RU2576826C1

RU2576826C1 - Gear lubricating device

Info

Publication number: RU2576826C1
Application number: RU2014145707/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2016-03-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in rotorprint lubricated tooth gears. Lubricating device of gearing contains a lubricating element in form of pinion, whose teeth are made out of pressed lubricating material. Pinion is rigidly fastened to an axis located in gear housing and is in engagement with passive gear being lubricated. Axis is mounted in bearing guides, mounted on gear housing, with possibility of free movement therein in both directions along its axis. At one end of axis is a pusher interacting with tapered cam, rigidly fixed to drive shaft, whose axis of rotation is perpendicular to axis. Shaft is mounted on bearing guides with possibility of reciprocating movement therein and is provided with a mechanism for its forced displacement, kinematically linked with a transmission mechanism. At one end of axis is rigidly fastened pusher, interacting with spring-loaded mechanism for pressing to cam axis.

EFFECT: higher quality of lubrication.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано для смазывания зубчатых передач ротапринтным способом.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used for lubricating gears in a rotaprint way.

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.A rotary grease gear lubricating device is known, comprising a lubricating element in the form of a gear running around the gear teeth of one of its lubricated gear wheels during gear operation. The gear teeth are made of pressed lubricant, the gear is mounted on the gear gear to be lubricated, and the pressing is carried out along the line connecting the centers of rotation of the gear and the gear lubricated (radial compression), for which the gear is mounted on the axle mounted on one of the rocker arms mounted in the housing gear, with the possibility of rotation in the common plane of rotation of the gear and wheel, and the pressing is made by means of a tension spring mounted on the gear housing and the second shoulder of the gearbox Thoughts - see, for example, "Drozdov Yu. et al. Friction and wear under extreme conditions: Reference book / Yu.N. Drozdov, V.G. Pavlov, V.N. Puchkov. - Engineering, 1986. - 224 p.: Ill. - (Fundamentals of machine design) ”, p. 191, 192, fig. 2 a.

Недостаток данного смазочного устройства состоит в том, что перенос смазочного материала с зубьев смазочной шестерни, из которого изготовлены эти зубья, на поверхности зубьев смазываемого зубчатого колеса осуществляется путем их взаимного обкатывания, при котором перенос осуществляется за счет сил трения качения и скольжения между сопряженными зубьями шестерни и колеса. При этом эти силы направлены вдоль сопряженных боковых поверхностей зубьев шестерни и колеса. А этих сил трения может быть недостаточно для осуществления процесса массопереноса смазочного материала, на этот процесс также влияет состав смазочного материала, из которого изготовлены зубья шестерни. Увеличение же величины взаимного поджатая шестерни и колеса может приводить к деформированию зубьев шестерни (как наиболее слабого звена в прочностном плане в паре зацепления шестерня-колесо) и к их излому, что приводит к выходу смазочного устройства из строя.The disadvantage of this lubricating device is that the transfer of lubricant from the teeth of the lubricating gear from which these teeth are made, on the surface of the teeth of the lubricated gear wheels is carried out by mutual rolling, in which the transfer is carried out due to rolling friction and sliding forces between the mating gear teeth and wheels. Moreover, these forces are directed along the mating lateral surfaces of the gear teeth of the gears and wheels. And these friction forces may not be enough to carry out the mass transfer process of the lubricant, the composition of the lubricant from which the gear teeth are made also affects this process. An increase in the magnitude of the reciprocated gears and wheels can lead to deformation of the gear teeth (as the weakest link in the strength plan in the gear-wheel gear pair) and to their fracture, which leads to failure of the lubricating device.

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 контактирует 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.As a prototype, the design of a lubricating device that implements the mutual tangential lift of the teeth of the lubricating gear and the lubricated gear wheel is taken - see the description of the prototype (see above) - pages 191, 192, Fig. 2, b. The lubricating device comprises a lubricating gear, the teeth of which are made of pressed lubricant, the gear being made of two halves of the same shape in the plane of rotation of the gear, both halves are mounted on the same axis and spring loaded relative to each other with the creation of effort, trying to rotate both halves of the gear relative to each other in the plane of rotation of the gear. The teeth of both halves of the gear are meshed with the teeth of the wheel, and in contact with the lateral surfaces of their teeth, with the lateral surfaces of the teeth of the wheel — the lagging side surfaces of the teeth of one gear are in contact with the running side surfaces of the teeth of the wheel, and the running side surfaces of the teeth of the other gear are in contact with the lateral side tooth surfaces. Such contact takes place for each pair of teeth of both halves of the gear shifted relative to each other in each cavity of the gear rim of the wheel.

Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.The disadvantages of the prototype are the same as that of the analogue.

Изобретением решается задача повышения эффективности смазывания.The invention solves the problem of increasing the effectiveness of lubrication.

Для этого смазочное устройство зубчатой передачи содержит смазочный элемент в виде шестерни, зубья которой изготовлены из прессованного смазочного материала, шестерня установлена на оси и находится в пассивном зацеплении со смазываемым зубчатым колесом, с поджатием к нему; причем шестерня жестко закреплена на своей оси; ось установлена в подшипниках-направляющих, с возможностью свободного перемещения в них в обе стороны; на одном торце оси расположен толкатель, взаимодействующий с кулачком, установленным на приводном валу, кинематически связанном с механизмом вращения передачи; на другом торце оси расположен толкатель, взаимодействующий с механизмом поджатия противоположного торца оси к кулачку; ось вращения кулачка расположена под прямым углом к оси шестерни; в продольном сечении кулачок имеет вид прямоугольной трапеции, основания которой перпендикулярны оси вращения кулачка; вал кулачка снабжен механизмом его возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси, связанным кинематически с механизмом вращения передачи.For this, the lubricating device of the gear train contains a lubricating element in the form of a gear, the teeth of which are made of pressed lubricant, the gear is mounted on the axis and is in passive engagement with the lubricated gear wheel, with compression to it; moreover, the gear is rigidly fixed on its axis; the axis is mounted in guide bearings, with the possibility of free movement in them in both directions; on one end of the axis there is a pusher interacting with a cam mounted on a drive shaft kinematically connected with the gear rotation mechanism; on the other end of the axis there is a pusher interacting with the mechanism of pressing the opposite end of the axis to the cam; the axis of rotation of the cam is located at right angles to the axis of the gear; in longitudinal section, the cam has the form of a rectangular trapezoid, the bases of which are perpendicular to the axis of rotation of the cam; the cam shaft is equipped with a mechanism for its reciprocating movement along its axis, kinematically connected with the gear rotation mechanism.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зубчатая передача со смазочной шестерней - фиг.1, смазочное устройство - фиг. 2.The invention is illustrated in the drawing, which shows: a gear with a lubricating gear - Fig.1, a lubricating device - Fig. 2.

На чертеже показаны: смазочная шестерня 1; зубчатый венец с зубьями 2; ось 3; смазываемое зубчатое колесо 4 с зубчатым венцом 5; парное зубчатое колесо 6 с зубчатым венцом 7; подшипники-направляющие 8; корпус 9 передачи; толкатели 10 и 13; кулачок 11, вал 12 кулачка (11), пружина 14; поршень 15; корпус 16; шток 17; упор 18; коленчатый вал 19; подшипники 20; шарниры 21, 23, 25; толкатель 22; тяга 24; зубчатые колеса 26, 27; приводной вал 28; направления вращения: смазочной шестерни 1 - ω₁, смазываемого колеса 4 - ω₂, парного колеса 6 - ω₃, вала 12 кулачка - ω₄, коленчатого вала 19 - ω₅, приводного вала 28 - ω₆; направления перемещения: оси 3 - V₁, вала 12 кулачка 11 - V₂; величина перемещения (V₁) оси 3 - L.The drawing shows: lubricating gear 1; ring gear with teeth 2; axis 3; lubricated gear 4 with ring gear 5; twin gear wheel 6 with ring gear 7; guide bearings 8; transmission housing 9; pushers 10 and 13; cam 11, cam shaft 12 (11), spring 14; piston 15; case 16; stock 17; emphasis 18; crankshaft 19; bearings 20; hinges 21, 23, 25; pusher 22; traction 24; gears 26, 27; drive shaft 28; direction of rotation: lubricating gear 1 - ω ₁ , lubricated wheel 4 - ω ₂ , twin wheels 6 - ω ₃ , cam shaft 12 - ω ₄ , crankshaft 19 - ω ₅ , drive shaft 28 - ω ₆ ; directions of movement: axis 3 - V ₁ , shaft 12 of the cam 11 - V ₂ ; the displacement (V ₁ ) of the axis 3 - L.

Смазочное устройство зубчатой передачи содержит смазочный элемент в виде шестерни 1, зубья 2 которой изготовлены из прессованного смазочного материала; шестерня жестко установлена на оси 3 и находится в пассивном зацеплении со смазываемым зубчатым колесом 4 посредством его зубчатого венца 5; смазываемое колесо 4 находится в зацеплении с парным колесом 6 посредством его зубчатого венца 7. Ось 3 установлена в подшипниках-направляющих 8 с возможностью перемещения (V1) в них в обе стороны. Подшипники-направляющие 8 установлены в корпусе 9 передачи. На одном конце оси 3 расположен толкатель 10, взаимодействующий с кулачком 11, установленным жестко на приводном валу 12, кинематически связанном с механизмом вращения передачи. На другом торце оси 3 расположен толкатель 13, взаимодействующий с механизмом поджатия противоположного торца оси 3 к кулачку 11; механизм поджатия выполнен в виде подпружиненного (14) поршня 15, расположенного в корпусе 16, укрепленном на корпусе 9 передачи; поршень 15 снабжен штоком 17, на конце которого расположен упор 18, контактирующий с толкателем 13. Ось вращения кулачка 11 расположена под прямым углом к оси 3 смазочной шестерни 1; в продольном сечении кулачок 11 имеет вид прямоугольной трапеции, основания которой перпендикулярны оси вращения кулачка. Вал 12 кулачка 11 установлен в подшипниках-направляющих 8, с возможностью перемещения (V2) в них в обе стороны вдоль своей оси. Вал 12 кулачка 11 снабжен механизмом его возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси, связанным кинематически с механизмом вращения передачи; механизм возвратно-поступательного перемещения вала 12 выполнен в виде коленчатого вала 19, установленного в подшипниках 20, укрепленных в корпусе передачи, вал 19 кинематически связан с механизмом вращения передачи; на валу 19 установлен шарнир 21, связанный толкателем 22, шарниром 23, тягой 24 и шарниром 25 с валом 12 кулачка 11. На валу 12 жестко укреплено зубчатое колесо 26, находящееся в зацеплении с зубчатым колесом 27, установленным на приводном валу 28, установленном в подшипниках 20 и кинематическим связанном с механизмом вращения передачи.A gear lubricating device comprises a lubricating element in the form of a gear 1, the teeth 2 of which are made of pressed lubricant; the gear is rigidly mounted on the axis 3 and is in passive engagement with the lubricated gear wheel 4 by means of its gear ring 5; the lubricated wheel 4 is engaged with the pair of wheels 6 by means of its gear ring 7. The axis 3 is mounted in the guide bearings 8 with the possibility of moving (V1) in both directions. Bearings-guides 8 are installed in the housing 9 of the transmission. A pusher 10 is located at one end of the axis 3, interacting with a cam 11 mounted rigidly on the drive shaft 12, kinematically connected with the transmission rotation mechanism. On the other end of the axis 3 there is a pusher 13, which interacts with the mechanism of pressing the opposite end of the axis 3 to the cam 11; the preload mechanism is made in the form of a spring-loaded (14) piston 15 located in the housing 16, mounted on the transmission housing 9; the piston 15 is equipped with a rod 17, at the end of which there is a stop 18 in contact with the pusher 13. The axis of rotation of the cam 11 is located at right angles to the axis 3 of the lubricating gear 1; in longitudinal section, the cam 11 is in the form of a rectangular trapezoid, the bases of which are perpendicular to the axis of rotation of the cam. The shaft 12 of the cam 11 is installed in the guide bearings 8, with the possibility of movement (V2) in them in both directions along its axis. The shaft 12 of the cam 11 is equipped with a mechanism for its reciprocating movement along its axis, kinematically connected with the gear rotation mechanism; the mechanism of the reciprocating movement of the shaft 12 is made in the form of a crankshaft 19 mounted in bearings 20 mounted in the gear housing, the shaft 19 is kinematically connected with the gear rotation mechanism; a hinge 21 is mounted on the shaft 19, connected by a pusher 22, a hinge 23, a rod 24 and a hinge 25 with the cam shaft 12. A gear 26 is rigidly fixed to the shaft 12, which is engaged with the gear wheel 27 mounted on the drive shaft 28 installed in bearings 20 and kinematic associated with the rotation mechanism of the transmission.

Работает данное смазочное устройство следующим образом. При вращении (ω₂) смазываемого зубчатого колеса 4 вращается (ω₁) и смазочная шестерня 1, находящаяся с ним в пассивном зацеплении. Колесо 27, связанное кинематически с механизмом вращения передачи, вращает парное с ним колесо 26, жестко укрепленное на валу 12 кулачка 11, при этом вращается (ω₄) и сам кулачок 11, который при своем вращении периодически перемещает (V₁) ось 3 посредством толкателя 10, расположенного на торце этой оси. Ось 3 постоянно поджата к кулачку 11 посредством механизма поджатая (при помощи пружины 16). При перемещении оси 3 перемещается относительно смазываемого колеса 4 и смазочная шестерня 1 при вращении шестерни 1, находящейся в зацеплении с колесом 4, происходит перенос смазочного материала с зубьев 2 шестерни 1 на зубья 5 смазываемого колеса 4, а с него - на зубья 7 парного зубчатого колеса 6. Также, при вращении коленчатого вала 19, происходит возвратно-поступательное перемещение вала 24, на котором жестко укреплен конический кулачок 11; при этом изменяется амплитуда перемещения (L) смазочной шестерни 1 относительно смазываемого зубчатого колеса 4 - это позволяет варьировать ширину зоны смазывания колеса 4.This lubricating device operates as follows. When rotating (ω ₂ ) lubricated gear 4 rotates (ω ₁ ) and the lubricating gear 1, which is passively engaged with it. The wheel 27, kinematically connected with the transmission rotation mechanism, rotates a wheel 26 paired with it, rigidly mounted on the shaft 12 of the cam 11, while (ω ₄ ) also rotates the cam 11, which during its rotation periodically moves (V ₁ ) axis 3 by a pusher 10 located at the end of this axis. The axis 3 is constantly pressed to the cam 11 by means of a mechanism pinched (using the spring 16). When the axis 3 is moved, the lubricating gear 1 is moved relative to the lubricated wheel 4 and the gear 1 is rotated, which is engaged with the wheel 4, the lubricant is transferred from the teeth 2 of the gear 1 to the teeth 5 of the lubricated wheel 4, and from it to the teeth 7 of the pair gear wheels 6. Also, when the crankshaft 19 is rotated, a reciprocating movement of the shaft 24 occurs, on which the conical cam 11 is rigidly mounted; this changes the amplitude of movement (L) of the lubricating gear 1 relative to the lubricated gear 4 - this allows you to vary the width of the lubrication zone of the wheel 4.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция смазочного устройства позволяет повысить качество смазывания зубчатых колес передачи - за счет управления изменением степени переноса смазочного материала с зубьев смазочной шестерни на зубья смазываемого зубчатого колеса.Compared with the prototype, the proposed design of the lubricating device allows to improve the quality of lubrication of the gears of the transmission - by controlling the change in the degree of transfer of lubricant from the teeth of the lubricating gear to the teeth of the lubricated gear.

Claims

A gear lubricating device, mainly a rotaprint, containing a lubricating element in the form of a gear, the teeth of which are made of pressed lubricant mounted on an axis located in the gear housing and in passive engagement with the lubricated gear of the gear gear, with compression thereto, characterized in that the gear is rigidly fixed on the axis, the axis is located in the guide bearings, with the possibility of its free movement in them in both directions, on one end of the axis is fixed a pusher interacting with a cam mounted on the drive shaft and kinematically connected with the gear rotation mechanism, a pusher is mounted on the other end of the axis, interacting with the mechanism of pressing the opposite end of the axis to the cam, the rotation axis of the cam is at right angles to the axis of rotation of the gear, longitudinal section of the cam has the form of a rectangular trapezoid, the bases of which are perpendicular to the axis of rotation of the cam, the cam shaft is equipped with a mechanism for its reciprocating movement along the axis it connected kinematically with the gear rotation mechanism.