RU2583416C1

RU2583416C1 - Gear lubricating device

Info

Publication number: RU2583416C1
Application number: RU2015115041/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2016-05-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in tooth gears with crankcase lubrication by dipping. Lubricating device of gearing contains oil bath with liquid lubricating material having upper level, located in gearing housing and in which gear wheel is immersed. On outlet side of oil bath, during rotation of immersed gear wheel with abutment to ends of this wheel, a pair of scrapers is rigidly fixed relative to rotating wheel with abutment to ends of wheel, on gearing housing. Part of each scraper is located above upper lubricant level bath at an acute angle α relative to horizontal line towards running wheel on it, with overlapping of tops of faces of toothed rim wheel and part of end of its body located between rim and a circle circumscribed by points of contact surface of end of body with top level of lubricating oil bath. Other part of each scraper, which is a continuation of first, is bent downwards in vertical and immersed in oil bath to depth commensurable with depth of immersion in bath of tops of toothed rim of underlying wheel.

EFFECT: higher quality of lubrication.

1 cl, 2 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 с картерным смазыванием методом погружения, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, расположенную в корпусе передачи и в которую погружены нижерасположенные зубчатые колеса передачи - см., например, «Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1985. - 416 с., ил.», стр. 149, рис. 11.2.A lubricating gear device with a crankcase lubrication by immersion is known, which contains an oil bath with liquid lubricant located in the gear housing and into which the lower gear gears are immersed - see, for example, “Dunaev PF, Lelikov OP The construction of components and machine parts: Textbook. allowance for machine building. specialist. universities. - 4th ed., Revised. and add. - M .: Higher. school, 1985. - 416 p., ill. ”, p. 149, fig. 11.2.

Недостаток данного смазочного устройства состоит в том, что погруженные в масляную ванну зубчатые колеса захватывают в процессе своего вращения смазочный материал из ванны не только боковыми (рабочими) поверхностями своих зубьев, участвующими в зацеплении (и в трении) с зубьями парных зубчатых колес передачи, но также и торцевыми поверхностями своих зубчатых венцов и торцевыми поверхностями своих тел, погружаемыми при вращении нижерасположенных колес в масляную ванну (а эти поверхности в процессе зацепления зубьев сопряженных зубчатых колес не участвуют и поэтому в смазывании не нуждаются). Захваченным этими поверхностями из масляной ванны смазочным материалом в процессе вращения нижерасположенных колес смачивают остальные поверхности тел этих колес (не погружаемые при их вращении в масляную ванну); на это расходуется определенное количество смазочного материала (которое может быть значительным при больших диаметрах этих зубчатых колес); попавший на эти поверхности смазочный материал, контактируя с окружающим воздухом, подвергается окислению, что ухудшает эксплуатационные свойства смазочного материала (а поверхность такого контакта может быть значительной - при больших диаметрах колес); смазочный материал, попавший на эти поверхности, подвержен запылению и загрязнению из окружающего воздуха (особенно - при открытых или полузакрытых зубчатых передачах); под действием центробежных сил смазочный материал срывается с торцевых поверхностей, распыляясь в окружающем воздухе, контактируя с ним, при этом происходит окисление (и загрязнение) смазочного материала окружающим воздухом, что также ухудшает эксплуатационные свойства смазочного материала.The disadvantage of this lubricating device is that the gears immersed in the oil bath capture the lubricant from the bath during its rotation not only by the lateral (working) surfaces of their teeth involved in the engagement (and friction) with the teeth of the gears of the pair gears, but also the end surfaces of their gear rims and the end surfaces of their bodies, immersed during rotation of the lower wheels in the oil bath (and these surfaces in the process of engagement of the teeth of the mating gears wheels do not participate and therefore do not need lubrication). The lubricant captured by these surfaces from the oil bath during the rotation of the lower wheels moistens the remaining surfaces of the bodies of these wheels (not immersed during their rotation in the oil bath); it requires a certain amount of lubricant (which can be significant with large diameters of these gears); contacted with the surrounding air, the lubricant that gets on these surfaces undergoes oxidation, which degrades the performance of the lubricant (and the surface of such a contact can be significant with large wheel diameters); lubricant that has fallen on these surfaces is susceptible to dust and pollution from the surrounding air (especially with open or semi-closed gears); under the action of centrifugal forces, the lubricant breaks off the end surfaces, spraying in the surrounding air, in contact with it, and the lubricant is oxidized (and contaminated) with the surrounding air, which also affects the performance of the lubricant.

В качестве прототипа взята конструкция смазочного устройства зубчатой передачи с картерным смазыванием методом погружения, содержащего масляную ванну с жидким смазочным материалом, расположенную в корпусе передачи и в которую погружены нижерасположенные зубчатые колеса передачи - см. «Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 3. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 557 с., ил.», стр. 339.As a prototype, the design of a gear lubrication device with crankcase lubrication by immersion method, containing an oil bath with liquid lubricant located in the gear housing and into which the lower gear gears are immersed, is taken - see “V. Anuryev. Reference designer-mechanical engineer: In 3 vols. T. 3. - 5th ed., Rev. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1979. - 557 p., Ill. ", P. 339.

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 технических характеристик смазочного устройства зубчатой передачи.The invention solves the problem of improving the technical characteristics of the lubricating gear device.

Для этого смазочное устройство зубчатой передачи с картерным смазыванием методом погружения содержит масляную ванну с жидким смазочным материалом, расположенную в корпусе передачи и в которую погружены нижерасположенные зубчатые колеса передачи, причем на стороне выхода из масляной ванны при вращении нижерасположенного колеса, с примыканием к торцам колеса, установлена пара скребков, жестко укрепленных неподвижно относительно вращающегося колеса на корпусе передачи; одна часть каждого скребка расположена над верхним уровнем смазочного материала ванны, над острым углом относительно горизонтали в сторону набегания на нее колеса, с перекрытием вершин торца зубчатого венца и части торца тела колеса, расположенной между зубчатым венцом и окружностью, описываемой точками соприкосновения поверхности торца тела колеса с верхним уровнем смазочного материала ванны; другая часть каждого скребка, являющаяся продолжением первой, отогнута вниз по вертикали и погружена в масляную ванну на глубину, соизмеримую с глубиной погружения в ванну вершин зубчатого венца нижерасположенного колеса.To this end, a gear lubricating device with crankcase lubrication by immersion comprises an oil bath with liquid lubricant located in the gear housing and into which the lower gear gears are immersed, moreover, on the outlet side of the oil bath when the lower wheel is rotated, adjacent to the ends of the wheel, a pair of scrapers mounted rigidly fixed motionless relative to the rotating wheel on the transmission housing; one part of each scraper is located above the upper level of the lubricant of the bathtub, over an acute angle relative to the horizontal to the side of the wheel running on it, overlapping the tops of the end face of the gear rim and the part of the end face of the wheel located between the gear rim and the circle described by the points of contact of the surface of the end face of the wheel with the upper level of bath lubricant; the other part of each scraper, which is a continuation of the first, is bent down vertically and immersed in an oil bath to a depth commensurate with the depth of immersion in the bath of the tops of the gear rims of the downstream wheel.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: зубчатая передача со смазочным устройством (вид сбоку) - фиг. 1 и фрагмент смазочного устройства - фиг. 2.The invention is illustrated by drawings, which depict: a gear with a lubricating device (side view) - Fig. 1 and a fragment of a lubricating device - FIG. 2.

На чертежах показаны: масляная ванна с жидким смазочным материалом 1; верхний уровень 2 смазочного материала ванны; корпус 3 передачи; нижерасположенное зубчатое колесо 4, состоящее из тела 5 и зубчатого венца 6; парное зубчатое колесо 7; скребки 8; кронштейны 9; окружность 10, описываемая точками соприкосновения поверхности торцов тела 5 колеса 4 с верхним уровнем 2 смазочного материала 1 ванны; направления вращения ω₁ и ω₂ зубчатых колес (4 и 7), угол α наклона скребков 8 относительно торцов колеса 4, глубина h погружения скребков 9 в ванну, направление V стекания смазочного материала со скребков 8.The drawings show: oil bath with liquid lubricant 1; top level 2 bath lubricant; transmission housing 3; the downstream gear wheel 4, consisting of a body 5 and a gear ring 6; twin gear wheel 7; scrapers 8; brackets 9; a circle 10 described by the points of contact of the surface of the ends of the body 5 of the wheel 4 with the upper level 2 of the lubricant 1 of the bath; rotation directions ω ₁ and ω _{2 of the} gears (4 and 7), the inclination angle α of the scrapers 8 relative to the ends of the wheel 4, the depth h of immersion of the scrapers 9 in the bath, the direction V of the flow of lubricant from the scrapers 8.

Смазочное устройство зубчатой передачи состоит из масляной ванны с жидким смазочным материалом 1, имеющей верхний уровень 2, расположенной в корпусе 3 зубчатой передачи; в ванну погружено нижерасположенное зубчатое колесо 4, состоящее из тела 5 и зубчатого венца 6 и находящееся в зацеплении с парным колесом 7; каждый из обоих торцов колеса 4, со стороны выхода его при вращении из масляной ванны, снабжен скребком 8, жестко укрепленным на корпусе 3 передачи, посредством жесткого кронштейна 9: одна часть каждого скребка расположена над верхним уровнем 2 смазочного материала ванны под острым углом α относительно горизонтали в сторону набегания на нее колеса, с перекрытием вершин зубчатого венца 6 и части торца тела 5 колеса, расположенного между зубчатым венцом и окружностью, описываемой точками соприкосновения поверхности торца 5 с верхним уровнем 2 масляной ванны; эта часть установлена с прилеганием к торцу колеса по всей своей длине; другая часть каждого скребка, являющаяся продолжением первой, отогнута вниз по вертикали и погружена в масляную ванну на глубину, соизмеримую с глубиной погружения в нее вершин зубчатого венца нижерасположенного колеса.The gear lubrication device consists of an oil bath with a liquid lubricant 1 having an upper level 2 located in the gear housing 3; a downstream gear wheel 4 is immersed in the bath, consisting of a body 5 and a gear ring 6 and meshed with a pair of wheels 7; each of the two ends of the wheel 4, on the exit side when rotating from the oil bath, is equipped with a scraper 8, rigidly mounted on the gear housing 3, by means of a rigid bracket 9: one part of each scraper is located above the upper level 2 of the bath lubricant at an acute angle α relative to horizontally in the direction of the wheel running on it, with overlapping of the tops of the gear ring 6 and part of the end face of the wheel body 5 located between the gear ring and the circle described by the points of contact of the surface of the end 5 with the upper level of 2 m slyanoy bath; this part is mounted with fit to the wheel end along its entire length; the other part of each scraper, which is a continuation of the first, is bent down vertically and immersed in an oil bath to a depth commensurate with the depth of immersion of the tops of the gear rim of the downstream wheel into it.

Работает данное смазочное устройство следующим образом. При работе зубчатой передачи - вращении ω₁ и ω₂ зубчатых колес 4 и 7 нижерасположенное колесо 4, погруженное в масляную ванну, захватывает из нее смазочный материал, идущий на смазывание сопряженных зубьев парных колес, не только боковыми (рабочими) поверхностями своих зубьев, нуждающихся в смазывании, но и торцевыми поверхностями - зубчатого венца 6 и тела 5 (не участвующими в процессе трения зубьев сопряженных парных колес и в смазывании не нуждающихся). Скребки 8 удаляют с этих торцевых поверхностей захваченный ими смазочный материал, который по поверхностям скребков, обращенных в сторону ванны, в эту ванну стекает (V). Погружение нижних участком скребков в масляную ванну позволяет стабилизировать процесс стекания с них удаляемого смазочного материала - без каплепадения или образования струй, которые приводили бы к излишнему взбалтыванию смазочного материала. Кроме того, погруженные в ванну нижние участки скребков снижают интенсивность перемешивания смазочного материала ванны при вращении в нем погруженного в эту ванну колеса 4.This lubricating device operates as follows. During the operation of the gear transmission - the rotation of the ω ₁ and ω _{2 of the} gears 4 and 7, the downstream wheel 4, immersed in an oil bath, captures lubricant from it, which is used to lubricate the mating teeth of the pair of wheels, not only the side (working) surfaces of their teeth, which need in lubrication, but also in the end surfaces of the ring gear 6 and body 5 (not involved in the process of friction of the teeth of the mating paired wheels and not requiring lubrication). Scrapers 8 remove lubricant trapped by them from these end surfaces, which drains into the bath (V) on the surfaces of the scrapers facing the bathtub (V). Immersion of the lower part of the scrapers in an oil bath allows to stabilize the process of draining of the removed lubricant from them - without dropping or formation of jets that would lead to excessive shaking of the lubricant. In addition, the lower sections of the scrapers immersed in the bath reduce the intensity of mixing of the lubricant of the bath when the wheel 4 immersed in this bath rotates in it.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция смазочного устройства зубчатой передачи - за счет удаления с торцов погруженного в масляную ванну зубчатого колеса лишнего захваченного ими смазочного материала - позволяет снизить расход смазочного материала, а также уменьшить загрязнение и окисление смазочного материала окружающим воздухом, что способствует сохранению эксплуатационных свойств смазочного материала. Кроме того - снизить интенсивность возмущения смазочного материала ванны вращающимся в нем погруженным в него нижерасположенным колесом.Compared with the prototype, the proposed design of the gear lubrication device — by removing excess lubricant trapped in the oil bath of the gears immersed in the oil bath — reduces the consumption of the lubricant and also reduces the pollution and oxidation of the lubricant by the surrounding air, which helps to maintain operational properties lubricant. In addition - to reduce the intensity of the disturbance of the lubricant of the bath by the rotating wheel in it immersed in it.

Claims

A gear lubricating device, mainly with oil sump lubrication, containing an oil bath with liquid lubricant located in the gear housing and into which the gear wheel is immersed, characterized in that on the outlet side of the oil bath when the submerged gear rotates, adjoining the ends of this wheel, a pair of scrapers is mounted rigidly fixed motionless relative to the rotating submerged gear on the gear housing , adjacent to the ends of the immersed gear, one part of each scraper is located above the upper level of the lubricant of the oil bath, at an acute angle relative to the horizontal to the side of the running of the immersed gear, overlapping the vertices of the end of the gear rim and part of the end of the body of the immersed gear, located between the ring gear and the circle described by the points of contact of the surface of the end face of the body with the upper level of the lubricant of the oil bath, the other part of each scraper Which is a continuation of the first, is bent down vertically and immersed in an oil bath to a depth commensurate with the depth of immersion in a bath of vertices toothing immersed gear.