Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СМАЗЫВАНИЯ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе.

Известен способ смазывания зубчатого колеса зубчатой передачи твердым смазочным материалом в порошкообразной дисперсной фазе, заключающийся в подаче этого смазочного материала на трущиеся поверхности зубьев колеса, входящего в состав зубчатой передачи, размещенной в закрытом корпусе, подача осуществляется в зону зацепления колеса с парным зубчатым колесом аэрозольным методом (в потоке воздуха) - см., например, «Дроздов Ю.Н. и др. Трение и износ в экстремальных условиях: Справочник / Ю.Н. Дроздов, В.Г. Павлов, В.Н. Пучков. - Машиностроение, 1986. - 224 с.: ил. - (Основы проектирования машин)», стр. 131.

Недостаток данного способа смазывания состоит в том, что в процессе смазывания порошкообразный смазочный материал оседает в областях оснований впадин зубчатого венца, уменьшая величину необходимого осевого зазора. Осевший смазочный материал уплотняется зубьями парного зубчатого колеса, создавая слой, способный привести к заклиниванию сопряженных зубчатых колес и выходу из строя зубчатой передачи в целом.

В качестве прототипа взят способ смазывания зубчатого колеса твердым смазочным материалом в порошкообразной дисперсной фазе, заключающийся в подаче этого смазочного материала на трущиеся поверхности зубьев колеса, входящего в состав зубчатой передачи, размещенной в закрытом корпусе, подача осуществляется в зону зацепления колеса с парным зубчатым колесом посредством магнитного поля, для чего смазочному материалу придаются магнитоактивные свойства - см. там же, стр. 134, рис. 3.

Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.

Изобретением решается задача повышения качества процесса смазывания и повышения надежности работы зубчатого колеса.

Для этого способ смазывания зубчатого колеса включает подачу твердого смазочного материала в порошкообразной дисперсной фазе на трущиеся при работе вращающегося колеса поверхности зубьев его зубчатого венца, в зону зацепления колеса с парным зубчатым колесом передачи, размещенной в закрытом корпусе. Причем вышедшие из зоны зацепления при вращении колеса зубья его зубчатого венца подвергают обдуву воздушным потоком в виде отдельных струй из сопел, расположенных со стороны окружности вершин зубчатого венца, с зазором относительно нее, вдоль ширины зубчатого венца и ориентированных радиально колесу. Воздушный поток вдоль высоты зубьев оптимизируют посредством установки с обоих торцов зубчатого венца, параллельно им и с зазорам относительно них, пары плоских экранов, неподвижных относительно вращающегося колеса, которые по своей длине перекрывают ширину впадин зубчатого венца и пару зубьев по их толщине. Экраны устанавливают симметрично соплам, по высоте экраны располагают выше окружности вершин зубчатого венца, расстояние от центра колеса до пластин задают большим, чем величина радиуса окружности оснований зубчатого венца. А используемый для создания воздушного потока воздух забирают изнутри корпуса передачи.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса с местным разрезом - вид с торца (фиг. 1) и разрез этого фрагмента - вид сбоку (фиг. 2).

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 2, окружность 3 вершин зубчатого венца, окружность 4 оснований зубчатого венца, сопла 5, патрубок-распределитель 6, подводящий патрубок 7, торцевые экраны 8 и 9; неподвижное основание 10; радиус R_o окружности оснований зубчатого венца; радиус R_b окружности вершин зубчатого венца; ширина В зубчатого венца; высота h зубьев; зазоры Δ₁ и Δ₂; длина l экранов; превышение а₁ экранов над окружностью 3; расстояние a₂ между экранами и окружностью 4; направление ω вращения колеса; направление V движения воздуха.

Способ смазывания зубчатого колеса реализуется следующим образом. Смазываемое зубчатое колесо передачи, размещенной в закрытом корпусе (не показано), состоит из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2; окружность вершин зубчатого венца - 3 (радиусом R_b), окружность оснований зубчатого венца - 4 (радиусом R_o), высота зубьев - h, ширина зубчатого венца - В. По ходу вращения (ω) колеса, после зоны зацепления колеса с парным зубчатым колесом передачи, со стороны окружности 3 вершин зубчатого венца расположены, вдоль ширины В зубчатого венца и с зазором Δ₁ относительно окружности 3, сопла 5, соединенные между собой патрубком-распределителем 6 и связанные совместно посредством подводящего патрубка 7 с вентилятором (не показан), который подает на сопла 5 воздух изнутри корпуса передачи (не показано). Сопла 5 ориентированы радиально колесу. На участке расположения сопел 5 со стороны торцов колеса расположена пара плоских экранов 8 и 9, укрепленных на неподвижном относительно вращающегося (ω) колеса основании 10, параллельно торцам колеса, с зазорами Δ₂ относительно них, позволяющими колесу свободно вращаться относительно экранов. По своей длине экраны перекрывают величину ширины одной впадины зубчатого венца и толщину пару зубьев 2, образующих эту впадину (как минимум по половину толщины каждого зуба). По высоте торцевые экраны превышают окружность 3 вершин зубчатого венца на величину a₁, а между экранами и окружностью 4 оснований зубчатого венца - расстояние a₂, образующее зазор между ними. В процессе смазывания порошкообразный смазочный материал подается (не показано) на трущиеся поверхности зубьев вращающегося колеса - в зону зацепления данного зубчатого колеса с парным зубчатым колесом. После выхода - при вращении ω колеса - из зоны зацепления зубчатый венец с зубьями 2 подвергается обдуву потоком воздуха из сопел 5 (показано стрелками, направление воздуха - V). Воздушный поток из сопел 5 направлен вдоль высоты h зубьев 2, радиально колесу - в сторону оснований впадин зубчатого венца, разрыхляя осевший на поверхности оснований зубчатого венца порошкообразный смазочный материал и выдувая его в стороны торцов колеса. Воздушный поток оптимизирован торцевыми экранами 8 и 9, ограждающими воздушный поток с боков и направляя его в сторону оснований впадин зубчатого венца; воздушный поток при этом оптимизируется, особенно при высоких (h) зубьях. Воздух выходит из областей оснований впадин зубчатого венца через зазоры между торцевыми накладками (8 и 9) и окружностью 4 оснований зубчатого венца - величиной а₂.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ смазывания зубчатого колеса предотвращает накапливание порошкообразного смазочного материала на поверхностях оснований впадин зубчатого венца колеса и тем самым предотвращает уменьшение необходимого осевого зазора. Это повышает качество смазывания зубчатого колеса и предотвращает заклинивание сопряженных зубчатых передачи. Это повышает надежность работы зубчатого колеса и зубчатой передачи в целом.