RU2638369C1

RU2638369C1 - Gear train

Info

Publication number: RU2638369C1
Application number: RU2016135862A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2016-09-05
Filing date: 2016-09-05
Publication date: 2017-12-13

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: gear train contains conjugated twin gears, each consisting of a body and a gear rim made of ferromagnetic material. Each tooth of each gear wheel is made up of two halves. The height of each half is equal to the height of the tooth, the width of each half is equal to the width of the tooth. The halves located on the side of the working side surfaces of the teeth are made of ferromagnetic material are integral with wheel bodies, the halves located on the side of the non-working side surfaces of the teeth are made of diamagnetic material.

EFFECT: increase quality of gearing lubrication process.

2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used in gears lubricated by the magnetic particle method.

Известна конструкция зубчатой передачи, смазываемой магнитопорошковым методом, содержащая сопряженные парные зубчатые колеса, изготовленные из ферромагнитного материала, установленные в закрытом корпусе, изготовленном из диамагнитного материала, с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом, активируемым внешнерасположенным источником магнитного поля - 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)», с. 166. При работе передачи в режиме смазывания, источник магнитного поля создает магнитный поток, проходящий через магнитную цепь, включающую зубья зубчатых венцов и тела сопряженных зубчатых колес, под воздействием которого магнитоактивный порошкообразный смазочный материал осаживается на зубья вращающихся зубчатых колес, осуществляя смазывание этих зубьев.A known design of a gear train lubricated by the magnetic particle method, comprising mating pair gears made of ferromagnetic material, mounted in a closed casing made of diamagnetic material, with a magnetically active powdery lubricant placed inside it, activated by an external magnetic field source - see, for example, “Drozdov Yu.N. 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. 166. When the transmission is operating in the lubrication mode, the magnetic field source generates a magnetic flux passing through the magnetic circuit including the teeth of the ring gears and the bodies of the mating gears, under the influence of which a magnetically active powdery lubricant is deposited on the teeth of the rotating gears, lubricating these teeth.

Недостаток данной конструкции зубчатой передачи состоит в том, что магнитоактивный смазочный материал осаживается не только на боковые рабочие поверхности зубьев, участвующие в зацеплении с зубьями парного зубчатого колеса и нуждающиеся в смазывании, но также и на боковые нерабочие поверхности зубьев, в смазывании не нуждающиеся. Осаживание смазочного материала на боковые поверхности, образующие впадины зубчатых венцов между соседними зубьями (рабочие поверхности и поверхности нерабочие), уменьшает величину необходимого бокового зазора между сопряженными зубьями парных колес, это может привести к заклиниванию сопряженных зубьев и выходу передачи из строя.The disadvantage of this gear design is that the magnetically active lubricant is deposited not only on the lateral working surfaces of the teeth involved in meshing with the teeth of the twin gears and need to be lubricated, but also on the lateral idle surfaces of the teeth, which do not need to be lubricated. The deposition of lubricant on the side surfaces that form the depressions of the gears between adjacent teeth (working surfaces and non-working surfaces) reduces the amount of necessary lateral clearance between the mating teeth of the pair of wheels, this can lead to jamming of the mating teeth and the transmission failure.

В качестве прототип взят вышеописанный аналог.As a prototype taken above analog.

Изобретением решается задача повышения качества процесса смазывания зубьев зубчатых колес и повышения надежности работы зубчатой передачи.The invention solves the problem of improving the quality of the process of lubricating the teeth of the gears and improving the reliability of the gear.

Для этого зубчатая передача содержит сопряженные парные зубчатые колеса, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца, изготовленных из ферромагнитного материала. Причем каждый зуб каждого зубчатого колеса выполнен составным, состоящим из двух половин; высота каждой половины равна высоте зуба, а ширина каждой половины равна ширине зуба. Половины, расположенные со стороны рабочих боковых поверхностей зубьев, выполнены из ферромагнитного материала, заодно с телами колес. А половины, расположенные со стороны нерабочих боковых поверхностей зубьев, выполнены из диамагнитного материала.To this end, the gear train contains conjugate paired gear wheels, each of which consists of a body and a gear ring made of ferromagnetic material. Moreover, each tooth of each gear wheel is made integral, consisting of two halves; the height of each half is equal to the height of the tooth, and the width of each half is equal to the width of the tooth. The halves located on the side of the working lateral surfaces of the teeth are made of ferromagnetic material, along with the bodies of the wheels. And the halves located on the side of the inoperative tooth flanks are made of diamagnetic material.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: зубчатая передача в разрезе - вид со стороны торцов зубчатых колес (фиг. 1), и фрагменты зубчатого колеса в разрезе - вид со стороны его торца (фиг. 2).The invention is illustrated by drawings, which depict: a gear in the context of a view from the side of the ends of the gears (Fig. 1), and fragments of the gear in the context of a view from the side of its end (Fig. 2).

На чертежах показаны: зубчатые колеса 1 и 2, корпус 3 передачи, магнитоактивный порошкообразный смазочный материал 4, источник магнитного поля (постоянный магнит) 5, тело 6 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 7, рабочая боковая поверхность зуба - 8, нерабочая боковая поверхность зуба - 9, половины зуба - 10 и 11; высота h зуба; направления вращения колес (1 и 2) - ω₁ и ω₂; вектор напряженности магнитного поля - Н; полюса магнита - N и S.The drawings show: gears 1 and 2, gear housing 3, magnetically active powder lubricant 4, magnetic field source (permanent magnet) 5, gear 6 body, gear ring with teeth 7, working tooth lateral surface - 8, non-working lateral surface tooth - 9, half of the tooth - 10 and 11; tooth height h; wheel rotation directions (1 and 2) - ω ₁ and ω ₂ ; magnetic field vector - H; magnet poles - N and S.

Зубчатая передача содержит сопряженные парные зубчатые колеса 1 и 2 (колесо 1 является ведущим, а колесо 2 является ведомым), установленные в закрытом корпусе 3 из диамагнитного материал, внутри которого размещен магнитоактивный порошкообразный смазочный материал 4, активируемый внешнерасположенным источником магнитного поля (постоянным магнитом) 5. Все зубчатые колеса (1 и 2) изготовлены по одной схеме. На фиг. 2 показан фрагмент одного из зубчатых колес - 2 (ведомого колеса). Тело 6 колеса изготовлено из ферромагнитного материала. Каждый зуб 7 зубчатого венца колеса выполнен составным, состоящим из двух половин, высота каждой половины равна высоте h зуба, а ширина каждой половины равна ширине зуба. Со стороны рабочей боковой поверхности зуба (в данном случае, т.к. колесо 2 является ведомым, - отстающей боковой поверхности) 8 половина 10 зуба выполнена из ферромагнитного материала, заодно с телом 6 колеса. Со стороны нерабочей боковой поверхности (в данном случае - набегающей боковой поверхности) 9 половина 11 зуба выполнена из диамагнитного материала. У парного зубчатого колеса (1), являющегося ведущим колесом, половины зубьев, выполненные из ферромагнитного материала, расположены со стороны набегающих боковых поверхностей, являющихся рабочими поверхностями, а со стороны отстающих боковых поверхностей (нерабочих), половины зубьев выполнены из диамагнитного материала.The gear train contains conjugate paired gears 1 and 2 (wheel 1 is driving and wheel 2 is driven), mounted in a closed casing 3 of diamagnetic material, inside of which is placed a magnetically active powdery lubricant 4, activated by an external magnetic field source (permanent magnet) 5. All gears (1 and 2) are made according to the same scheme. In FIG. 2 shows a fragment of one of the gears - 2 (driven wheel). The body of the 6 wheel is made of ferromagnetic material. Each tooth 7 of the gear rim of the wheel is made integral, consisting of two halves, the height of each half is equal to the height h of the tooth, and the width of each half is equal to the width of the tooth. On the side of the working lateral surface of the tooth (in this case, since the wheel 2 is driven, the lagging side surface) 8 half 10 of the tooth is made of ferromagnetic material, at the same time with the body 6 of the wheel. On the side of the inoperative lateral surface (in this case, the oncoming lateral surface) 9, half 11 of the tooth is made of diamagnetic material. In a pair of gears (1), which is the driving wheel, half of the teeth made of ferromagnetic material are located on the side of the oncoming side surfaces, which are working surfaces, and on the side of the lagging side surfaces (non-working), half of the teeth are made of diamagnetic material.

При работе передачи в режиме смазывания - вращении ω₁ и ω₂ зубчатых колес 1 и 2 и наличии магнитного поля от источника магнитного поля (постоянного магнита) 5, магнитоактивный порошкообразный смазочный материал 4 под воздействием магнитного поля (вектор напряженности магнитного поля - Н) осаждается на зубьях зубчатых венцов колес (не показано). Осаждение происходит по магнитной цепи, образованной частями зубчатых колес, изготовленных из ферромагнитного материала - их телами и половинами зубьев, изготовленными из ферромагнитного материала. Поэтому магнитоактивный смазочный материал осаждается только на боковых рабочих поверхностях зубьев, образованных половинами зубьев, изготовленных из ферромагнитного материала. А на нерабочие боковые поверхности зубьев, образованные половинами зубьев, изготовленными из диамагнитного материала, магнитоактивный смазочный материал не осаждается, т.к. магнитная цепь через эти половины не проходит.When the transmission is in the lubrication mode — rotation of the gears ₁ and _{2 of the} gears 1 and 2 and the presence of a magnetic field from a magnetic field source (permanent magnet) 5, a magnetically active powdery lubricant 4 is deposited under the influence of a magnetic field (magnetic field vector - N) on the teeth of the gears of the wheels (not shown). Precipitation occurs along a magnetic circuit formed by parts of gears made of ferromagnetic material — their bodies and half of the teeth made of ferromagnetic material. Therefore, a magnetically active lubricant is deposited only on the lateral working surfaces of the teeth formed by half of the teeth made of ferromagnetic material. And on non-working side surfaces of the teeth formed by half of the teeth made of diamagnetic material, the magnetoactive lubricant is not deposited, because the magnetic circuit does not pass through these halves.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатой передачи оптимизирует осаждение магнитоактивного смазочного материала на зубья колес - осаждение происходит только на рабочих боковых поверхностях зубьев. Это повышает качество процесса смазывания зубчатых колес и повышает надежность работы зубчатой передачи.Compared with the prototype, the proposed gear design optimizes the deposition of magnetically active lubricant on the teeth of the wheels - deposition occurs only on the working side surfaces of the teeth. This improves the quality of the lubrication process of the gears and increases the reliability of the gear.

Claims

A gear transmission, lubricated mainly by the magnetic particle method, containing conjugate paired gears, each of which consists of a body and a gear ring made of ferromagnetic material, characterized in that each tooth of each gear wheel is made integral, consisting of two halves, the height of each half is the height of the tooth, the width of each half is equal to the width of the tooth, the half located on the side of the working lateral surfaces of the teeth are made of ferromagnetic material, at the same time with the bodies of the teeth wheels, and half, located on the side of the inoperative tooth flanks, are made of diamagnetic material.