Результат интеллектуальной деятельности: СМАЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами внутреннего зацепления, расположенными горизонтально и смазываемыми жидкими смазочными материалами методом струйного смазывания.

Известно смазочное устройство зубчатой передачи, осуществляющее смазывание зубчатых колес передачи струйным методом под давлением, которое содержит масляную ванну с жидким смазочным материалом, насос и струйную насадку, расположенную над зоной зацепления парных колес передачи - см., например, «Справочник машиностроителя: В 6-ти т., Т. 4, кн. II. - 3-е изд., испр. и доп. - М.: Машгиз, 1963», стр. 746.

Недостаток данной конструкции смазочного устройства состоит в том, что жидкий смазочный материал, наносимый на трущиеся поверхности сопряженных зубчатых колес передачи с внутренним зацеплением, в случае вращения колес в горизонтальной плоскости, попадая на поверхность тела колеса с большим диаметром, внутри которого расположено колесо меньшего диаметра, растекается по поверхности этого тела; используемый смазочный материал также попадает на поверхности венцового колеса зубчатого колеса большего диаметра, затекая на нижние поверхности тела этого колеса; растекшийся смазочный материал активно окисляется окружающим воздухом, запыляется и загрязняется из окружающей среды. Все это приводит к ухудшению эксплуатационных свойств материала и ухудшает качество смазывания.

В качестве прототипа взята конструкция смазочного устройства зубчатой передачи с колесами, расположенными горизонтально, содержащая форсунку, масляную ванну с жидким смазочным материалом и насос, который забирает смазочный материал и передает его через форсунку на трущиеся поверхности сопряженных зубьев колес передачи, смазочный материал, стекая со смазываемых поверхностей, возвращается обратно в масляную ванну; смазывание осуществляется циркуляционно - см. Старосельский Α.Α., Гаркунов Д.Н. Долговечность трущихся деталей машин. М.: Машиностроение, 1967, стр. 267, рис. 162.

Недостаток прототипа - тот же, что и у аналога.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания зубчатых передач с колесами внутреннего зацепления, расположенными горизонтально.

Для этого смазочное устройство зубчатой передачи содержит насос и форсунку, расположенную над зоной зацепления парных элементов передачи - шестерни и зубчатого колеса внутреннего зацепления. Зубчатое колесо состоит из ступицы, тела в виде диска, венцового колеса и зубчатого венца с зубьями; между внутренним торцом зубчатого венца и тела колеса расположен технологический зазор. Между ступицей колеса и окружностью, описываемой в проекции на тело колеса точками вершин зубьев вращающейся шестерни, с минимальным зазором относительно этой окружности, на теле колеса, перпендикулярно ему и соосно относительно оси вращения колеса, укреплено кольцо шириной, превышающей ширину венцового колеса. На торце венцового колеса, перпендикулярно ему, установлено кольцо с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру венцового колеса; высота этого кольца поверху равна высоте внутреннего кольца. На общем основании с шестерней укреплен насос (основание может быть неподвижным относительно вращающегося зубчатого колеса внутреннего зацепления или может вращаться вокруг неподвижного этого колеса - в зависимости от конструкции передачи). Выходное отверстие насоса соединено с подводящим патрубком, питающим форсунку. Спереди насоса, по ходу его перемещения относительно зубчатого колеса, на корпусе насоса укреплена пара открылков, имеющих в плане совместно V-образный вид; передние стороны открылков (по ходу перемещения открылков относительно колеса) распахнуты - в сторону внутреннего кольца и зубчатого венца колеса, с зазорами относительно них, предотвращающих их контактирование; стороны открылков, прилегающие к насосу, сведены к заборному отверстию насоса. Выходное отверстие насоса соединено с подводящим патрубком, питающим форсунку. Насос погружен в масляную ванну, имеющую верхний уровень; масляная ванна образована кольцом, поверхностью тела колеса, внутренней поверхностью венцового колеса и зубчатым венцом колеса.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: фрагмент зубчатой передачи с фрагментом смазочного устройства (вид с торца передачи) - фиг. 1, фрагмент зубчатой передачи (вид сбоку в разрезе) - фиг. 2, то же (вид со стороны ступицы в разрезе) - фиг. 3.

На чертеже показаны: форсунка 1, патрубок 2 форсунки (1), шестерня 3, ступица 4 колеса, тело 5 колеса, венцовое колесо 6 колеса, зубчатый венец колеса с зубьями 7, внутреннее кольцо 8, торец 9 верцевого колеса (6), наружное кольцо 10, внутренняя поверхность 11 тела (5) колеса, общее основание 12, насос 13, открылки 14, смазочный материал 15 с верхним уровнем 16; диаметр Д_ш шестерни (3), диаметр Д₁ внутренней окружности венцового колеса (6), высота h₁ зубьев (7) зубчатого венца колеса, технологический зазор а, наружный диаметр Д₂ внутреннего кольца (8), зазор Δ между шестерней (3) и внутренним кольцом (8), высота в кольца (8), превышение h₂ колец (8 и 10) над высотой венцового колеса (6), направление движения V₁ шестерни 3 насоса 13 относительно колеса, направление вращения ω шестерни (3), направление V₂ забора смазочного материала (15) насосом (13), направление V₃ поступления смазочного материала на форсунку 1.

Смазочное устройство зубчатой передачи содержит насос (не показан) и форсунку 1 с подводящим патрубком 2, расположенную над зоной зацепления парных элементов передачи - шестерни 3 диаметром Д_ш и зубчатого колеса внутреннего зацепления. Зубчатое колесо состоит из ступицы 4, тела 5 в виде диска, венцового колеса 6 с внутренним диаметром Д₁ и зубчатого венца 7 с зубьями высотой h₁; между внутренним торцом зубчатого венца и внутренней поверхностью тела колеса расположен технологический зазор а. Между ступицей 4 колеса и окружностью Д₂, описываемой в проекции на тело 5 колеса точками вершин зубьев вращающейся парной шестерни 3, с минимальным зазором Δ₁ относительно этой окружности, на теле 5 колеса, перпендикулярно ему и соосно относительно оси вращения колеса, укреплено кольцо 8 шириной в, превышающей ширину венцового колеса 6 на величину h₂.

На торце 9 венцового колеса 6, перпендикулярно ему, установлено кольцо 10 с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру Д₁ венцового колеса 6; высота кольца 10 равна величине h₂. На общем основании 12 с шестерней 3 укреплен насос 13 (основание 12 может быть неподвижным относительно вращающегося зубчатого колеса внутреннего зацепления или может вращаться вокруг неподвижного этого колеса - в зависимости от конструкции передачи). Выходное отверстие насоса (13) соединено с подводящим патрубком 22, питающим форсунку 1. Спереди насоса 13, по ходу его перемещения (V₁) относительно зубчатого колеса, на корпусе насоса укреплена пара открылков 14, имеющих в плане совместно V-образный вид; передние стороны открылков (по ходу перемещения V₁ открылков относительно колеса) распахнуты - в сторону внутреннего кольца (8) и зубчатого венца колеса, с зазорами относительно них, предотвращающих их контактирование; стороны открылков, прилегающие к насосу (13), сведены к заборному отверстию насоса. Выходное отверстие насоса соединено с подводящим патрубком 2, питающим форсунку 1. Насос 13 погружен в масляную ванну 15, имеющую верхний уровень 16; масляная ванна образована кольцом 8, поверхностью 11 тела 5 колеса, внутренней поверхностью венцового колеса 6 и зубчатым венцом колеса.

Работает данное смазочное устройство следующим образом. Зубчатая пара - шестерня 3 и зубчатое колесо внутреннего зацепления смазываются жидким смазочным материалом (V₁) посредством форсунки 1, расположенной над зоной их зацепления, насосом через питающий патрубок 2. Зона смазывания ограничена кольцами 8 и 9, которые своими верхними частями, расположенными выше уровня венцового колеса 6 - на величину h₂. Кольцо 8, внутренняя поверхность 11 тела 5 зубчатого колеса и зубчатый венец колеса образуют масляную ванну 15 с верхним уровнем жидкого смазочного материала 16 в ней. Насос 13 забирает (V₂) смазочный материал из ванны (при помощи открылков 14) при его движении V₁ относительно зубчатого колеса и подает (V₃) смазочный материал через питающий патрубок 2 на форсунку 1, смазывающую трущиеся поверхности зубьев шестерни 3 и колеса. Стекая со смазываемых поверхностей, смазочный материал возвращается в масляную ванну. Смазывание осуществляется циркуляционно.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция смазочного устройства предотвращает разбрызгивание смазочного материала, позволяет локализовать зону смазывания, снизить загрязнение и окисление смазочного материала и тем самым - повысить качество смазывания.