ШЕСТЕРЕННЫЙ МАСЛЯНЫЙ НАСОС С НАРУЖНЫМ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к двигателестроению, а именно, к шестеренному масляному насосу с наружным зацеплением, и может быть использована в системах смазки двигателей, коробок передач и других агрегатов трансмиссии.
Из уровня техники известен шестеренный масляный насос с наружным зацеплением (а.с. СССР №1397625 23.05.1988). Насос содержит корпус с двумя торцовыми крышками, в котором выполнены цилиндрические расточки, в которых размещены ведущая и ведомая шестерни. Цапфы ведущей шестерни установлены в подшипниках скольжения, размещенных в отверстиях (опорах) торцовых крышек корпуса с возможностью свободного вращения вокруг оси шестерни. Ведомая шестерня установлена свободно в подшипниковой втулке на оси. Ось установлена своими обоими концами в расточках торцовых крышек корпуса насоса.
К недостаткам такого насоса можно отнести необходимость использования подшипниковой втулки, что усложняет и удорожает конструкцию, а также гидравлические утечки.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании шестеренного масляного насоса простой и надежной конструкции с достаточным ресурсом. Технический результат заключается в обеспечении достаточно малого коэффициента трения и дополнительного охлаждения в паре трения «ведомая шестерня-ось ведомой шестерни» при уменьшении количества деталей конструкции и упрощении изготовления насоса.
Данная задача решается тем, что шестеренный масляный насос с наружным зацеплением содержит ведущую шестерню, установленную без возможности проворота на валу, концы которого размещены в подшипниках скольжения, и ведомую шестерню, свободно посаженную на оси. Согласно полезной модели новым является то, что посадочная цилиндрическая поверхность ведомой шестерни и рабочая цилиндрическая поверхность оси находятся в непосредственном контакте, а ведомая шестерня со стороны посадочной цилиндрической поверхности имеет маслонакопительный паз, выходящий на рабочую цилиндрическую поверхность оси ведомой шестерни. Маслонакопительный паз выполнен таким образом, что при работе насоса обеспечивается заполнение паза маслом из масляной полости насоса.
С точки зрения технологичности масляного насоса такая конструкция позволяет использовать одинаковый диаметр ведомой и ведущей шестерен, а следовательно, применить в качестве ведомой и ведущей шестерни абсолютно идентичную деталь.
Поэтому, с целью унификации, предпочтительно выполнение ведущей и ведомой шестерен одинаковыми.
Также предпочтительно, чтобы ось ведомой шестерни была установлена в корпусе насоса жесткой посадкой одного своего конца в расточку, выполненную в корпусе насоса.
Такая установка оси позволяет упростить изготовление насоса за счет отсутствия необходимости обеспечивать высокую точность деталей корпуса (чтобы выдержать межосевое расстояние между опорами), а также отсутствия необходимости при сборке центрировать расточки под ось.
Предпочтительно, в целях получения равномерности износа в процессе эксплуатации, применение равнотвердых материалов для изготовления оси 15 и шестерен.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 - показан 3D вид масляного насоса в сборе в состоянии разнесения по отдельным деталям.
На фиг. 2 - показан 3D вид ведомой шестерни в сборе с осью.
На фиг. 3 - показан 3D вид ведомой шестерни.
На фиг. 4 - показан вид сбоку на масляный насос в сборе без крышки.
На фиг. 5 - показана область А на фиг. 4 в укрупненном виде.
Осуществление полезной модели
Масляный насос содержит корпус 1 с торцовой крышкой 2, соединенные стяжными болтами и образующими масляную полость. В цилиндрических расточках корпуса 1 размещены ведущая 3 и ведомая 4 шестерни, имеющие наружные зубья и находящиеся в зацеплении с образованием полостей всасывания 5 и нагнетания 6 масла. В корпусе 1 имеется отверстие подвода масла 7 к полости всасывания 5. В крышке 2 имеется отверстие отвода масла 8 из полости нагнетания масла 6.
Ведущая шестерня 3 посажена на вал привода насоса 9, установленный своими концами для свободного свободного вращения в подшипники скольжения 10, которые запрессованы в посадочные соосные торцовые отверстия -отверстие 11 в корпусе 1 и отверстие 12 в крышке 2. От проворота на валу 9 ведущую шестерню 3 удерживает шарик 13, размещенный в выполненных под него углублении (на фигурах не обозначено) на валу 9 и соответствующем шпоночном пазе (на фигурах не обозначен) на ведущей шестерне 3.
Ведомая шестерня 4 установлена свободно на оси 14 (параллельно валу 9) с возможностью вращения. Ось ведомой шестерни 14 одним своим концом жестко посажена в расточку 15, выполненную в торцовой стенке корпуса 1. Другой конец оси 14 (со стороны торцовой крышки 2) остается не закрепленным. Такая конструкция обеспечивает некоторую податливость оси 14 и способствует предотвращению заклинивания шестеренного зацепления, а также более проста технологически.
При этом цилиндрическая посадочная поверхность 16 ведомой шестерни 4 и рабочая цилиндрическая поверхность 17 оси 14 находятся в непосредственном контакте (без промежуточных деталей), образуя пару трения.
Ведущая 3 и ведомая 4 шестерни установлены соответственно на валу 9 и оси 14 с возможностью небольшого осевого смещения, которое ограничивается параллельными между собой внутренними плоскими поверхностями корпуса 1 и крышки 2. Т.е. между корпусом и боковыми поверхностями шестерен 3 и 4 имеется некоторый зазор. Кроме того, на поверхности корпуса 1 выполнены два углубления 18, служащих в качестве масляных емкостей для подвода масла к боковым поверхностям шестерен 3 и 4 при их вращении с целью образования масляной пленки в местах соприкосновения поверхностей шестерен 3 и 4 и корпуса 1.
На ведомой шестерне 4 со стороны ее посадочной поверхности 16 имеется маслонакопительный паз 19, поверхность 20 которого вместе с цилиндрической рабочей поверхностью 17 оси 14 образуют маслонакопительную полость 21. Причем паз выполнен таким образом, что образованная полость 21 имеет масляное сообщение с масляной полостью насоса через зазоры между ведомой шестерней 4 и корпусом 1 и крышкой 2, а также через углубления 18.
Технологически такой паз легко получается при помощи протяжки. В целях унификации применяемых шестерен паз 19 на ведомой шестерне 4 выполнен таким же как и шпоночный паз на ведущей шестерне 3.
Шестерни 3 и 4 могут быть изготовлены из стали, в т.ч. из материалов, полученных методом порошковой металлургии. Ось 14 изготовлена из стали. Предпочтительно, в целях получения равномерности износа в процессе эксплуатации, применение для изготовления оси 14 и шестерен равнотвердых материалов.
При функционировании привод масляного насоса 1 может осуществляться, например, от промежуточного вала коробки передач. Вал привода насоса 9 вращается вместе с ведущей шестерней 3, одновременно приводя во вращение на оси 14 и ведомую шестерню 4. При этом, масло через отверстие 7 сначала поступает в полость всасывания 5, далее при вращении шестерен масло подается в полость нагнетания 6 и далее в отверстие отвода масла 8 из полости нагнетания 6, при этом через зазоры заполняя углубления 18. При вращении ведомой шестерни 4, масло из углублений 18 или через зазоры между ведомой шестерней 4 и корпусом 1 и крышкой 2 из полостей всасывания 5 и нагнетания 6, в зависимости от текущего положения паза 19, поступает в полость 21, через которую непрерывно подводится к цилиндрической рабочей поверхности 17 оси 14. Таким образом, между двумя трущимися поверхностями - посадочной поверхностью 14 ведомой шестерни 4 и наружной рабочей поверхностью 17 оси 14 - образуется масляная пленка. В результате существенно снижается коэффициент трения и обеспечивается дополнительное охлаждение, что препятствует перегреву и возможному свариванию трущихся поверхностей.