ЗУБЧАТЫЙ РЕДУКТОР
GEAR BOX

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, размещенных в закрытых корпусах - зубчатых редукторах с картерным смазыванием методом погружения.
Известна конструкция зубчатого редуктора, содержащего многоступенчатую зубчатую передачу, размещенную в закрытом корпусе с масляной ванной и смазываемую методом погружения в эту ванну нижерасположенного зубчатого колеса передачи. Для повышения жесткости элементов корпуса редуктора эти элементы снабжены усиливающими ребрами жесткости; в частности, такие ребра (вертикальные) расположены в нижней части корпуса редуктора - между приливами подшипников, в которых установлены валы передачи, и днищем корпуса. Причем эти ребра жесткости расположены снаружи корпуса передачи - см., например, «Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. Т. 3. - 5-е изд., перераб. и доп. - М: Машиностроение, 1979. - 557 с., ил.», стр. 479, рис. 1.
Недостаток данной конструкции зубчатого редуктора состоит в том, что при расположении ребер жесткости снаружи корпуса редуктора, увеличиваются габариты корпуса и площадь его наружной поверхности, выступающие части корпуса увеличивают его загрязнения в период эксплуатации, усложняют наружную очистку корпуса, ухудшают виброакустические характеристики корпуса. Кроме того, такое исполнение корпуса не соответствует современным требованиям технической эстетики.
В качестве прототипа взята конструкция зубчатого редуктора, содержащего зубчатую передачу, размещенную в закрытом корпусе с масляной ванной и смазываемую методом погружения в эту ванну нижерасположенного зубчатого колеса передачи; причем корпус снабжен ребрами жесткости, расположенными с внутренних поверхностей корпуса - см. «Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1985. - 416 с., ил.», стр. 238.
Недостаток прототипа состоит в том, что ребра жесткости, размещенные внутри корпуса редуктора, расположенные в нижней части корпуса, между приливами подшипников и днищем корпуса, перекрывают масляную ванну в плане и погружены в нее. При вращении погруженного в жидкий смазочный материал ванны нижерасположенного зубчатого колеса передачи, смазываемого методом погружения, смазочный материал перемещается внутри масляной ванны: по центру масляной ванны смазочный материал перемещается в плоскости вращения колеса - от одной стенки корпуса до другой (которые расположены перпендикулярно плоскости вращения колеса) и, упираясь в стенку корпуса, расположенную по направлению вращения колеса, меняет направление своего движения на противоположное. На пути к противоположной стенке корпуса смазочный материал обтекает стенки корпуса, на которых укреплены валы передачи и которые снабжены ребрами жесткости (расположенными внутри корпуса). Эти ребра, располагаясь на пути движения смазочного материала, препятствуют прямолинейному движению смазочного материала; смазочному материалу приходится огибать выступы ребер жесткости, изменяя направление в сторону вращающегося нижерасположенного зубчатого колеса, которое при своем вращении перемещает смазочный материал в противоположном направлении. Необходимость обтекания смазочным материалом выступов ребер жесткости, пересечение потоков смазочного материала приводят к нежелательному смешиванию этих потоков смазочного материала, вследствие чего происходит их вихревое смешивание и вспенивание, осадок на дне масляной ванны взмучивается; кроме того, ухудшается теплообмен между потоками смазочного материала при движении вдоль стенок корпуса с ребрами жесткости. Все это способствует ухудшению характеристик смазочного материала и, как следствие, ухудшает смазывание элементов зубчатой передачи.
Изобретением решается задача оптимизации движения смазочного материала в масляной ванне и повышения качества смазывания элементов зубчатой передачи.
Для этого зубчатый редуктор содержит закрытый корпус с ребрами жесткости, расположенными внутри него, и масляной ванной с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо передачи. Причем вдоль обоих торцов этого колеса параллельно им в масляной ванне с зазорами относительно ее днища и с превышением ее верхнего уровня, на ребрах жесткости укреплена пара профильных пластин, волнообразных в плане. Гребни волн расположены на ребрах жесткости с плавным огибанием их, а впадины волн обращены к стенкам корпуса между ребрами жесткости.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатый редуктор - вид спереди (фиг. 1), тот же редуктор - вид сбоку (фиг. 2), тот же редуктор - вид сверху (фиг. 3).
1
2
На чертеже показаны: корпус 1 редуктора, ребра жесткости 2, приливы 3 подшипников, масляная ванна с жидким смазочным материалом 4, проекция 5 на днище ванны погруженной в нее части зубчатого колеса, нижерасположенное зубчатое колесо 6, парное зубчатое колесо 7, профильные пластины 8; верхний уровень ВУ масляной ванны, зазоры C между профильной пластиной (8) и днищем масляной ванны, превышение h верха пластин (8) над ВУ, зазоры C между пластинами (8) и колесами (6, 7) передачи, направление вращения ω нижерасположенного зубчатого колеса (6), направление V потока смазочного материала (4), создаваемого нижерасположенным зубчатым колесом (6).
1
2
Зубчатый редуктор содержит закрытый корпус 1 с ребрами жесткости 2, расположенными внутри корпуса под приливами 3 подшипников, в которых установлены валы передачи. Внутри корпуса расположена масляная ванна с жидким смазочным материалом 4, в который погружено (5) нижерасположенное зубчатое колесо 6 передачи, находящееся в зацеплении с парным зубчатым колесом 7. На ребрах жесткости (2), вдоль плоскостей вращения зубчатых колес 6, 7 передачи, укреплена пара профильных пластин 8 с зазорами C относительно днища масляной ванны и зазорами C относительно колес 6 и 7 передачи, высота пластин превышает (h) высоту верхнего уровня (ВУ) масляной ванны. Профильные пластины 8 выполнены волнообразными в плане, гребни волн расположены на ребрах жесткости 2 с плавным огибанием их; а впадины волн обращены к стенкам корпуса 1 между ребрами жесткости.
При работе передачи нижерасположенное колесо 6, погруженное (5) в жидкий смазочный материал 4 масляной ванны при своем вращении ω, создает поток (V) смазочного материала. Этот поток, исходя от погруженной в масляную ванну части (5) колеса 6, при своем движении упирается в стенку корпуса 1, расположенную перпендикулярно ему, и раздваивается: одна часть этого потока направляется направо, а другая налево - от первоначального направления движения, задаваемого колесом 6. Огибая эту стенку, обе части этого потока, упираясь в стенки корпуса, параллельные плоскости вращения колеса 6, разворачиваются на 90° и продолжают свое движение вдоль этих стенок, на которых расположены ребра жесткости 2. Пара профильных пластин 8, маршрутизируя дальнейшее движение смазочного материала, задают плавное огибание движущемуся смазочному материалу ребер жесткости 2, предотвращая оказывание этими ребрами возмущающего воздействия на движущийся смазочный материал.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатого редуктора позволяет оптимизировать движение смазочного материала в масляной ванне при работе передачи и вращении нижерасположенного колеса, погруженного в масляную ванну. При этом снижается возмущающее воздействие ребер жесткости корпуса редуктора на движущийся смазочный материал, что повышает качество смазывания элементов передачи.