МАСЛЯНАЯ ВАННА
OIL BATH

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в многоступенчатых зубчатых передачах с расположением валов в горизонтальной плоскости и картерным смазыванием методом погружения.
Известна конструкция масляной ванны многоступенчатой зубчатой передачи с горизонтальным расположением валов, выполненной, в частности, по развернутой схеме, содержащей корпус с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо тихоходной ступени передачи, - см., например: 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. 149, рис. 11.1, а.
Недостаток данной конструкции масляной ванны состоит в том, что смазывание зубчатых колес всех ступеней передачи осуществляется посредством погружения в смазочный материал одного нижерасположенного зубчатого колеса передачи (тихоходной ступени). При этом качество смазывания зубчатых колес остальных ступеней передачи ухудшается - по мере удаления этих колес от погруженного в смазочный материал нижерасположенного зубчатого колеса (тихоходной ступени). Это приводит к интенсификации процессов изнашивания этих зубчатых колес. Для обеспечения нормального смазывания зубчатых колес остальных ступеней передачи приходится устанавливать дополнительную смазочную шестерню на промежуточной ступени передачи (что усложняет конструкцию передачи). Или повышать уровень смазочного материала масляной ванны, при котором обеспечивается погружение в смазочный материал одного из зубчатых колес (большего диаметра) промежуточной ступени зубчатой передачи; а это приводит к необходимости увеличивать количество смазочного материала масляной ванны, что нерационально, т.к. способствует неоправданному перерасходу смазочного материала, особенно - для зубчатых передач, выполненных по развернутой схеме, при которой зубчатые колеса разных ступеней передачи достаточно далеко разнесены друг от друга в плане масляной ванны.
В качестве прототипа взята конструкция масляной ванны по патенту на изобретение РФ №2569219, кл. F16Н 57/4, опубл. 20.11.2015 г., Бюл. №32. Масляная ванна содержит корпус с жидким смазочным материалом, в который погружено нижерасположенное зубчатое колесо передачи. Причем части объема ванны, занимаемые смазочным материалом, излишним для обеспечения нормального смазывания передачи, замещены равновеликим объемом твердого материала, инертным по отношению к смазочному материалу и жестко закрепленным в корпусе ванны, а между материалом замещения и элементами передачи выполнены необходимые зазоры.
Недостаток прототипа состоит в том, что замещение объема смазочного материала осуществлено без учета конструкции зубчатой передачи, в частности без учета расположения валов передачи в горизонтальной плоскости и расположения зубчатых колес разных ступеней передачи в плане масляной ванны. А отсутствие учета этих конструктивных отличий способствует нерациональному расходованию смазочного материала и не обеспечивает требуемого качества смазывания зубчатых колес всех ступеней передачи.
Изобретением решается задача экономии смазочного материала и повышения качества смазывания зубчатых колес всех ступеней передачи.
Для этого масляная ванна многоступенчатой зубчатой передачи с горизонтальным расположением валов содержит корпус с жидким смазочным материалом, часть объема которого, излишняя для обеспечения нормального смазывания передачи, замещена вставкой из инородного материала, инертного по отношению к смазочному материалу, жестко закрепленной в корпусе ванны, с обеспечением необходимых зазоров между ней и элементами передачи. Причем вставка расположена в плане корпуса ванны с примыканием к его дну и стенкам по периметру корпуса. Верхняя поверхность вставки выполнена профильной, вогнутые участки которой эквидистантно огибают окружности и торцы нижних частей нижерасположенных зубчатых колес всех ступеней передачи. Эти вогнутые участки верхней поверхности образуют объем, достаточный для размещения в нем количества смазочного материала, обеспечивающего нормальное смазывание передачи и погружения в него нижерасположенных зубчатых колес всех ступеней передачи. Выпуклые участки верхней поверхности вставки, превышающие по высоте верхний уровень смазочного материала, выполнены с наклоном в сторону вогнутых участков этой поверхности.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: масляная ванна с трехступенчатой зубчатой передачей - вид спереди в разрезе (фиг. 1); то же - вид сверху в разрезе (фиг. 2); сечения масляной ванны - вид сбоку (фиг. 3, 4, 5).
На чертеже показаны: корпус 1 масляной ванны, жидкий смазочный материал 2, нижерасположенное зубчатое колесо 3, остальные зубчатые колеса 4, 5, 6 ступеней передачи, замещающая вставка 7; верхний уровень ВУ смазочного материала; глубина h смазочного материала.
Масляная ванна содержит корпус 1 с жидким смазочным материалом 2, верхний уровень которого - ВУ, а глубина - h. Масляная ванна обеспечивает картерное смазывание методом погружения трехступенчатую зубчатую передачу, состоящую из колес 3, 4, 5, 6. В плане корпуса ванны с прилеганием ко дну ванны и ее стенкам - по периметру ванны - расположена вставка 7 из твердого материала, инертного по отношению к смазочному материалу, жестко закрепленная в корпусе ванны. Вставка перекрывает всю площадь дна ванны, за исключением участка над нижерасположенным зубчатым колесом 3 тихоходной ступени зубчатой передачи, имеющим наибольший диаметр из всех зубчатых колес. Нижняя поверхность вставки, прилегающая ко дну корпуса ванны, и боковые ее поверхности, прилегающие к стенкам корпуса ванны, выполнены плоскими. А верхняя поверхность вставки выполнена профильной, эквидистантно огибающей нижние части окружностей колес передачи и их торцов с обеспечением зазоров относительно них. Высота участков профильной поверхности вставки и ширина вогнутых участков профиля вставки задается с условием создания объема для размещения в нем количества смазочного материала (2) достаточного для обеспечения нормального смазывания передачи и погружения в смазочный материал не только нижерасположенного зубчатого колеса 3 тихоходной ступени передачи, но и большего по диаметру колеса 5 второй (промежуточной) ступени передачи, находящегося в зацеплении с быстроходным колесом 6 третьей (быстроходной) ступени передачи. Наличие вставки 7 позволяет повысить уровень (ВУ) смазочного материала 2 ванны без увеличения количества этого смазочного материала. Выпуклые участки верхней поверхности вставки, превышающие по высоте верхний уровень смазочного материала, выполнены с наклоном в сторону вогнутых участков этой поверхности.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция масляной ванны позволяет оптимизировать ее заполнение смазочным материалом, снизить расход этого смазочного материала и повысить качество смазывания зубчатых колес передачи всех ее ступеней.