Результат интеллектуальной деятельности: СМАЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

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

Известно смазочное устройство зубчатой передачи, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, в которую погружено нижерасположенное зубчатое колесо передачи, находящееся в парном зацеплении с вышерасположенным зубчатым колесом, - см., например, «Гузенков П.Г. детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1986. - 359 с: ил.», стр. 214.

Недостаток данного смазочного устройства состоит в том, что смазывание сопряженных зубьев парных колес осуществляется смазочным материалом, захваченным боковыми поверхностями зубьев нижерасположенного зубчатого колеса, погружаемых при вращении этого колеса в масляную ванну, а количество этого захваченного материала может быть недостаточным для осуществления требуемого качества смазывания; кроме того, часть смазочного материала, захваченного боковыми поверхностями зубьев при перемещении этих зубьев из масляной ванны в зону зацепления парных зубьев, стекает с боковых поверхностей зубьев под действием силы тяжести, а также теряется за счет действия на смазочный материал центробежных сил.

В качестве прототипа взято смазочное устройство, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, расположенную в корпусе передачи, и в которую погружено нижерасположенное зубчатое колесо, находящееся в парной зацеплении с вышерасположенным зубчатым колесом - см. «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.

Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания.

Для этого смазочное устройство зубчатой передачи содержит масляную ванну с жидким смазочным материалом, расположенную в корпусе передачи, и в которую погружено нижерасположенное зубчатое колесо передачи. С обоих торцов нижерасположенного зубчатого колеса, со стороны его выхода при вращении из ванны, выше верхнего уровня масляной ванны расположена пара скребков, расположенных выше верхнего уровня ванны; скребки жестко укреплены на корпусе передачи, неподвижно относительно вращающегося колеса, с прилеганием к его торцам по всей своей длине; нижние концы скребков расположены на вертикальной плоскости симметрии колеса, а сами скребки в своей проекции на торцы колеса имеют вид дуг, изогнутых в сторону зубчатого венца колеса; верхние концы скребков подведены к началу зоны зацепления парных колес; скребки в поперечном сечении имеют Г-образный вид, при этом одни полки скребков прилегают под прямым углом к торцам колеса, а другие полки этих скребков параллельны этим торцам с минимальным зазором относительно этих торцов и направлены в сторону зубчатого венца; верхние концы скребков в области начала зоны зацепления выполнены с уширением вертикальных полок, с перекрытием ими этой зоны по вертикали; а в конце верхних частей скребков просветы между полками скребков и торцами венцов обоих колес перекрыты плоскими скребками, прилегающими к торцам венцов и жестко укрепленных на полках Г-образных скребков неподвижно относительно вращающихся колес.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена зубчатая передача со смазочным устройством - вид с торцов колес.

На чертеже показаны: масляная ванна с жидким смазочным материалом 1; верхний уровень 2 смазочного материала ванны; корпус 3 передачи; нижерасположенное зубчатое колесо 4, установленное на валу 5 и состоящее из тела 6 и зубчатого венца 7; парное зубчатое колесо 8, установленное на валу 9 и состоящее из тела 10 и зубчатого венца 11; плоскость 12 расположения валов 5 и 9; скребок 13; расстояние h от скребка до верхнего уровня 2 смазочного материала ванны 1; окружность 14, описываемая точками соприкосновения торца тела 6 колеса 4 с верхним уровнем 2 масляной ванны 1; зона зацепления А зубьев сопряженных колес 4 и 8; полки 15 и 16 скребка 13; уширения 17 полок (16) скребков (13); плоские скребки 18; направления вращения колес 4 и 8 - ω₁ и ω₂.

Смазочное устройство зубчатой передачи состоит из масляной ванны с жидким смазочным материалом 1, имеющим верхний уровень 2, расположенной в корпусе 3 передачи; в ванну погружено нижерасположенное зубчатое колесо 4, установленное на валу 5, состоящее из тела 6 и зубчатого венца 7 и находящееся в зацеплении с парным зубчатым колесом 8, установленным на валу 9 и состоящим из тела 10 и зубчатого венца 11; валы 5 и 9 обоих колес расположены в вертикальной плоскости 12 друг относительно друга. С обоих торцов колеса 4, со стороны выхода этого колеса из масляной ванны, расположена пара скребков 13, жестко укрепленных на корпусе 3 передачи, неподвижно относительно вращающегося колеса 4, с прилеганием к торцам колеса по всей своей длине; скребки 13 расположены выше (h) верхнего уровня 2 смазочного материала ванны 1 и нижних точек окружностей 14, описываемых точками соприкосновения поверхностей торцов тела 6 колеса 4 с верхним уровнем 2 смазочного материала ванны. Нижние концы скребков расположены на вертикальной плоскости симметрии 12 колеса 4, а сами скребки в своей проекции на торцевые поверхности колеса 4 имеют вид дуг, изогнутых в сторону зубчатого венца 7 этого колеса. Верхние концы скребков 13 подведены к началу зоны зацепления А зубьев сопряженных парных зубчатых колес (4 и 8). Скребки в своем поперечном сечении имеют Г-образный вид, при этом одни полки (15) скребков прилегают под прямым углом к торцам колеса, а вторые (916) - параллельны этим торцам с минимальным зазором относительно торцов и направлены в сторону зубчатого венца 7. Верхние концы полок 16 скребков 13 выполнены с уширением (17) полок 16 в области начала зоны зацепления А, с перекрытием по вертикали этой зоны. А в конце верхних частей скребков 13 просветы между полками скребков 13 и торцами зубчатых венцов 7 и 11 колес 4 и 8 перекрыты плоскими скребками 18, прилегающими к этим торцам под прямым углом и жестко укрепленными на скребках 13, неподвижно относительно вращающихся колес (4 и 8).

Работает данное смазочное устройство следующим образом. Смазывание трущихся поверхностей зубьев парных сопряженных зубчатых колес осуществляется за счет смазочного материала, захваченного боковыми поверхностями зубьев нижерасположенного колеса при его вращении в смазочном материале ванны 1. Однако количество захватываемого смазочного материала может быть недостаточным для осуществления оптимального режима смазывания. Кроме того, в процессе проворачивания (ω₁) колеса 4, смазочный материал, захваченный из масляной ванны, стекает с боковых поверхностей зубьев - под действием силы тяжести и под действием центробежной силы. Однако в процессе проворачивания колеса 4 в масляной ванне, смазочный материал захватывается также и его торцевыми поверхностями, погружаемыми в ванну - торцами зубьев зубчатого венца и частями поверхностей торцов тела 6 колеса (в пределах между окружностью впадин зубчатого венца и окружностью 14, описываемой точками соприкосновения поверхностей торцов тела 6 с верхним уровнем 2 смазочного материала ванны. Этот захваченный материал бесцельно перемещается по окружности торцов колеса, стекая по ним вниз; при этом происходит запыление и окисление этого смазочного материала окружающим воздухом. Однако этот захваченный торцевыми поверхностями колеса смазочный материал можно использовать для смазывания трущихся боковых (рабочих) поверхностей зубьев колеса. Этот смазочный материал захватывается с торцевых поверхностей торцов колеса посредством скребков 13 и переносится в зону зацепления А зубьев парных колес 4 и 8. Наличие полок 15, перпендикулярных торцам колеса, позволяет осуществлять смещение захваченного торцами колеса смазочного материала в сторону зубчатого венца 7 и в итоге - в зону трения сопряженных зубьев; наличие полок 16 не позволяет стекать захваченному смазочному материалу на торцы колеса 4; выполнение минимального зазора между полками 16 и торцами колеса 4 способствует смещению смазочного материала в сторону венца 7; а наличие уширения 17 и плоских скребков 18, перекрывающих зазоры между полками скребка 13 и торцами колес 4 и 8, способствует смещению захваченного и перенесенного наверх смазочного материала в зону зацепления А и не перемещаться этому смазочному материалу далее по ходу вращения колеса 4, мимо зоны зацепления А.

По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция смазочного устройства позволяет увеличить количество смазочного материала, подаваемого в зону трения сопряженных зубьев парных колес, тем самым повышая количество их смазывания. Кроме того, предотвращается ненужное перемещение смазочного материала по окружности колеса торцами его зубчатого венца и тела. Снижается смачиваемая поверхность колеса, тем самым уменьшается загрязнение и окисление смазочного материала окружающим воздухом, что позволяет сохранять качество смазочного материала.