СМАЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
GEAR LUBRICATING DEVICE

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с картерным смазыванием методом погружения.
Известно смазочное устройство зубчатой передачи, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, в которую погружено нижнее зубчатое колесо передачи - см., например, «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.
Недостаток данной конструкции состоит в том, что она способна обеспечить требуемое качество смазывания для одноступенчатой зубчатой передачи, или многоступенчатой, если нижние зубчатые колеса всех ступеней передачи погружены в масляную ванну; в противном случае - для быстроходной ступени многоступенчатой передачи - требуемое качество смазывания всех зубчатых колес всех ступеней передачи обеспечено не будет, т.к. они в масляную ванну не погружены.
В качестве прототипа взята конструкция смазочного устройства многоступенчатой зубчатой передачи с нижними колесами разного диаметра, из которых нижнее колесо одной ступени (тихоходной), большего диаметра, погружено в масляную ванну, а нижнее колесо другой ступени (быстроходной), меньшего диаметра, смазывается посредством вспомогательной смазочной шестерни, погруженной в масляную ванну и находящейся в зацеплении с расположенным над ней этим колесом. - см. «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с: ил.», стр. 214, рис. 12.33, а.
Недостаток прототипа состоит в том, что боковые (рабочие) поверхности зубьев шестерни, посредством которых смазочный материал захватывается из ванны, имеют выпуклую форму (т.к. зубчатая пара колесо - шестерня - внешнего зацепления), поэтому в процессе перемещения смазочного материала из масляной ванны на зубчатый венец смазываемого колеса этот захваченный материал легко срывается с рабочих поверхностей шестерни и разбрызгивается, не достигая зубчатого венца колеса. Кроме того, хотя ширина зубчатого венца шестерни в 2÷3 раза выполняется меньше ширины зубчатого венца смазываемого колеса (для уменьшения взбалтывания смазочного материала в ванне при вращении в нем шестерни - т.к. скорость вращения смазываемого колеса быстроходной ступени и, соответственно, сопряженной с ним шестерни достаточно велики), ширина зубчатого венца шестерни может быть достаточно велика при достаточно большой ширине зубчатого венца колеса, а чем больше ширина зубчатого венца шестерни, тем больше и взбалтывание ее зубьями смазочного материала ванны. Все это ухудшает качество процесса смазывания и не обеспечивает должного смазывания трущихся элементов смазываемого зубчатого колеса. Следует заметить, что вспомогательная смазочная шестерня не испытывает силовых нагрузок, а только нагрузку, достаточную для обеспечения ее вращения, однако приходится выполнять ее достаточно широкой, особенно при достаточно большой ширине зубчатого венца смазываемого его зубчатого колеса, что нерационально.
Изобретением решается задача повышения качества смазывания.
Для этого смазочное устройство быстроходной ступени многоступенчатой зубчатой передачи с картерным смазыванием методом погружения содержит вспомогательную смазочную шестерню, состоящую из ступицы и зубчатого венца с зубьями, установленную на оси, укрепленной в корпусе передачи, погруженную в масляную ванну и находящуюся в зацеплении с расположенным над ней колесом быстроходной ступени передачи, причем в телах зубьев со стороны их набегающих боковых поверхностей выполнены вырезы - на высоту зубьев, вырезы выполнены шириной, меньшей, чем ширина зубьев, симметрично относительно их торцов, вырезы не доходят до отстающих боковых поверхностей на одинаковое расстояние по всей высоте зубьев.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: фрагмент зубчатой передачи (вид с торца передачи) - фиг. 1, фрагмент зубчатого венца вспомогательной шестерни (вид с торца) - фиг. 2, вид зуба (вид сбоку) - фиг. 3, разрез зуба (вид с вершины зуба) - фиг. 4.
1
2
1
2
На чертеже показаны: вспомогательная смазочная шестерня, состоящая из ступицы 1 и зубчатого венца с зубьями 2; ось 3; корпус 4 передачи; масляная ванна 5; колесо 6 быстроходной ступени передачи; окружность 7 впадин венца шестерни; набегающая боковая (рабочая) поверхность 8 зуба, торцы 9 зуба, отстающая боковая поверхность 10 зуба, полости 11, толщина Δ тела зуба со стороны его торцов (9), толщина Δ тела зуба со стороны отстающей боковой поверхности (10), направления вращения колеса (ω) и шестерни (ω).
1
2
Смазочное устройство зубчатой передачи включает в себя вспомогательную смазочную шестерню, состоящую из ступицы 1 и зубчатого венца с зубьями 2, установленную на оси 3, укрепленной в корпусе 4 передачи, нижние зубья шестерни погружены в масляную ванну 5, верхние зубья шестерни сопряжены с вышерасположенным смазываемым ею зубчатым колесом 6 быстроходной ступени передачи. В телах зубьев 2 шестерни со стороны их набегающих боковых поверхностей 8 выполнены вырезы - на высоту зубьев; вырезы выполнены шириной, меньшей, чем ширина зубьев и симметрично относительно торцов 9 зубьев. Вырезы не доходят до отстающих боковых поверхностей 10 зубьев. При этом в зубьях образуются полоски 11, образованные частями тел зубьев со стороны их торцов 9 (толщиной Δ) и со стороны их отстающих боковых поверхностей 10 (толщиной Δ).
1
2
Работает данное устройство следующим образом. При вращении колеса 6 (ω) им приводится во вращение (ω) и вспомогательная смазочная шестерня, которая зубьями 2 своего зубчатого венца захватывает при погружении их в масляную ванну 5 смазочный материал и перемещает его на зубья смазываемого колеса 6. Захват зубьями (2) смазочного материала из ванны осуществляется посредством полостей 11, выполненных в этих зубьях.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция смазочного устройства, а именно конструкция зубьев вспомогательной смазочной шестерни, позволяет осуществлять захват из ванны и перемещение на смазываемые зубья зубчатого колеса смазочный материал в большем количестве каждым отдельным зубом шестерни, что увеличивает количество смазочного материала, наносимого на зубья колеса. Кроме того, снижаются потери смазочного материала при его перемещении. Также появляется возможность уменьшения ширины зубчатого венца смазочной шестерни, что будет способствовать уменьшению взбалтывания смазочного материала в ванне при вращении в нем этой шестерни.