СПОСОБ СМАЗЫВАНИЯ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
METHOD OF GEARTRAIN 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, включающий нанесение на трущиеся боковые поверхности зубьев, изготовленных из ферромагнитного материала, зубчатых венцов зубчатых колес магнитоактивного порошкового смазочного материала посредством активирующего смазочный материал магнитного поля, 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. 132-134, рис. 3, а.
Недостаток данного способа смазывания состоит в том, что порошковый смазочный материал в процессе его нанесения на зубья зубчатых венцов колес передачи оседает не только на боковые (трущиеся) поверхности зубьев, но также и на поверхности оснований впадин зубчатых венцов - на участки тел колес, прилегающих к ножкам зубьев, а также на нерабочие участки боковых поверхностей зубьев, в процессах зацепления с зубьями парных колес и в процессах трения не участвующих. Осевший в областях оснований впадин зубчатых венцов порошковый смазочный материал удерживается в этих областях силами адгезии, а также подвергается уплотнению головками зубьев парных зубчатых колес (участками, прилегающими к их вершинам). Осевший и уплотненный в областях оснований впадин зубьев одного колеса порошковый смазочный материал перекрывает осевой зазор - между этими основаниями впадин зубчатого венца и вершинами зубьев парного колеса. Это может вызвать заклинивание зубьев парных колес - в процессе их зацепления - и привести к выходу передачи из строя. Кроме того, этот удерживаемый в областях впадин зубчатых венцов смазочный материал исключается из процесса смазывания передачи.
В качестве прототипа взято описание аналога.
Изобретением решается задача повышения качества смазывания зубчатой передачи и повышения надежности его работы.
Для этого способ смазывания зубчатой передачи включает нанесение посредством магнитного поля на трущиеся боковые поверхности зубьев зубчатых венцов зубчатых колес, изготовленных из ферромагнитного материала, магнитоактивного порошкового смазочного материала. Причем зубчатые венцы, в процессе их поворота от зон зацепления с парными зубчатыми венцами к зонам нанесения на них смазочного материала, подвергают обдуву струями сжатого воздуха, направленными со стороны вершин зубчатых венцов, струи расположены поперек ширины зубчатых венцов, ориентированных радиально относительно колес, и перпендикулярны поверхностям, описываемым вершинами зубьев этих зубчатых венцов. А используемый для обдува воздух забирают изнутри корпуса передачи.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фиг. 1 - зубчатая передача в разрезе; фиг. 2 - фрагмент зубчатого колеса в фазе обдува сжатым воздухом, вид с торца; фиг. 3 - разрез этого фрагмента, вид сбоку.
1
2
1
2
1
2
1
2
3
На чертежах показаны: парные зубчатые колеса 1 и 2, герметичный корпус 3 передачи, порошковый магнитоактивный смазочный материал 4, магнит 5, тело 6 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 7, окружность вершин зубчатого венца 8, окружность оснований зубчатого венца 9, боковые поверхности 10 зубьев, основания 11 впадин зубчатого венца, сопло 12, гребенка 13, воздуховод 14; направления вращения зубчатых колес 1 и 2 - ω и ω, углы α и α зон нанесения смазочного материала и зоны зацепления; углы β и β зон поворота зубчатых венцов от зоны зацепления до зон нанесения смазочного материала; высота h зубчатого венца; ширина В зубчатого венца; зазор Δ; направления движения сжатого воздуха - V, V, V.
Реализуется данный способ следующим образом.
1
2
1
1
2
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
1
2
3
Парные зубчатые колеса 1 и 2 помещены в герметично закрытый корпус 3 с размещенным в нем магнитоактивным порошковым смазочным материалом 4, снаружи корпуса расположен источник магнитного поля - магнит 5. Направления вращения колес - ω и ω. Угол зоны нанесения смазочного материала на зубчатый венец колеса 1 и зоны его зацепления с колесом 2 - α; угол поворота этого зубчатого венца от зоны зацепления до зоны нанесения на него смазочного материала - β. То же для колеса 2 - α и β. Отдельное колесо (1) состоит из тела 6 и зубчатого венца с зубьями 7; окружность вершин венца - 8, окружность его оснований - 9; высота зубчатого венца - h. При работе передачи (вращении ω и ω колес 1 и 2) и осуществлении смазывания передачи (работе магнита 5), смазочный материал 4 наносится на боковые (трущиеся) поверхности 10 зубьев 7 зубчатых колес 1 и 2; при этом смазочный материал попадает также в области оснований 11 зубчатых венцов зубчатых колес 1 и 2, заполняя эти основания. В пределах зон, определяемых углами β и β, со стороны вершин зубчатых венцов парных зубчатых колес расположены сопла, ориентированные поперек зубчатых венцов (на фиг. 2 и 3 показано одно из парных зубчатых колес 1 с соплами 12, для колеса 2 установлены аналогичные сопла). Сопла 12 собраны в одну гребенку 13, соединенную воздухоотводом 14 с вентилятором, осуществляющим подачу сжатого воздуха на эти сопла, путем забора воздуха изнутри герметичного корпуса 3 передачи. Сопла 12 расположены с зазорами Δ относительно окружности 8 вершин зубчатого венца и ориентировано радиально относительно колеса 1, перпендикулярно окружной поверхности тела 6 колеса 1. Сопла расположены симметрично относительно торцов колеса 1. Аналогичная система подачи воздуха выполнена для колеса 2. При работе передачи со смазыванием, магнитоактивный порошковый смазочный материал посредством магнита 5 наносится на зубья зубчатых венцов зубчатых колес 1 и 2 в пределах зон, определяемых углами α и α. Сопла, расположенные в пределах зон, определяемых для зубчатых колес 1 и 2 углами β и β, ометают (V) сжатым воздухом зубчатые венцы этих колес - со стороны вершин зубьев этих зубчатых венцов. Струи сжатого воздуха, направленные (V) перпендикулярно основаниям 11 впадин зубчатых венцов, разрыхляют осевший на поверхностях оснований впадин зубчатых венцов порошковый смазочный материал и удаляют его в стороны торцов зубчатых колес (V и V). При этом удаляется также и нежелательно осевший порошковый смазочный материал на вершины зубьев зубчатых венцов. На порошковый смазочный материал, нанесенный на участки боковых поверхностей зубьев и участвующий в процессе трения, струи воздуха влияния не оказывают, т.к. струи направлены к нему по касательной, а сам порошковый смазочный материал на участках боковых поверхностей, участвующих в трении и в зацеплении с зубьями парного зубчатого венца, подвергается уплотнению зубьями этого парного венца. Кроме того, струи воздуха удаляют часть излишнего смазочного материала, незакрепленного, с боковых поверхностей зубьев, обеспечивая тем самым наличие требуемого бокового зазора между зубьями парных зубчатых венцов. Данный способ смазывания оптимален для зубчатых передач, у зубчатых колес которых ширина В зубьев достаточно велика по сравнению с высотой h зубьев.
По сравнению с прототипом предлагаемый способ смазывания зубчатой передачи позволяет удалять нежелательно осевший порошковый смазочный материал из областей оснований впадин зубчатых венцов зубчатых колес и тем самым обеспечивать наличие требуемого осевого зазора между зубчатыми венцами зубчатых колес. Это предотвращает заклинивание парных зубчатых колес и повышает надежность работы зубчатой передачи.