RU2497032C1 - Lubricator of drive axle wheel reduction gear - Google Patents

Lubricator of drive axle wheel reduction gear Download PDF

Info

Publication number
RU2497032C1
RU2497032C1 RU2012119336/11A RU2012119336A RU2497032C1 RU 2497032 C1 RU2497032 C1 RU 2497032C1 RU 2012119336/11 A RU2012119336/11 A RU 2012119336/11A RU 2012119336 A RU2012119336 A RU 2012119336A RU 2497032 C1 RU2497032 C1 RU 2497032C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
oil
wheel
ultrasonic
pump
Prior art date
Application number
RU2012119336/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Бадеев
Вадим Иванович Ивченко
Валерий Иванович Петько
Сергей Васильевич Харитончик
Original Assignee
Государственное Научное Учреждение "Объединенный Институт Машиностроения Национальной Академии Наук Беларуси"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Научное Учреждение "Объединенный Институт Машиностроения Национальной Академии Наук Беларуси" filed Critical Государственное Научное Учреждение "Объединенный Институт Машиностроения Национальной Академии Наук Беларуси"
Priority to RU2012119336/11A priority Critical patent/RU2497032C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2497032C1 publication Critical patent/RU2497032C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: lubricator comprises oil vessel, engaged drive and driven gears of wheel reduction gear and ultrasound oil pumps. Inlet channels of the latter are connected with said oil vessel. Outlet channels of the first of pump are brought to portal axle wheel reduction gear taper bearings. Second outlet channels are brought to drive and driven gears. First and second ultrasound pumps have ultrasound wave generator and radiator electrically connected by their input with generator output. First ultrasound pump inlet and outlet channels represent capillary oil line combs. Second ultrasound pump comprises lubing gear fitted on axle between oil feed grooves to stay in permanent engagement with drive gear. Second ultrasound pump inlet and outlet channels represent capillary oil lines arranged radially in bush bodies rigidly secured to lubing gear side surfaces.
EFFECT: higher efficiency of transmission and reliability.
7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на транспортных средствах оснащенных ведущими мостами в том числе и в портальной компоновке.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used on vehicles equipped with drive axles, including in the portal layout.

Требования, предъявляемые к современным городским транспортным средствам для массовых перевозок, могут быть удовлетворены только посредством автобусов и троллейбусов, собранных на мостах с портальной компоновкой. Использование этих транспортных средств с низким полом часто является обязательным в целях обеспечения легкого входа-выхода, особенно для людей с физическими недостатками. Эти транспортные средства имеют усиленную конструкцию крыши и низкий пол по всей длине транспортного средства, а также приводные агрегаты, располагаемые либо в задней части транспортного средства, имеющего продольный двигатель, отодвинутый в сторону, либо электроприводы под каждое ведущее колесо с электродвигателями, установленными в картерах колесного редуктора портального моста.The requirements for modern urban vehicles for mass transportation can be satisfied only through buses and trolleybuses assembled on bridges with a portal layout. The use of these low-floor vehicles is often mandatory in order to provide easy entry-exit, especially for people with physical disabilities. These vehicles have a reinforced roof structure and low floor along the entire length of the vehicle, as well as drive units located either at the rear of the vehicle having a longitudinal engine pushed to the side, or electric drives for each drive wheel with electric motors installed in the crankcase portal bridge gearbox.

Известно устройство смазки колесного редуктора ведущего портального моста транспортных средств с низким полом [1], относящееся к картерному типу смазки. Оно содержит емкость циркуляционного масла, которая размещена в донной части картера однопарного согласующего редуктора, погруженную в масло ведущую шестерню, находящуюся в постоянном зацеплении с ведомым зубчатым колесом. Недостатком такого устройства смазки колесного редуктора ведущего портального моста является ограниченный диапазон рабочих оборотов входного вала редуктора из-за снижения уровня смазки в картере при разбрызгивании масла ведущей шестерней, когда ее обороты становятся выше номинальных. Кроме этого невозможна длительная работа редуктора в тяговом режиме на оборотах входного вала выше номинальных вследствие недостаточного отведения тепла и снижения КПД передачи. Все это вызывает повышенный расход топлива из-за потерь мощности в колесном редукторе.A device for lubricating a wheel gear of a leading portal axle of low-floor vehicles [1], relating to the crankcase type of lubrication. It contains a tank of circulating oil, which is located in the bottom of the crankcase of a single-pair matching gear, immersed in the oil drive gear, which is in constant engagement with the driven gear. The disadvantage of such a lubrication device for the wheel gear of the driving portal axle is the limited range of working revolutions of the input shaft of the gear due to a decrease in the level of lubrication in the crankcase when oil is sprayed with the drive gear when its speed becomes higher than the nominal speed. In addition, continuous operation of the gearbox in traction mode at input shaft speeds above nominal is not possible due to insufficient heat removal and reduced transmission efficiency. All this causes increased fuel consumption due to power losses in the wheel gear.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является смазочное устройство колесного редуктора ведущего портального моста [2]. Смазочное устройство колесного редуктора ведущего портального моста содержащее емкость циркуляционного масла, размещенную в донной части его картера и установленную с возможностью погружения в нее ведущей шестерни колесного редуктора, находящейся в постоянном зацеплении с ведомым зубчатым колесом колесного редуктора. При этом смазочные устройства планетарного и колесного редукторов портального моста с внутренним двухпарным зацеплением ведущей шестерни и ведомого зубчатого колеса имеют общую емкость циркуляционного масла.The closest analogue of the invention is a lubricating device of a wheel gearbox of a leading portal bridge [2]. A lubricating device for a wheel reducer of a leading portal axle containing a circulating oil tank located in the bottom of its crankcase and installed with the possibility of immersing the driving gear of the wheel reducer in it, which is in constant engagement with the driven gear of the wheel reducer. In this case, the lubricating devices of the planetary and wheel gears of the portal bridge with internal two-pair gearing of the pinion gear and the driven gear have a common circulation oil capacity.

Недостатком известного устройства является недостаточный объем емкость циркуляционного масла и большие потери на перемешивание масла и как следствие снижение КПД передачи при оборотах входного вала выше номинальных, что снижает эффективность его работы в режиме максимальной мощности. Кроме того, работа смазочного устройства колесного редуктора известного портального моста полностью зависит от скорости вращения приводного вала электродвигателя, из-за чего не удается удерживать в заданном диапазоне высоту и объем масла в емкости циркуляционного масла. Это в свою очередь резко снижает надежность портального моста.A disadvantage of the known device is the insufficient volume of the capacity of the circulating oil and large losses in mixing the oil and, as a result, a decrease in the transmission efficiency at input shaft speeds above the nominal, which reduces its efficiency in maximum power mode. In addition, the operation of the lubricating device of the wheel gearbox of the known portal axle is completely dependent on the speed of rotation of the drive shaft of the electric motor, because of which it is not possible to keep the height and volume of oil in the circulating oil tank in a given range. This in turn dramatically reduces the reliability of the portal bridge.

Задача изобретения - создание смазочного устройства, позволяющего повысить КПД передачи и надежность работы колесного редуктора ведущего моста в портальной компоновке на различных режимах его эксплуатации, в том числе и тяговом режиме.The objective of the invention is the creation of a lubricating device that allows to increase the transmission efficiency and reliability of the wheel gear of the drive axle in the portal layout in various modes of its operation, including traction mode.

Поставленная задача достигается тем, что смазочное устройство колесного редуктора ведущего моста содержащее емкость циркуляционного масла, размещенную в донной части его картера и установленную с возможностью погружения в нее ведущей шестерни колесного редуктора, находящейся в постоянном зацеплении с ведомым зубчатым колесом колесного редуктора и согласно изобретению в него введены первый и второй ультразвуковые масляные насосы, входные каналы которых соединены с емкостью, выходные каналы первого упомянутого насоса подведены к коническим подшипникам колесного редуктора ведущего моста, а выходные каналы второго упомянутого насоса подведены к упомянутым ведущей шестерни и ведомому зубчатому колесу. Ультразвуковые масляные насосы обеспечивают необходимое давление масла в маслопроводах независимо от колебания уровня и объема масла в емкости картера (в заданном диапазоне), вызываемые изменениями скорости вращения приводного вала.This object is achieved in that the lubricating device of the wheel gearbox of the drive axle containing a tank of circulating oil, located in the bottom of its crankcase and installed with the possibility of immersion in it of the drive gear of the gear wheel, which is in constant engagement with the driven gear of the gear wheel and according to the invention therein introduced the first and second ultrasonic oil pumps, the input channels of which are connected to the tank, the output channels of the first mentioned pump are connected to bearing bearings of the gear wheel of the drive axle, and the output channels of the second pump mentioned above are connected to the drive gear and the driven gear. Ultrasonic oil pumps provide the necessary oil pressure in the oil lines, regardless of fluctuations in the level and volume of oil in the crankcase (in a given range), caused by changes in the speed of rotation of the drive shaft.

Первый и второй ультразвуковые насосы имеют общий генератор ультразвуковых волн, электрически связанный своим входом с бортовой сетью транспортного средства, установленный на внешней поверхности картера колесного редуктора и излучатель, установленный в донной части емкости циркуляционного масла и электрически связанный своим входом с выходом генератора. Это позволяет создать в масле поле переменного давления, в нашем случае, ультразвуковое поле как первое необходимое условие для проявления и запуска ультразвукового капиллярного эффекта.The first and second ultrasonic pumps have a common ultrasonic wave generator, electrically connected at its input to the vehicle electrical system, mounted on the outer surface of the crankcase of the wheel gear and an emitter installed in the bottom of the circulating oil tank and electrically connected at the input to the output of the generator. This allows you to create a variable pressure field in the oil, in our case, an ultrasonic field as the first necessary condition for the manifestation and triggering of the ultrasonic capillary effect.

Входные и выходные каналы первого ультразвукового насоса представляют собой гребенку капиллярных маслопроводов, закрепленную на борту картера. Второй ультразвуковой насос содержит шестерню смазки, установленную на оси между втулками с пазами для подводки смазки с возможностью постоянного зацепления с ведущей шестерней. Входные и выходные каналы второго ультразвукового насоса представляют собой капиллярные маслопроводы радиально расположенные в телах втулок, жестко прикрепленных к боковым поверхностям шестерни смазки. Число зубьев шестерни смазки больше числа зубьев ведущей шестерни. Так обеспечено второе необходимое условие для проявления и запуска ультразвукового капиллярного эффекта.The inlet and outlet channels of the first ultrasonic pump are a comb of capillary oil pipelines mounted on board the crankcase. The second ultrasonic pump contains a lubricant gear mounted on an axis between the bushings with grooves for supplying lubricant with the possibility of permanent engagement with the drive gear. The inlet and outlet channels of the second ultrasonic pump are capillary oil lines radially located in the bodies of the bushings, rigidly attached to the side surfaces of the lubrication gear. The number of teeth of the lubrication gear is greater than the number of teeth of the pinion gear. This provides the second necessary condition for the manifestation and triggering of the ultrasonic capillary effect.

Излучатель установлен в донной части емкости циркуляционного масла, рабочая поверхность излучателя расположена непосредственно под входными отверстиями гребенки капиллярного маслопровода и зубцами шестерни смазки. Тем самым создается развитая кавитация, запускается ультразвуковой капиллярный эффект и как их следствие - начинают работать оба ультразвуковых насоса, обеспечивая постоянное ультразвуковое давление в гребенке капиллярных маслопроводов и капиллярных маслопроводов втулок, закрепленных на шестерне смазки.The emitter is installed in the bottom of the circulating oil tank, the working surface of the emitter is located directly under the inlet holes of the capillary oil pipe comb and the teeth of the lubrication gear. This creates developed cavitation, triggers the ultrasonic capillary effect and, as a consequence, both ultrasonic pumps begin to work, providing constant ultrasonic pressure in the comb of the capillary oil lines and the capillary oil lines of the bushings fixed to the lubricating gear.

На фиг.1 - принципиальная схема смазочного устройства колесного редуктора ведущего моста для выполнения изобретения.Figure 1 - schematic diagram of the lubricating device of the wheel gear drive axle for carrying out the invention.

На фиг.2 - представлена схема смазочного устройства колесного редуктора ведущего моста в поперечном разрезе.Figure 2 - is a diagram of a lubricating device of a wheel gear drive axle in cross section.

На фиг.3 - представлена в аксонометрической проекции шестерня смазки к боковым поверхностям которой жестко прикреплены втулки и схема расположения капиллярных маслопроводов в ней.Figure 3 - presents in axonometric projection the gear lubricant to the side surfaces of which are rigidly attached to the sleeve and the layout of the capillary oil pipelines in it.

На фиг.4 представлена схема в поперечном разрезе по В-В боковой втулки на фиг.3.Figure 4 presents a diagram in cross section along BB of the side sleeve of figure 3.

На фиг.5 представлена принципиальная схема первого ультразвукового насоса и как схема установки для наблюдения за проявлением ультразвукового капиллярного эффекта.Figure 5 presents a schematic diagram of a first ultrasonic pump and as a diagram of an apparatus for observing the manifestation of an ultrasonic capillary effect.

Смазочное устройство колесного редуктора ведущего моста содержащее емкость 1 циркуляционного масла, размещенную в донной части его картера, погруженную в масло 2 ведущую 3 шестерню, находящуюся в постоянном зацеплении с ведомым 4 зубчатым колесом, первый 5 и второй 6 ультразвуковые масляные насосы, входные каналы 7 которых соединены с емкостью 1, выходные каналы 8 первого 5 упомянутого насоса подведены к коническим подшипникам 9 колесного редуктора, а выходные каналы 10 второго 6 упомянутого насоса подведены к местам зацепления ведущей 3 шестерни и ведомого 4 зубчатого колеса колесного редуктора. Первый 5 и второй 6 ультразвуковые насосы имеют общий генератор 11 ультразвуковых волн, электрически связанный своим входом с бортовой сетью 12 транспортного средства, установленный на внешней поверхности картера колесного редуктора и излучатель 13, установленный в донной части емкости 1 циркуляционного масла и электрически связанный своим входом с выходом генератора 11. Входные 7 и выходные 8 каналы первого 5 ультразвукового насоса представляют собой гребенку 14 капиллярных маслопроводов, закрепленную на борту картера. Второй 6 ультразвуковой насос содержит шестерню 15 смазки которая имеет постоянное зацепление с ведущей 3 шестерней, установлена на подшипнике на собственной оси 16, которая закреплена на бортах картера, расположена ниже оси приводного вала 17 ведущей шестерни 3 и удерживается от осевого перемещения втулками, имеющими пазы для подводки смазки. Число зубьев шестерни 15 смазки больше числа зубьев ведущей 3 шестерни. Входные 7 и выходные 10 каналы второго 6 ультразвукового насоса представляют собой капиллярные 18 маслопроводы радиально расположенные в телах втулок 19, жестко прикрепленных к боковым поверхностям шестерни 15 смазки. Излучатель 13 установлен в донной части емкости 1 циркуляционного масла, рабочая поверхность излучателя 13 расположена непосредственно под входными отверстиями гребенки 14 капиллярного маслопровода и зубцами шестерни 15 смазки. Ведомое 4 зубчатое колесо жестко установлено на валу 20 полуоси колесного планетарного редуктора ведущего портального моста.A lubricating device for a wheel gearbox of a drive axle containing a tank 1 of circulating oil located in the bottom of its crankcase, immersed in oil 2 of a drive 3 gear, which is constantly engaged with a driven 4 gear wheel, the first 5 and second 6 are ultrasonic oil pumps, the input channels of which 7 connected to the tank 1, the output channels 8 of the first 5 of the mentioned pump are connected to the tapered bearings 9 of the wheel gearbox, and the output channels 10 of the second 6 of the said pump are connected to the gearing points of the leading 3 pole no 4 and driven gear wheel gear. The first 5 and second 6 ultrasonic pumps have a common ultrasonic wave generator 11, electrically connected at its input to the vehicle electrical system 12, mounted on the outer surface of the wheel gear housing and an emitter 13, mounted at the bottom of the circulation oil tank 1 and electrically connected at its entrance to the output of the generator 11. The input 7 and output 8 channels of the first 5 ultrasonic pump are a comb 14 of capillary oil pipelines, mounted on board the crankcase. The second 6 ultrasonic pump contains a gear 15 of lubricant which has constant engagement with the drive 3 gears, is mounted on a bearing on its own axis 16, which is mounted on the sides of the crankcase, located below the axis of the drive shaft 17 of the drive gear 3 and is kept from axial movement by bushes having grooves for eyeliner lubricant. The number of teeth of the gear 15 of the lubricant is greater than the number of teeth of the leading 3 gears. The input 7 and output 10 channels of the second 6 ultrasonic pump are oil capillary 18 radially located in the bodies of the bushings 19, rigidly attached to the side surfaces of the gear 15 of the lubricant. The emitter 13 is installed in the bottom of the tank 1 of circulating oil, the working surface of the emitter 13 is located directly under the inlet holes of the comb 14 of the capillary oil line and the teeth of the gear 15 of the lubricant. The driven 4 gear wheel is rigidly mounted on the shaft 20 of the semiaxis of the planetary gear wheel of the leading portal bridge.

Смазочная система колесного редуктора ведущего моста на фиг.1 и фиг.2 работает следующим образом. Масло 2 предварительно или во время технического обслуживания (ТО) заливают до оптимального уровня в емкость 1 картера колесного редуктора. После этого смазочное устройство готово к работе. Начинает оно работать при подаче электроэнергии на генератор 11 ультразвуковых волн от бортовой сети 12 транспортного средства. При этом излучатель 13 оказывает на масло ультразвуковое давление. Ультразвуковые волны, лежащие в диапазоне частот от 21 до 35 кГц, проникают и распространяются в масле емкости 1. Поскольку зазор между поверхностью излучателя 13 и входными отверстиями гребенки капилляров 14 и капиллярных 18 маслопроводов втулок 19 очень мал (меньше 0,5 мм), то в этой зоне образуется развитая кавитационная область, которая скачкообразно увеличивает концентрацию кавитационных пузырьков и запускает в действие ультразвуковой капиллярный эффект [3]. Уровень 21 (Нультр на фиг.5) на который поднимается жидкость в капиллярах не зависит от конфигурации каналов масляной магистрали по которой они уложены, а определяется только величиной (длиной) подъема жидкости в капилляре Нультр под действием ультразвукового капиллярного эффекта. Скорость подъема масла по капиллярам резко возрастает, оно поднимается на максимально заданный уровень 21, равный Нультр и продолжает оставаться на этом уровне до тех пор, пака не отключат ультразвуковой генератор 11. Так как длина капиллярных каналов гребенки 14 меньше уровня 21, как показано на фиг.5, то возникшее в них давление вызывает интенсивное прокачивание масла по капиллярным каналам, как показано на фиг.2, проложенным в упомянутой емкости 1 картере и обеспечивает его смазку. Масло поступает к коническим подшипникам 9 и к местам зубчатого зацепления ведущей 3 шестерни с ведомым 4 колесом. Отработавшее в колесном редукторе ведущего портального моста масло возвращается 23 (стекает) в емкость 1 донной части его картера завершая круг циркуляции при ультразвуковом давлении.The lubrication system of the wheel gear drive axle in figure 1 and figure 2 works as follows. Oil 2 is pre-filled or during maintenance (TO) up to the optimum level in the capacity 1 of the crankcase of the wheel gearbox. After that, the lubrication device is ready for operation. It starts to work when power is supplied to the ultrasonic wave generator 11 from the vehicle electrical system 12. In this case, the emitter 13 exerts ultrasonic pressure on the oil. Ultrasonic waves lying in the frequency range from 21 to 35 kHz penetrate and propagate in the oil of the tank 1. Since the gap between the surface of the emitter 13 and the inlet holes of the capillary comb 14 and the oil capillary 18 of the bushings 19 is very small (less than 0.5 mm), then a developed cavitation region is formed in this zone, which abruptly increases the concentration of cavitation bubbles and triggers the ultrasonic capillary effect [3]. The level 21 (N ultra in FIG. 5) to which the liquid rises in the capillaries does not depend on the configuration of the oil line channels along which they are laid, but is determined only by the magnitude (length) of the liquid rise in the N ultra capillary under the action of the ultrasonic capillary effect. The rate of oil rise through the capillaries increases sharply, it rises to the maximum level 21, equal to N ultra and continues to remain at that level until the ultrasonic generator 11 is turned off, since the length of the capillary channels of the comb 14 is less than level 21, as shown in figure 5, the pressure that has arisen in them causes an intensive pumping of oil through the capillary channels, as shown in figure 2, laid in the said container 1 of the crankcase and provides its lubrication. The oil flows to the tapered bearings 9 and to the gearing points of the drive 3 gears with the driven 4 wheel. The oil used in the wheel reducer of the leading portal bridge returns 23 (drains) to the tank 1 of the bottom of its crankcase, completing the circulation circle at ultrasonic pressure.

В различных режимах работы ведущего моста, таких как первичный пуск электродвигателя, номинальный и промежуточные переходные режимы (включая тяговый режим и режим торможения) система смазки колесного редуктора будет работать следующим образом. Вращательное движение, получаемое от вала электродвигателя через ведущую 3 шестерню и ведомое 4 колесо передается валу 20 полуоси коленного планетарного редуктора ведущего привода. При этом крутящий момент передается непосредственно к ободу колеса транспортного средства (на фиг.1-2 не показано). Поскольку генератор 11 ультразвуковых волн активизирован, то круг циркуляции масла при ультразвуковом давлении в емкости 1 картера будет продолжаться до тех пор, пока не отключат бортовую 12 электросеть. Так как частота вращение шестерни 15 смазки на два порядка ниже частоты генератора 11 ультразвуковых волн, то такое медленное перемещение капиллярных маслопроводов 18 в зоне развитого кавитационного эффекта не повлияет на процесс ультразвуковой прокачки масла через капиллярные маслопроводы 18 втулок 19, прикрепленных к упомянутой выше шестерне 15. Масло будет свободно проходить через капиллярные маслопроводы гребенки 14 и втулок 19 и вместе с быстровращающимися деталями колесного редуктора ведущего моста разбрызгиваться в его пространстве (фиг.2).In various operating modes of the drive axle, such as the initial start-up of the electric motor, nominal and intermediate transient modes (including traction mode and braking mode), the lubrication system of the wheel gear will work as follows. The rotational movement received from the motor shaft through the driving 3 gear and driven 4 wheel is transmitted to the shaft 20 of the semiaxis of the knee planetary gear of the drive. In this case, the torque is transmitted directly to the wheel rim of the vehicle (not shown in Fig.1-2). Since the ultrasonic wave generator 11 is activated, the oil circulation circle under ultrasonic pressure in the crankcase 1 will continue until the onboard power supply 12 is disconnected. Since the frequency of rotation of the gear 15 of the lubricant is two orders of magnitude lower than the frequency of the generator 11 of ultrasonic waves, such a slow movement of the capillary oil pipelines 18 in the developed cavitation effect zone will not affect the process of ultrasonic pumping of oil through the capillary oil pipelines 18 of the bushings 19 attached to the gear 15 mentioned above. The oil will freely pass through the capillary oil lines of the comb 14 and the bushings 19 and, together with the rapidly rotating parts of the wheel gear of the drive axle, will be sprayed in its space ( figure 2).

Ультразвуковой капиллярный эффект - явление увеличения глубины и скорости проникновения жидкости в капиллярные каналы под действием ультразвука (по сравнению с глубиной и скоростью, обусловленными только капиллярными силами). Открытие ультразвукового капиллярного эффекта принадлежит белорусскому ученому академику Е.Г. Коновалову. В Государственном реестре открытий СССР оно зарегистрировано под №109 с приоритетом от 6 мая 1962 г. Суть явления проще всего понять на следующем опыте, схема которого представлена на фиг.5. Если капилляр гребенки 14 погрузить в жидкость 2, то под действием капиллярных сил жидкость поднимется на высоту 22 равную Н0. Если в жидкость на дно емкости 1 поместить излучатель 13 ультразвуковых колебаний, подключить к нему генератор 11 ультразвуковых волн и активизировать его, то высота и скорость подъема будут в десятки и сотни раз превосходить величину 22 (Н0), а высота подъема 21 (Нультр) может достигать 10-15 м.Ultrasonic capillary effect - the phenomenon of increasing the depth and speed of penetration of liquid into the capillary channels under the action of ultrasound (compared with the depth and speed due only to capillary forces). The discovery of the ultrasonic capillary effect belongs to the Belarusian academician E.G. Konovalov. In the State register of discoveries of the USSR it is registered under No. 109 with a priority of May 6, 1962. The essence of the phenomenon is most easily understood in the following experiment, the scheme of which is presented in Fig. 5. If the capillary of comb 14 is immersed in liquid 2, then under the action of capillary forces, the liquid rises to a height of 22 equal to H 0 . If an ultrasonic oscillator 13 is placed in the liquid at the bottom of the tank 1, connected to it and activated, the ultrasonic wave generator 11, then the lift height and speed will be tens and hundreds of times higher than 22 (N 0) , and the lift height 21 (N ultra ) can reach 10-15 m.

Экспериментально и теоретически доказано [3], что в основе эффекта лежит явление кавитации. Поэтому, чтобы создать условия для проявления ультразвукового капиллярного эффекта, надо вызвать развитую кавитацию на входе в капилляры гребенки 14 и входе в капиллярные маслопроводы 18 втулок 19. Интенсивности подъема смазочного жидкости в капиллярном маслопроводе способствует уменьшение размеров молекул и частиц в смазочной жидкости (обратимая деполимеризация и диспергирование) вызываемое ультразвуковым капиллярным эффектом, ускоренной диффузией, уменьшением вязкости масла и величины поверхностного натяжения его в капилляре.It has been experimentally and theoretically proved [3] that the effect of cavitation is the basis of the effect. Therefore, in order to create conditions for the manifestation of the ultrasonic capillary effect, it is necessary to induce developed cavitation at the inlet to the capillaries of the comb 14 and the entrance to the capillary oil pipes 18 of the bushings 19. The intensity of the rise of the lubricating fluid in the capillary oil conduit is facilitated by a decrease in the size of molecules and particles in the lubricating fluid (reversible depolymerization and dispersion) caused by the ultrasonic capillary effect, accelerated diffusion, a decrease in the viscosity of the oil and the magnitude of its surface tension in the capillary.

Кавитация представляет собой явление образования, роста и захлопывания несплошностей (пузырьков) в жидкости в поле переменного давления. Как известно, даже в довольно чистых жидкостях всегда имеются инородные примеси: микроскопические пузырьки воздуха, частицы твердых тел, газовые включения в микродефектах на поверхности твердых тел и стенках сосудов. Инородные тела являются обычно зародышами кавитации. Прочность жидкости в таких местах ослаблена и под действием растягивающих напряжений в поле переменного давления, в нашем случае, в ультразвуковом поле, жидкость может «разорваться». При этом зародыши кавитации теряют устойчивость, начинают быстро расти и захлопываться. Появление развитой кавитации в смазывающей жидкости вызывает ультразвуковой капиллярный эффект, который, по существу, представляет собой новый тип однонапрвленных потоков, отличающихся от известных аномально большой скоростью и тем, что он возникает в капиллярных каналах.Cavitation is a phenomenon of formation, growth and collapse of discontinuities (bubbles) in a liquid in a field of variable pressure. As you know, even in fairly clean liquids there are always foreign impurities: microscopic air bubbles, particles of solids, gas inclusions in microdefects on the surface of solids and vessel walls. Foreign bodies are usually cavitation germs. The strength of the liquid in such places is weakened and under the action of tensile stresses in the field of variable pressure, in our case, in the ultrasonic field, the liquid can “burst”. In this case, cavitation nuclei lose stability, begin to grow rapidly and collapse. The appearance of developed cavitation in a lubricating fluid causes an ultrasonic capillary effect, which, in essence, is a new type of unidirectional flows, which differ from the known abnormally high speed and the fact that it occurs in the capillary channels.

Эффективность работы смазочного устройства колесного редуктора ведущего моста повышает КПД передачи и надежность работы колесного редуктора на различных режимах его эксплуатации, в том числе и тяговом режиме. Она повысилась в первую очередь за счет того, что масло по капиллярным маслопроводам подается в необходимые для смазки редуктора места под оптимальным ультразвуковым давлением не зависимым от режима работы приводного вала, так как генератор ультразвуковых волн запитан от бортовой сети, включается и выключается водителем транспортного средства. Во вторую очередь это происходит за счет сочетания двух способов смазки трущихся пар механических конструкций в одном устройстве - колесном редукторе ведущего портального моста: путем распыления масла быстровращающимися деталями и под ультразвуковым давлением.The efficiency of the lubrication device of the wheel reducer of the drive axle increases the transmission efficiency and the reliability of the wheel gear in various modes of operation, including traction mode. It increased primarily due to the fact that the oil is supplied through capillary oil pipelines to the places necessary for lubricating the gearbox under optimal ultrasonic pressure independent of the drive shaft operating mode, since the ultrasonic wave generator is powered from the on-board network, and is turned on and off by the vehicle driver. Secondly, this is due to a combination of two methods of lubricating rubbing pairs of mechanical structures in one device - a wheel gearbox of a leading portal bridge: by spraying oil with rapidly rotating parts and under ultrasonic pressure.

[1] Патент №HUP0300947, приор. 10.04.2003, опубл. 10.03.2008 г. Мост в портальной компоновке, особенно для транспортных средств с низким полом.[1] Patent No. HUP0300947, prior. 04/10/2003, publ. 03/10/2008 The bridge in the portal layout, especially for low-floor vehicles.

[2] Патент №DE102004003286 (A1) B60R 17/00; F16H 57/04, опубл. 2006-03-09, Смазочное устройство портального моста[2] Patent No. DE102004003286 (A1) B60R 17/00; F16H 57/04, publ. 2006-03-09, Lubrication device of the portal bridge

[3] Прохоренко П.П. Ультразвуковой капиллярный эффект / П.П. Прохоренко, Н.В. Дежкунов, Г.Е. Коновалов; Под ред. В.В. Клубовича. 135 с. Минск: «Наука и техника», 1981.[3] Prokhorenko P.P. Ultrasonic capillary effect / P.P. Prokhorenko, N.V. Dezhkunov, G.E. Konovalov; Ed. V.V. Klubovich. 135 s Minsk: “Science and Technology”, 1981.

Claims (7)

1. Смазочное устройство колесного редуктора ведущего моста, содержащее емкость циркуляционного масла, размещенную в донной части его картера и установленную с возможностью погружения в нее ведущей шестерни колесного редуктора, находящейся в постоянном зацеплении с ведомым зубчатым колесом колесного редуктора, отличающееся тем, что в него введены первый и второй ультразвуковые масляные насосы, входные каналы которых соединены с емкостью, выходные каналы первого упомянутого насоса подведены к коническим подшипникам колесного редуктора портального моста, а выходные каналы второго упомянутого насоса подведены к упомянутым ведущей шестерне и ведомому зубчатому колесу.1. A lubricating device for a gear wheel of a drive axle, containing a tank of circulating oil, located in the bottom of its crankcase and installed with the possibility of immersion in it of the drive gear of the gear wheel, which is in constant engagement with the driven gear of the gear wheel, characterized in that it is introduced the first and second ultrasonic oil pumps, the input channels of which are connected to the tank, the output channels of the first mentioned pump are connected to the tapered bearings of the wheel gear Gantry bridge, and the second outlet channels are connected to the said pump drive gear and said driven gear. 2. Смазочное устройство колесного редуктора по п.1, отличающееся тем, что первый и второй ультразвуковые насосы имеют общий генератор ультразвуковых волн, электрически связанный своим входом с бортовой сетью транспортного средства, установленный на внешней поверхности картера колесного редуктора, и излучатель, установленный в донной части емкости циркуляционного масла и электрически связанный своим входом с выходом генератора.2. The lubricating device of the wheel gearbox according to claim 1, characterized in that the first and second ultrasonic pumps have a common ultrasonic wave generator, electrically connected at its input to the vehicle electrical system, mounted on the outer surface of the wheel gear housing, and an emitter installed in the bottom parts of the circulating oil tank and electrically connected by its input to the output of the generator. 3. Смазочное устройство колесного редуктора по п.1, отличающееся тем, что входные и выходные каналы первого ультразвукового насоса представляют собой гребенку капиллярных маслопроводов, закрепленную на борту картера.3. The lubricating device of the wheel gearbox according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet channels of the first ultrasonic pump are a comb of capillary oil lines mounted on the crankcase. 4. Смазочное устройство колесного редуктора по п.1, отличающееся тем, что второй ультразвуковой насос содержит шестерню смазки, установленную на оси между втулками с пазами для подводки смазки с возможностью постоянного зацепления с ведущей шестерней.4. The lubricating device of the wheel gearbox according to claim 1, characterized in that the second ultrasonic pump comprises a lubricant gear mounted on an axis between the bushings with grooves for supplying lubricant with the possibility of permanent engagement with the drive gear. 5. Смазочное устройство колесного редуктора по п.4, отличающееся тем, что входные и выходные каналы второго ультразвукового насоса представляют собой капиллярные маслопроводы, радиально расположенные в телах втулок, жестко прикрепленных к боковым поверхностям шестерни смазки.5. The lubricating device of the wheel gearbox according to claim 4, characterized in that the input and output channels of the second ultrasonic pump are capillary oil lines radially located in the bodies of the bushings rigidly attached to the side surfaces of the lubrication gear. 6. Смазочное устройство колесного редуктора по п.4, отличающееся тем, что число зубьев шестерни смазки больше числа зубьев ведущей шестерни.6. The lubricating device of the wheel gearbox according to claim 4, characterized in that the number of teeth of the lubrication gear is greater than the number of teeth of the pinion gear. 7. Смазочное устройство колесного редуктора по п.2, отличающееся тем, что излучатель установлен в донной части емкости циркуляционного масла, рабочая поверхность излучателя расположена непосредственно под входными отверстиями гребенки капиллярного маслопровода и зубцами шестерни смазки. 7. The lubricating device of the wheel gearbox according to claim 2, characterized in that the emitter is installed in the bottom of the circulating oil tank, the working surface of the emitter is located directly under the inlet holes of the capillary oil pipe comb and the teeth of the lubrication gear.
RU2012119336/11A 2012-05-11 2012-05-11 Lubricator of drive axle wheel reduction gear RU2497032C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012119336/11A RU2497032C1 (en) 2012-05-11 2012-05-11 Lubricator of drive axle wheel reduction gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012119336/11A RU2497032C1 (en) 2012-05-11 2012-05-11 Lubricator of drive axle wheel reduction gear

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2497032C1 true RU2497032C1 (en) 2013-10-27

Family

ID=49446801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012119336/11A RU2497032C1 (en) 2012-05-11 2012-05-11 Lubricator of drive axle wheel reduction gear

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2497032C1 (en)

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561151C1 (en) * 2014-05-21 2015-08-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device for gear transmission
RU2561150C1 (en) * 2014-05-27 2015-08-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device for gear transmission
RU2569220C1 (en) * 2014-08-05 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2569227C1 (en) * 2014-07-30 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2568625C1 (en) * 2014-07-29 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gear transmission
RU2568624C1 (en) * 2014-08-12 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gear transmission
RU2569224C1 (en) * 2014-09-16 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2568632C1 (en) * 2014-08-05 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gear transmission
RU2569223C1 (en) * 2014-09-04 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2569218C1 (en) * 2014-08-19 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2569211C1 (en) * 2014-08-14 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2572181C1 (en) * 2014-09-22 2015-12-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2576105C1 (en) * 2014-09-04 2016-02-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2576193C1 (en) * 2014-09-29 2016-02-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2576216C1 (en) * 2014-09-22 2016-02-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2578438C1 (en) * 2014-12-30 2016-03-27 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2578427C1 (en) * 2015-02-02 2016-03-27 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2579579C1 (en) * 2015-01-23 2016-04-10 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2579572C1 (en) * 2014-12-17 2016-04-10 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2582640C1 (en) * 2015-02-02 2016-04-27 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2617441C1 (en) * 2016-04-28 2017-04-25 Николай Викторович Мендрух Lubricating device of gearing
RU2617619C1 (en) * 2016-04-11 2017-04-25 Николай Викторович Мендрух Lubricating device of gearing
RU2617618C1 (en) * 2016-04-22 2017-04-25 Николай Викторович Мендрух Lubricating device of gearing
RU2624151C1 (en) * 2016-03-22 2017-06-30 Николай Викторович Мендрух Lubricating device of gearing
RU2630844C1 (en) * 2016-05-05 2017-09-13 Николай Викторович Мендрух Gear transmission lubricating device
RU2646706C1 (en) * 2016-12-30 2018-03-06 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2646978C1 (en) * 2016-12-06 2018-03-12 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2646977C1 (en) * 2017-01-16 2018-03-12 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2646975C1 (en) * 2016-12-19 2018-03-12 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2646972C1 (en) * 2016-12-20 2018-03-12 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU215969U1 (en) * 2022-09-01 2023-01-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Кейджи Импэкс" Driven portal axle with electric drive

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3606583A (en) * 1969-07-25 1971-09-20 Singer Co Ultrasonic pumps
SU1670270A1 (en) * 1989-08-18 1991-08-15 Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации Gear drive
RU2028519C1 (en) * 1990-05-07 1995-02-09 Казахский Химико-Технологический Институт Method of controlling discharge head and flow rate of ultrasonic pump
RU2030650C1 (en) * 1990-08-07 1995-03-10 Виктор Петрович Алферов Pump
US6234765B1 (en) * 1999-02-26 2001-05-22 Acme Widgets Research & Development, Llc Ultrasonic phase pump
DE102004043286A1 (en) * 2004-09-08 2006-03-09 Zf Friedrichshafen Ag Output gear`s bearing lubricating device for use in portal axle drive, has oil sump connected with oil duct, which conducts splash oil to emerge through sprocket contact of output gear to bearing points of bearing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3606583A (en) * 1969-07-25 1971-09-20 Singer Co Ultrasonic pumps
SU1670270A1 (en) * 1989-08-18 1991-08-15 Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации Gear drive
RU2028519C1 (en) * 1990-05-07 1995-02-09 Казахский Химико-Технологический Институт Method of controlling discharge head and flow rate of ultrasonic pump
RU2030650C1 (en) * 1990-08-07 1995-03-10 Виктор Петрович Алферов Pump
US6234765B1 (en) * 1999-02-26 2001-05-22 Acme Widgets Research & Development, Llc Ultrasonic phase pump
DE102004043286A1 (en) * 2004-09-08 2006-03-09 Zf Friedrichshafen Ag Output gear`s bearing lubricating device for use in portal axle drive, has oil sump connected with oil duct, which conducts splash oil to emerge through sprocket contact of output gear to bearing points of bearing

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561151C1 (en) * 2014-05-21 2015-08-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device for gear transmission
RU2561150C1 (en) * 2014-05-27 2015-08-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device for gear transmission
RU2568625C1 (en) * 2014-07-29 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gear transmission
RU2569227C1 (en) * 2014-07-30 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2569220C1 (en) * 2014-08-05 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2568632C1 (en) * 2014-08-05 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gear transmission
RU2568624C1 (en) * 2014-08-12 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gear transmission
RU2569211C1 (en) * 2014-08-14 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2569218C1 (en) * 2014-08-19 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2576105C1 (en) * 2014-09-04 2016-02-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2569223C1 (en) * 2014-09-04 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2569224C1 (en) * 2014-09-16 2015-11-20 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2576216C1 (en) * 2014-09-22 2016-02-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2572181C1 (en) * 2014-09-22 2015-12-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2576193C1 (en) * 2014-09-29 2016-02-27 Денис Николаевич Мендрух Lubricating device of gearing
RU2579572C1 (en) * 2014-12-17 2016-04-10 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2578438C1 (en) * 2014-12-30 2016-03-27 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2579579C1 (en) * 2015-01-23 2016-04-10 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2578427C1 (en) * 2015-02-02 2016-03-27 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2582640C1 (en) * 2015-02-02 2016-04-27 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2624151C1 (en) * 2016-03-22 2017-06-30 Николай Викторович Мендрух Lubricating device of gearing
RU2617619C1 (en) * 2016-04-11 2017-04-25 Николай Викторович Мендрух Lubricating device of gearing
RU2617618C1 (en) * 2016-04-22 2017-04-25 Николай Викторович Мендрух Lubricating device of gearing
RU2617441C1 (en) * 2016-04-28 2017-04-25 Николай Викторович Мендрух Lubricating device of gearing
RU2630844C1 (en) * 2016-05-05 2017-09-13 Николай Викторович Мендрух Gear transmission lubricating device
RU2646978C1 (en) * 2016-12-06 2018-03-12 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2646975C1 (en) * 2016-12-19 2018-03-12 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2646972C1 (en) * 2016-12-20 2018-03-12 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2646706C1 (en) * 2016-12-30 2018-03-06 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU2646977C1 (en) * 2017-01-16 2018-03-12 Николай Викторович Мендрух Gear lubricating device
RU215969U1 (en) * 2022-09-01 2023-01-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Кейджи Импэкс" Driven portal axle with electric drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2497032C1 (en) Lubricator of drive axle wheel reduction gear
JP2013119918A (en) Power transmission device
CN1263971C (en) Lubrication pump for inter-axle differential
JP6007933B2 (en) Vehicle drive device
CN103975511A (en) Electric drive device for motor vehicle
CN202834609U (en) Turnover table frame used for fuel tank turnover test
CN102583798A (en) Low-speed plug-flow aerating/stirring dual-purpose machine
CN106015535A (en) Lubrication system for automobile transmission
RU2491428C1 (en) Ice lubrication system
CN201217771Y (en) Novel lubrication cooling system for road roller
CN102442733B (en) Large-torque cone-hypocycloid speed reducer of rotary brush aeration machine
CN211246183U (en) Stirring mixer for preparing emulsion
JP3288237B2 (en) Main motor for vehicle
CN208107075U (en) A kind of novel parallel axis speed reducer
CN205903819U (en) Take agitating unit of fog nozzle
CN205903818U (en) Stirring apparatus
CN219194627U (en) Mud dewatering device for offshore drilling platform
CN210969369U (en) Eccentric vibration agitated vessel
CN109485144A (en) A kind of aerator of adjustable Floating Height
CN211159428U (en) Vertical mixer for magnetic nanoparticles
RU146251U1 (en) PORTAL BRIDGE OF A LOW-FLOOR VEHICLE
CN209618172U (en) Four axis thin oil self-lubricating non-resonant vibrators
CN217323658U (en) Deep treatment device for petroleum refining sewage
CN215276766U (en) Stirrer
RU155166U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF SLIDING BEARINGS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150512