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 ротапринтное смазочное устройство зубчатой передачи, содержащее смазывающий элемент в виде шестерни, обкатывающей при работе передачи зубья одного из ее смазываемых зубчатых колес. Зубья шестерни изготовлены из прессованного смазочного материала, шестерня установлена к смазываемому зубчатому колесу зубчатой передачи, причем прижатие выполняется по линии, соединяющей центры вращения шестерни и смазываемого колеса (радиальное поджатие), для чего шестерня посредством оси установлена на одном из плеч коромысла, укрепленном в корпусе редуктора, с возможностью поворота в общей плоскости вращения шестерни и колеса, а прижатие выполнено посредством пружины растяжения, укрепленной на корпусе передачи и втором плече коромысла (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. 191, 192, рис. 2, а).
Недостаток данного устройства состоит в том, что прижатие смазывающей шестерни к смазываемому колесу осуществляется именно по линии, соединяющей центры их вращения (шестерни и колеса), в то время как смазывать необходимо боковые поверхности зубьев колеса, которые располагаются (в зоне прижатия шестерни к колесу) перпендикулярно линии действия прижимающего усилия. И в этом случае силы трения (скольжения и качения) между сопрягающимися боковыми поверхностями шестерни (несущими смазочный материал) и боковыми (смазываемыми) поверхностями зубьев колеса, которые (эти силы) и обеспечивают перенос смазочного материала с зубьев шестерни на зубья колеса, практически не зависят от прижимающей шестерню к колесу силы. Это приводит к тому, что процесс переноса смазочного материала с зубьев шестерни на зубья колеса является малоэффективным, кроме того, при данной схеме прижатия смазочной шестерни к смазываемому колесу не выдерживается необходимое межосевое расстояние между ними, вследствие этого корни зубьев шестерни упираются в вершины зубьев колеса, что затрудняет взаимное зацепление шестерни и колеса, приводит к усиленному износу корней зубьев шестерни (изготовленных из прессованного смазочного материала), что еще больше ухудшает зацепление шестерни и колеса и может вызывать заклинивание зубьев шестерни во впадинах зубчатого венца колеса.
В качестве прототипа взята конструкция смазочного устройства, реализующего взаимное тангенциальное поднятие зубьев смазывающей шестерни и смазываемого зубчатого колеса (см. описание прототипа (см. выше) - стр. 191, 192, рис. 2, б). Смазочное устройство содержит смазывающую шестерню, зубья которой изготовлены из прессованного смазочного материала, причем шестерня выполнена из двух половин одинаковой формы в плоскости вращения шестерни, обе половины установлены на одной оси и подпружинены друг относительно друга с созданием усилия, стремящимся провернуть обе половины шестерни друг относительно друга в плоскости вращения шестерни. Зубья обеих половин шестерни находятся в зацеплении с зубьями колеса и боковыми поверхностями своих зубьев контактируют при этом с боковыми поверхностями зубьев колеса - отстающие боковые поверхности зубьев одной шестерни контактируют с набегающими боковыми поверхностями зубьев колеса, а набегающие боковые поверхности зубьев другой шестерни контактируют с отстающими боковыми поверхностями зубьев. Такой контакт имеет место для каждой пары смещенных друг относительно друга зубьев обеих половин шестерни в каждой впадине зубчатого венца колеса.
Недостаток прототипа состоит в том, что поджатие зубьев шестерни к зубьям колеса осуществляется посредством взаимного разведения в плоскости вращения шестерни обеих ее половин (разводимых друг относительно друга посредством пружин стремящихся провернуть обе половины шестерни в противоположных направлениях). При этом зубья обеих половин шестерни (изготовленные из прессованного смазочного материала) контактируют с определенным прижатием, возникающим от воздействия вращающегося колеса и действия пружин, разводящих обе половины шестерни) как с набегающими боковыми поверхностями зубьев колеса, так и с отстающими их боковыми поверхностями. При этом происходит смазывание зубьев колеса как их набегающих боковых сторон, так и отстающих, что сопровождается изнашиванием зубьев шестерни. А при нереверсивных режимах работы (наиболее частных режимах) зубчатых передач необходимо производить смазывание только набегающих боковых поверхностей зубьев колеса, т.к. именно набегающие поверхности участвуют в зацеплении со вторым (парным) колесом в передаче; поэтому износ зубьев шестерни о боковые отстающие поверхности зубьев колеса нерационален. Кроме того, следует учитывать, что в случае реверсивного режима работы передачи, когда по очереди работают обе боковые поверхности зубьев колеса, при данной конструкции смазочного устройства смазывание каждой отдельной половиной шестерни производится только для половины ширины боковых поверхностей зубьев колеса, а вторая их половина остается несмазанной, что ухудшает режим трения сопрягающихся зубьев парных зубчатых колес.
Изобретением решается задача повышения эффективности смазывания.
Для этого смазочное устройство зубчатой передачи содержит смазочный элемент в виде шестерни, зубья которой изготовлены из прессованного смазочного материала, находящейся в пассивном зацеплении с одним из зубчатых колес передачи и тангенциально поджатой к нему; причем шестерня снабжена механизмом ее притормаживания в виде тормозного башмака, контактирующего с тормозным диском, укрепленным на торце шестерни, соосно ей, башмак укреплен на коромысло, установленное шарнирно на корпусе передачи и снабженное пружиной, прижимающей его к диску.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: общий вид смазочного устройства зубчатой передачи - фиг. 1, схема взаимодействия зубьев шестерни и колеса - фиг. 2, смазочное устройство - вид с бока шестерни - фиг. 3, то же устройство, вид с торца шестерни - фиг. 4.
1
2
3
На чертеже показаны: смазочная шестерня 1, зубчатый венец шестерни с зубьями 2, ось 3, зубчатые колеса 4 и 5 передачи, зубчатые венцы 6 и 7 колес, окружности впадин зубьев 8 и 9 шестерни и колеса, диск 10, тормозной башмак 11, коромысло 12, шарнир 13, корпус 14 передачи, пружина 15; направления вращения ω шестерни 1 и колес (ω, ω); реакция R между зубьями 2 и зубьями 6 колеса 4.
Смазочная шестерня 1 с зубчатым венцом 2 изготовлена из прессованного смазочного материала и установлена с возможностью свободного вращения на оси 3, шестерня посредством своих зубьев 2 находится в зацеплении с зубьями 6 колеса 4; в тело шестерни 1 впрессован диск 10, изготовленный из износостойкого материала (металла или пластмассы), диск установлен на теле шестерни соосно ей; диск контактирует с тормозным башмаком 11, укрепленным на коромысле 12; коромысло 12 укреплено посредством шарнира 13 на корпусе 14 зубчатой передачи и прижимает башмак 11 к диску 10 посредством пружины 15.
2
1
Работает данное устройство следующим образом. Тормозной башмак 11, укрепленный на коромысле 12, посредством пружины 15 прижимается к диску 10, впрессованному в тело 1 смазочной шестерни. При вращении (ω) колеса 4, его зубья 6 взаимодействуют с зубьями 2 шестерни 1, вращая (ω) шестерню. Тормозной башмак 11 притормаживает шестерню 1, взаимодействуя с диском 10, впрессованным в тело 1 шестерни; при этом возникает реакция R между зубьями 2 шестерни и зубьями 6 колеса 4. Эта реакция вызывает сопротивление проворачиванию шестерни 1 на оси 3. При этом смазочный материал зубьев 2 шестерни переносится на зубья 6 колеса 4.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция обеспечивает надежное прижатие зубьев шестерни к зубьям колеса, прижатие происходит по боковым поверхностям зубьев (шестерни и колеса) - тангенциально. Это обеспечивает требуемое качество переноса смазочного материала с зубьев шестерни на зубья колеса, что обеспечивает требуемое качество смазывания зубьев колеса.