Зубчатая передача

Авторы патента:

F16H57/04 - конструктивные особенности, относящиеся к смазке или охлаждению

Владельцы патента RU 2637577:

Мендрух Николай Викторович (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом. Зубчатая передача содержит парные зубчатые колеса, укрепленные на валах, установленных в закрытом корпусе с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом, активируемым внешнерасположенным источником магнитного поля. Корпус изготовлен из диамагнитного материала, зубья зубчатых венцов колес изготовлены из ферромагнитного материала. Тело каждого зубчатого колеса изготовлено из диамагнитного материала. В тело каждого зубчатого колеса замоноличен соосный ему трубчатый элемент, изготовленный из ферромагнитного материала. Наружный диаметр элемента меньше, чем диаметр окружности оснований зубчатого колеса. Ширина элемента меньше толщины тела. Элемент изготовлен за одно с зубьями зубчатого венца и связан с ними радиально ориентированными перемычками, изготовленными также из ферромагнитного материала. Площадь и размеры перемычек одинаковы по всей их высоте. Ширина перемычек равна ширине трубчатого элемента, а толщина перемычек равна размеру проекции толщины оснований зубьев на тело колеса. Обеспечивается повышение качества процесса смазывания зубчатой передачи. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом.

Известна конструкция одноступенчатой зубчатой передачи, смазываемая магнитопорошковым методом, содержащей пару сопряженных зубчатых колес, изготовленных из ферромагнитного материала, установленных в закрытом корпусе, изготовленном из диамагнитного материала, с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом, активируемым внешнерасположенным источником магнитного поля (магнитом) - 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), стр. 134, рис. 3, а. Магнитный поток, создаваемый источником магнитного поля, замыкается между двумя разноименными полюсами магнита, каждый из которых расположен под одним из зубчатых колес, по магнитному контуру, включающему магнит, порошкообразный магнитоактивный смазочный материал и зубчатые колеса (изготовленные из ферромагнитного материала) - зубья зубчатых венцов колес этих колес. Магнитное поле осаживает магнитоактивный смазочный материал на трущиеся поверхности зубьев зубчатых колес, нуждающихся в смазывании, смазывая эти поверхности.

Недостаток данной зубчатой передачи состоит в том, что под действием магнитного поля магнитоактивный смазочный материал осаживается не только на поверхностях зубьев зубчатых колес, нуждающихся в смазывании, но также на поверхности оснований впадин зубчатых венцов колес и торцевые поверхности колес, в смазывании не нуждающихся. И если с торцевых поверхностей колес осаженный на них смазочный материал самоудаляется при вращении колес - под действием центробежных сил, то из области оснований впадин зубчатого венца осаженный смазочный материал самоудаляться не может, т.к. эти области ограничены боковыми поверхностями соседних зубьев зубчатого венца. Попавший в эти области смазочный материал накапливается в этих областях - при каждом цикле нанесения смазочного материала на зубья колес - и уплотняется сопряженными зубьями парных колес. При этом уменьшаются осевые зазоры передачи (между парными зубчатыми колесами). Это способно привести к заклиниванию сопряженных зубьев парных зубчатых колес и выходу передачи из строя.

В качестве прототипа взята конструкция многоступенчатой (трехступенчатой) зубчатой передачи, смазываемой магнитопорошковым методом, содержащей парные взаимно сопряженные зубчатые колеса, установленные в закрытом корпусе, с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом, активируемым внешнерасположенным источником магнитного поля (магнитом) - см. там же, стр. 166, рис. 35. Для получения замкнутого магнитного контура, включающего магнит и порошкообразный смазочный материал, шесть рабочих зубчатых колес изготовлены из ферромагнитного материала. Корпус передачи изготовлен из диамагнитного материала.

Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.

Изобретением решается задача повышения качества процесса смазывания зубчатых колес передачи.

Для этого зубчатая передача содержит парные зубчатые колеса, посредством своих тел укрепленные на валах, установленных в закрытом корпусе с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом, активируемым внешнерасположенным источником магнитного поля, у которой корпус изготовлен из диамагнитного материала, а зубья зубчатых венцов колес изготовлены из ферромагнитного материала. Причем тело каждого зубчатого колеса изготовлено из диамагнитного материала. В тело каждого колеса замоноличен соосный ему трубчатый элемент, изготовленный из ферромагнитного материала. Наружный диаметр элемента меньше диаметра окружности оснований зубчатого венца. Ширина элемента меньше толщины тела. Элемент расположен в теле симметрично относительно торцов колеса. Элемент изготовлен за одно с зубьями зубчатого венца и связан с ними перемычками, ориентированными радиально и изготовленными, соответственно, из ферромагнитного материала. Поперечное сечение перемычек одинаково по всей их высоте. Ширина перемычек равна ширине трубчатого элемента, а толщина перемычек равна размеру проекции толщины оснований зубьев на тело колеса.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: зубчатая передача в разрезе - вид с торцов зубчатых колес (фиг. 1), разрезы фрагментов зубчатого колеса - вид сбоку (фиг. 2 и 3), разрез фрагмента зубчатого колеса - вид с торца (фиг. 4).

На чертежах показаны: парные зубчатые колеса 1 и 2, валы 3 и 4, корпус 5 передачи, магнитоактивный порошкообразный смазочный материал 6, источник магнитного поля (постоянный магнит) 7, тела 8 и 9 зубчатых колес (1 и 2), зубья 10 и 11 зубчатых венцов зубчатых колес (1 и 2), трубчатый элемент 12, перемычка 13; радиус R_b окружности вершин зубчатого венца колеса (1), ширина В₁ зубчатого венца (толщина тела) колеса (1), высота h зубьев зубчатого венца колеса (1), наружный радиус R₁ трубчатого элемента (12), внутренний радиус R₂ трубчатого элемента (12), ширина В₂ трубчатого элемента (12), расстояния с от торцов элемента 12 до торцов тела 8, толщина а трубчатого элемента (12), высота b перемычки (13), направления вращения ω₁ и ω₂ колес (1 и 2), полюса магнита (7) - N и S.

Зубчатая передача содержит парные зубчатые колеса 1 и 2, укрепленные на валах 3 и 4, установленных в закрытом корпусе 5 с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом 6, активируемым внешнерасположенным источником магнитного поля (постоянным магнитом) 7. Каждое зубчатое колесо состоит из тела (соответственно - 8 и 9) и зубчатых венцов с зубьями (соответственно - 10 и 11). Корпус 5 изготовлен из диамагнитного материала. Конструкции зубчатых колес 1 и 2 выполнены однотипно, сущность их конструкций - на примере одного из колес (1) - показана на фиг. 2, 3, 4. Радиус окружности вершин зубчатого венца - R_b, радиус окружности оснований зубчатого венца - R_o, высота зубьев 10 зубчатого венца - h. Зубья (10) изготовлены из ферромагнитного материала. Ширина зубьев 10 (толщина тела 8 колеса) - В₁. Тело 8 колеса изготовлено из диамагнитного материала. В тело 8, соосно ему, замоноличен трубчатый элемент 12, изготовленный из ферромагнитного материала; ширина элемента - В₂ меньше толщины В₁ тела (8) колеса; элемент расположен симметрично относительно торцов тела 8, на расстоянии с относительно них. Наружный радиус элемента (R₁) меньше радиуса R_o, толщина элемента (12) - а, внутренний радиус элемента (12) - R₂. Элемент 12 выполнен за одно с зубьями 10 зубчатого венца и связан с ними перемычками 13, также изготовленными, соответственно, из ферромагнитного материала и ориентированными радиально. Высота перемычек (13) b равна разнице между R_o и R₁. Поперечное сечение перемычек (13) одинаково по всей их высоте (b), ширина перемычек равна ширине В₂ трубчатого элемента 12, а толщина перемычек равна размеру проекции толщины оснований зубьев 10 на тело 8 колеса.

При работе передачи в режиме смазывания и вращении ω₁ и ω₂ колес 1 и 2 магнитная цепь между полюсами N и S магнита 7 замыкается через магнитоактивный порошкообразный смазочный материал 6, зубья 10 и 11 зубчатых венцов колес 1 и 2, перемычки 13 и трубчатые элементы 12 (зубья, перемычки и элементы изготовлены из ферромагнитного материала); через тела (8 и 9) колес 1 и 2 магнитная цепь не проходит (т.к. тела изготовлены из диамагнитного материала). Поэтому магнитоактивный смазочный материал в процессе смазывания осаждается на поверхности зубчатых колес, нуждающихся в смазывании. На поверхности оснований впадин зубчатого венца (на поверхности тел по их окружностям, между соседними зубьями) магнитоактивный смазочный материал не осаждается, т.к. материал этих участков диамагнитен. Кроме того, магнитоактивный смазочный материал не осаждается и на поверхностях торцов тел колес: сами тела изготовлены из диамагнитного материала, а торцы трубчатых элементов 12 и перемычек 13 (которые изготовлены из ферромагнитного материала) находятся на расстоянии с от торцов тела 8.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция зубчатой передачи позволяет оптимизировать процесс нанесения магнитоактивного смазочного материала на зубья зубчатых колес, что повышает качество процесса смазывания этих зубчатых колес.

Зубчатая передача, смазываемая преимущественно магнитопорошковым методом, содержащая парные зубчатые колеса, укрепленные посредством своих тел на валах, установленных в закрытом корпусе с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом, активируемым внешнерасположенным источником магнитного поля, у которой корпус изготовлен из диамагнитного материала, а зубья зубчатых венцов зубчатых колес изготовлены из ферромагнитного материала, отличающаяся тем, что тело каждого зубчатого колеса изготовлено из диамагнитного материала, в тело каждого зубчатого колеса замоноличен соосный ему трубчатый элемент, изготовленный из ферромагнитного материала, наружный диаметр трубчатого элемента меньше, чем диаметр окружности оснований зубчатого венца, ширина трубчатого элемента меньше толщины тела зубчатого колеса, трубчатый элемент расположен в теле симметрично относительно торцов этого тела, трубчатый элемент изготовлен за одно с зубьями зубчатого венца и связан с ними перемычками, ориентированными радиально и изготовленными из ферромагнитного материала, поперечное сечение перемычек одинаково по всей их высоте, ширина перемычек равна ширине трубчатого элемента, а толщина перемычек равна размеру проекции толщины оснований зубьев на тело зубчатого колеса.

Зубчатое колесо // 2637573

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, пару кольцевых накладок и зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых выполнен из пары прямоугольных пластин.

Зубчатая передача // 2637567

Способ смазывания зубчатой передачи // 2637565

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при смазывании зубчатых передач. Способ смазывания включает периодические нанесения пластичного смазочного материала на боковые поверхности зубьев и осуществление в периоды между нанесениями принудительного возвращения вытесняемого при работе передачи смазочного материала посредством смазковозвращающих пластин.

Зубчатая передача // 2637057

Смазочное устройство зубчатой передачи // 2637056

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Смазочное устройство зубчатой передачи содержит упругие пластины, расположенные попарно с обоих торцов зубчатого венца каждого колеса зубчатой передачи с возможностью контактирования с торцевыми и боковыми поверхностями зубьев этого зубчатого венца и укрепленные на консолях, ориентированных радиально этому колесу и укрепленных посредством шарниров на неподвижном относительно колеса основании.

Зубчатая передача // 2637055

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом. Зубчатая передача содержит зубчатые колеса, укрепленные на валах, установленных посредством подшипников в закрытом корпусе с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом, активируемым магнитным полем.

Смазочное устройство зубчатой передачи // 2637054

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Смазочное устройство содержит установленную с каждого торца зубчатого венца каждого зубчатого колеса пару упругих смазковозвращающих пластин, расположенных радиально колесу и укрепленных с возможностью поочередного контактирования с торцевыми и боковыми поверхностями зубьев зубчатого венца на консоли, закрепленной посредством шарнира, с возможностью поворота вокруг своей оси, на неподвижном относительно вращающегося колеса основании.

Смазочное устройство зубчатой передачи // 2637051

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Смазочное устройство содержит смазковозвращающие упругие 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 в подшипниках на неподвижном относительно вращающегося колеса основании, с возможностью его поворота вокруг своей оси в обе стороны на 360°.

Зубчатое колесо // 2635434

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, изготовленные из ферромагнитного материала.

Зубчатая передача // 2638369

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом посредством внешнерасположенных источников магнитного поля. Зубчатая передача содержит сопряженные парные зубчатые колеса, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца, изготовленных из ферромагнитного материала. Каждый зуб каждого зубчатого колеса выполнен составным, состоящим из двух половин. Высота каждой половины равна высоте зуба, 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. Обеспечивается повышение качества процесса смазывания зубчатой передачи. 2 ил.

Способ смазывания зубчатой передачи // 2638403

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом. Способ смазывания включает нанесение посредством магнитного поля на трущиеся боковые поверхности зубьев зубчатых венцов зубчатых колес, изготовленных из ферромагнитного материала, магнитоактивного порошкового смазочного материала, и последующий после поворота венцов из зон их зацепления с парными зубчатыми венцами к зонам нанесения на них смазочного материала обдув зубчатых венцов струями сжатого воздуха, направленными со стороны вершин зубчатых венцов. Cтруи расположены поперек ширины зубчатых венцов, ориентированных радиально относительно колес, и перпендикулярны поверхностям, описываемым вершинами зубьев этих зубчатых венцов, а используемый для обдува воздух забирают изнутри корпуса передачи. Обеспечивается повышение качества смазывания и повышение надежности работы зубчатой передачи. 3 ил.

Способ смазывания зубчатого колеса // 2638404

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Способ смазывания включает подачу смазочного материала на трущиеся при вращении колеса поверхности зубьев его зубчатого венца, в зону зацепления колеса с парным зубчатым колесом передачи, размещенной в закрытом корпусе. Вышедшие из зоны зацепления при вращении колеса зубья подвергают обдуву воздушным потоком в виде отдельных струй из сопел, расположенных со стороны окружности вершин зубчатого венца, с зазором относительно нее, вдоль ширины зубчатого венца и ориентированных радиально колесу. Воздушный поток вдоль высоты зубьев оптимизируют посредством укрепляемых на торцах зубьев пары кольцевых накладок, в которых в областях оснований впадин зубчатого венца выполняют сквозные отверстия, идентичные по профилю и размеру основаниям впадин зубчатого венца и прилегающие к окружности оснований зубчатого венца и боковым поверхностям зубьев. Используемый для создания воздушного потока воздух забирают изнутри корпуса редуктора. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Способ смазывания зубчатого колеса // 2639364

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердым смазочным материалом в порошкообразной дисперсной фазе. Способ смазывания включает подачу смазочного материала на трущиеся при работе вращающегося колеса поверхности зубьев, в зону зацепления колеса с парным зубчатым колесом передачи, размещенной в закрытом корпусе. Вышедшие из зоны зацепления при вращении колеса зубья подвергают обдуву потоком воздуха из пары сопел, устанавливаемых с обоих торцов колеса, неподвижно относительно вращающегося колеса, с зазорами относительно их и ориентируемых в стороны оснований впадин зубчатого венца. Движение воздушных потоков во впадинах зубчатого венца оптимизируют путем установки на торцах зубьев пары кольцевых накладок, внутренний диаметр которых больше диаметра окружности оснований зубчатого венца. Воздух для создания воздушных потоков берут изнутри закрытого корпуса передачи. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Зубчатая передача // 2639365

Способ смазывания зубчатого колеса // 2639367

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Способ смазывания включает подачу смазочного материала на трущиеся при вращении колеса поверхности зубьев его зубчатого венца в зону зацепления колеса с парным зубчатым колесом передачи, размещенной в закрытом корпусе. Вышедшие из зоны зацепления при вращении колеса зубья подвергают обдуву воздушным потоком в виде отдельных струй из сопел, располагаемых со стороны окружности вершин зубчатого венца, с зазором относительно нее, вдоль ширины зубчатого венца и ориентированных радиально колесу. Воздушный поток вдоль высоты зубьев оптимизируют посредством путем установки с обоих торцов зубчатого венца, параллельно им и с зазором относительно них, пары плоских экранов, неподвижных относительно вращающегося колеса, которые по своей длине перекрывают ширину впадин зубчатого венца и пару зубьев по их толщине. Экраны устанавливают симметрично соплам, по высоте экраны располагают выше окружности вершин зубчатого венца, расстояние от центра колеса до экранов задают большим, чем величина радиуса окружности оснований зубчатого венца. Воздух, необходимый для создания воздушного потока, забирают изнутри корпуса передачи. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 2 ил.

Способ смазывания зубчатой передачи // 2639368

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом. Способ смазывания включает нанесение посредством магнитного поля на трущиеся боковые поверхности зубьев зубчатых венцов зубчатых колес, изготовленных из ферромагнитного материала, магнитоактивного порошкового смазочного материала. На участках поворота зубчатых венцов от зоны их зацепления до зон нанесения на них смазочного материала каждый зубчатый венец подвергают обдуву с каждого его торца, как минимум, одной струей сжатого воздуха в области оснований впадин этого зубчатого венца. Струи разнесены друг относительно друга по окружности колеса. Каждая струя направлена от одного торца зубчатого венца к противоположному и ориентирована перпендикулярно этим торцам. Направления обеих струй смещены от окружности впадин зубчатого венца к окружности его вершин на одинаковое расстояние. А воздух, используемый для обдува, забирают изнутри корпуса зубчатой передачи. Обеспечивается повышение надежности зубчатой передачи. 3 ил.

Зубчатая передача // 2639383

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом. Зубчатая передача содержит парные зубчатые колеса, укрепленные на валах, установленных в закрытом корпусе с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом, активируемым внешнерасположенным источником магнитного поля. Корпус изготовлен из диамагнитного материала, зубья зубчатых венцов колес изготовлены из ферромагнитного материала. Тело каждого зубчатого колеса изготовлено из диамагнитного материала. В тело каждого зубчатого колеса замоноличен соосный ему трубчатый элемент, изготовленный из ферромагнитного материала. Наружный диаметр элемента меньше, чем диаметр окружности оснований зубчатого венца колеса. Ширина элемента меньше толщины тела. Элемент изготовлен заодно с зубьями зубчатого венца и связан с ними радиально ориентированными перемычками, изготовленными также из ферромагнитного материала. Поперечное сечение перемычек одинаково по всей их высоте. Ширина перемычек равна ширине трубчатого элемента, толщина перемычек меньше толщины оснований зубьев. А сами перемычки расположены симметрично относительно боковых поверхностей зубьев. Обеспечивается повышение качества процесса смазывания зубчатой передачи. 4 ил.

Зубчатая передача // 2639384

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Зубчатая передача содержит сопряженные парные зубчатые колеса, каждое из которых состоит из тела и зубчатого венца с зубьями. На вершине каждого зуба каждого колеса, вдоль ее ширины, с примыканием к грани между вершиной и набегающей боковой поверхностью зуба и с вписыванием в теоретическое продолжение расчетной набегающей боковой поверхности зуба, расположен ряд зубцов пирамидальной формы, высота которых меньше величины осевого зазора передачи. А зубцы у каждого второго зуба каждого колеса смещены вдоль ширины вершины зуба на величину, равную половине ширины зубца. Обеспечивается повышение надежности зубчатой передачи. 3 ил.

Зубчатая передача // 2639385

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом. Зубчатая передача содержит парные зубчатые колеса, укрепленные на валах, установленных в закрытом корпусе с размещенным в нем магнитоактивным порошкообразным смазочным материалом, активируемым внешнерасположенным источником магнитного поля. Корпус изготовлен из диамагнитного материала, зубья зубчатых венцов колес изготовлены из ферромагнитного материала. Тело каждого зубчатого колеса изготовлено из диамагнитного материала. В тело каждого зубчатого колеса замоноличен соосный ему трубчатый элемент, изготовленный из ферромагнитного материала. Наружный диаметр элемента меньше, чем диаметр окружности оснований зубчатого венца колеса. Ширина элемента равна ширине тела колеса. Элемент изготовлен за одно с зубьями зубчатого венца и связан с ними перемычками, ориентированными радиально и изготовленными, соответственно, из ферромагнитного материала. Площадь и размер поперечного сечения перемычек одинаковы по всей их высоте и равны площади и размеру проекции оснований зубьев зубчатого венца на теле колеса. Обеспечивается повышение качества процесса смазывания зубчатых колес. 4 ил.