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 Α.Α., 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 пара кольцевых вставок, имеющих в своем поперечном сечении вид прямоугольных треугольников, направленных вершинами друг к другу. Между этими кольцами вставками в поверхности тела колеса выполнена канавка, концентрическая относительно колеса. По окружности канавки в ее центре выполнен в теле колеса ряд сквозных отверстий, снабженных на выходе из колеса выливными насадками. Под выливными насадками расположен приемный лоток, концентрический относительно колеса и укрепленный на основании неподвижно в пространстве относительно вращающегося колеса. Дно лотка выполнено наклонным, нижняя часть которого снабжена выливными патрубками, соединенными с входным отверстием насоса.

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 7, кольцо 8, торец 9 венцового колеса (6), кольцо 10, внутренняя поверхность 11 тела (5) колеса, кольцевые вставки 12 и 13, канавка 14, сквозное отверстие 15, выливная насадка 16, приемный лоток 17, основание 18, дно 19 лотка (17), выливной патрубок 20, соединительная муфта 21; 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 кольца (8), зазор Δ₁ между шестерней (3) и кольцом (8), высота b кольца (8), превышение h₂ колец (8 и 10) над венцовым колесом (6), направление V₁ подачи смазочного материала из форсунки (1), направление V₂ слива смазочного материала, направление V₃ подачи смазочного материала на насос, зазор Δ₂ между шестерней (3) и верхом кольцевых вставок (12 и 13).

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 а. 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 b, 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 пара кольцевых вставок 12 и 13, имеющих в своем поперечном сечении вид прямоугольных треугольников, направленных своими вершинами друг к другу; между этими вставками в поверхности 11 тела 5 колеса выполнена кольцевая канавка 14, концентрическая относительно колеса; по окружности канавки в ее дне выполнен ряд сквозных отверстий через тело 5 колеса, на выходе снабженных выливными насадками 16; под насадками расположен приемный лоток 17, концентрический относительно колеса и жестко укрепленный на основании 18, неподвижном относительно вращающегося колеса; дно 19 лотка выполнено наклонным; нижняя часть дна лотка снабжена выливными патрубками 20, подсоединенными к лотку муфтами 21 и связанными с входным отверстием насоса. Форсунка 1 укреплена жестко на основании 18, неподвижном относительно вращающегося колеса, а между шестерней 3 и поверхностью 11 колеса выполнен зазор Δ₂.

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 расположены выше уровня венцового колеса 6 на величину h₂. Кольца 8 и 10, верхние поверхности кольцевых вставок 12 м 13 и профильная поверхность зубчатого венца колеса образуют совместно масляную ванну. Верхняя часть ванны (кольцо 10 и верхняя часть кольца 8) не позволяет смазочному материалу, поступающему в зону смазывания из форсунки 1, попадать на несмазываемые поверхности зубчатого колеса (венцовое колесо и др.). Кольцо 8 не позволяет смазочному материалу растекаться на участки поверхности тела колеса вне зоны смазывания (зоны зацепления шестерни и колеса). Нижняя часть масляной ванны позволяет (за счет наличия уклона кольцевых вставок 12 и 13) собирать смазочный материал, стекший со смазываемых поверхностей и - через отверстия 15 - подавать его (V₂) в лоток 17, откуда он по патрубкам 20 поступает (V₃) на насос, подающий (V₁) смазочный материал на форсунку 1, которая жестко укреплена на неподвижном основании 18 (аналогично лотку 17), а между шестерней 3 и кольцевыми вставками 12 и 13 задается зазор Δ₂.

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