RU2637565C1

RU2637565C1 - Method of geartrain lubrication

Info

Publication number: RU2637565C1
Application number: RU2016133321A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2016-08-11
Publication date: 2017-12-05

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: lubrication method involves regular application of elastic lubricant on the teeth side surfaces and performance of forced return of lubricant displaced during operation by means of lubricant-returning plates in periods between the applications. Pressing of plates arranged at the toothed rim of each gear in all said periods is carried out discretely, during one complete revolution of this gear. The number of presses per one period is set according to the mode of operation of this gear in the train. For the remaining time of the period all plates are forced to release from the ends of the teeth, turning brackets with plates about its axis in directions opposite to the directions of gear rotation, in which said plates are installed, and by angles, which provide formation of gaps between the plates and lubricating material displaced to the ends of the teeth, and the brackets are secured in this position. The plates are pressed against the ends of the teeth by rotating the brackets with plates in reverse directions by the same angles, with subsequent fastening of brackets till the next release of plates.

EFFECT: increase quality of gearing lubrication process.

4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано при смазывании зубчатых передач пластичными смазочными материалами.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used for lubricating gears with plastic lubricants.

Известен способ смазывания зубчатой передачи пластичным смазочным материалом, заключающийся в периодических нанесениях порции этого материала вручную, посредством лопатки, на боковые (трущиеся) поверхности парных зубчатых колес передачи - см., например, «Одноковшовый универсальный экскаватор Э-652Б. ГОСТ 5.223-69. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М., 1973», стр. 113.There is a known method of lubricating a gear train with plastic lubricant, which consists in periodically applying a portion of this material manually, using a spatula, to the side (friction) surfaces of paired gear gears - see, for example, E-652B Single-bucket universal excavator. GOST 5.223-69. Technical description and instruction manual. M., 1973 ", p. 113.

Недостаток данного способа смазывания состоит в его трудоемкости и недолговечности наносимого смазочного слоя вследствие вытеснения нанесенного смазочного материала с боковых (трущихся) поверхностей сопрягаемых при работе передачи зубьев парных зубчатых колес. Уменьшение смазочного слоя на трущихся боковых поверхностях зубьев интенсифицирует процессы их изнашивания. Поэтому для восстановления смазочного слоя на боковых (трущихся) поверхностях зубьев периодические нанесения новых порций смазочного материала приходится осуществлять довольно часто (и притом - вручную).The disadvantage of this method of lubrication is its complexity and the fragility of the applied lubricant layer due to the displacement of the applied lubricant from the side (friction) surfaces of the mating gears of the pair of gears. The reduction of the lubricating layer on the friction lateral surfaces of the teeth intensifies the processes of their wear. Therefore, to restore the lubricating layer on the lateral (rubbing) surfaces of the teeth, periodic application of new portions of the lubricant has to be done quite often (and moreover, manually).

В качестве прототипа взят способ смазывания зубчатой передачи по А.С. СССР №1618973, кл. F16H 57/04, опубл. 07.01.89 г., Бюл. №1. Сущность его состоит в периодических нанесениях на боковые (трущиеся) поверхности зубьев порций пластичного смазочного материала и в осуществлении - между нанесениями порций смазочного материала в процессе работы передачи - непрерывного возврата вытесненного с боковых (трущихся) поверхностей зубьев на торцы этих зубьев (в процессе вращения парных зубчатых колес при работе передачи) обратно на эти поверхности посредством смазковозвращающих гибких пластин, установленных неподвижно относительно вращающихся зубчатых колес с торцов зубчатого венца каждого колеса и прижатых к этим торцам своими ребрами.As a prototype taken the method of lubrication of the gear according to A.S. USSR No. 1618973, class F16H 57/04, publ. 01/07/89, bull. No. 1. Its essence consists in periodic deposition of portions of plastic lubricant on the lateral (rubbing) surfaces of the teeth and in the implementation - between the deposition of portions of lubricant during transmission — the continuous return of the teeth displaced from the lateral (rubbing) surfaces to the ends of these teeth (during the rotation of paired gears during gear operation) back to these surfaces by means of lubricating flexible plates mounted motionlessly relative to the rotating gears from the ends of the gear that the crown of each wheel and pressed against these ends his ribs.

Недостаток прототипа состоит в том, что возвращение смазочного материала с торцов зубьев на их боковые (трущиеся) поверхности осуществляется непрерывно - при прохождении каждой из таких поверхностей под смазковозвращающими пластинами (при работающей передаче и вращении зубчатых колес). Однако, осуществлять возврат смазочного материала после каждого единичного сопряжения этих поверхностей с поверхностями зубьев парного колеса - нецелесообразно, т.к. смазочный слой на этих поверхностях истончается до критического значения, при котором начинается изнашивание этих поверхностей, не после единичного сопряжения, а после целого ряда таких сопряжений, а истончение смазочного слоя наступает через достаточно длительный период времени (который может исчисляться часами работы передачи); что зависит от характера работы передачи. При постоянном же возвращении смазочного материала и постоянной работе смазковозвращающих пластин имеет место излишнее воздействие смазковозвращающих пластин на смазочный материал, вызывающее излишнее ее передеформирование и, как следствие - ухудшение ее смазочных характеристик. Кроме того, непрерывно работающие смазковозвращающие пластины подвергаются постоянному механическому воздействию зубьев зубчатого венца колеса, это воздействие ухудшает упругие характеристики смазковозвращающих пластин и способствует их изнашиванию.The disadvantage of the prototype is that the return of lubricant from the ends of the teeth on their lateral (rubbing) surfaces is carried out continuously - with the passage of each of these surfaces under the grease-returning plates (with a working gear and rotation of the gears). However, it is impractical to carry out the return of the lubricant after each single pairing of these surfaces with the surfaces of the teeth of the twin wheels. the lubricant layer on these surfaces is thinned to a critical value, at which the wear of these surfaces begins, not after a single pairing, but after a number of such joints, and the thinning of the lubricant layer occurs after a sufficiently long period of time (which can be calculated in hours of transmission operation); which depends on the nature of the transmission. With the constant return of the lubricant and the constant operation of the grease-returning plates, there is an excessive effect of the grease-returning plates on the lubricant, causing its excessive deformation and, as a result, deterioration of its lubricating characteristics. In addition, continuously working lubricating plates are subject to constant mechanical action of the teeth of the gear rim of the wheel, this effect worsens the elastic characteristics of the lubricating plates and contributes to their wear.

Изобретением решается задача оптимизации процесса смазывания зубчатой передачи.The invention solves the problem of optimizing the gear lubrication process.

Для этого способ смазывания зубчатой передачи включает периодические нанесения на боковые поверхности зубьев зубчатых венцов зубчатых колес порций смазочного материала и осуществление в периоды между нанесениями этих порций принудительного возвращения вытесняемого при работе передачи с этих поверхностей смазочного материала посредством смазковозвращающих пластин, расположенных у торцов зубьев зубчатого венца каждого колеса, ориентированных радиально относительно этих венцов, прижатых одними своими ребрами к торцам зубьев, а противоположными своими ребрами, укрепленными на кронштейнах. Причем прижимание пластин, расположенных у зубчатого венца каждого колеса, во все вышеуказанные периоды осуществляют дискретно, на время одного полного оборота этого колеса. Количество прижиманий за один период задают, исходя из учета режима работы этого колеса в передаче. На остальное время каждого периода все пластины принудительно отводят от торцов зубьев, поворачивая кронштейны с пластинами вокруг своей оси в направлениях, обратных направлениям вращения колес, у которых эти пластины установлены, и на углы, обеспечивающие образование зазоров между пластиными и вытесненным на торцы зубьев смазочным материалом; и фиксируют кронштейны в этом положении. Прижимание пластин к торцам зубьев зубчатых венцов осуществляют принудительным поворачиванием кронштейнов с пластинами в обратных направлениях на те же углы, с последующей фиксацией кронштейнов до очередного отведения пластин.To this end, the gear lubrication method includes periodically applying portions of a lubricant to the lateral surfaces of the teeth of the gear rims of the gear wheels and, during the periods between the application of these portions, forcibly returning the lubricant displaced during operation by lubricating plates located at the ends of the gear teeth of each wheels oriented radially relative to these crowns, pressed with their own ribs to the ends of the teeth, and about ivopolozhnymi his ribs fixed to the bracket. Moreover, the pressing of the plates located at the gear rim of each wheel in all the above periods is carried out discretely, for the duration of one full revolution of this wheel. The number of presses for one period is set based on the mode of operation of this wheel in the gear. For the rest of the time of each period, all the plates are forcibly removed from the ends of the teeth, turning the brackets with the plates around their axis in the directions opposite to the directions of rotation of the wheels in which these plates are mounted, and at the corners, providing gaps between the plates and the lubricant displaced onto the ends of the teeth ; and fix the brackets in this position. The pressing of the plates to the ends of the teeth of the gear crowns is carried out by forcibly turning the brackets with the plates in the opposite directions to the same angles, with the subsequent fixing of the brackets until the next removal of the plates.

Сущность изобретения поясняется чертежом, иллюстрирующим осуществление способа смазывания зубчатой передачи, на котором изображены: фрагмент зубчатого колеса - вид с торца (фиг. 1), тот же фрагмент - вид сбоку (фиг. 2. 3) и линейный график процесса смазывания зубчатого колеса (фиг. 4).The invention is illustrated in the drawing, illustrating the implementation of a method of lubricating a gear train, which shows: a fragment of the gear - end view (Fig. 1), the same fragment is a side view (Fig. 2. 3) and a linear graph of the process of lubricating the gear ( Fig. 4).

На чертеже показаны: зубья 1, зубчатое колесо 2, пластичный смазочный материал 3, торцы 4 зубьев, смазковозвращающая пластина 5, кронштейн 6, шарниры 7 и 11, неподвижное основание 8, опережающие боковые поверхности 9 зубьев, рычаг 10, тяга 12; направление V вращения колеса; время Т; продолжительность периода Т_пер между нанесениями порций смазочного материала; нанесение смазочного материала - Н; возвращение смазочного материала - В; время t между Н-В и В-В; зазор Δ.The drawing shows: teeth 1, gear 2, grease 3, ends 4 of the teeth, lubricating plate 5, bracket 6, hinges 7 and 11, fixed base 8, ahead of the side surfaces 9 of the teeth, lever 10, rod 12; direction V of rotation of the wheel; time T; the duration of the period T _lane between the application of portions of the lubricant; lubricant application - N; lubricant return - B; time t between HB and BB; the gap Δ.

Реализуется данный способ следующим образом. Пластичный смазочный материал наносится на боковые (трущиеся) поверхности зубьев 1 колес 2 зубчатой передачи - периодически порциями через определенные промежутки времени, определяемые характером работы зубчатых колес передачи. При работе передачи и сопряжении зубьев 1 парных зубчатых колес 2 этот смазочный материал (3) с боковых поверхностей зубьев 1 вытесняется на торцы 4 этих зубьев. В периоды Т_пер между нанесениями (Н) этих порций смазочного материала осуществляется возврат (В) вытесненного с боковых поверхностей зубьев смазочного материала с торцов 4 зубьев обратно на боковые поверхности зубьев - посредством смазковозвращающих пластин 5, прижимаемых к торцам 4 зубьев 1 (на фиг. 1, 2, 3 показана смазковозвращающая пластина, установленная с одного торца колеса). Пластина 5 установлена радиально относительно зубчатых венцов колес на кронштейнах 6, которые установлены в шарнирах 7, укрепленных на неподвижных основаниях 8. При вращении колеса и его движении по направлению V относительно неподвижной по отношению к колесу пластине 5, эта пластина, прижатая к торцам 4 зубьев 1, захватывает смазочный материал 3 с этих торцов, переносит его на опережающие боковые поверхности 9 зубьев 1. Причем прижатие пластин, расположенных у зубчатого венца каждого колеса 2, и возврат (В) в течение периода (Т_пер) осуществляется дискретно, на время одного полного оборота этого колеса. Количество прижиманий и возвратов (В) за один период (Т_пер) задают, исходя из учета режима работы этого колеса в передаче; между чередующимися циклами нанесения (Н) и возврата (В), а также между циклами возврата (В) - промежутки времени t. На остальное время (t) каждого периода (Т_пер) все пластины 5 принудительно отводят от торцов 4 зубьев 1, поворачивая кронштейны 6 с пластинами 5 вокруг своей оси в шарнирах 7 в направлениях, обратных направлению вращения колес 2 (V), и на углы, обеспечивающие образование зазоров Δ между пластинами 5 и вытесненным на торцы 4 зубьев 1 пластичным смазочным материалом 3. Отвод пластины 5 и поворачивание кронштейна 6 осуществляют посредством рычага 10 и соединенной с ним посредством шарнира 11 тягой 12. После отвода пластины фиксируют в отведенном положении. Прижимание пластин 5 к торцам 4 зубьев 1 зубчатых венцов осуществляют принудительным поворачиванием кронштейнов 6 с пластинами 5 в обратных направлениях и на те же углы, с последующей фиксацией кронштейнов с пластинами до очередного отведения пластин.This method is implemented as follows. A plastic lubricant is applied to the lateral (rubbing) surfaces of the teeth of the 1 gear wheel 2 of the gear drive — periodically in portions at regular intervals determined by the nature of the gear gears. During transmission operation and pairing of teeth 1 of paired gears 2, this lubricant (3) is displaced from the side surfaces of teeth 1 to the ends 4 of these teeth. In the periods T _l between the application (H) of these portions of the lubricant, the (B) displaced lubricant from the tooth flanks from the tooth faces 4 is returned back to the tooth flanks by means of lubricating plates 5 pressed against the ends 4 of the teeth 1 (in FIG. 1, 2, 3 shows a lubricating plate mounted on one end of the wheel). The plate 5 is mounted radially relative to the gears of the wheels on the brackets 6, which are mounted in hinges 7, mounted on fixed bases 8. When the wheel rotates and moves in the direction V relative to the plate 5, which is stationary relative to the wheel, this plate is pressed against the ends of 4 teeth 1, 3 captures lubricant with these ends, carries on its forward-side surfaces of the teeth 9 1. Moreover, pressing plates arranged in the gear ring of each wheel 2, and return (B) during the period (T _per) carries I discretely, at the time of one complete revolution of this wheel. The number of presses and returns (B) for one period (T _lane ) is set based on the operating mode of this wheel in the gear; between alternating cycles of application (H) and return (B), as well as between cycles of return (B) - time intervals t. For the rest of the time (t) of each period (T _lane ), all the plates 5 are forcibly removed from the ends 4 of the teeth 1, turning the brackets 6 with the plates 5 around their axis in hinges 7 in the directions opposite to the direction of rotation of the wheels 2 (V), and by ensuring the formation of gaps Δ between the plates 5 and extruded onto the ends 4 of the teeth 1 of the plastic lubricant 3. The plate 5 is retracted and the bracket 6 is rotated by means of the lever 10 and the rod 12 connected to it by the hinge 11. After the plate is retracted, they are fixed in the retracted position . The pressing of the plates 5 to the ends of the 4 teeth 1 of the ring gears is carried out by forcibly turning the brackets 6 with the plates 5 in the opposite directions and to the same angles, followed by fixing the brackets with the plates until the next removal of the plates.

По сравнению с прототипом, предлагаемый способ смазывания позволяет исключить излишнее перемещение смазочного материала, что сохраняет его требуемые эксплуатационные характеристики. Кроме того, уменьшается количество циклов деформирующих воздействий зубьев зубчатых венцов колес на смазковозвращающие пластины, что позволяет сохранить их рабочие характеристики и увеличить срок их службы.Compared with the prototype, the proposed method of lubrication eliminates excessive movement of the lubricant, which preserves its required performance characteristics. In addition, the number of cycles of the deforming effects of the teeth of the gear rims of the wheels on the lubricating plates is reduced, which allows you to save their performance and increase their service life.

Claims

A method of lubricating a gear train, which consists in periodically applying portions of a plastic lubricant to the side surfaces of the teeth of the gear rims of the gear wheels and during the periods between these applications, forcing the lubricant that is displaced during operation of the gear from the surfaces of the applied lubricant back by means of lubricating plates located at the ends of the teeth the gear rim of each gear wheel, oriented radially relative to the gear rims, with pressed with their own ribs to the ends of the teeth, and mounted with their opposite ribs on the brackets, characterized in that the pressing of the lubricating plates located at the gear rim of each gear wheel is carried out discretely during all the above periods, for the duration of one full revolution of this gear wheel, the number of pressing for the period set on the basis of the operating mode of the gear in the gear transmission, for the rest of this period, all lubricating plates are forced to the ends of the teeth, turning the brackets with lubricating plates around its axis in the directions opposite to the directions of rotation of the gears in which these lubricating plates are installed, and at the corners, providing gaps between the lubricating plates and the lubricant displaced at the ends of the teeth, and fix the brackets in this position; pressing lubricating plates to the ends of the teeth of the gear rims is carried out by turning the brackets with lubricating plates in the opposite directions to the same angles, followed by fixing the brackets until the next removal of the lubricating plates.