RU2576193C1

RU2576193C1 - Lubricating device of gearing

Info

Publication number: RU2576193C1
Application number: RU2014139304/11A
Authority: RU
Inventors: Денис Николаевич Мендрух; Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Денис Николаевич Мендрух; Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2016-02-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention can be used to lubricate the high-speed stages of multiple gearing with crankcase lubrication by means of auxiliary lubricating pinions. Lubricating device of gearing contains secondary lubricating pinion made as composite, comprising several individual identical pinions fitted on common axis spaced apart along width of the toothed rim of the lubricated wheel. Total width of all individual pinions does not exceed preset width of one solid lubricating pinion. Between gears, coaxially with them, the inserts are installed in the form of cylinders with diameter larger than the diameter of the gear. On the axes of the inserts there are through holes for free rotation of axis, while the inserts are rigidly secured on the gearing housing. Inserts are installed with gaps relative to end faces of gears, while their top parts are cut so that gaps between them and lubricated tooth-wheel are formed. At external end faces of extreme gears screens are located in the form of discs with diameter equal to that of the inserts, discs are installed with gaps relative to end faces of gears and ends of the lubricated tooth-wheel, there are central holes for axis, and the shields are rigidly secured on the gearing housing.

EFFECT: higher efficiency of lubrication.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с картерным смазыванием методом погружения.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in gears with crankcase lubrication by immersion.

Известно смазочное устройство зубчатой передачи, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, в которую погружено нижнее зубчатое колесо передачи - см., например, «Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. - М: Высш. шк., 1984. - 336 с., ил.», стр. 131, рис. 8.1.A lubricating gear transmission device is known that contains an oil bath with a liquid lubricant into which the lower gear gear is immersed - see, for example, “Dunaev PF, Lelikov OP Machine parts. Course design: Textbook. allowance for machine building. specialist. technical schools. - M: Higher. school, 1984. - 336 p., ill. ”, p. 131, fig. 8.1.

Недостаток данной конструкции состоит в том, что она способна обеспечить требуемое качество смазывания для одноступенчатой зубчатой передачи, или многоступенчатой, если нижние зубчатые колеса всех ступеней передачи погружены в масляную ванну; в противном случае - для быстроходной ступени многоступенчатой передачи - требуемое качество смазывания всех зубчатых колес всех ступеней передачи обеспечено не будет, т.к. они в масляную ванну не погружены.The disadvantage of this design is that it is able to provide the required lubrication quality for a single-stage gear transmission, or multi-stage, if the lower gears of all gear stages are immersed in an oil bath; otherwise - for the high-speed stage of multi-stage transmission - the required lubrication quality of all gears of all stages of the transmission will not be ensured, because they are not immersed in the oil bath.

В качестве прототипа взята конструкция смазочного устройства многоступенчатой зубчатой передачи с нижними колесами разного диаметра, из которых нижнее колесо одной ступени (тихоходной), большего диаметра, погружено в масляную ванну, а нижнее колесо другой ступени (быстроходной), меньшего диаметра, смазывается посредством вспомогательной смазочной шестерни, погруженной в масляную ванну и находящейся в зацеплении с расположенным над ней этим колесом. - см. «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», стр. 214, рис. 12.33, а.As a prototype, the design of a multi-stage gear lubrication device with lower wheels of different diameters is taken, of which the lower wheel of one stage (low-speed), of a larger diameter, is immersed in an oil bath, and the lower wheel of another stage (high-speed), of a smaller diameter, is lubricated with an auxiliary lubricant gears immersed in an oil bath and meshed with this wheel located above it. - see. "Guzenkov P.G. Machine details: Textbook. for universities. - 4th ed., Rev. M .: Higher. school, 1986. - 359 pp., ill. ”, p. 214, fig. 12.33 a.

Недостаток прототипа состоит в том, что смазываемое дополнительной смазочной шестерней колесо, являясь элементом быстроходной ступени передачи, имеет большую скорость вращения; к тому же шестерня имеет, как правило, меньший диаметр, чем диаметр колеса; это ведет к большой окружной скорости вращения шестерни - еще большей, чем колеса; а большая скорость вращения шестерни способствует усиленному взбалтыванию зубьями шестерни смазочного материала, в который погружены эти зубья. Это способствует вспениванию смазочного материала, потере мощности передачи и усилению нагрева смазочного материала - что ухудшает процесс смазывания. Поэтому для снижения этих негативных явлений ширину зубчатого венца шестерни делают в 2-3 раза меньше, чем ширина венца смазываемого ею колеса; но при достаточно большой ширине венца колеса, ширина венца шестерни также достаточно велика, что делает взбалтывание смазочного материала значительным. Еще большее уменьшение ширины венца смазочной шестерни ухудшает процесс смазывания смазываемого ею колеса, т.к. при этом смазывание венца колеса происходит не по всей его ширине, а только его части, кроме того, при контактировании сопряженных поверхностей зубьев шестерни и колеса происходит расплющивание слоя смазочного материала, переносимого зубьями шестерни, что уменьшает толщину смазочного слоя, наносимого зубьями шестерни на зубья колеса, это проявляется тем больше, чем больше ширина венца шестерни.The disadvantage of the prototype is that the wheel lubricated with an additional lubricating gear, being an element of a high-speed gear stage, has a high rotation speed; moreover, the gear has, as a rule, a smaller diameter than the diameter of the wheel; this leads to a large peripheral speed of rotation of the gear - even greater than the wheels; and the high speed of rotation of the gear contributes to the increased agitation of the gear teeth of the lubricant in which these teeth are immersed. This contributes to the foaming of the lubricant, loss of transmission power and increased heating of the lubricant - which affects the lubrication process. Therefore, to reduce these negative phenomena, the width of the gear rim of the gear is made 2-3 times smaller than the width of the rim of the wheel lubricated by it; but with a sufficiently large width of the rim of the wheel, the width of the rim of the gear is also large enough, which makes the agitation of the lubricant significant. An even greater decrease in the width of the crown of the lubricating gear impairs the lubrication of the lubricated wheel, because however, the wheel rim is lubricated not over its entire width, but only its parts, in addition, when the mating surfaces of the gear teeth and the wheel are in contact, the lubricant layer carried by the gear teeth is flattened, which reduces the thickness of the lubricant layer applied to the gear teeth by the gear teeth , this is manifested the more, the greater the width of the gear crown.

Изобретением решается задача повышения качества смазывания.The invention solves the problem of improving the quality of lubrication.

Для этого смазочное устройство зубчатой передачи содержит вспомогательную смазочную шестерню, погруженную в масляную ванну и находящуюся в зацеплении с вышерасположенным смазываемым зубчатым колесом, шестерня установлена на оси, укрепленной в корпусе передачи; причем вспомогательная шестерня выполнена составной, состоящей из нескольких отдельных, идентичных друг другу шестерен, установленных на общей оси и разнесенных вдоль ширины зубчатого венца смазываемого колеса; суммарная величина ширины всех отдельных шестерен не превышает расчетную ширину одной цельной смазочной шестерни; между шестернями, соосно им, расположены вставки в виде цилиндров с диаметром, большим, чем диаметр шестерен, по осям вставок выполнены сквозные отверстия для свободного вращения оси, а сами вставки жестко укреплены на корпусе передачи, вставки установлены с зазорами относительно шестерен, а их верхние части срезаны с образованием зазоров между ними и смазываемым колесом; с наружных торцов крайних шестерен расположены экраны в виде дисков с диаметром, равным диаметру вставок, диски установлены с зазорами относительно торцов шестерен и торцов смазываемого колеса, в них выполнены центральные отверстия для оси, а сами экраны жестко укреплены на корпусе передачи.To this end, the gear lubricating device comprises an auxiliary lubricating gear immersed in an oil bath and meshed with an upstream lubricated gear, the gear is mounted on an axis fixed to the gear housing; moreover, the auxiliary gear is made integral, consisting of several separate, identical gears mounted on a common axis and spaced along the width of the gear rim of the lubricated wheel; the total width of all individual gears does not exceed the calculated width of one solid lubricating gear; between the gears, coaxially to them, there are inserts in the form of cylinders with a diameter larger than the diameter of the gears, through holes of the inserts have through holes for free rotation of the axis, and the inserts themselves are rigidly mounted on the gear housing, the inserts are installed with gaps relative to the gears, and their upper parts are cut to form gaps between them and the lubricated wheel; shields in the form of disks with a diameter equal to the diameter of the inserts are located from the outer ends of the extreme gears, the disks are installed with gaps relative to the ends of the gears and the ends of the lubricated wheel, they have central holes for the axis, and the screens themselves are rigidly mounted on the transmission housing.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: зубчатая передача со смазочным устройством - фиг. 1, разрез смазочного устройства - фиг. 2 и вид смазочного устройства с торца - фиг. 3.The invention is illustrated by drawings, which depict: a gear with a lubricating device - Fig. 1, a section through a lubricating device — FIG. 2 and the end view of the lubricating device — FIG. 3.

На чертежах показаны: смазочные шестерни 1, зубья 2 смазочных шестерен (1), зубья 3 смазываемого зубчатого колеса 4, ось 5, масляная ванна 6, корпус 7 зубчатой передачи, вставки 8, отверстия 9, 11, экраны 10; диаметр D_ш шестерни (1), диаметр D_в вставок (8) и экранов (10), диаметр впадин D_вп шестерни; зазоры Δ между вставками 8 и шестернями; ширина В_к колеса; ширина L вставок; ширина В_ш шестерни; зазоры h₁ между верхом вставок 8 и колесом 4.The drawings show: lubricating gears 1, teeth 2 of lubricating gears (1), teeth 3 of a lubricated gear 4, axis 5, oil bath 6, gear housing 7, inserts 8, holes 9, 11, screens 10; gear diameter D _w (1), the diameter D _{in the} insert (8) and screens (10), the diameter D _sn depressions gear; the gaps Δ between the inserts 8 and gears; width B _to wheel; width L of the inserts; gear width _W ; the gaps h ₁ between the top of the inserts 8 and the wheel 4.

Смазочное устройство состоит из нескольких смазочных шестерен 1, своими зубьями 2 сопряженных с зубьями 3 смазываемого зубчатого колеса 4, шестерни установлены на общей оси 5 и разнесены вдоль ширины зубчатого венца зубчатого колеса (4); шестерни 1 погружены в масляную ванну 6, расположенную в корпусе 7 зубчатой передачи; между шестернями с зазорами Δ относительно их торцов расположены вставки 8, жестко укрепленные на корпусе 7 передачи (не показано); вставки выполнены в форме цилиндров диаметром D_в, большим, чем диаметр D_ш шестерен 1, вставки установлены на оси 5 соосно шестерням 1; в вставках выполнены отверстия 9 для свободного вращения оси 5; верхние части вставок 8 срезаны по горизонтали с образованием зазоров между ними и зубчатым венцом 3 колеса 4 величиной h₁, с внешних сторон крайних шестерен 1 расположены экраны 10, выполненные в виде дисков с диаметром, равным диаметру D в вставок 8. Экраны устанавливают соосно оси 5 и в них выполнены отверстия 11 для свободного вращения в них оси 5. Экраны 10 перекрывают торцы шестерен 1 и колеса 4 с зазором Δ.The lubricating device consists of several lubricating gears 1, with their teeth 2 mating with the teeth 3 of the lubricated gear 4, the gears are mounted on a common axis 5 and spaced along the width of the gear ring of the gear (4); gears 1 are immersed in an oil bath 6 located in the gear housing 7; between the gears with gaps Δ relative to their ends are inserts 8, rigidly mounted on the transmission housing 7 (not shown); the inserts are made in the form of cylinders with a diameter D _in greater than the diameter D _{w of} gears 1, the inserts are mounted on axis 5 coaxially to gears 1; holes 9 are made in the inserts for free rotation of the axis 5; the upper parts of the inserts 8 are cut horizontally with the formation of gaps between them and the ring gear 3 of the wheel 4 of size h ₁ , on the outer sides of the extreme gears 1 there are screens 10 made in the form of disks with a diameter equal to the diameter D in the inserts 8. The screens are mounted coaxially to the axis 5 and the holes 11 are made in them for the axis 5 to freely rotate in them. The screens 10 overlap the ends of the gears 1 and the wheels 4 with a gap Δ.

Работает данное смазочное устройство следующим образом. При вращении смазываемого колеса 4 происходит вращение и смазочных шестерен 1, находящихся в зацеплении с колесом. Зубья 2 шестерен захватывают смазочный материал из ванны 6 и набрасывают его на зубья 3 смазываемого зубчатого колеса 4.This lubricating device operates as follows. When the lubricated wheel 4 is rotated, the lubricating gears 1, which are meshed with the wheel, rotate. The teeth of the 2 gears capture the lubricant from the bath 6 and throw it on the teeth 3 of the lubricated gear 4.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция смазочного устройства - за счет наличия неподвижных относительно вращающихся шестерен 1 вставок 8 и экранов 10 - способствует уменьшению взбалтывания и вспенивания смазочного материала ванны и уменьшению разбрызгивания смазочного материала, извлекаемого из масляной ванны зубьями смазочных шестерен в стороны от смазываемого зубчатого колеса. Это повышает качество смазывания и стабилизирует процессы трения между зубьями колес передачи.Compared with the prototype, the proposed design of the lubricating device — due to the presence of inserts 8 and shields 10 fixed relative to the rotating gears 1 — helps to reduce the shaking and foaming of the bath lubricant and to reduce the splashing of the lubricant extracted from the oil bath by the teeth of the lubricating gears away from the lubricated gear wheel . This improves the lubrication quality and stabilizes the friction processes between the teeth of the gear wheels.

Claims

A gear lubricating device, mainly a multi-stage high-speed gearbox with crankcase lubrication by immersion, containing an auxiliary lubricating gear mounted on an axis, immersed in an oil bath located in the gear housing and meshed with the lubricated wheel of the high-speed gearbox located above it, characterized the fact that the auxiliary lubricating gear is made integral, consisting of several separate gears identical to each other, mounted on a common axis, spaced along the width of the gear rim of the lubricated gear, the total width of all the individual gears does not exceed the calculated width of one integral auxiliary lubricating gear, inserts in the form of cylinders with a diameter larger than the diameter of the individual gears are located between the separate gears gears, through holes are made through the axes of the inserts for free rotation of the axis, and the inserts themselves are rigidly mounted on the gear housing, the inserts are installed with gaps relative about the ends of the individual gears, and their upper parts are cut off with the formation of gaps between them and the lubricated gear, screens are located in the form of disks with a diameter equal to the diameter of the inserts from the outer ends of the individual gears, the disks are installed with gaps relative to the ends of the individual gears and the ends of the lubricated gear wheels, they have central holes for the axis, and the screens themselves are rigidly mounted on the gear housing.