CN104613167A - 自润滑齿轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自润滑齿轮，旨在提供一种可有效改善因润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致齿轮润滑不良，降低齿轮使用寿命的问题的自润滑齿轮。齿轮中至少有一个轮齿上设有自润滑装置。自润滑装置包括设置在轮齿内的储油腔，设置在储油腔内的自适应伸缩装置及设置在轮齿内的润滑油道；润滑油道的一端与储油腔相连通，另一端与轮齿的齿顶圆柱面相连通；自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒及设置在固定套筒内的滑动套体，固定套筒固定在储油腔内壁上，固定套筒的一端封闭，另一端开口；固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈，滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭。

Description

自润滑齿轮

技术领域

本发明涉及一种齿轮，具体涉及一种具有自润滑功能的自润滑内齿轮。

背景技术

齿轮是人们生活中常见的机械部件，其被广泛的应用于机械传动机构中用于传递运动和动力。齿轮通过相互啮合传动，但齿轮的转动离不开润滑，没有足够的润滑，会对齿轮造成很大的损伤，降低齿轮的使用寿命。目前，齿轮的润滑方式多采用外部加油润滑的方式，将润滑油添加到齿轮表面来对齿轮进行润滑，例如：滴油润滑（将润滑油滴至运动副摩擦表面），飞溅润滑（将润滑剂飞溅到运动副摩擦表面），喷油润滑，浸油润滑等。

目前这种采用外部加油润滑的齿轮润滑方式，一旦润滑系统故障或润滑系统油液不足或因其他原因，导致齿轮系中的部分齿轮没有得到足够润滑时，则会对润滑不良的齿轮造成很大的损伤，降低齿轮的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中不足，提供一种可有效改善因润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致齿轮润滑不良，降低齿轮使用寿命的问题的自润滑齿轮。

本发明的技术方案是：

一种自润滑齿轮，齿轮中至少有一个轮齿上设有自润滑装置，该自润滑装置包括设置在轮齿内的储油腔，设置在储油腔内的自适应伸缩装置及设置在轮齿内的润滑油道；所述润滑油道的一端与储油腔相连通，另一端与轮齿的齿顶圆柱面相连通；所述自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体，所述固定套筒固定在储油腔内壁上，固定套筒的一端封闭，另一端开口；所述固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈，滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭；所述固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体，该伸缩腔体内填充气体；所述储油腔内填充润滑油。

本方案的自润滑装置利用气体的体积膨胀系数远大于润滑油的的体积膨胀系数；在齿轮在工作过程中，若出现润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致齿轮润滑不良，使轮齿温度快速升高（例如轮齿温度快速升高几十度）时，本方案伸缩腔体内的填充气体受热膨胀，使储油腔内的油压增大，从而将储油腔内的润滑油通过润滑油道压出到齿顶圆柱面，并在齿轮转动及啮合过程中逐渐分布到齿面上，有效改善齿轮齿面的润滑效果；从而有效改善因润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致齿轮润滑不良，降低齿轮使用寿命的问题。

作为优选，自润滑装置还包括设置在轮齿内的润滑油道自动启闭装置，该润滑油道自动启闭装置包括设置在轮齿的齿顶圆柱面上的安装孔，设置在安装孔内的阀套及可滑动设置在阀套内的活塞体；所述阀套的两端开口，阀套内设有栅格隔板，阀套内侧面上设有第一环形凸起及第二环形凸起，第一环形凸起、第二环形凸起及安装孔底面位于栅格隔板的同一侧，且第一环形凸起靠近安装孔底面，第二环形凸起远离安装孔底面；活塞体位于第一与第二环形凸起之间，阀套内、位于栅格隔板与活塞体之间设有可使活塞体抵靠在第一环形凸起上的第一压缩弹簧；所述活塞体与安装孔之间设有第二及第三密封圈，安装孔内侧面上、位于第二与第三密封圈之间设有环形凹槽，所述阀套内侧面上、位于第一与第二环形凸起之间设有贯通阀套外侧面的过油孔，过油孔位于第二与第三密封圈之间，且该过油孔与环形凹槽的开口正对设置；当活塞体抵靠在第一环形凸起上时，所述过油孔与第二环形凸起位于活塞体同一侧；当活塞体抵靠在第二环形凸起上时，所述过油孔与第一环形凸起位于活塞体同一侧；所述润滑油道包括进油通道及出油通道，进油通道的一端与储油腔相通，另一端与安装孔的底面相通，所述出油通道的一端与环形凹槽相通，另一端与安装孔所在的轮齿的齿顶圆柱面相通。

本方案结构能够在不影响自润滑装置正常工作（即储油腔内的油压增大，润滑油通过润滑油道压出到齿顶圆柱面）的前提下；有效避免齿轮在正常工作情况下，储油腔内的润滑油受重力或离心力影响而流出的问题。

作为优选，阀套通过螺纹与安装孔相连接。

作为优选，储油腔为与齿轮的轴线相平行的圆柱状腔体，储油腔贯穿齿轮的两端面，且储油腔的两端分别设有封遮端板，且其中一封遮端板上设有注油嘴。本方案可以通过人工注油的方式，通过注油嘴往储油腔内添加润滑油。

作为优选，固定套筒及滑动套体与齿轮的轴线相平行，所述固定套筒的封闭端固定在一封遮端板上，固定套筒的开口端与另一封遮端板之间的间距小于固定套筒的轴向长度；所述滑动套体的轴向长度大于固定套筒的轴向长度。

作为优选，滑动套体的封闭端的外端面上设有导气通孔，该导气通孔内设有螺纹连接的密封堵头。

本发明的有益效果是：可有效改善因润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致齿轮润滑不良，降低齿轮使用寿命的问题。

附图说明

图1是本发明的自润滑齿轮的一种结构示意图。

图2是图1中A处的放大图。

图3是图2中B-B处的局部剖面结构示意图。

图4是图3中C处的放大图。

图中：齿轮1，轮齿11；自润滑装置2，储油腔21，自适应伸缩装置22、固定套筒22a、滑动套体22b、密封堵头22c、伸缩腔体22d，润滑油道23、进油通道23a、出油通道23b，自动启闭装置24，封遮端板25、注油嘴25a，安装孔26，阀套27，栅格隔板28，第一压缩弹簧29，第二密封圈210，第二环形凸起211，环形凹槽212，第三密封圈213，活塞体214，第一环形凸起215，过油孔216。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种自润滑齿轮，该齿轮1为内齿轮。齿轮中有六个轮齿11上设有自润滑装置2，且设有自润滑装置的六个轮齿周向均布。

自润滑装置包括设置在轮齿内的储油腔21，设置在储油腔内的自适应伸缩装置22，设置在轮齿内的润滑油道23及设置在轮齿内的润滑油道自动启闭装置24。储油腔为与齿轮的轴线相平行的圆柱状腔体。储油腔贯穿齿轮的两端面。储油腔的两端分别设有封遮端板25，且其中一封遮端板上设有注油嘴25a。封遮端板封遮储油腔的两端口。

自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒22a及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体22b。固定套筒及滑动套体呈圆筒状。固定套筒及滑动套体由导热性能好的金属材料制成，例如由铜或铜合金或铝或铝合金材料制成。固定套筒及滑动套体与齿轮的轴线相平行。固定套筒的一端封闭，另一端开口。固定套筒固定在储油腔内壁上，具体说是，固定套筒的封闭端固定在一封遮端板上。固定套筒的开口端与另一封遮端板之间的间距小于固定套筒的轴向长度。滑动套体的轴向长度大于固定套筒的轴向长度。固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈。滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭。滑动套体的封闭端的外端面上设有导气通孔。该导气通孔内设有螺纹连接的密封堵头22c。固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体22d。该伸缩腔体内填充气体；该填充气体为空气或氮气或惰性气体。储油腔内填充润滑油。

润滑油道自动启闭装置包括设置在轮齿的齿顶圆柱面上的安装孔26，设置在安装孔内的阀套27及可滑动设置在阀套内的活塞体214。安装孔为圆孔。阀套呈圆筒状。安装孔与阀套同轴。阀套通过螺纹与安装孔相连接。阀套的两端开口。阀套内设有栅格隔板28。阀套内侧面上设有第一环形凸起215及第二环形凸起211。第一环形凸起、第二环形凸起及安装孔底面位于栅格隔板的同一侧，且第一环形凸起靠近安装孔底面，第二环形凸起远离安装孔底面。活塞体位于第一与第二环形凸起之间。阀套内、位于栅格隔板与活塞体之间设有可使活塞体抵靠在第一环形凸起上的第一压缩弹簧29。活塞体与安装孔之间设有第二及第三密封圈210、213。安装孔内侧面上、位于第二与第三密封圈之间设有环形凹槽212。阀套内侧面上、位于第一与第二环形凸起之间设有贯通阀套外侧面的过油孔216。过油孔位于第二与第三密封圈之间，且该过油孔与环形凹槽的开口正对设置。当活塞体抵靠在第一环形凸起上时，所述过油孔与第二环形凸起位于活塞体同一侧。当活塞体抵靠在第二环形凸起上时，所述过油孔与第一环形凸起位于活塞体同一侧。

润滑油道包括进油通道23a及出油通道23b。润滑油道的一端与储油腔相连通，另一端与轮齿的齿顶圆柱面相连通；具体说是，进油通道的一端与储油腔相通，另一端与安装孔的底面相通；出油通道的一端与环形凹槽相通，另一端与安装孔所在的轮齿的齿顶圆柱面相通。

在齿轮在工作过程中，若出现润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致齿轮润滑不良时，使轮齿温度快速升高时，伸缩腔体内的填充气体受热膨胀，使储油腔内的油压增大，从而将储油腔内的润滑油通过润滑油道压出到齿顶圆柱面，并在齿轮转动及啮合过程中逐渐分布到齿面上，有效改善齿轮齿面的润滑效果。当齿轮润滑效果改善，齿轮温度降低后，伸缩腔体内的填充气体收缩，降低储油腔内的油压，减少或停止出油。

Claims (6)

1.一种自润滑齿轮，其特征是，齿轮中至少有一个轮齿上设有自润滑装置，该自润滑装置包括设置在轮齿内的储油腔，设置在储油腔内的自适应伸缩装置及设置在轮齿内的润滑油道；所述润滑油道的一端与储油腔相连通，另一端与轮齿的齿顶圆柱面相连通；所述自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体，所述固定套筒固定在储油腔内壁上，固定套筒的一端封闭，另一端开口；所述固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈，滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭；所述固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体，该伸缩腔体内填充气体；所述储油腔内填充润滑油。

2.根据权利要求1所述的自润滑齿轮，其特征是，所述自润滑装置还包括设置在轮齿内的润滑油道自动启闭装置，该润滑油道自动启闭装置包括设置在轮齿的齿顶圆柱面上的安装孔，设置在安装孔内的阀套及可滑动设置在阀套内的活塞体；所述阀套的两端开口，阀套内设有栅格隔板，阀套内侧面上设有第一环形凸起及第二环形凸起，第一环形凸起、第二环形凸起及安装孔底面位于栅格隔板的同一侧，且第一环形凸起靠近安装孔底面，第二环形凸起远离安装孔底面；活塞体位于第一与第二环形凸起之间，阀套内、位于栅格隔板与活塞体之间设有可使活塞体抵靠在第一环形凸起上的第一压缩弹簧；所述活塞体与安装孔之间设有第二及第三密封圈，安装孔内侧面上、位于第二与第三密封圈之间设有环形凹槽，所述阀套内侧面上、位于第一与第二环形凸起之间设有贯通阀套外侧面的过油孔，过油孔位于第二与第三密封圈之间，且该过油孔与环形凹槽的开口正对设置；当活塞体抵靠在第一环形凸起上时，所述过油孔与第二环形凸起位于活塞体同一侧；当活塞体抵靠在第二环形凸起上时，所述过油孔与第一环形凸起位于活塞体同一侧；所述润滑油道包括进油通道及出油通道，进油通道的一端与储油腔相通，另一端与安装孔的底面相通，所述出油通道的一端与环形凹槽相通，另一端与安装孔所在的轮齿的齿顶圆柱面相通。

3.根据权利要求2所述的自润滑齿轮，其特征是，所述阀套通过螺纹与安装孔相连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的自润滑齿轮，其特征是，所述储油腔为与齿轮的轴线相平行的圆柱状腔体，储油腔贯穿齿轮的两端面，且储油腔的两端分别设有封遮端板，且其中一封遮端板上设有注油嘴。

5.根据权利要求4所述的自润滑齿轮，其特征是，固定套筒及滑动套体与齿轮的轴线相平行，所述固定套筒的封闭端固定在一封遮端板上，固定套筒的开口端与另一封遮端板之间的间距小于固定套筒的轴向长度；所述滑动套体的轴向长度大于固定套筒的轴向长度。

6.根据权利要求1或2或3所述的自润滑齿轮，其特征是，所述滑动套体的封闭端的外端面上设有导气通孔，该导气通孔内设有螺纹连接的密封堵头。