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, содержащего 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 внутренним кольцом в поверхности тела колеса выполнен вырез, концентрический относительно колеса; поверхности выреза наклонены от внутренних поверхностей навстречу друг другу. В нижней части выреза, по его окружности, в теле колеса выполнены сквозные отверстия, снабженные снаружи выливными насадками. Под насадками расположен приемный лоток, концентрический относительное колеса, дно лотка выполнено наклонным, в нижней части дна лотка, по окружности лотка, расположены сливные патрубки, соединенные с входным отверстием насоса; а выходное отверстие насоса соединено с питающим патрубком форсунки.

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

На чертеже показаны: форсунка 1, питающий патрубок 2 форсунки (1), шестерня 3, ступица 4 колеса, тело 5 колеса, венцовое колесо 6, зубчатый венец с зубьями 7, кольцо 8, торец 9 венцового колеса (6), кольцо 10, внутренняя поверхность 11 тела (5) колеса, поверхности 12 и 13 выреза, сквозное отверстие 14, выливная насадка 15, приемный лоток 16, основание 17, дно 18 лотка (16), сливной патрубок 19, муфта 20; диаметр Д_ш шестерни (3); диаметр Д₁ внутренней окружности венцового колеса (6); высота h₁ зубьев 7 зубчатого венца колеса; технологический зазор a; наружный диаметр Д₂ внутреннего кольца (8); зазор Δ между шестерней (3) и кольцом (8); высота кольца 8; превышение h₂ колец (8 и 10) над высотой венцового колеса (6); направление V₁ подачи смазочного материала из форсунки (1), направление V₂ слива смазочного материала в лоток (16); направление V3 подачи смазочного материала на насос; зазор Δ между шестерней (3) и кольцом (8).

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 в поверхности 11 колеса выполнен вырез, концентрический относительно колеса, поверхности 12 и 13 которого наклонены в направлениях от внутренних поверхностей кольца 8 и венцового колеса 6 - навстречу друг другу. В нижней части выреза, по его окружности, в теле 5 колеса выполнены сквозные отверстия 14, снабженные снаружи выливными насадками 15. Под насадками 15 расположен приемный лоток 16, концентрический относительно колеса; дно 18 лотка выполнено наклонным, к нижней части дна присоединены сливные патрубки 19 (посредством муфт 20), соединенные с входным отверстием насоса, подающего смазочный материал посредством питающего патрубка 2 на форсунку 1 (укрепленную на основании 17 неподвижно вращающегося зубчатого 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, поверхности 12 и 13 и профильная поверхность зубчатого венца колеса с зубьями 7 образуют совместно масляную ванну. Верхняя часть ванны (верхние части колец 8 и 10) не позволяют смазочному материалу, подаваемого из форсунки 1, попадать на несмазываемые поверхности зубчатого колеса (его венцовое колесо и др.). Кольцо 8 не позволяет смазочному материалу попадать на поверхность 11 тела вне зоны зацепления шестерни и колеса. Нижние части ванны - наклонные поверхности 12 и 13 - позволяют собирать смазочный материал, стекший со смазываемых поверхностей, шестерни и колеса - посредством лотка 14, и через сквозные отверстия 14 направлять (V₂) его в лоток 16, откуда он по патрубку 19 поступает (V₃) на насос, подающий (V₁) собранный смазочный материал - посредством питающего патрубка 2 на форсунку 1.

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.