СИСТЕМА ДЛЯ СМАЗКИ ДВУХ СМЕЖНЫХ И ВЕРТИКАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ ДРУГ НАД ДРУГОМ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
SYSTEM FOR LUBRICATING TWO ADJACENT AND VERTICALLY STACKED GEAR TRAINS

Изобретение относится к системе смазки двух смежных и вертикально расположенных друг над другом зубчатых передач.
В частности, изобретение относится к системе смазки двух смежных зубчатых передач с горизонтальными осями, установленных с возможностью вращения в герметичном картере, дно которого образует первый резервуар, называемый главным, содержащий смазочный материал, при этом первая зубчатая передача расположена по существу над второй зубчатой передачей, и средства сбора смазочного материала выполнены с возможностью направлять смазочный материал в направлении второго верхнего дополнительного резервуара временного хранения, из которого смазочный материал постепенно удаляется в направлении первой зубчатой передачи.
Известны многие примеры систем для смазки зубчатых передач.
В документе FR 2751726 описана система для смазки зубчатой передачи, в основном содержащая средство сбора смазочного материала, образованное направляющей поверхностью, выполненной с возможностью собирать смазочный материал, выбрасываемый за счет центробежного эффекта из зубчатой передачи, и дополнительный резервуар временного хранения, питаемый этой поверхностью, в котором скапливается смазочный материал и из которого он может направляться опять в указанную зубчатую передачу.
Эта конфигурация является вполне удовлетворительной, когда речь идет о смазке только одной зубчатой передачи, но проблема возникает, если речь идет о смазке нескольких зубчатых передач.
В частности, в случае смежных и по существу расположенных друг над другом зубчатых передач желательно иметь средства смазки, адаптированные для множества валов.
Одним из решений является увеличение числа вышеупомянутых систем, чтобы использовать столько дополнительных резервуаров временного хранения, сколько существует предназначенных для смазки зубчатых передач.
Однако недостатком этой концепции является увеличение числа дополнительных резервуаров временного хранения и, следовательно, бесполезное увеличение габаритного размера предназначенного для смазки узла.
Кроме того, эту концепцию невозможно применять для зубчатых передач, вращающихся с разными скоростями, поскольку при некоторых скоростях действующий на смазочный материал центробежный эффект является либо недостаточным, либо чрезмерным и не позволяет обеспечивать сбор смазочного материала.
Таким образом, изобретением предлагается система смазки, которая при помощи единственного устройства обеспечивает смазку двух смежных и расположенных друг над другом зубчатых передач, которые могут вращаться с разными скоростями вращения.
В связи с этим объектом изобретения является описанная выше система, которая содержит первый отражатель питания первой зубчатой передачи, который питается из второго верхнего дополнительного резервуара временного хранения, который выполнен с возможностью питания первой зубчатой передачи и который выполнен с возможностью заполнения смазочным материалом до уровня, при котором он переливается во второй отражатель питания второй зубчатой передачи, выполненный с возможностью обеспечения смазки второй зубчатой передачи, для обеспечения дифференцированной смазки зубчатых передач.
Согласно другим отличительным признакам изобретения:
- каждый отражатель содержит открытый неподвижный цилиндрический корпус, который может закрываться поперечной стороной картера, расположен коаксиально с концом соответствующей зубчатой передачи и содержит фланец в виде диска, неподвижно соединенный с периферической стенкой, при этом периферическая стенка содержит по меньшей мере одно верхнее периферическое отверстие, которое расположено над осью соответствующей зубчатой передачи и обеспечивает вход смазочного материала, и фланец содержит коаксиальное центральное отверстие выпуска смазочного материала, сообщающееся с внутренним осевым каналом смазки соответствующей зубчатой передачи;
- периферическая стенка первого цилиндрического отражателя дополнительно содержит нижнее периферическое отверстие перехода смазочного материала ко второму отражателю и внутреннюю перегородку, которая расположена между фланцем и поперечной стороной картера по существу противоположно верхнему периферическому отверстию относительно оси отражателя, которая содержит конец, герметично соединенный с периферической стенкой между верхним и нижним периферическими отверстиями, и свободный конец, расположенный над коаксиальным центральным отверстием, находится в корпусе и делит его по существу на камеру питания первой зубчатой передачи и канал питания второго отражателя;
- перегородка содержит главную часть, которая имеет свободный конец, и соединительную часть, которая продолжает главную часть до периферической стенки между верхним и нижним периферическим отверстиями;
- нижнее переходное периферическое отверстие сообщается через канал с верхним периферическим отверстием впуска смазочного материала второго отражателя;
- верхнее периферическое отверстие впуска смазочного материала питается смазочным материалом из второго верхнего дополнительного резервуара временного хранения через желоб;
- средства сбора масла питают второй верхний дополнительный резервуар временного хранения с расходом, пропорциональным скорости вращения первой и/или второй зубчатых передач;
- расход смазочного материала, поступающего от средств сбора, рассчитан таким образом, чтобы превышать расход смазочного материала, проходящего через центральное отверстие первого отражателя, как только одна и/или другая из зубчатых передач превышает определенную скорость вращения, чтобы связать перелив камеры питания первой зубчатой передачи в канал питания второго отражателя с определенной скоростью вращения по меньшей мере одной зубчатой передачи.
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 схематично показана часть трансмиссии автотранспортного средства с двумя смежными и расположенными друг над другом зубчатыми передачами, смазываемыми при помощи системы в соответствии с изобретением, вид в перспективе;
на фиг. 2 показана система, изображенная на фиг. 1, представленная в положении питания смазочным материалом только первой зубчатой передачи, вид сбоку;
на фиг. 3 показана система, изображенная на фиг. 1, представленная в положении питания смазочным материалом двух зубчатых передач, вид сбоку.
В дальнейшем тексте описания идентичные или выполняющие аналогичные функции детали имеют одинаковые цифровые обозначения.
На фиг. 1 показана часть 10 коробки передач автотранспортного средства.
Как известно, часть 10 содержит первую зубчатую передачу 12 с горизонтальной осью «А» и вторую зубчатую передачу 13 (не показана) с осью «В», которая тоже является горизонтальной.
Например, первая зубчатая передача 12 и вторая зубчатая передача 13 установлены с возможностью вращения в герметичном картере (не показан), дно которого образует главный первый резервуар, содержащий смазочный материал «Н».
Первая зубчатая передача 12 расположена по существу над второй зубчатой передачей 13, при этом средства (не показаны) сбора смазочного материала выполнены с возможностью направления смазочного материала ко второму резервуару 14, называемому верхним дополнительным резервуаром временного хранения, из которого смазочный материал постепенно удаляется в сторону первой зубчатой передачи 12.
Как показано на фиг. 1, второй верхний дополнительный резервуар 14 выполнен, например, в виде бака, который содержит вход 16, обеспечивающий поступление смазочного материала от средств сбора, промежуточный бак 18 хранения смазочного материала и желоб 20, выполненный с возможностью обеспечения удаления собранного смазочного материала в направлении первой зубчатой передачи 12.
Питание первой зубчатой передачи 12 обеспечивается первым отражателем 22, и питание второй зубчатой передачи обеспечивается вторым отражателем 24.
Обычно для обеспечения смазки этого типа устройства известно расположение резервуара временного хранения, связанного с каждой зубчатой передачей.
Такая компоновка является исключительно невыгодной с точки зрения габарита, в частности, в случае коробки передач, так как она требует наличия двух резервуаров временного хранения типа резервуара 14, расположенных в ограниченном пространстве.
Кроме того, эта компоновка не обеспечивает систематического оптимального питания смазочным материалом зубчатых передач, так как они, учитывая свое зацепление, вращаются с разными скоростями. Поэтому они не всегда могут создавать достаточный центробежный эффект для отбрасывания количества масла, необходимого для нормального сбора масла и для нормального питания соответствующего резервуара временного хранения.
Таким образом, может возникнуть ситуация, когда одна из двух зубчатых передач получает питание с чрезмерным или, наоборот, с недостаточным расходом собранного смазочного материала.
Настоящее изобретение позволяет устранить этот недостаток при помощи системы, обеспечивающей смазку обеих зубчатых передач при помощи дифференцированной системы смазки, зависящей от скоростей вращения зубчатых передач и содержащей единственный резервуар временного хранения.
В связи с этим изобретением предложена система описанного выше типа, в которой первый отражатель 22 питания первой зубчатой передачи 12 может заполняться смазочным материалом до уровня, при котором он переливается в направлении второго отражателя 24 питания второй зубчатой передачи 13 для обеспечения дифференцированной смазки указанных зубчатых передач 12, 13.
В частности, изобретение находит свое применение для случая первой зубчатой передачи 12 и второй зубчатой передачи 13, питание которых смазочным материалом происходит коаксиально при помощи отражателей, расположенных на конце указанных зубчатых передач.
Так, каждый отражатель 22, 24 содержит открытый неподвижный цилиндрический корпус, который расположен коаксиально с концом соответствующей зубчатой передачи 12, 13 и который может закрываться поперечной стенкой картера, к которому он прилегает.
Как показано на фиг. 1, отражатель 22 питания первой зубчатой передачи 12 содержит поперечный фланец 26 в виде диска, соединенный с периферической стенкой 28. Периферическая стенка 28 закрыта на своем конце поперечной стороной картера.
Периферическая стенка 28 содержит по меньшей мере одно верхнее периферическое отверстие 30, которое расположено над осью А соответствующей зубчатой передачи 12 и которое обеспечивает впуск смазочного материала внутрь отражателя 22. Это отверстие 30 соединено с желобом 20.
Кроме того, фланец 26, расположенный на конце зубчатой передачи 12, содержит коаксиальное центральное отверстие 32 выпуска смазочного материала, которое сообщается с внутренним осевым каналом (не показан) смазки зубчатой передачи 12.
Точно так же отражатель 24 питания зубчатой передачи 13 содержит фланец 34, соединенный с периферической стенкой 36, которая содержит периферическое отверстие 38 питания смазочным материалом. Периферическая стенка 38 закрыта на своем конце поперечной стороной картера.
Точно так же фланец 34, расположенный на конце зубчатой передачи 13, содержит коаксиальное центральное отверстие 40 выпуска смазочного материала, которое сообщается с внутренним осевым каналом (не показан) смазки зубчатой передачи 13.
Согласно изобретению для обеспечения заполнения смазочным материалом первого отражателя 22 и его перелива в направлении второго отражателя 24 периферическая стенка 28 первого цилиндрического отражателя 22 дополнительно содержит нижнее периферическое отверстие 42, обеспечивающее перемещение смазочного материала ко второму отражателю 24 по каналу 44, который соединяет переходное внутреннее периферическое отверстие 42 с верхним периферическим отверстием 38 второго отражателя 24.
Кроме того, как показано на фиг. 3, первый отражатель 22 содержит внутреннюю перегородку 46, которая проходит между фланцами 26 по существу противоположно верхнему периферическому отверстию 30 относительно оси «А» отражателя 22 и которая содержит с одной стороны конец 48, герметично примыкающий к периферической стенке 28 между верхним 30 и нижним 42 периферическими отверстиями, и с другой стороны - свободный конец 50, расположенный над коаксиальным центральным отверстием 32. Центральное отверстие 32 питания расположено над внутренней перегородкой 46.
Эта внутренняя перегородка 46 представляет собой существенный признак изобретения, так как она позволяет разделить корпус, ограниченный фланцами 26 и периферической стенкой 28, на верхнюю камеру 52 питания, обеспечивающую питание первой зубчатой передачи 12 через центральное отверстие 32 питания, и на нижний канал 54 питания, который обеспечивает питание второго отражателя 24 через нижнее периферическое отверстие 42 и канал 44.
Таким образом, как показано на фиг. 2 и 3, по мере поступления смазочного материала «Н» из второго дополнительного резервуара 14 временного хранения в первый отражатель 22 через желоб 20 камера 52 питания постепенно заполняется смазочным материалом, но при этом канал 54 не пропускает смазочный материал, так как его свободный конец 50 находится над каналом 32 питания первой зубчатой передачи 12. Таким образом, при распределении смазочного материала в первую очередь происходит заполнение камеры 52.
Затем, как только расход смазочного материала начинает превышать расход смазочного материала, потребляемого зубчатой передачей 12, уровень смазочного материала в камере 52 поднимается выше уровня канала 32 и доходит до конца 50 перегородки 46, поэтому смазочный материал «Н» переливается в канал 54 и поступает к внутреннему отверстию 42, затем в канал 44 и внутрь отражателя 24, который начинает заполняться смазочным материалом, как показано на фиг. 3.
Питание второй зубчатой передачи 13 становится возможным, как только уровень смазочного материала «Н» во втором фланце 24 достигает уровня центрального канала 40.
Для оптимизации емкости камеры 52 перегородка 46 содержит главную часть 56, выполненную, например, но не ограничительно в рамках изобретения в виде дуги окружности, коаксиальной первому отражателю, и содержащую свободный конец 50 и соединительную часть 58, которая имеет конец 48 и продолжает дугообразную главную часть 56 до периферической стенки 28 между верхним 30 и нижним 42 периферическими отверстиями.
Однако эта конфигурация не является ограничивающей в рамках изобретения, и главная часть 56 может принимать форму, отличную от дуги окружности.
В целом, для осуществления изобретения можно использовать любое средство, обеспечивающее питание смазочным материалом верхнего дополнительного резервуара временного хранения.
В частности, речь может идти об электрических или механических насосных средствах.
Однако в предпочтительном варианте осуществления изобретения средства сбора смазочного материала содержит средства сбора масла, отбрасываемого за счет центробежного эффекта одной и/или другой из зубчатых передач 12, 13.
С учетом этого средства сбора масла питают второй верхний дополнительный резервуар 14 временного хранения с расходом, пропорциональным скорости вращения первой и/или второй зубчатой передачи 12, 13.
Понятно, что расход смазочного материала «Н», поступающего от средств сбора и из второго резервуара 14 временного хранения, рассчитан так, чтобы превышать расход смазочного материала, поступающего в центральное отверстие 32 первого отражателя 22, как только одна и/или другая из зубчатых передач 12, 13 начинает вращаться со скоростью, превышающей определенную скорость вращения, чтобы связать перелив из камеры 52 питания первой зубчатой передачи в канал 44 питания второго отражателя 24 с определенной скоростью вращения по меньшей мере одной зубчатой передачи 12, 13.
Таким образом, получают дифференцированную смазку зубчатых передач 12, 13 в зависимости от их скорости вращения, при этом сначала смазочным материалом питается только первая зубчатая передача 12 при вращении ниже определенного порога скорости вращения, затем при превышении указанного порога начинает также получать питание вторая зубчатая передача 13.
Изобретение просто и эффективно обеспечивает смазку двух параллельных и расположенных друг над другом зубчатых передач 12, 13 при помощи всего одного верхнего дополнительного резервуара временного хранения и в зависимости от их скоростей вращения.