СМАЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
LUBRICATING DEVICE OF GEARING

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано для смазывания зубчатых передач ротапринтным способом.
Известно смазочное устройство зубчатой передачи, содержащее смазочный элемент в виде шестерни, зубья которой изготовлены из прессованного смазочного материала, находящейся в зацеплении со смазываемым зубчатым колесом передачи (Дроздов Ю.Н. и др. Трение и износ в экстремальных условиях: Справочник. / Ю.Н. Дроздов, В.Г. Павлов, В.Н. Пучков. - М.: Машиностроение, 1986. - 224 с.: ил. - (Основы проектирования машин), с. 191).
Недостаток данного смазочного устройства состоит в том, что боковые поверхности зубьев шестерни, посредством которых зубья шестерни взаимодействуют со смазываемыми боковыми поверхностями зубьев смазываемого колеса, имеют одинаковую ширину вдоль боковых поверхностей по всей высоте зубьев, в то время как силы трения скольжения между зубьями шестерни и зубьями сопряженного с ней зубчатого колеса не одинаковы на разных участках этих боковых поверхностей - они максимальны в области оснований и вершин зубьев и равны нулю в области полюсов зацепления зубьев. Поэтому истирание боковых поверхностей зубьев (шестерни), сопровождающее массоперенос смазочного материала с зубьев шестерни на зубья колеса, также неравномерно. Это приводит к тому, что боковые поверхности зубьев шестерни истираются неравномерно, а неравномерное их истирание приводит к нарушению кинематики сопряженных зубьев шестерни и колеса - в области оснований и вершин зубья шестерни будут максимально изношены, в то время как в области полюсов их зацепления истирание боковых поверхностей будет минимальным. В отличие от обычных зубчатых колес (рабочих) истирание боковых поверхностей зубьев смазочных шестерен наиболее выражено, т.к. именно их истирание и обеспечивает массоперенос смазочного материала с их боковых поверхностей на боковые поверхности зубьев смазываемого колеса. Неравномерное же истирание зубьев шестерни приводит к нерациональному расходованию материала, идущего на их изготовление (одни участки боковых их поверхностей будут уже неработоспособны, тогда как другие - в районе полюсов зацепления - свою работоспособность не потеряют).
В качестве прототипа взята конструкция аналога (см. выше).
Изобретением решается задача оптимизации массопереноса смазочного материала со смазочного элемента на смазываемые поверхности.
Для этого смазочное устройство зубчатой передачи содержит смазочный элемент в виде шестерни, зубья которой изготовлены из прессованного смазочного материала, находящейся в зацеплении со смазываемым зубчатым колесом передачи; причем боковые поверхности зубьев шестерни выполнены переменной ширины вдоль высоты зубьев, изменяющейся от максимума области основания зубьев и их вершины до минимума в области полюса зацепления зубьев, пропорционально изменению скорости скольжения вдоль боковых поверхностей этих зубьев, причем это изменение выполнено симметрично относительно продольной оси симметрии боковых поверхностей зубьев.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена схема зубчатой передачи со смазочным устройством; на фиг. 2 - зуб смазочной шестерни (вид со стороны боковой поверхности зуба); на фиг. 3 - график изменения ширины боковой поверхности зуба вдоль ее длины.
ск
На чертежах показаны: смазочная шестерня 1, зубчатый венец 2 смазочной шестерни, смазываемое зубчатое колесо 3, зубчатый венец 4 колеса (3), парное зубчатое колесо 5, зубчатый венец 6 колеса (5), боковая поверхность 7 зуба смазочной шестерни, торцы 8 зуба смазочной шестерни; продольная ось симметрии 9 боковой поверхности 7 зуба; длина L боковой поверхности зуба; F - сила трения скольжения; P - полюс зацепления.
Смазочное устройство зубчатой передачи содержит смазочный элемент в виде шестерни 1, зубья 2 которой выполнены из прессованного смазочного материала. Шестерня находится в пассивном зацеплении со смазываемым зубчатым колесом 3 зубчатой передачи, которое находится в зацеплении с парным зубчатым колесом 5 посредством его зубчатого венца 6. Боковые (рабочие) поверхности 7 зубьев смазочной шестерни 1 выполнены переменной ширины B вдоль ее длины L - от максимума в районе вершин и оснований зубьев до минимума в районе полюса зацепления P.
Работает данное смазочное устройство следующим образом. Смазывание рабочих (боковых) поверхностей зубьев 3 колеса 4 происходит за счет массопереноса смазочного материала с зубьев 2 (их боковых поверхностей 7) смазочной шестерни 1. Массоперенос осуществляется за счет взаимодействия сопряженных зубьев шестерни и колеса. Это взаимодействие определяется силой воздействия зубьев колеса (ведущего звена) на зубья шестерни (ведомого звена) и силой трения между ними. Сила воздействия (давления) - величина постоянная, изменяется лишь сила трения, которая равна нулю в районе полюса зацепления и максимальна в районе оснований и вершин зубьев. Смазывание необходимо производить тем больше, чем больше сила трения сопряженных зубьев рабочих колес (в данном случае - колес 3 и 5), а сила трения у них равна нулю в области полюса их зацепления и увеличивается до максимума в районе вершин и оснований их зубьев. Поэтому ширина боковых поверхностей зубьев смазанной шестерни, изготовленных из прессованного смазочного материала, выполнена неравномерно, с изменением вдоль рабочих поверхностей ее зубьев пропорционально силе трения скольжения.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция смазочного устройства (конструкция зубьев смазочной шестерни) позволяет оптимизировать процесс массопереноса смазочного материала и тем самым оптимизировать процессы трения сопряженных зубьев рабочих колес передачи.