СПОСОБ СМАЗЫВАНИЯ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА
METHOD OF GEAR WHEEL LUBRICATION

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом.
Известен способ смазывания зубчатой передачи магнитопорошковым методом, заключающийся в подаче посредством магнитного поля магнитоактивного порошкообразного смазочного материала на трущиеся при вращении колеса поверхности зубьев его зубчатого венца, в зону зацепления колеса с парным зубчатым колесом передачи, размещенной в закрытом корпусе, см., например, «Дроздов Ю.Н. и др. Трение и износ в экстремальных условиях: Справочник / Ю.Н. Дроздов, В.Г. Павлов, В.Н. Пучков. - Машиностроение, 1986. - 224 с.: ил. - (Основы проектирования машин)», стр. 131.
Недостаток данного способа смазывания состоит в том, что зубчатые венцы колес передачи изготавливают для образования магнитоактивной цепиω из ферромагнитного материала. Поэтому магнитоактивный смазочный материал оседает не только на трущихся поверхностях зубьев, но также и на других поверхностях зубьев, в смазывании не нуждающихся, в частности торцевых поверхностях зубьев. Это ухудшает качество процесса смазывания колеса. Кроме того, порошкообразный смазочный материал, оседая и накапливаясь в зонах оснований впадин зубчатого венца, уменьшает величину необходимого осевого зазора, что может привести к заклиниванию сопряженных парных зубчатых колес и выходу их из строя. Это снижает надежность работы колеса.
В качестве прототипа взят вышеописанный аналог.
Изобретением решается задача повышения качества процесса смазывания и повышения надежности работы колеса в передаче.
Для этого способ смазывания зубчатого колеса включает подачу посредством магнитного поля магнитоактивного порошкообразного смазочного материала на трущиеся при вращении колеса поверхности зубьев его зубчатого венца, в зону зацепления колеса с парным зубчатым колесом передачи, размещенной в закрытом корпусе. Причем вышедшие при вращении колеса основания впадин зубчатого венца подвергают обдуву, как минимум, одной струей воздуха из сопла, устанавливаемого неподвижно относительно вращающегося колеса, со стороны одного из торцов зубчатого венца, с зазором относительно торца колеса и ориентированного перпендикулярно ему. Воздух для создания струи забирают изнутри корпуса передачи. На торцах зубьев зубчатого венца укрепляют пару кольцевых накладок из диамагнитного материала. Наружные диаметры обеих накладок задают равными друг другу. Внутренние диаметры обеих накладок задают большими диаметра окружности оснований зубчатого венца. Внутренний диаметр накладки со стороны торца зубчатого венца, противоположного торцу зубчатого венца, у которого расположено сопло, задают большим, чем внутренний диаметр другой накладки.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса с местным разрезом - вид с торца (фиг. 1) и разрез этого фрагмента - вид сбоку (фиг. 2).
b
o
H
1
2
1
2
На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 2, окружность 3 вершин зубчатого венца, окружность 4 оснований зубчатого венца, кольцевые накладки 5 и 6, сопло 7; радиус R окружности вершин зубчатого венца; радиус R оснований зубчатого венца; ширина B зубчатого венца; высота h зубьев; наружный радиус R кольцевых накладок; внутренние радиусы R и R кольцевых накладок; расстояния b и b от окружности 4 до кольцевых накладок; толщина а кольцевых накладок; направление ω вращения колеса; направление V движения воздушного потока.
b
o
н
1
2
o
1
2
2
1
1
1
2
a
Способ смазывания реализуется следующим образом. Смазываемое зубчатое колесо передачи, размещенной в закрытом корпусе (не показано) состоит из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2, выполненными из ферромагнитного материала (из ферромагнитного материала выполнено и тело 1 колеса - для создания непрерывной магнитной цепи); окружность вершин зубчатого венца - 3 (радиусом R), окружность оснований ωзубчатого венца - 4 (радиусом R), ширина зубчатого венца - B, высота зубьев - h. На торцах зубчатого венца укреплена пара кольцевых накладок - 5 и 6, выполненных из диамагнитного материала, например - пластмассы, толщина накладок - . Наружный радиус накладок R; внутренние радиусы накладок R и R - больше радиуса окружности R оснований зубчатого венца, между внутренними периметрами накладок и окружностью 4, по радиусу колеса, - расстояния b и b, причем расстояние b больше, чем b. После зоны зацепления вращающегося (ω) колеса, со стороны накладки 6 расположено сопло 7, с зазором Δ относительно колеса (относительно накладки 6); сопло расположено перпендикулярно торцу колеса и направлено параллельно торцу колеса и направлено параллельно ширине B зубчатого венца, ось сопла направлен в середину расстояния b (зазора между накладкой 6 и окружностью 4 оснований зубчатого венца. Струя из сопла 7 направлена по направлению V (показано стрелками), ось струи расположена с зазором Δ относительно окружности 4. Воздух для создания струи берется изнутри закрытого корпуса передачи (не показано).
2
1
2
При работе колеса в режиме смазывания, магнитоактивный порошкообразный смазочный материал наносится посредством магнитного поля (не показано) на трущиеся поверхности зубьев 2 колеса (на их боковые поверхности, нуждающиеся в смазывании). Кольцевые накладки 5 и 6, выполненные из диамагнитного материала (например - пластмассы), экранируют торцы зубьев 2, не нуждающиеся в смазывании, от осаждения на них магнитоактивного смазочного материала. В процессе смазывания порошкообразный смазочный материал осаждается также и на поверхностях оснований впадин зубчатого венца. После выхода, при вращении ω колеса, из зоны зацепления с парным зубчатым колесом, зоны впадин зубчатого венца подвергаются обдуву струей воздуха, подаваемого из сопла 7. Струя воздуха направлена параллельно ширине B зубчатого венца, с зазором Δ относительно окружности 4 оснований зубчатого венца. Проходя через зазоры b и b между накладками 5 и 6, струя воздуха сдувает осевший на поверхности оснований зубчатого венца порошкообразный смазочный материал; не удаленный струей воздуха смазочный материал взрыхляется этой струей и самоудаляется из зон оснований зубчатого венца - при дальнейшем вращении (ω) колеса.
По сравнению с прототипом, предлагаемый способ смазывания позволяет осуществлять смазывание только тех поверхностей (боковых поверхностей зубьев), которые нуждаются в смазывании, за счет наличия кольцевых накладок 5 и 6, выполненных из диамагнитного материала. А обдув струей воздуха из сопла 7 поверхностей оснований впадин зубчатого венца позволяет удалять из областей оснований осевший порошкообразный смазочный материал и обеспечить сохранение требуемого осевого зазора, что предотвращает опасность заклинивания сопряженных парных зубчатых колес. Это позволяет повысить качество процесса смазывания и обеспечить надежную работу колеса в передаче.