Результат интеллектуальной деятельности: СМАЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

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

Известно смазочное устройство зубчатой передачи, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, в которую погружено нижнее зубчатое колесо передачи - см., например, «Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с., ил., стр. 131, рис. 8.1».

Недостаток данной конструкции состоит в том, что она способна обеспечить требуемое качество смазывания для одноступенчатой зубчатой передачи, или многоступенчатой, если нижние зубчатые колеса всех ступеней передачи погружены в масляную ванну; в противном случае - для быстроходной ступени многоступенчатой передачи - требуемое качество смазывания всех зубчатых колес всех ступеней передачи обеспечено не будет, т.к. они в масляную ванну не погружены.

В качестве прототипа взята конструкция смазочного устройства многоступенчатой зубчатой передачи с нижними колесами разного диаметра, из которых нижнее колесо одной ступени (тихоходной), большего диаметра, погружено в масляную ванну, а нижнее колесо другой ступени (быстроходной), меньшего диаметра, смазывается посредством вспомогательной смазочной шестерни, погруженной в масляную ванну и находящейся в зацеплении с расположенным над ней этим колесом - см. «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил., стр. 214, рис. 12.33, а».

Недостаток прототипа состоит в том, что боковые (рабочие) поверхности зубьев шестерни, посредством которых смазочный материал захватывается из ванны, имеют выпуклую форму (т.к. зубчатая пара колесо-шестерня - внешнего зацепления); поэтому в процессе перемещения смазочного материала из масляной ванны на зубчатый венец смазываемого колеса этот захваченный материал легко срывается с рабочих поверхностей шестерни и разбрызгивается, не достигая зубчатого венца колеса. Кроме того, хотя ширина зубчатого венца шестерни в 2-3 раза выполняется меньше ширины зубчатого венца смазываемого колеса (для уменьшения взбалтывания смазочного материала в ванне при вращении в нем шестерни - т.к. скорость вращения смазываемого колеса быстроходной ступени и, соответственно, сопряженной с ним шестерни, достаточно велики), ширина зубчатого венца шестерни может быть достаточно велика при достаточно большой ширине зубчатого венца колеса; а чем больше ширина зубчатого венца шестерни, тем больше и взбалтывание ее зубьями смазочного материала ванны. Все это ухудшает качество процесса смазывания и не обеспечивает должного смазывания трущихся элементов смазываемого зубчатого колеса. Следует заметить, что вспомогательная смазочная шестерня не испытывает силовых нагрузок, а только нагрузка - достаточные для обеспечения ее вращения; однако, приходится выполнять ее достаточно широкой, особенно - при достаточно большой ширине зубчатого венца смазываемого его зубчатого колеса, что - нерационально.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания. Для этого смазочное устройство быстроходной ступени многоступенчатой зубчатой передачи с картерным смазыванием методом погружения содержит вспомогательную смазочную шестерню, состоящую из ступицы и зубчатого венца с зубьями, установленную на оси, укрепленной в корпусе передачи, погруженную в масляную ванну и находящуюся в зацеплении с расположенным над ней колесом быстроходной ступени передачи; причем в зубьях, со стороны обеих их боковых поверхностей, выполнены по всей высоте зубьев вырезы, меньшей ширины, чем ширина зубьев, расположенные симметрично относительно торцов зубьев и не доходящие друг до друга с образованием между собой перемычек, расположенных по осям симметрии зубьев.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатой передачи (вид со стороны торца) - фиг. 1, фрагмент вспомогательной смазочной шестерни (вид с торца) - фиг. 2, вид шестерни сбоку - фиг. 3, разрез шестерни (вид с торца) - фиг. 4, разрез шестерни (вид с вершины зуба) - фиг. 5.

На чертежах показаны: вспомогательная смазочная шестерня, состоящая из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2, ось 3 шестерни, корпус 4 зубчатой передачи, масляная ванна 5, смазываемое зубчатое колесо 6, окружность впадин 7 зубчатого венца шестерни, боковые поверхности 8 зуба, торцы 9 зуба, перемычка 10, полости 11; толщина Δ₁ тела зуба со стороны его торцов (9), толщина Δ₂ перемычки (10), направления вращения колеса (ω₁) и шестерни (ω₂).

Смазочное устройство зубчатой передачи содержит вспомогательную смазочную шестерню, состоящую из ступицы 1 и зубчатого венца с зубьями 2, установленную на оси 3, укрепленной в корпусе 4 передачи, нижние зубья шестерни погружены в масляную ванну 5, верхние зубья шестерни сопряжены с вышерасположенным зубчатым колесом 6, смазываемым ею. В зубьях шестерни, со сторон обеих их боковых поверхностей 8, выполнены по всей высоте зубьев вырезы, меньшей ширины, чем ширина зубьев, расположенные симметрично относительно торцов 9 зубьев и не доходящие друг до друга с образованием между собой перемычек 10, расположенных по осям симметрии зубьев. При этом ширина оставшихся участков боковых поверхностей (8) - Δ₁, толщина перемычек - Δ₂. В зубьях - между их частями, прилегающими к торцам 9 и перемычкам 10 - образуются полости 11.

Работает данное смазочное устройство следующим образом. При вращении колеса 6 (ω₁) вращается и сопрягается с ним вспомогательная смазочная шестерня. При вращении шестерни, ее зубья 2, погружаясь в масляную ванну, захватывают своими полостями 11 смазочный материал и, при дальнейшем вращении, наносят его на зубья смазываемого колеса 6. Устройство надежно работает при любом направлении вращения шестерни.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция смазочного устройства, в частности - конструкция зубьев вспомогательной смазочной шестерни - позволяет захватывать (и переносить) большее количество смазочного материала. Наличие двух полостей (11) - со стороны обеих боковых поверхностей зубьев - позволяет осуществлять надежное качество смазывания при любом направлении вращения колеса (ω₁) и шестерни (ω₂). Осуществление захватывания из ванны каждым отдельным зубом большей порции смазочного материала, а также обеспечения меньших потерь захваченного смазочного материала при вращении шестерни в сторону колеса, позволяет уменьшить ширину венца шестерни и, тем самым, уменьшить взбалтывание смазочного материала в ванне при вращении шестерни.