RU2583419C1

RU2583419C1 - Gear lubricating device

Info

Publication number: RU2583419C1
Application number: RU2015115087/11A
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 contains oil bath with liquid lubricating material having upper level, located in gearing housing, and in which transmission gear wheel is immersed. At both ends of this wheel a pair of scrapers are rigidly fixed on gearing housing, fixed relative to rotating wheel and adjacent to ends of wheel over its entire length, scrapers are located above upper lubricant level bath. Lower ends of scrapers are located on vertical axis of symmetry of wheel, above lower points of circles described by points of contact surfaces of ends of wheel body with top level of lubricant bath, upper part of scrapers are brought to point of intersection of circumference of ring gear wheels with recesses bases projection of boundary of beginning of engagement zone and on vertical. Scrapers in their projections at ends of rims have form of arcs bent towards toothed rim. Top ends of scrapers are bent along horizontal line towards paired gear wheel and wheel rims is closed with covering Δ a projection of zone of engagement on horizontal plane.

EFFECT: higher quality of lubrication gear.

1 cl, 1 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 нижерасположенное зубчатое колесо передачи, находящееся в парном зацеплении с вышерасположенным зубчатым колесом - см., например, «Гузенков П.Г. детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», стр. 214.A lubricating gear device is known, comprising an oil bath with a liquid lubricant, into which a lower gear gear is immersed, in pair engagement with a gear located upstream - see, for example, “P. Guzenkov. machine details: Textbook. for universities. - 4th ed., Rev. - M .: Higher. school, 1986. - 359 pp .: ill. ”, p. 214.

Недостаток данного смазочного устройства состоит в том, что смазывание сопряженных зубьев парных колес осуществляется смазочным материалом, захваченным боковыми поверхностями зубьев нижерасположенного зубчатого колеса, погружаемых при вращении этого колеса в масляную ванну, а количество этого захваченного материала может быть недостаточным для осуществления требуемого качества смазывания; кроме того, часть смазочного материала, захваченного боковыми поверхностями зубьев при перемещении этих зубьев из масляной ванны в зону зацепления парных зубьев, стекает с боковых поверхностей зубьев под действием силы тяжести, а также теряется за счет действия на смазочный материал центробежных сил.The disadvantage of this lubricating device is that the lubrication of the mating teeth of the pair of wheels is carried out by a lubricant captured by the side surfaces of the teeth of the lower gear, immersed in the oil bath when this wheel rotates, and the amount of this captured material may be insufficient to achieve the required lubrication quality; in addition, a part of the lubricant captured by the lateral surfaces of the teeth when moving these teeth from the oil bath to the engagement area of the pair of teeth drains from the lateral surfaces of the teeth by gravity and is also lost due to the action of centrifugal forces on the lubricant.

В качестве прототипа взято смазочное устройство, содержащее масляную ванну с жидким смазочным материалом, расположенную в корпусе передачи, и в которую погружено нижерасположенное зубчатое колесо, находящееся в парном зацеплении с вышерасположенным зубчатым колесом - см. «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.As a prototype, a lubricating device containing an oil bath with a liquid lubricant located in the gear housing, and into which a lower gear is placed, which is in pair with the upstream gear, is immersed - see “Dunaev PF, Lelikov O.P . Machine parts. Course design: Textbook. allowance for machine building. specialist. technical schools. - M .: Higher. school, 1984. - 336 p., ill. ”, p. 131, fig. 8.1.

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 качества смазывания.The invention solves the problem of improving the quality of lubrication.

Для этого смазочное устройство зубчатой передачи с валами, расположенными в горизонтальной плоскости, и с картерным смазыванием методом погружения содержит масляную ванну с жидким смазочным материалом, расположенную в корпусе передачи, и в которую погружено нижерасположенное зубчатое колесо передачи, находящееся в парном зацеплении с вышерасположенным зубчатым колесом, причем с обоих торцов нижерасположенного зубчатого колеса, со стороны выхода его при своем вращении из масляной ванны, расположена пара скребков, жестко укрепленных на корпусе передачи неподвижно относительно этого вращающегося колеса и прилегающих к этим торцам по всей своей длине; скребки расположены выше верхнего уровня смазочного материала ванны; нижние концы скребков расположены на вертикальной оси симметрии колеса, выше нижних точек окружностей, описываемых при вращении колеса точками соприкосновения поверхностей его торцов с верхним уровнем смазочного материала ванны; верхние концы скребков подведены к началу зоны зацепления зубьев сопряженных зубчатых колес, к точке пересечения окружности оснований впадин зубчатого венца колеса с проекцией границы начала зоны зацепления на вертикаль; скребки в своих проекциях на торцы колеса имеют вид дуг, выгнутых в сторону зубчатого венца; а верхние концы скребков отогнуты по горизонтали в сторону парного колеса и перекрывают торцы зубчатых венцов обоих зубчатых колес с перекрытием проекции зоны зацепления на горизонталь.For this, a gear lubrication device with shafts located in a horizontal plane and with oil sump lubrication by immersion method contains an oil bath with a liquid lubricant located in the gear housing and into which the gear gear located in pair with the gear gear is immersed moreover, from both ends of the downstream gear wheel, from the side of its outlet during its rotation from the oil bath, there is a pair of scrapers, rigidly fixed to and the transmission housing is stationary relative to this rotating wheel and adjacent to these ends along its entire length; scrapers are located above the upper level of the bath lubricant; the lower ends of the scrapers are located on the vertical axis of symmetry of the wheel, above the lower points of the circles described when the wheel rotates, the points of contact of the surfaces of its ends with the upper level of the lubricant of the bath; the upper ends of the scrapers are led up to the beginning of the gearing zone of the teeth of the mating gears, to the point of intersection of the circle of the base of the depressions of the gear rim of the wheel with the projection of the boundary of the beginning of the gearing zone on the vertical; the scrapers in their projections onto the ends of the wheel have the form of arcs curved towards the ring gear; and the upper ends of the scrapers are bent horizontally towards the pair of wheels and overlap the ends of the gears of both gears with overlapping horizontal projection of the engagement zone.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена пара сопряженных зубчатых колес передачи со смазочным устройством - вид с торцов колес.The invention is illustrated in the drawing, which shows a pair of mating gears of a transmission with a lubricating device - view from the ends of the wheels.

На чертеже показаны: масляная ванна с жидким смазочным материалом 1; верхний уровень 2 смазочного материала ванны; корпус 3 передачи; нижерасположенное зубчатое колесо 4, установленное на валу 5, состоящее из тела 6 и зубчатого венца 7; окружность впадин 8 зубчатого венца (7), парное зубчатое колесо 9, установленное на валу 10 и состоящее из тела 11 и зубчатого венца 12; окружность впадин зубчатого венца (13); плоскость 14 расположения валов 5 и 10; скребок 15; вертикальная ось симметрии 16 колеса 4, окружность 17, описываемая точками соприкосновения поверхностей торцов тела 6 колеса 4 с верхним уровнем 2 смазочного материала масляной ванны; расстояние h1 от низа скребка 15 до верхнего уровня 2 смазочного материала ванны; направления вращения ω₁ и ω₂ колес 4 и 9; расстояние h₂ от плоскости 14 расположения валов колес передачи до начала зоны зацепления зубьев сопряженных зубчатых колес 4 и 9; отогнутый верхний конец 18 скребка 15; величина перекрытия Δ проекции зоны зацепления А на горизонталь.The drawing shows: oil bath with liquid lubricant 1; top level 2 bath lubricant; transmission housing 3; the downstream gear 4 mounted on the shaft 5, consisting of a body 6 and a gear ring 7; the circumference of the depressions 8 of the gear (7), a pair of gear 9 mounted on the shaft 10 and consisting of a body 11 and a gear 12; the circumference of the depressions of the ring gear (13); the plane 14 of the location of the shafts 5 and 10; scraper 15; the vertical axis of symmetry 16 of the wheel 4, the circle 17, described by the points of contact of the surfaces of the ends of the body 6 of the wheel 4 with the upper level 2 of the lubricant of the oil bath; the distance h1 from the bottom of the scraper 15 to the upper level 2 of the bath lubricant; rotation directions ω ₁ and ω _{2 of} wheels 4 and 9; the distance h ₂ from the plane 14 of the location of the shafts of the gear wheels to the beginning of the gearing zone of the teeth of the mating gears 4 and 9; bent upper end 18 of the scraper 15; the amount of overlap Δ of the projection of the engagement zone A on the horizontal.

Смазочное устройство зубчатой передачи содержит масляную ванну с жидким смазочным материалом 1 с верхним уровнем смазочного материала 2, расположенную в корпусе 3 зубчатой передачи, в которую погружено нижерасположенное зубчатое колесо 4, установленное на валу 5 и состоящее из тела 6 и зубчатого венца 7. Это колесо (4) находится в парном зацеплении с колесом 9, установленным на валу 10 и состоящим из тела 11 и зубчатого венца 12; валы 5 и 10 колес 4 и 9 расположены в горизонтальной плоскости 14; с обоих торцов колеса 4 расположена пара скребков 15, жестко укрепленных на корпусе 3 передачи, неподвижно относительно вращающегося (ω₁) зубчатого колеса 4; скребки прилегают к торцам колеса 4 по всей своей длине. Скребки расположены выше уровня 2 масляной ванны 1. Нижние концы скребков расположены на вертикальной оси симметрии 16 колеса 4, выше (h) окружностей 17, описываемых точками соприкосновения поверхностей торцов тела 6 колеса 4 с верхним уровнем 2 смазочного материала ванны. Верхние части скребков 15 подведены к окружности впадин зубчатого венца 7 колеса 4 - в точке пересечения этой окружности с проекцией границы начала зоны зацепления на вертикаль; скребки 15, в своих проекциях на торцы колеса 4, имеют вид дуг, выгнутых в сторону зубчатого венца 7; а верхние концы 18 скребков 15 отогнуты по горизонтали в сторону парного колеса 9 и перекрывают торцы зубчатых венцов 7 и 12 обоих колес (4 и 9) с перекрытием Δ проекции доны зацепления А на горизонталь.The gear lubricating device comprises an oil bath with a liquid lubricant 1 with an upper level of lubricant 2, located in the gear housing 3, into which the lower gear 4 is mounted, mounted on the shaft 5 and consisting of a body 6 and a gear ring 7. This is a wheel (4) is in pair with the wheel 9 mounted on the shaft 10 and consisting of a body 11 and a ring gear 12; shafts 5 and 10 of wheels 4 and 9 are located in a horizontal plane 14; from both ends of the wheel 4 there is a pair of scrapers 15, rigidly mounted on the gear housing 3, motionless relative to the rotating (ω ₁ ) gear wheel 4; the scrapers are adjacent to the ends of the wheel 4 along its entire length. The scrapers are located above the level 2 of the oil bath 1. The lower ends of the scrapers are located on the vertical axis of symmetry 16 of the wheel 4, above (h) the circles 17 described by the points of contact of the surfaces of the ends of the body 6 of the wheel 4 with the upper level 2 of the bath lubricant. The upper parts of the scrapers 15 are connected to the circumference of the depressions of the ring gear 7 of the wheel 4 - at the intersection of this circle with the projection of the boundary of the beginning of the engagement zone on the vertical; the scrapers 15, in their projections onto the ends of the wheel 4, have the form of arcs curved towards the ring gear 7; and the upper ends 18 of the scrapers 15 are bent horizontally towards the pair of wheels 9 and overlap the ends of the gears 7 and 12 of both wheels (4 and 9) with overlapping Δ of the projection of the engagement bottom A on the horizontal.

Работает данное смазочное устройство следующим образом. При вращении (ω₁) колеса 4, погруженного в масляную ванну 1 с жидким смазочным материалом, смазочный материал из ванны захватывается боковыми (рабочими) поверхностями зубьев зубчатого венца 7 этого колеса, участвующими в процессе трения сопряженных колес 4 и 9, а также поверхностями, в процессе трения не участвующими, - торцевыми поверхностями зубьев зубчатого венца 7 и частями поверхностей торцов тела 6 в колесе, которые погружаются в масляную ванну при вращении колеса. Скребки 15 убирают с торцов колеса 4 этот излишне захваченный смазочный материал и подают его в зону трения сопряженных зубьев парных колес. Отогнутые верхние концы 18 скребков 15, перекрывая зону зацепления А и части торцов тела 11 колеса 9, оптимизируют перенос смазочного материала со скребков 15 в зону трения сопряженных зубьев колес 4 и 9.This lubricating device operates as follows. When rotating (ω ₁ ) the wheel 4, immersed in an oil bath 1 with liquid lubricant, the lubricant from the bath is captured by the lateral (working) surfaces of the teeth of the gear ring 7 of this wheel involved in the friction of the mating wheels 4 and 9, as well as the surfaces in the process of friction not involved, - the end surfaces of the teeth of the ring gear 7 and parts of the surfaces of the ends of the body 6 in the wheel, which are immersed in the oil bath when the wheel rotates. The scrapers 15 remove from the ends of the wheel 4 this excessively captured lubricant and feed it into the friction zone of the mating teeth of the pair of wheels. The bent upper ends 18 of the scrapers 15, overlapping the engagement zone A and parts of the ends of the body 11 of the wheel 9, optimize the transfer of lubricant from the scrapers 15 into the friction zone of the mating teeth of the wheels 4 and 9.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция смазочного устройства позволяет увеличить количество смазочного материала, подаваемого в зону трения сопряженных зубьев парных колес, тем самым, повышая количество их смазывания. Кроме того, предотвращается ненужное перемещение смазочного материала по окружности колеса торцами его зубчатого венца и тела. Снижается смачиваемая поверхность колеса, тем самым - уменьшается загрязнение и окисление смазочного материала окружающим воздухом, что позволяет сохранять качество смазочного материала.Compared with the prototype, the proposed design of the lubricating device allows to increase the amount of lubricant supplied to the friction zone of the mating teeth of the pair of wheels, thereby increasing the amount of lubrication. In addition, unnecessary movement of the lubricant around the wheel circumference is prevented by the ends of its gear ring and body. The wetted surface of the wheel is reduced, thereby - pollution and oxidation of the lubricant by the surrounding air are reduced, which allows to maintain the quality of the lubricant.

Claims

Gear lubrication device, mainly with shafts located in a horizontal plane, and with crankcase lubrication by immersion, containing an oil bath with liquid lubricant located in the gear housing, into which the gear of the gear is immersed, characterized in that from both ends submersible gear wheel is a pair of scrapers, rigidly mounted on the gear housing motionless relative to the rotating submerged gear and adjacent to To the ends of this wheel along its entire length, the scrapers are located above the upper level of the lubricant of the oil bath, the lower ends of the scrapers are located on the vertical axis of symmetry of the submerged gear, above the lower points of the circles described by the points of contact of the surfaces of the ends of the body of the submerged gear during its rotation with the upper level lubricant of the oil bath, the upper parts of the scrapers are brought to the point of intersection of the circumference of the bases of the gear rim of the submerged gear wheel with the projection the boundary of the beginning of the gearing zone on the vertical, the scrapers in their projections onto the ends of the submerged gear wheel have the form of arcs curved towards the gears, and the upper ends of the scrapers are bent horizontally towards the pair of wheels and overlap the ends of the gears of both wheels with overlapping projection of the gearing zone on the horizontal.