройство зубчатой передачи содержит масляную ванну 1 с жидким смазочным материалом 2, верхний уровень которого - ВУ. В смазочный материал погружено (h₁) нижерасположенное смазываемое зубчатое колесо 3, находящееся в зацеплении с вышерасположенным парным зубчатым колесом 4. Колесо 3 имеет плоское тело 5 и зубчатый венец 6 с зубьями 7. Окружность вершин 8 зубчатого венца - радиусом R_в. Окружность впадин 9 зубчатого венца - радиусом R_вп. Со стороны выхода колеса 3, при его вращении ω, из масляной ванны 1 с жидким смазочным материалом 2 расположена, симметрично относительно колеса 3, с примыканием к его торцам 10, пара скребков 11. Скребки укреплены неподвижно относительно вращающегося колеса, выше (h₂) верхнего уровня ВУ смазочного материала 2 масляной ванны 1. Каждый скребок выполнен в виде прямоугольного отрезка полосы, прилегающего к колесу своим торцом под прямым углом; отрезок изогнут по дуге по направлению от масляной ванны 1 вверх, с пересечением окружности 9 впадин зубчатого венца 6 в точке Б пересечения этой окружности с горизонтальной линией симметрии колеса 3. Внешние концы скребков 11 перекрывают окружность 8 вершин зубчатого венца 6 на величину Δ₁; а внутренние концы скребков перекрывают (Δ₂) окружность 12 радиусом R_у, описываемую точками соприкосновения торцов 10 колеса с верхним уровнем ВУ смазочного материала 2.

При вращении ω колеса 3, погруженного (h₁) в смазочный материал 2 масляной ванны 1, этот смазочный материал захватывается зубьями зубчатого венца 5 колеса 3, нуждающимися в смазывании, а также - торцами 8 этого колеса, в смазывании не нуждающимися. В процессе проворачивания (ω) колеса 3, смазочный материал, захваченный зубьями колеса, стекает с боковых поверхностей зубьев, т.к. на этот смазочный материал действует центробежная сила, а также вследствие того, что после выхода из масляной ванны зубья зубчатого венца колеса ориентированы вниз по вертикали, что облегчает стекание с них смазочного материала. Скребки 9, прилегающие к торцам 8 колеса 3, перехватывают смазочный материал, захваченный этими торцами из масляной ванны, и направляют его в сторону зубчатого венца 5 колеса 3. Такое направление смазочного материала обуславливается действием центробежной силы, действующей на смазочный материал, и изгибом скребков по дуге. Смазочный материал, подаваемый посредством скребков 9 к зубчатому венцу 5, снимается набегающими зубьями зубчатого венца колеса и подается этими зубьями в зону зацепления колеса 3 с парным зубчатым колесом 4. Тем самым обеспечивается восполнение количества смазочного материала, теряемого зубьями зубчатого венца колеса при перемещении его из масляной ванны, и обеспечение наличия требуемого количества смазочного материала на трущихся зубьях смазываемого колеса 3, а также в зоне зацепления колеса 3 с колесом 4. Выполнение пересечения скребков 11 в точке Б с точкой пересечения окружности 9 впадин зубчатого венца с горизонтальной линией симметрии колеса 3 позволяет подводить скребками 11 смазочный материал с торцов 10 колеса 3 в область зубчатого венца 6 колеса 3, где вершины его зубьев переориентируются с нижнего положения в верхнее. В этой области зубья 7 захватывают смазочный материал своими боковыми поверхностями и направляют его во впадины зубчатого венца, не допуская стекания смазочного материала с вершин зубьев обратно в масляную ванну; это позволяет удерживать смазочный материал в зоне зацепления зубьев.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция смазочного устройства позволяет обеспечить требуемое количество смазочного материала в зоне зацепления парных колес. Тем самым повышается качество смазывания.

Смазочное устройство зубчатой передачи, преимущественно с картерным смазыванием методом погружения и расположением валов в вертикальной плоскости, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, в которую погружены нижерасположенные смазываемые зубчатые колеса, каждое из которых со стороны своего выхода при вращении из масляной ванны снабжено парой скребков, симметрично прилегающих к его торцам, укрепленных неподвижно относительно вращающегося нижерасположенного зубчатого колеса выше верхнего уровня смазочного материала с перекрытием торцов нижерасположенного зубчатого колеса и окружности, описываемой точками соприкосновения торцов вращающегося нижерасположенного зубчатого колеса с верхним уровнем смазочного материала, отличающееся тем, что каждый скребок выполнен в виде прямоугольного отрезка полосы, прилегающего к нижерасположенному зубчатому колесу своим торцом под прямым углом, отрезок изогнут по дуге по направлению от масляной ванны вверх с пересечением окружности впадин зубчатого венца не ниже точки пересечения этой окружности с горизонтальной линией симметрии нижерасположенного зубчатого колеса.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в косозубых зубчатых передачах, смазываемых жидким смазочным материалом методом погружения. Смазочное устройство содержит масляную ванну с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо передачи.

Зубчатое колесо // 2630826

Зубчатая передача // 2628834

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом. Зубчатая передача содержит герметичный корпус с размещенными в нем зубчатыми колесами, изготовленными из ферромагнитного материала, и порошкообразным магнитоактивным смазочным материалом, активируемым магнитным полем.

Зубчатое колесо // 2628833

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах с цилиндрическими зубчатыми колесами, смазываемыми жидкими смазочными материалами методом погружения.

Масляная ванна // 2627888

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с картерным смазыванием методом погружения. Масляная ванна содержит корпус (1) с жидким смазочным материалом, часть объема которого, излишняя для смазывания передачи, замещена вставкой (5) из инородного твердого материала, инертного по отношению к этому смазочному материалу, жестко закрепленной в корпусе ванны с обеспечением необходимых зазоров между ней и элементами передачи.

Прокладка, двигатель (варианты) и автомобиль // 2627236

Изобретение относится к прокладке, установленной на двигатель автомобиля. Прокладка (105, 2100, 3100, 4100) представляет собой цельную деталь круглой кольцеобразной формы (101).

Смазочное устройство зубчатой передачи // 2626445

Смазочное устройство зубчатой передачи // 2624151

Способ смазывания зубчатой передачи // 2623788

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам смазывания зубчатых передач. Способ смазывания зубчатой передачи включает подачу смазочного материала на профильные поверхности зубчатого венца как минимум одного зубчатого колеса передачи.

Зубчатое колесо // 2623055

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с ударными режимами нагружения зубьев, смазываемых пластичными смазочными материалами.

Зубчатое колесо // 2630847

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, выполненные из ферромагнитного материала. На торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу, укреплена пара кольцевых накладок, выполненных из диамагнитного материала. Наружный диаметр накладок не меньше диаметра окружности вершин зубчатого венца, а сторона каждой накладки по ее внутреннему периметру расположена под тупым углом относительно торца тела колеса. Обеспечивается повышение качества процесса смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Смазочное устройство зубчатой передачи // 2630849

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в косозубых зубчатых передачах с картерным смазыванием методом погружения и нижерасположенными зубчатыми колесами большого диаметра. Смазочное устройство содержит масляную ванну с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо передачи. На торце этого колеса, к которому обращены набегающие боковые поверхности зубьев его зубчатого венца, укреплен экран в виде профильного тарельчатого кольца, выполненного с зазором относительно торца зубчатого венца и с перекрытием его по высоте. Поперечное центральное сечение половины тела кольца имеет вид Z-образного элемента, внешняя и внутренняя части этого элемента параллельны торцу колеса, а средняя его часть перпендикулярна этому торцу. Наружный диаметр средней части экрана равен диаметру окружности оснований зубчатого венца колеса. Наружный диаметр внешней части экрана больше диаметра окружности вершин зубчатого венца колеса, а внутренний диаметр внутренней части экрана меньше диаметра окружности оснований зубчатого венца. Обеспечивается повышение качества процесса смазывания зубчатой передачи. 3 ил.

Планетарный редуктор, в частности, для турбомашины // 2631726

Изобретение относится к редукторам. Планетарный редуктор, в частности, для турбомашины содержит соосные внутреннюю и внешнюю планетарные шестерни, внешняя планетарная шестерня является неподвижной, по меньшей мере, один сателлит, который установлен вращающимся на водиле и осуществляет зацепление одновременно с внутренней и внешней планетарными шестернями. Водило вращается вокруг оси внутренней и внешней планетарных шестерен. Сателлит содержит цилиндрическую внутреннюю поверхность, установленную вращающейся вокруг цилиндрической поверхности водила. Также редуктор содержит средства подвода масла на уровне зоны соприкосновения между упомянутыми цилиндрическими поверхностями. Средства подвода масла содержат камеру, выполненную в водиле, которая предназначена для формирования некоторого объема буферного масла и содержит нижнюю зону, находящуюся на удалении от оси вращения водила, верхнюю зону, находящуюся близко от оси вращения водила, по меньшей мере, один основной канал, выходящий на уровне упомянутой зоны соприкосновения и на уровне верхней зоны, и по меньшей мере, один вспомогательный канал, выходящий на уровне упомянутой зоны соприкосновения и на уровне нижней зоны. Обеспечивается повышение качества смазывания планетарного редуктора. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Планетарный редуктор, в частности, для турбомашины // 2631739

Изобретение относится к планетарным редукторам. Планетарный редуктор, в частности, для турбомашины содержит устройство, образующее канал циркуляции среды (20a, 20b), предназначенный для создания падения давления, выполненное в виде набора, из по меньшей мере двух элементов (22). Каждый элемент (22) содержит канал (27) для прохода среды, предназначенный для создания падения давления и содержащий вход (28) и выход (29). Выход (29), соответственно вход (28) канала (27) одного из элементов (22) связан с входом (28), соответственно с выходом (29) канала (27) другого элемента (22). Обеспечивается повышение качества смазывания планетарного редуктора. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Масляная ванна // 2632050

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в многоступенчатых зубчатых передачах с расположением валов в горизонтальной плоскости и картерным смазыванием методом погружения. Масляная ванна содержит корпус с жидким смазочным материалом, часть объема которого, излишняя для обеспечения нормального смазывания передачи, замещена вставкой из инородного материала, инертного по отношению к смазочному материалу, жестко закрепленной в корпусе ванны, с обеспечением необходимых зазоров между ней и элементами передачи. Вставка расположена в плане корпуса ванны с примыканием к его дну и стенкам по периметру корпуса. Верхняя поверхность вставки выполнена профильной, вогнутые участки которой эквидистантно огибают окружности и торцы нижних частей нижерасположенных зубчатых колес всех ступеней передачи. Эти вогнутые участки верхней поверхности образуют объем, достаточный для размещения в нем количества смазочного материала, обеспечивающего нормальное смазывание передачи и погружения в него нижерасположенных зубчатых колес всех ступеней передачи. А выпуклые участки верхней поверхности вставки, превышающие по высоте верхний уровень смазочного материала, выполнены с наклоном в сторону вогнутых участков этой поверхности. Обеспечивается повышение качества смазывания. 5 ил.

Зубчатое колесо // 2632376

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых выполнен из одной прямоугольной пластины, изогнутой по профилю зуба, расчетного для данного колеса, и пары кольцевых накладок, наружный диаметр которых равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела. Зубья зубчатого венца укреплены между накладками и на теле колеса. В опережающих при вращении колеса, боковых поверхностях зубьев выполнены зазоры относительно тела колеса. В участках пластин, образующих отстающие боковые поверхности зубьев, в области вершин зубьев и с примыканием к этим вершинам, выполнены сквозные отверстия, расположенные вдоль ширины этих участков, Внутри полости каждого зуба, с эквидистантным примыканием к участку пластины, образующей отстающую боковую поверхность зуба, укреплена вставка в виде клина, ширина которого равна ширине зуба. Основание клина эквидистантно примыкает к телу колеса. Вершина клина примыкает к сквозным отверстиям в области вершины зуба. Грань клина, обращенная вовнутрь полости зуба, выполнена плоской. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 5 ил.

Зубчатое колесо // 2632378

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела и между которыми укреплены зубья зубчатого венца. У каждого зуба в каждой пластине выполнена пара вырезов шириной, равной половине ширины зуба, и расположенных симметрично относительно кольцевых накладок. Один вырез в каждой пластине примыкает к телу колеса и высота его равна сумме высоты нерабочего участка боковой поверхности и высоты рабочего участка боковой поверхности со стороны тела, работающего в режиме двухпарного зацепления. Второй вырез примыкает к вершине зуба и его высота равна высоте рабочего участка со стороны вершины зуба, работающего в режиме двухпарного зацепления. Внутри полости каждого зуба расположена вставка, имеющая сечение в плоскости вращения колеса Л-образный вид, перекрывающая вырезы в пластинах и закрепленная своими полками на внутренних поверхностях пластин. Полка, укрепленная на отстающей пластине, примыкает к телу колеса, а полка, укрепленная на опережающей пластине, выполнена с зазором относительно тела. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса и снижение издержек на его изготовление. 3 ил.

Зубчатое колесо // 2632380

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых выполнен из пары пластин, идентичных по профилю и размерам рабочим участкам боковых поверхностей зуба, расчетного для данного колеса, и пары кольцевых накладок, наружный диаметр которых равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, и между которыми укреплены пластины, образующие зубья. Внутри полости каждого зуба, с прилеганием к телу колеса, расположен, с креплением в этой полости и полным ее заполнением, полый вкладыш, поверхности которого образуют замкнутый объем. В участке поверхности вкладыша, прилегающем к отсутствующему нерабочему участку боковой поверхности зуба, являющейся опережающей по ходу вращения колеса, выполнен сквозной вырез, размер которого равен размеру этого отсутствующего участка. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2632381

Изобретение относится к машиностроению. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями и пару кольцевых накладок. У каждого зуба в пластине, являющейся опережающей по ходу вращения колеса, в области ее примыкания к телу и в области ее примыкания к окружности зубчатого венца выполнена пара вырезов, ширина которых равна половине ширины зубчатого венца, вырезы расположены симметрично относительно кольцевых накладок. Высота первого выреза равна сумме высоты нерабочего участка боковой поверхности и высоты рабочего участка боковой поверхности со стороны тела колеса, работающего в режиме двухпарного зацепления. Высота второго выреза равна высоте рабочего участка боковой поверхности со стороны вершины зуба, работающего в режиме двухпарного зацепления. Внутри полости каждого зуба расположен Г-образный элемент, одна полка которого шириной, равной ширине зуба, закреплена в области вершины зуба и перекрывает зазор между пластинами по окружности зубчатого венца. Вторая пластина элемента ориентирована в сторону тела колеса, эквидистантна внутренней поверхности опережающей пластины, закреплена на ней с перекрытием выреза в пластине в области вершины зуба и образованием зазора относительно тела колеса, соизмеримого по высоте с высотой выреза в пластине со стороны тела колеса. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса и снижение издержек на его изготовление. 2 ил.

Зубчатое колесо // 2632384