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 смазывания зубчатых колес передачи струнным 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 т. Т. 4, кн. II. - 3-е изд., исп. 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, содержащее 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 А.А., 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, с 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. Между внутренними поверхностями венцового колеса и внутреннего кольца на поверхности тела колеса укреплена кольцевая вставка, имеющая в поперечном сечении вид прямоугольного треугольника, вершиной направленного в сторону внутреннего кольца. В нижней части внутреннего кольца, по его периметру, выполнен ряд сквозных отверстий, к которым подсоединены патрубки, соединенные с входным отверстием насоса. Выход насоса соединен с патрубком форсунки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатой передачи (в сечении) с фрагментом смазочного устройства.

На чертеже показаны: форсунка 1, патрубок 2 форсунки (1), шестерня 3, ступица 4 колеса, тело 5 колеса, венцовое колесо 6, зубчатый венец с зубьями колеса, внутреннее кольцо 8, торец 9 венцового колеса (6), наружное кольцо 10, внутренняя поверхность 11 тела (5) колеса, кольцевая вставка 12, сквозные отверстия 13, патрубок 14; 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 Δ₁ между шестерней (3) и внутренним кольцом (8), высота в кольца (8), превышение h₂ колец (8 и 10) над венцовым колесом (6), направление V₁ подачи смазочного материала из форсунки (1), направление V₂ забора смазочного материала насосом, зазор Δ₂ между шестерней (3) и верхом кольцевой вставки (12).

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 a. 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. Между внутренними поверхностями венцового колеса 6 и кольца 8 на внутренней поверхности 11 тела 5 колеса укреплена кольцевая вставка 12, имеющая в поперечном сечении вид треугольника, вершиной направленного в сторону кольца 8. В нижней части кольца 8, по его периметру, выполнен ряд сквозных отверстий 13, к которым подсоединены патрубки 14, соединенные с входным отверстием насоса (не показано). Выход насоса соединен с патрубком 2 форсунки 1.

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, верхняя поверхность кольцевой вставки 12 и профильная поверхность зубчатого венца колеса (с зубьями 7) образуют совместно масляную ванну. Верхняя часть ванны (верхние части колец 8 и 10) не позволяет смазочному материалу попадать на несмазываемые поверхности зубчатого колеса (венцовое колесо и др.), кольцо 8 не позволяет попадать смазочному материалу на участки тела колеса вне зоны зацепления колеса с шестерней. Нижние части масляной ванны позволяют (за счет наличия уклона ее дна - кольцевой вставки 12) собирать стекший со смазываемых поверхностей шестерни и колеса смазочный материал и - через отверстия 13 и патрубки 14 направить его (V₂) к насосу, который посредством патрубка 2 питает (V₁) форсунку 1. Между шестерней 3 и вставкой 12 выполнен зазор Δ₂.

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