Зубчатая передача

Применение: для преобразования вращательного движения между валами механических передач.

Сущность: чередуют использование упрочненных и неупрочненных микросропических по ширине зуба полосок для формирования направляющих дорожек, расширяющих возможность увеличения параметров сферических микрочастиц, размещенных в среде смазочного материала зубчатой передачи.

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к механическим передачам.

Известна передача, содержащая зубчатые колеса из ферромагнитного материала, снабженная смазочным материалом с магнитными частицами правильной сферической формы [1]. Недостаток аналога в том, что изготовление зубчатых колес не из ферромагнитного материала, также как и наличие высоких скоростей вращения колес, не позволяют в полной степени использовать эффект скольжения микрочастиц между контактирующими поверхностями.

Известна зубчатая передача, содержащая зубчатые колеса и снабженная смазочным материалом со сферическими микрочастицами, выполненными из любого пригодного для данных целей материала и подверженными воздействию полей любой природы для снижения износа зубьев колес [2]. Недостаток устройства в том, что производство микрочастиц сферической формы известными способами не гарантирует их получение с параметрами, оптимальными для гарантированной износостойкости зубьев колес - около 5 мкм.

Известен узел трения [3], где, как минимум на одной из контактирующих поверхностей трения выполнен микропрофиль с углублениями в виде канавок, а сферические частицы выполнены с размером радиуса, превышающего эти углубления, но не более, чем вдвое. Недостаток устройства в том, что механическое изготовление такого микропрофиля ограничивает номенклатуру параметров зубчатых передач из-за наличия конкретных параметров у инструмента и из-за целенаправленного формирования поверхностной текстуры зубьев без учета возможных режимов работы.

Прототипом являются зубчатоые колеса, на на рабочих поверхностях зубьев которых посредством лазерной технологии образованы овальные оплавленные микроуглубления [3, с.9597]. Недостаток прототипа в том, что такое конструктивное исполнение зубчатых колес не позволит эффективно применить смазочный материал, снабженный частицами правильной формы по причине отсутствия их свободного вращения при попадании в микроуглубления.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности работы зубчатой передачи.

Поставленная цель достигается следующим:

- как минимум на одной рабочей поверхности зубчатого зацепления с применением лазерной технологии и по направлению профильного перемещения контактирующих зубьев образованы упрочненные лазерным лучом микрополосы;

- между упрочненными микрополосами на рабочих поверхностей зубьев выполены микрополосы необработанного лазерным лучом материала;

- наполнитель зубчатого зацепления в виде смазочного материала со сферическими микрочастицами в процессе предварительной приработки подвергает механическому воздействию рабочие поверхности зубьев зацепления - в условиях заданного режима работы, для конкретных параметров зубчатого зацепления и сферических микрочастиц;

- при этом на необработанных полосках образуются микроуглубления, которые соответствуют параметрам применяемых в зацеплении микрочастиц и впоследствии, после финишного упрочнения поверхностей зубьев, служат направляющими дорожками для сферических микрочастиц смазочного материала зубчатой передачи.

Сущность изобретения в том, что положительный эффект обеспечивает получение текстуры поверхности зубьев, энергетически оптимальной для конкретных параметров зубчатого зацепления, для конкретных параметров сферических микрочастиц, для конкретного режимов работы зубчатой передачи и для конкретного процесса смазки зубьев, находящихся в зацеплении.

На фиг.1 изображен фрагмент рабочей поверхности зубьев передачи, обработанных в соответствии с лазерной технологией и взаимодействующих в смазочной среде со специфическими свойствами.

Поверхность зубьев передачи имеет микрополоски 1 материала рабочих поверхностей зубьев, упрочненных лазерным лучом, между которыми размещены микрополоски 2 материала рабочих поверхностей зубьев, не упрочненные лазерным лучом. Зацепление зубьев передачи осуществляется в смазочной среде, снабженной сферическими микрочастицами 3.

В процессе приработки передачи сферические микрочастицы 3 формируют на рабочей поверхности зубьев микроуглубления на, которые соответствуют параметрам элементов зацепления и режиму работы передачи. Эти углубления служат направляющими дорожками после финишного упрочнения поверхностей зубьев колес, что позволяет реализовать эффект трения качения между зубьями передачи при любой форме профиля зубьев и при наличии относительно крупным сферических микроэлементов зацепления не только в полюсе зацепления, но и на периферии зубьев - при их взаимном перемещении в зоне ножек и головок зубьев.

Эффект механической передачи обеспечен реализацией трения качения на всю зону зубчатого зацепления и расширением параметров применяемых сферических микрочастиц, что упрощает возможность их производства.

Источники информации:

1. Титенок А.В. Зубчатая передача. Патент РФ 1768849, МКИ F16Н 57/04, 15.10.92 г., бюлл. 38.

2. Титенок И.А. Зубчатая передача. Патент на полезную модель 31157. МПК⁷. F16H 57/04. Опубл. 20.07.2003 г. Бюлл. 20.

3. Титенок И.А. Узел трения. Патент на изобретение 2272200. МПК F16H 57/04. Опубл. 20.11.2005. Бюлл. 8.

4. Медунецкий В.М. Профильная модификация мелкомодульных эвольвентных цилиндрических прямозубых колес. Дисс. к.т.н. Санкт-Петербург, 1996. 158 с.

Зубчатая передача, содержащая находящиеся в зацеплении зубчатые колеса и смазочный материал, снабженный наполнителем в виде микрочастиц правильной сферической формы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности в условиях конкретных параметров элементов и режимов работы зубчатого зацепления, поверхности зубьев как минимум одного из колес снабжены упрочненными лазерным лучом микроскопическими полосками, между которыми поочередно размещены неупрочненные микрополоски материала, причем последние в процессе предварительной приработки зубчатой передачи в смазочной среде, содержащей сферические частицы, из-за пластического деформирования преобразуют продольную форму зубьев колес по принципу попеременно чередующихся микрополосок и микроканавок с размером более 5 мкм для направления движения упомянутых частиц в сторону взаимного перемещения рабочих поверхностей зубьев передачи.