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 смазочного 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.

Недостатки прототипа - те 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 неподвижного в пространстве. 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 второе (внутреннее) кольцо с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру венцового колеса; высота этого кольца по верху равна высоте внутреннего кольца. Между внутренними поверхностями венцового колеса и внутреннего кольца на поверхности тела колеса укреплена пара равновеликих кольцевых накладок, имеющих в поперечном сечении вид прямоугольных треугольников, вершинами направленными друг к другу; между кольцевыми накладками в поверхности тела колеса выполнена канавка, концентрическая по отношению к колесу; в теле колеса по окружности центра канавки выполнен ряд сквозных отверстий, на выходе снабженных выливными насадками, к которым подсоединены патрубки, соединенные с выходным 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, жестко укрепленное на основании 6 неподвижно в пространстве; венцовое колесо 7, зубчатый венец с зубьями 8, кольцо 9, торец 10 венцового колеса (7); кольцо 11, внутренняя поверхность 12 тела (5) колеса; кольцевые вставки 13 и 14; канавка 15; сквозное отверстие 16; выливная насадка 17; патрубок 18; муфта 19; диаметр Д_ш шестерни (3); диаметр Д₁ внутренней окружности венцового колеса (7); высота h₁ зубьев (8) зубчатого венца колеса; технологический зазор а; наружный диаметр Д₂ кольца (9); зазор Δ₁ между шестерней (3) и кольцом (9); высота в кольца (9), превышение h₂ колец (9 и 11) над венцовым колесом (7); направление V₁ подачи смазочного материала из форсунки (1); направление V₂ поступления смазочного на насос; зазор Δ₂ между шестерней (3) и верхом кольцевых вставок (13 и 14).

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 зубчатым венцом 8 зубчатого колеса внутреннего зацепления. Зубчатое колесо состоит из ступицы 4, тела 5 в виде диска, жестко укрепленного на основании 6 неподвижно в пространстве, венцового колеса 7 с внутренним диаметром Д₁ и зубчатого венца 8 с зубьями высотой h₁; между внутренним торцом зубчатого венца 8 и внутренней поверхностью 12 тела 5 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 9 шириной в, превышающей ширину венцового колеса 7 на величину h₂. На торце 10 венцового колеса 7 перпендикулярно ему установлено кольцо 11 с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру Д₁ венцового колеса 7; высота кольца 11 равна величине h₂. Между внутренними поверхностями венцового колеса 7 и кольца 9 на внутренней поверхности 12 тела 5 колеса укреплена пара равновеликих кольцевых накладок 13 и 14, имеющих в своем поперечном сечении вид прямоугольных треугольников, вершинами направленных друг к другу; между кольцевыми накладками (13 и 14) в поверхности (12) тела (5) колеса выполнена канавка 15, концентрическая по отношению к колесу; в теле (5) колеса по окружности центра канавки (15) выполнен ряд сквозных отверстий 16, на выходе из тела 5 снабженных выливными насадками 17, к которым подсоединены патрубки 18 (посредством муфт 19), соединенные с входным отверстием насоса.

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 9 и 10, которые своими верхними частями, расположенными выше уровня венцового колеса 7, на величину h₂. Кольцо 9, верхние поверхности кольцевых вставок 13 и 14 и профильная поверхность зубчатого венца колеса (с зубьями 8) образуют совместно масляную ванну. Верхняя часть ванны (верхние части колец 9 и 10) не позволяет смазочному материалу попадать на несмазываемые поверхности зубчатого колеса (венцовое колесо и др.); кольцо 9 не позволяет попадать смазочному материалу на участки тела колеса вне зоны зацепления колеса с шестерней. Нижние части масляной ванны позволяют (за счет наличия уклонов ее дна - кольцевых вставок 13 и 14) собирать стекший со смазываемых поверхностей шестерни и колеса смазочный материал и через канавку 15 и через отверстия 16 и патрубки 18 направить его (V₂) к насосу, который посредством патрубка 2 питает форсунку 1. Между шестерней 3 и вставками 12 и 13 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 позволяет повысить качество смазывания.