RU2637056C1

RU2637056C1 - Lubricating device for toothed gear

Info

Publication number: RU2637056C1
Application number: RU2016134303A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2016-08-22
Publication date: 2017-11-29

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: lubricating device for toothed gear comprises resilient plates disposed pairwise from both ends of the toothed rim of each wheel of the toothed gear, with the possibility of contacting the end and side surfaces of the teeth of this toothed rim and fixed on consoles oriented radially to this wheel and fixed by hinges on a stationary base relative to the wheel. The consoles mounted with the possibility to rotate around its axis in both sides, for which the consoles are equipped with reversible controlled drives, interlocked with the drives of the wheels. Each pair of plates on the console is fixed according to the "dovetail" scheme, with the moving the plates towards the end of the toothed rim. The drive sets to the plates three fixed positions. The two extreme positions of the plates with the toothed rim contact one of a pair of plates, the second one relative to the teeth of the toothed rim of the rotating wheel incoming on the plates. In the third position, both plates are positioned symmetrically relative to the normal between the axis of the console and the toothed rim, with the formation of a gap between each plate and end of the toothed rim.

EFFECT: increase the quality of the toothed gear lubrication process.

4 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 - см., например, "Одноковшовый универсальный экскаватор. Э-652Б. ГОСТ 5.223-69. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - М., 1973", стр. 113.A lubricating gear device is known, which is a blade, by means of which a plastic lubricant is manually periodically applied to the friction lateral surfaces of the gear teeth - see, for example, "Single-bucket universal excavator. E-652B. GOST 5.223-69. Technical description and instructions for operation. - 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 зубьевThe 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 lubricant applied to the tooth flanks is displaced from these surfaces by the mating teeth of the dual gear. The depleted layer of lubricant on the rubbing (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 по А.С. СССР №1618973, кл. F16Н 57/04, опубл. 07.01.89 г., Бюл. №1. Сущность его состоит в том, что 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 according to A.S. USSR No. 1618973, class F16H 57/04, publ. 01/07/89, bull. No. 1. Its essence lies in the fact that from each end of each gear wheel there is an elastic grease-returning plate, mounted by means of a console on a base motionless relative to the rotating wheel, the plate is oriented radially relative to the wheel and installed with the possibility of contacting with the ends and side surfaces of the gear teeth, for which its width more than the distance from the axis of the console to the end of the gear rim of the wheel.

Недостаток прототипа состоит в том, что при реверсивном режиме работы передачи, при каждой смене направления вращения колес, пластины, прижатые к торцам колес, передеформируются, изгибаясь в противоположную сторону. Такие постоянные передеформирования отрицательно влияют на работоспособность пластин, снижают срок их службы и надежность их работы. Кроме того, нет необходимости осуществлять возврат смазочного материала с торцов зубчатых венцов обратно на боковые поверхности зубьев, т.к. разово восстановленный пластинами смазочный слой на боковых поверхностях зубьев не истирается одномоментно, а постоянное перемещение пластинами смазочного материала отрицательно сказывается на смазочных характеристиках смазочного материала, ухудшая их, что отрицательно отражается на качестве процесса смазывания.The disadvantage of the prototype is that with a reverse mode of operation of the transmission, with each change of direction of rotation of the wheels, the plates pressed to the ends of the wheels are deformed, bending in the opposite direction. Such constant reformation negatively affects the performance of the plates, reduce their service life and the reliability of their work. In addition, there is no need to return the lubricant from the ends of the gear rims back to the side surfaces of the teeth, because once lubricated by the plates, the lubricating layer on the lateral surfaces of the teeth does not wear out at once, and the constant movement of the lubricant plates negatively affects the lubricating characteristics of the lubricant, worsening them, which negatively affects the quality of the lubrication process.

Изобретением решаются задачи повышения надежности работы смазочного устройства и повышения качества процесса смазывания.The invention solves the problem of improving the reliability of the lubricating device and improving the quality of the lubrication process.

Для этого смазочное устройство зубчатой передачи содержит упругие пластины, расположенные с обоих торцов зубчатого венца каждого колеса передачи, с возможностью контактирования с торцевыми и боковыми поверхностями зубьев этого зубчатого венца и укрепленные на консолях, ориентированных радиально этому колесу и укрепленных на неподвижном относительно вращающегося колеса основании. Причем каждая консоль укреплена на основании посредством шарнира с возможностью поворота в нем вокруг своей продольно оси в обе стороны, для чего консоль снабжена управляемым реверсивным приводом, сблокированным с приводом колеса. На каждой консоли укреплена пара пластин, установленных по схеме "ласточкин хвост" с разведением пластин в сторону торца зубчатого венца. Привод задает пластинам три фиксированных положения. В двух крайних положениях пластин с зубчатым венцом контактирует одна из пары пластин, вторая по счету относительно набегающих на пластины зубьев зубчатого венца вращающегося колеса. В третьем положении обе пластины расположены симметрично относительно нормали между осью консоли и зубчатым венцом, с образованием зазора между каждой пластиной и торцом зубчатого венца.For this, the gear lubrication device contains elastic plates located on both ends of the gear rim of each gear wheel, with the possibility of contacting with the end and side surfaces of the teeth of this gear rim and mounted on consoles oriented radially to this wheel and mounted on a base that is stationary relative to the rotating wheel. Moreover, each console is fixed on the base by means of a hinge with the possibility of rotation in it around its longitudinal axis in both directions, for which the console is equipped with a controlled reversible drive, interlocked with the wheel drive. On each console, a pair of plates mounted according to the dovetail scheme with the plates spreading towards the end face of the ring gear is fixed. The drive gives the plates three fixed positions. In the two extreme positions of the plates, one of the pair of plates is in contact with the ring gear, the second in a row relative to the teeth of the ring gear running onto the plate. In the third position, both plates are located symmetrically relative to the normal between the axis of the console and the ring gear, with the formation of a gap between each plate and the end of the ring gear.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: фрагмент зубчатого колеса зубчатой передачи со смазочным устройством - вид с торца колеса (фиг. 1), и то же - вид со стороны вершин зубьев колеса (фиг. 2, 3 и 4).The invention is illustrated by drawings, which depict: a fragment of a gear wheel of a gear train with a lubricating device - a view from the end of the wheel (Fig. 1), and the same is a view from the side of the tops of the teeth of the wheel (Fig. 2, 3 and 4).

На чертежах показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 2, окружность вершин зубчатого венца 3, окружность оснований зубчатого венца 4, боковые поверхности 5 зубьев, торцы 6 зубьев, пластичный смазочный материал 7, упругие пластины 8 и 9, консоль 10, шарнир 11, неподвижное основание 12; направления движения (вращения) колеса V₁ и V₂; угол α между пластинами 8 и 9; зазоры Δ₁ и Δ₂; величина а перекрытия пластинами 8 и 9 окружности вершин зубчатого венца; нормаль У-У между консолью 10 и зубчатым венцом колеса.The drawings show: the body 1 of the gear wheel, the ring gear with teeth 2, the circumference of the tops of the ring gear 3, the circumference of the bases of the ring gear 4, the side surfaces of the 5 teeth, the ends of the 6 teeth, plastic lubricant 7, the elastic plate 8 and 9, the console 10, hinge 11, fixed base 12; the direction of movement (rotation) of the wheel V ₁ and V ₂ ; the angle α between the plates 8 and 9; the gaps Δ ₁ and Δ ₂ ; the value of a overlapping plates 8 and 9 of the circumference of the tops of the ring gear; U-Y normal between the console 10 and the gear ring.

Зубчатая передача содержит парные зубчатые колеса, каждое из которых состоит из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2. Окружность вершин зубчатого венца 3, окружность оснований зубчатого венца 4. Зубья 2 имеют боковые поверхности 5 и торцевые поверхности 6. В смазывании пластичным смазочным материалом (7) нуждаются трущиеся поверхности зубьев 2 - их боковые поверхности 5. С обоих торцов каждого зубчатого колеса (на чертежах показан один из торцов) расположена пара упругих пластин - 8 и 9. Пластины укреплены на консоли 10, ориентированной радиально колесу и установленной в шарнире 11 с возможностью поворота в нем в обе стороны вокруг своей оси на один и тот же угол, для чего консоль снабжена управляемым реверсивным приводом (не показан). Шарнир 10 укреплен на основании 12, неподвижном относительно вращающегося (V₁ V₂) колеса. Пластины 8 и 9 укреплены на консоли 10 под углом α между собой, по схеме "ласточкин хвост", и обращены своими разведенными концами в сторону торца колеса. Пластины 8 и 9 в плане относительно торца колеса установлены с зазором Δ₁ относительно окружности 4 оснований зубчатого венца и с перекрытием на величину а окружности 3 вершин зубчатого венца. Консоль 10 параллельна плоскости торца колеса. Консоль 10, пластины 8, 9 установлены с возможностью контактирования каждой отдельной пластины как с торцами 6 зубьев 2, так и с их боковыми поверхностями 5. Привод, упомянутый выше (не показан), способен задавать пластинам 8 и 9 третье положение - симметричное относительно нормали между осью консоли 10 и торцом зубчатого венца (см. фиг. 4), при этом между концами пластин 8 и 9, обращенными в сторону торца зубчатого венца, и этим торцом образуются зазоры Δ₂.The gear train contains paired gear wheels, each of which consists of a body 1 and a ring gear with teeth 2. The circumference of the tops of the ring gear 3, the circumference of the bases of the ring gear 4. The teeth 2 have side surfaces 5 and end surfaces 6. In lubrication with a plastic lubricant ( 7) the friction surfaces of the teeth 2 are needed — their lateral surfaces 5. A pair of elastic plates — 8 and 9 — are located on both ends of each gear wheel (one of the ends is shown in the drawings). The plates are mounted on a console 10 oriented radially to the forest and installed in the hinge 11 with the possibility of rotation in it on both sides around its axis at the same angle, for which the console is equipped with a controlled reversible drive (not shown). The hinge 10 is fixed on the base 12, stationary relative to the rotating (V ₁ V ₂ ) wheels. The plates 8 and 9 are mounted on the console 10 at an angle α to each other, according to the dovetail pattern, and face their divorced ends toward the wheel end. Plates 8 and 9 in plan with respect to the end of the wheel are installed with a gap Δ ₁ relative to the circumference 4 of the base of the ring gear and overlapping by the amount of a circumference of 3 vertices of the ring gear. The console 10 is parallel to the plane of the wheel end. The console 10, the plates 8, 9 are installed with the possibility of contacting each individual plate with both the ends 6 of the teeth 2, and with their side surfaces 5. The drive mentioned above (not shown) is able to give the plates 8 and 9 a third position - symmetrical with respect to the normal between the axis of the console 10 and the end of the gear (see Fig. 4), while between the ends of the plates 8 and 9, facing the side of the end of the gear, and this end, gaps Δ _{2 are formed} .

Работает данное смазочное устройство следующим образом. Упругие пластины 8 и 9 осуществляют возврат вытесненного при работе передачи смазочного материала - с торцов 6 зубьев обратно на боковые поверхности 5 зубьев, нуждающиеся в смазывании. При работе смазочного устройства задействована только одна из каждой пары упругих пластин (8 или 9), при этом задействована только та пластина, которая изогнута оптимально и не подвергается при работе передеформированию. При смене направления движения (вращения) V₁ или V₂ каждого колеса привод консоли 10 включает в работу только нужную пластину. Причем исключаются излишние перемещения пластинами смазочного материала - при однократном возврате смазочного материала обе пластины (8 и 9) выводятся из контакта с торцом зубчатого венца путем задания зазоров Δ₂ между ними и торцом зубчатого венца. Количество и длительность циклов прижатия пластин 8 и 9 к торцу зубчатого венца определяются режимом работы колеса; в остальное время работы пластины выведены из контакта с зубчатым венцом (фиг. 4).This lubricating device operates as follows. The elastic plates 8 and 9 return the lubricant displaced during operation — from the ends of the 6 teeth back to the side surfaces of the 5 teeth that need to be lubricated. During the operation of the lubricating device, only one of each pair of elastic plates (8 or 9) is involved, while only that plate that is optimally bent and is not subjected to over-deformation during operation is involved. When changing the direction of movement (rotation) V ₁ or V _{2 of} each wheel, the drive of the console 10 includes in operation only the desired plate. Moreover, excessive movements of the lubricant plates are eliminated - with a single return of the lubricant, both plates (8 and 9) are brought out of contact with the end of the ring gear by setting gaps Δ ₂ between them and the end of the ring gear. The number and duration of the cycles of pressing the plates 8 and 9 to the end of the ring gear are determined by the operating mode of the wheel; the rest of the time the plates are out of contact with the ring gear (Fig. 4).

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция смазочного устройства исключает передеформирование упругих пластин при изменении направления вращения колес передачи; это повышает надежность работы смазочного устройства. Выбор оптимального режима возврата смазочного материала на боковые поверхности зубьев позволяет не допускать излишнего передеформирования смазочного материала упругими пластинами; это позволяет увеличить срок службы смазочного материала и повысить качество процесса смазывания.Compared with the prototype, the proposed design of the lubricating device eliminates the over-deformation of the elastic plates when changing the direction of rotation of the gear wheels; this increases the reliability of the lubricating device. The choice of the optimal mode of return of the lubricant to the lateral surfaces of the teeth allows you to prevent excessive over-deformation of the lubricant with elastic plates; this allows you to increase the life of the lubricant and improve the quality of the lubrication process.

Claims

A gear lubricating device, mainly reversible, lubricated with a plastic lubricant, containing elastic plates located on both ends of the gear rim of each gear gear, with the possibility of contacting with the end and side surfaces of the gear teeth and mounted on consoles oriented radially to the gear wheel and mounted on a fixed base relative to a rotating gear, characterized in that each console is mounted on a base and by means of a hinge, with the possibility of rotation in it around its longitudinal axis in both directions, for which the console is equipped with a controllable reversible drive, interlocked with the gear drive, a pair of plates mounted according to the dovetail scheme with their side apart are fixed on each console the end face of the ring gear, the drive sets the plates to three fixed positions, in two extreme positions of the plate with the ring gear one of the plates is in contact, the second in relation to the teeth of the tooth veins running on the plate In the third position, both plates are located symmetrically relative to the normal between the cantilever axis and the ring gear, with the formation of a gap between each plate and the ring end.