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 твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе.
Известен способ смазывания зубчатого колеса зубчатой передачи твердым смазочным материалом в порошкообразной дисперсной фазе, заключающийся в подаче этого смазочного материала на трущиеся поверхности зубьев колеса, входящего в состав зубчатой передачи, размещенной в закрытом корпусе, подача осуществляется в зону зацепления колеса с парным зубчатым колесом аэрозольным методом (в потоке воздуха) (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 в процессе смазывания порошкообразный смазочный материал оседает в областях оснований впадин зубчатого венца, уменьшая величину необходимого осевого зазора. Осевший смазочный материал уплотняется зубьями парного зубчатого колеса, создавая слой, способный привести к заклиниванию сопряженных зубчатых колес и выходу из строя зубчатой передачи в целом.
В качестве прототипа взят способ смазывания зубчатого колеса твердым смазочным материалом в порошкообразной дисперсной фазе, заключающийся в подаче этого смазочного материала на трущиеся поверхности зубьев колеса, входящего в состав зубчатой передачи, размещенной в закрытом корпусе, подача осуществляется в зону зацепления колеса с парным зубчатым колесом посредством магнитного поля, для чего смазочному материалу придаются магнитоактивные свойства (см. там же, стр. 134, рис. 3).
Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.
Изобретением решается задача повышения качества процесса смазывания и повышения надежности работы зубчатого колеса.
Для этого способ смазывания зубчатого колеса включает подачу твердого смазочного материала в порошкообразной дисперсной фазе на трущиеся при работе вращающегося колеса поверхности зубьев его зубчатого венца, в зону зацепления колеса с парным зубчатым колесом передачи, размещенной в закрытом корпусе. Причем вышедшие из зоны зацепления при вращении колеса зубья его зубчатого венца подвергают обдуву воздушным потоком из пары сопел, расположенных с обоих торцов колеса, неподвижно относительно вращающегося колеса, перпендикулярно им, с зазорами относительно их и ориентируемых в стороны оснований впадин зубчатого венца. Движение воздушного потока во впадинах зубчатого венца оптимизируют путем укрепления на торцах зубьев зубчатого венца пары кольцевых накладок, внутренний диаметр которых больше диаметра окружности оснований зубчатого венца. Воздух для создания воздушных потоков берут изнутри закрытого корпуса передачи.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фиг. 1 - фрагмент зубчатого колеса с местным разрезом, вид с торца; фиг. 2 - разрез этого фрагмента, вид сбоку.
в
o
2
1
2
1
2
3
a
На чертежах 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, сопла 7 и 8; ось 9 направления воздушных потоков из сопел 7 и 8; радиус R окружности вершин зубчатого венца; радиус R окружности оснований зубчатого венца; ширина B зубчатого венца; высота h зубьев; наружный радиус R кольцевых накладок; внутренний радиус R кольцевых накладок; расстояние  от кольцевых накладок до окружности 4; зазоры Δ и Δ; направление ω вращения зубчатого колеса; направления V, V, V движения воздушного потока.
Способ смазывания зубчатого колеса реализуется следующим образом.
в
o
1
2
1
2
1
2
3
3
a
Смазываемое зубчатое колесо состоит из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2. Окружность вершин зубчатого венца - 3 (радиусом R), окружность оснований зубчатого венца - 4 (радиусом R). Ширина зубчатого венца - B, высота зубьев - h. На торцах зубчатого венца укреплена пара кольцевых накладок 5 и 6, наружный радиус накладок - R, внутренний радиус накладок - R, между накладками и окружностью 4 оснований зубчатого венца - расстояние . Со стороны обоих торцов колеса расположена пара воздушных сопел 7 и 8, установленных неподвижно относительно вращающегося колеса, перпендикулярно торцам колеса, за зазорами Δ относительно их и ориентированных в сторону оснований впадин зубчатого венца. Между осью 9 сопел 7 и 8 и окружностью 4 оснований зубчатого венца - зазор Δ. В процессе смазывания порошкообразный смазочный материал наносится на трущиеся при вращении (ω) поверхности зубьев 3 зубчатого венца колеса (не показано). В процессе поворота колеса и выхода участков его зубчатого венца из зоны зацепления с парным зубчатым колесом зубья колеса подвергаются обдуву из сопел 7 и 8, при этом струи сопел (V и V) омывают основания поверхностей впадин зубчатого венца, удаляя осевший на этих поверхностях порошкообразный смазочный материал в сторону вершин зубьев 2 (направление V). Кольцевые накладки 5 и 6 оптимизируют движение потока (V). Обдувание поверхностей зубьев зубчатого венца позволяет также осуществлять и рециркуляцию смазочного материала, необходимую для оптимального смазывания трущихся поверхностей зубьев колеса. Воздух для создания воздушных потоков берут изнутри закрытого корпуса передачи (не показано).
По сравнению с прототипом предлагаемый способ смазывания позволяет удалять осевший на поверхности оснований впадин зубчатого венца порошкообразный смазочный материал, который, оседая, создает слой, уменьшающий величину необходимого осевого зазора. Это повышает качество процесса смазывания и устраняет опасность заклинивания сопряженных зубчатых колес и повышает надежность работы колеса и зубчатой передачи в целом.