RU2637051C1

RU2637051C1 - Lubricating device for toothed gear

Info

Publication number: RU2637051C1
Application number: RU2016135492A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2017-11-29

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: lubricating device contains lubricate-recuperating elastic plates located radially at both ends of the toothed rim of each wheel, each of which is rigidly fixed with the possibility of serial contacting with end and side surfaces of the teeth of the toothed rim on the bracket, mounted radially to this toothed rim in the bearings on a fixed base relative to the rotating wheel, with the possibility of its rotation around its axis in both sides by 360°. Each bracket is fitted with a controlled reversible mechanism of its reversible rotation providing before each reversal of the wheel for removing the plate from the toothed rim, rotating it about the axis of rotation of the bracket and bringing it into contact with the toothed rim by its opposite side facing the side of the teeth of its toothed rim which cover this side with the reverse of the wheel.

EFFECT: increase the quality of toothed gear lubrication.

3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in reverse gears lubricated with plastic lubricants.

Известно смазочное устройство зубчатой передачи, представляющее собой лопатку, посредством которой пластичный смазочный материал вручную периодически наносят на трущиеся боковые поверхности зубьев зубчатой передачи (Одноковшовый универсальный экскаватор. Э-652Б. ГОСТ 5.223-69. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М., 1973, с. 113).A lubricating gear device is known, which is a blade, through which a plastic lubricant is manually periodically applied to the friction lateral surfaces of the gear teeth (Single-bucket universal excavator. E-652B. GOST 5.223-69. Technical description and operating instructions. M., 1973 , p. 113).

Недостаток данного смазочного устройства состоит в том, что нанесение смазочного материала осуществляется периодически вручную, восстанавливая на трущихся зубьях слой смазочного материала, а наносимый вновь (очередной) слой смазочного материала весьма недолговечен, т.к. нанесенный на боковые поверхности зубьев смазочный материал вытесняется с этих поверхностей - сопряженными зубьями парного зубчатого колеса. Обедненный слой смазочного материала на трущихся (боковых) поверхностях зубьев не способен выполнять свои смазочные функции должным образом, что приводит к интенсификации изнашивания боковых поверхностей зубьев.The disadvantage of this lubricating device is that the lubricant is applied manually periodically, restoring the lubricant layer on the rubbing teeth, and the newly applied (regular) layer of lubricant is very short-lived, because the lubricant applied to the tooth flanks is displaced from these surfaces by the mating teeth of the pair of gears. The depleted layer of lubricant on the friction (lateral) surfaces of the teeth is not able to perform its lubricating functions properly, which leads to an intensification of wear on the lateral surfaces of the teeth.

В качестве прототипа взято смазочное устройство зубчатой передачи (Авт.св. СССР №1618973, кл. F16Н 57/04, опубл. 07.01.1989, Бюл. №1), у которого с каждого торца каждого зубчатого колеса расположена упругая смазковозвращающая пластина, укрепленная посредством консоли на неподвижном относительно вращающегося колеса основании, пластина ориентирована радиально относительно колеса и установлена с возможностью контактирования с торцами и боковыми поверхностями зубьев колеса, для чего ее ширина больше, чем расстояние от оси консоли до торца зубчатого венца колеса.As a prototype, a lubricating gear device was taken (Aut. St. USSR No. 1618973, class F16H 57/04, publ. 01/07/1989, Bull. No. 1), which has an elastic lubricating plate reinforced at each end of each gear wheel, reinforced by means of a console on a base fixed relative to a rotating wheel, the plate is oriented radially relative to the wheel and is mounted with the possibility of contacting the ends and side surfaces of the teeth of the wheel, for which its width is greater than the distance from the axis of the console to the end of the venous gear tsa wheels.

Недостаток прототипа состоит в том, что при реверсивном режиме работы передачи, когда вращение ее зубчатых колес изменчивы по направлениям, выполнение смазочного устройства в описанном виде привозит к тому, что при каждой смене направления каждого колеса смазковозвращающие пластины, прилегающие к торцам его зубчатого венца, будут испытывать передеформирования, изгибаясь при каждой смене направления вращения колес - в сторону направления вращения колеса. Такие постоянные передеформирования пластин будут приводить к их деформациям, заклиниванию относительно зубьев колеса и выходу их и всего смазочного устройства из строя.The disadvantage of the prototype is that in the reverse mode of operation of the transmission, when the rotation of its gears is variable in directions, the implementation of the lubricating device in the described form brings to the fact that with each change of direction of each wheel, the lubricating plates adjacent to the ends of its gear rim will undergo deformation, bending with each change of direction of rotation of the wheels - in the direction of the direction of rotation of the wheel. Such constant over-deformation of the plates will lead to their deformation, jamming relative to the teeth of the wheel and the failure of them and the entire lubricating device.

Изобретением решается задача обеспечения надежной работы смазочного устройства при реверсивном режиме работы зубчатой передачи.The invention solves the problem of ensuring the reliable operation of a lubricating device with a reverse gear operation.

Для этого смазочное устройство зубчатой передачи содержит упругие смазковозвращающие пластины, расположенные радиально с обоих торцов зубчатого венца каждого колеса, каждая из которых жестко укреплена с возможностью поочередного контактирования с торцевыми и боковыми поверхностями зубьев зубчатого венца на кронштейне, установленном радиально этому зубчатому венцу на неподвижном относительно вращающегося колеса основании. Причем каждый кронштейн установлен на основании шарнира с возможностью его поворота вокруг своей оси в обе стороны на 360°, для чего каждый кронштейн снабжен управляемым реверсивным механизмом его вращения, с обеспечением перед каждым очередным реверсом колеса отвода пластины от зубчатого венца, поворота ее вокруг оси вращения кронштейна и ввода ее в контакт с зубчатым венцом противоположной ее стороной, обращенной в сторону набегающих на эту сторону при этом реверсе колеса зубьев его зубчатого венца.For this, the gear lubrication device contains elastic grease-returning plates located radially from both ends of the gear ring of each wheel, each of which is rigidly mounted with the possibility of alternating contact with the end and side surfaces of the teeth of the gear ring on the bracket mounted radially to this gear ring on a fixed relative to the rotating wheel base. Moreover, each bracket is mounted on the base of the hinge with the possibility of its rotation around its axis in both directions by 360 °, for which each bracket is equipped with a controllable reversible mechanism of its rotation, ensuring that before each subsequent reverse of the wheel the plate is removed from the ring gear, turning it around the axis of rotation bracket and bringing it into contact with the ring gear its opposite side, facing the side of the teeth of the ring gear running on this side with this reverse.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса со смазочным устройством - вид с торца колеса (фиг. 1), тот же фрагмент в разные фазы процесса смазывания - вид со стороны вершин зубьев (фиг. 2, 3).The invention is illustrated by drawings, which depict: a fragment of a gear wheel with a lubricating device - view from the end of the wheel (Fig. 1), the same fragment in different phases of the lubrication process - view from the top of the teeth (Fig. 2, 3).

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 2, окружность 3 оснований зубчатого венца, смазковозвращающая пластина 4, кронштейн 5, торцевые поверхности 6 зубьев, боковые поверхности 7 зубьев, подшипники 8, неподвижное основание 0, шестерня 10, зубчатая рейка 11, стороны пластины 12 и 13, разрезы 14, пластичный смазочный материал 15; зазор Δ; величина перекрытия - а; направления движения (вращения) колеса - V₁ и V₂; направления перемещения зубчатой рейки 11 - V₃; нормаль N-N.The drawings show: the body 1 of the gear wheel, the ring gear with teeth 2, the circumference 3 of the base of the ring gear, the lubricating plate 4, the bracket 5, the end surfaces of the 6 teeth, the side surfaces of the 7 teeth, the bearings 8, the fixed base 0, gear 10, the gear rack 11, sides of the plate 12 and 13, cuts 14, grease 15; clearance Δ; the amount of overlap - a; directions of movement (rotation) of the wheel - V ₁ and V ₂ ; the direction of movement of the rack 11 - V ₃ ; normal NN.

Каждое зубчатое колесо передачи состоит из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2, окружность оснований зубчатого венца - 3. С каждого торца каждого зубчатого колеса расположена как минимум одна упругая смазковозвращающая пластина 4. Пластина ориентирована радиально колесу и укреплена на радиально ориентированном кронштейне 5 с возможностью контактирования как с торцами 6 зубьев, так и с их боковыми поверхностями 7; расстояние от кронштейна 5 до удаленной от него стороны пластины больше, чем расстояние от кронштейна 5 до торца зубчатого венца (по нормали N-N). Кронштейн 5 установлен в подшипниках 8 с возможностью поворота в них в обе стороны на 360°. Подшипники 8 укреплены на неподвижном основании 9. На кронштейне соосно ему укреплена шестерня 10, находящаяся в зацеплении с зубчатой рейкой 11, снабженной механизмом ее перемещения в обе стороны (не показан). Две стороны пластины 4 - 12 и 13. Пластина 4 установлена с зазором Δ - в плане относительно торца зубчатого венца - относительно окружности 3 оснований зубчатого венца и с перекрытием в плане вершины зубьев 2 - на величину а. В пластине 4 выполнены разрезы 14, перпендикулярные кронштейну 5.Each gear gear consists of a body 1 and a gear ring with teeth 2, the base circumference of the gear ring is 3. At least one elastic lubricating plate 4 is located on each end of each gear wheel. The plate is oriented radially to the wheel and mounted on a radially oriented bracket 5 with the possibility of contacting with both the ends of the 6 teeth, and with their side surfaces 7; the distance from the bracket 5 to the side of the plate remote from it is greater than the distance from the bracket 5 to the end of the ring gear (along the N-N normal). The bracket 5 is mounted in bearings 8 with the possibility of rotation in them in both directions by 360 °. The bearings 8 are mounted on a fixed base 9. On the bracket coaxially mounted to it is a gear 10, which is engaged with a gear rack 11, equipped with a mechanism for moving it in both directions (not shown). The two sides of the plate 4 - 12 and 13. The plate 4 is installed with a gap Δ - in plan relative to the end of the ring gear - relative to the circumference 3 of the bases of the ring gear and overlapping in the plan of the top of the teeth 2 - by a. In the plate 4, cuts 14 are made perpendicular to the bracket 5.

При работе зубчатой передачи со смазыванием ее зубчатых колес (боковых поверхностей 7 зубьев 2 каждого зубчатого колеса) пластичным смазочным материалом (15) этот смазочный материал вытесняется в процессе зацепления сопряженных зубьев парных зубчатых колес с боковых поверхностей 7 зубьев на торцевые поверхности 6 этих зубьев. Смазко-возвращающие упругие пластины 4 служат для возврата вытесненного смазочного материала 15 обратно - на боковые (трущиеся) поверхности 7 зубьев, участвующие в процессе трения и нуждающиеся в смазывании. Контактируя с торцевыми поверхностями 6 зубьев 2, пластины 4 своими сторонами 12 и 13 (поочередно) захватывают смазочный материал 15 и переносят его на боковые поверхности 7 зубьев. При движении (вращении) V₁ или V₂ колеса относительно пластины 4, эта пластина изгибается, проходя над торцевыми поверхностями 4 набегающих зубьев 2 этого колеса, захватывая вытесненный на эти поверхности смазочный материал; проходя над впадинами зубчатого венца, пластина 4 выпрямляется и, проходя над гранью боковой поверхности 7 каждого зуба 2, оставляет на боковой поверхности 7 захваченный смазочный материал 15, смазывая тем самым эти поверхности. При реверсивном режиме работы колеса и смене направлений его движения (вращения) V₁ или V₂ относительно пластины 4, при каждом изменении направления вращения колеса пластину 4 переориентируют, задавая ей отогнутое положение в направлении предстоящего направления вращения колеса. Для этого кронштейн 5 с закрепленной на ней пластиной 4 поворачивают в подшипниках 8 на угол 360°, при этом пластину 4, прилегающую к торцу зубчатого венца одной своей стороной, обращенной навстречу набегавшим при вращении колеса зубьям 2 зубчатого венца (при вращении колеса в направлении V₁ прилегает к торцу зубчатого венца сторона 12 пластины 4), отводят от зубчатого венца, при этом пластина 4 выпрямляется, и в таком выпрямленном положении пластину 4 проворачивают вместе с кронштейном 5 вокруг оси кронштейна и вводят ее в контакт с торцом зубчатого венца противоположной стороной (13), при этом пластина 4 изгибается в сторону предстоящего вращения колеса V₂ (при контактировании с торцевыми поверхностями 6 зубьев 2 зубчатого венца).When a gear train operates with lubrication of its gears (side surfaces of 7 teeth 2 of each gear wheel) with a plastic lubricant (15), this lubricant is displaced during the engagement of the mating teeth of paired gears from the side surfaces of 7 teeth to the end surfaces 6 of these teeth. Grease-returning elastic plates 4 serve to return the displaced lubricant 15 back to the side (friction) surfaces of the 7 teeth involved in the friction process and need to be lubricated. Contacting with the end surfaces 6 of the teeth 2, the plates 4 with their sides 12 and 13 (alternately) capture the lubricant 15 and transfer it to the side surfaces 7 of the teeth. When the wheel V ₁ or V ₂ moves (rotates) relative to the plate 4, this plate bends, passing over the end surfaces 4 of the oncoming teeth 2 of this wheel, capturing the lubricant displaced onto these surfaces; passing over the cavities of the ring gear, the plate 4 is straightened and, passing over the face of the side surface 7 of each tooth 2, leaves trapped lubricant 15 on the side surface 7, thereby lubricating these surfaces. With the reverse mode of operation of the wheel and a change in the direction of its movement (rotation) V ₁ or V ₂ relative to the plate 4, with each change in the direction of rotation of the wheel, the plate 4 will be reoriented, giving it a bent position in the direction of the upcoming direction of rotation of the wheel. To do this, the bracket 5 with the plate 4 fixed to it is rotated in bearings 8 through an angle of 360 °, while the plate 4 adjacent to the end of the ring gear with one side facing the teeth 2 of the ring gear running when the wheel turned (when the wheel rotates in the V direction ₁ is adjacent to the end of the ring gear side 12 of the plate 4), divert from the ring gear, the plate 4 is straightened, and in this straightened position the plate 4 is rotated together with the bracket 5 around the axis of the bracket and put it into contact with the end of the ring of the crown with the opposite side (13), while the plate 4 bends towards the upcoming rotation of the wheel V ₂ (when in contact with the end surfaces of 6 teeth 2 of the ring gear).

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция смазочного устройства позволяет обеспечивать надежную работу смазковозвращающих пластин при реверсивном режиме работы передачи и предотвращать изломы этих пластин при смене направлений вращения колеса. Тем самым - обеспечивать надежную работу смазочного устройства в целом.Compared with the prototype, the proposed design of the lubricating device allows to ensure reliable operation of lubricating plates at the reverse mode of transmission and to prevent kinks of these plates when changing the direction of rotation of the wheel. Thus, to ensure reliable operation of the lubrication device as a whole.

Claims

A gear lubricating device, mainly reversible, lubricated with a plastic lubricant, containing lubricating-elastic resilient plates located radially from both ends of the gear rim of each gear wheel, each of which is rigidly mounted with the possibility of alternating contact with the end and side surfaces of the gear teeth on the bracket mounted radially to this ring gear on a fixed base relative to the rotating gear, characterized in that each bracket is pivotally mounted on the base with the possibility of its rotation around its axis in both directions by 360 °, for which each bracket is equipped with a controllable reversible rotation mechanism to ensure that before each next gear reverse gear the plate is removed from the ring gear, turning it around the axis of rotation of the bracket and bringing it into contact with the ring gear its opposite side, facing the side of the teeth of its ring gear running towards this side during reverse gear.