一种基于磁流协同效应齿轮啮合自吸放纳米颗粒润滑齿轮制造技术

本发明专利技术公开了一种基于磁流协同效应齿轮啮合自吸放纳米颗粒润滑齿轮，包括齿轮基体、第一瞬时喷射机构、第二瞬时喷射机构，辅磁模块，其中，齿轮基体上设有多个孔道和两个储油腔。干运转工况下，经辅磁模块靶向引导磁性纳米颗粒润滑液液雾供给至啮合轮齿表面，两齿轮啮合时，轮齿表面织构凹槽上预置的磁性薄膜形成微磁场，沿磁感线实现自主释放纳米颗粒，轮齿啮合完成后，纳米颗粒受磁性薄膜磁性定向吸附作用，实现自主吸收，从而达到自适应润滑特性。本发明专利技术结构简单，无需额外添加润滑介质，丰富了齿轮润滑方式，可满足齿轮在无油/乏油等极端工况下的正常运行。极端工况下的正常运行。极端工况下的正常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁流协同效应齿轮啮合自吸放纳米颗粒润滑齿轮


[0001]本专利技术涉及机械传动领域，具体涉及一种基于磁流协同效应齿轮啮合自吸放纳米颗粒润滑齿轮。
技术背景
[0002]齿轮是重大装备的核心基础零部件，直接决定着重大装备的性能及可靠性，是制约我国重大装备发展的瓶颈。直升机齿轮因服役的特殊性，在润滑失效工况下需具备30min以上干运转能力。西方发达国家针对直升机齿轮干运转研究起步早，其直升机干运转性能已能满足服役要求，美国AH
‑
64武装直升机在润滑失效后持续运行时间可达1h。我国直升机齿轮的干运转研究工作在国外严密的技术封锁之下探索前行，但与发达国家仍存在较大差距，严重威胁着我国直升机的战场生存能力。
[0003]直升机齿轮干运转失效究其根本原因在于润滑系统出现损伤后，润滑油流失，迫使齿轮在乏油/无油状态下工作，造成齿轮温度急剧升高而变形，轮齿间隙减小，接触表面发生胶合及过度磨损，导致齿轮卡死或断裂，失去动力传递能力，产生灾难性后果。因此，解决直升机齿轮干运转能力不足问题的核心关键是提升齿轮在无油/乏油工况下的自润滑能力。
[0004]目前自润滑齿轮主要集中在齿轮结构设计与涂层式齿面设计。针对自润滑齿轮，公开号为“CN110285204A”、专利技术名称为“一种新型自润滑齿轮”的专利技术专利公开了一种具有自润滑功能的齿轮结构设计，其原理是在齿槽处设计多个按压泵组件从齿轮内部储油腔释放润滑油，在一定程度上提升了齿轮啮合区的冷却润滑效果。但是该技术方案仍旧存在以下问题：在实际齿轮啮合传动过程中，易出现无油或乏油的情况，且在齿轮高速运转时，会使润滑油甩出从而达不到润滑的目的。本专利技术能在满足齿轮传动要求的基础上，达到齿轮自润滑的目的，使得齿轮能在无油或乏油的极限工况下正常运转。

技术实现思路

[0005]针对以上等技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于磁流协同效应齿轮啮合自主吸放纳米颗粒润滑齿轮。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于磁流协同效应齿轮啮合自主吸放纳米颗粒润滑齿轮，其特征在于：包括齿轮基体、第一瞬时喷射机构、第二瞬时喷射机构，外部设有辅磁模块；所述第一瞬时喷射机构喷出的磁流体润滑液与第二瞬时喷射机构喷出的纳米颗粒润滑液经微撞击共混，混合后的磁性纳米颗粒润滑液液雾冲击至齿轮啮合齿隙处，再由所述辅磁模块将磁性纳米颗粒润滑液液雾供给至轮齿表面。
[0007]进一步地，所述齿轮基体包括齿面织构凹槽、第二喷油孔、第二回油通道、磁流体润滑液按压孔、第一喷油孔、第一回油通道、第一储油腔、第二储油腔、第一进料管、第二进料管、孔塞、密封胶圈；
[0008]所述齿轮基体外圆周面上开有若干齿槽，其中齿槽内部开设有第一储油腔和第二
储油腔，所述第一储油腔位于第二储油腔上侧，所述齿轮基体一侧面设有第一进料管和第二进料管，所述第一进料管与第一储油腔连通，所述第二进料管与第二储油腔连通，所述第一储油腔上测设置有第一喷油孔和第一回油通道，所述第一回油通道均匀分布在第一喷油孔四周，所述第二储油腔上侧设置有磁流体润滑液按压孔、第二喷油孔、第二回油通道，所述第二回油通道开设于靠近轮齿一端，所述第一回油通道和第二回油通道内壁直接加工出带坡度矩形结构块，带坡度矩形结构块有助于辅助储油，避免润滑液回流。
[0009]进一步地，所述第一瞬时喷射机构包括第一按压板、第一连杆、第一底板、气圈、第一外框体、限位板、弹簧、螺钉、自融片、凸台卡槽、导气软管；
[0010]所述第一外框体与齿轮基体通过螺钉连接，第一外框体中心开有通孔，所述限位板固定连接于通孔处，所述第一连杆与限位板滑动连接，所述第一连杆底部固定连接有第一底板，所述第一连杆顶部固定连接有第一按压板，所述限位板下端与第一底板上端连接有弹簧，所述第一底板直径大于第一外框体中心通孔；所述第一外框体内部连接有第一喷管，所述第一喷管管口穿过第一外框体侧端伸出框体之外，所述第一外框体密封结构本体下端设有特斯拉阀流道，所述特斯拉阀流道的进液端设有吸盘头、出液端与第一喷管连通；
[0011]所述气圈分布于限位板上端的第一连杆四周，通过对第一连杆进行上下按压从而对气圈实施充气、放气，所述导气软管与气圈的出气端相连接；所述凸台卡槽通过插在卡槽内的自融片与第一按压板连接。
[0012]进一步地，所述第二瞬时喷射机构包括磁流体润滑液按压装置、磁流体润滑液喷射装置；所述磁流体润滑液按压装置位于磁流体润滑液喷射装置两侧，且对称设置；所述磁流体润滑液按压装置包括第二外框体、第二按压板、第二连杆、第二底板、伸缩板；所述磁流体润滑液喷射装置包括上固件、特斯拉阀管、第二喷管；
[0013]所述上固件下端与特斯拉阀管可拆卸连接，且上端与齿轮基体通过螺钉连接，所述上固件中心开设有一定倾斜角度的通孔，方便所述第二喷管从上固件底部向上安装，所述上固件中心通孔内壁固定连接有环形定位圈，用于对第二喷管进行定位，所述特斯拉阀管的进液端设有吸盘头；
[0014]所述第二外框体与齿轮基体通过螺钉连接，第二外框体中心开有通孔，所述第二连杆与第二外框体滑动连接，所述第二连杆底部固定连接有第二底板，所述第二连杆顶部固定连接有第二按压板，所述第二外框体下端与第二底板上端连接有弹簧，所述第二底板内部弹簧连接有伸缩板。
[0015]进一步地，所述辅磁模块包括充磁磁块、导磁磁柱、电磁线圈、充磁控制装置，根据预设的磁场波形的极性要求将两个充磁控制装置的输出端与电磁线圈的接线端连接，对每个充磁控制装置中的供能元件充电至预设电压，通过将电磁线圈缠绕于导磁磁柱一端，使缠绕有电磁线圈一端的导磁磁柱对应S极，所述导磁磁柱靠近充磁磁块一端对应N极，从而对充磁磁块充磁。
[0016]进一步地，所述齿面织构凹槽上均设有排列均匀的磁性薄膜，所述磁性薄膜的材料为CoNi或CoNiMnp，且具有永磁特性。
[0017]进一步地，所述第一喷管包括第一润滑液传输粗管道、第一润滑液传输小储液室、第一润滑液传输大储液室、第一润滑液传输细管道、外混式雾化室、第一润滑液油雾喷头、压缩空气传输管道；
[0018]所述第一喷管沿轴向依次连接第一润滑液油雾喷头、外混式雾化室、第一润滑液传输细管道、第一润滑液传输小储液室、第一润滑液传输粗管道、第一润滑液传输大储液室，所述第一润滑液传输大储液室与特斯拉阀流道的出液端相通；所述第一润滑液传输细管道的输出端与外混式雾化室连通，所述压缩空气传输管道的空气喷嘴布于第一润滑液传输细管道的输出端外侧，压缩空气喷嘴的设置方向与第一润滑液传输细管道的输出端的设置方向呈45
°
夹角，所述压缩空气传输管道通过导气软管与气圈连接；
[0019]所述第二喷管沿轴向依次连接第二润滑液油雾喷头、雾化室、第二润滑液传输细管道、第二润滑液传输小储液室、第二润滑液传输粗管道。
[0020]进一步地，所述第一外框体与第二外框体上端分别固定连接有凸台卡槽，所述凸台卡槽分别靠近第一按压板和第二按压板一端通过自融片与第一按压板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁流协同效应齿轮啮合自吸放纳米颗粒润滑齿轮，其特征在于：包括齿轮基体(1)、第一瞬时喷射机构(2)、第二瞬时喷射机构(3)，外部设有辅磁模块；所述第一瞬时喷射机构(2)喷出的磁流体润滑液与第二瞬时喷射机构(3)喷出的纳米颗粒润滑液经微撞击共混，混合后的磁性纳米颗粒润滑液液雾冲击至齿轮啮合齿隙处，再由所述辅磁模块将磁性纳米颗粒润滑液液雾供给至轮齿表面。2.根据权利要求1所述的基于磁流协同效应齿轮啮合自吸放纳米颗粒润滑齿轮，其特征在于：所述齿轮基体(1)包括齿面织构凹槽(1.1)、第二喷油孔(1.2)、第二回油通道(1.3)、磁流体润滑液按压孔(1.4)、第一喷油孔(1.5)、第一回油通道(1.6)、第一储油腔(1.10)、第二储油腔(1.11)、第一进料管(1.12)、第二进料管(1.13)、孔塞(1.7)、密封胶圈(1.8)；所述齿轮基体(1)外圆周面上开有若干齿槽，其中齿槽内部开设有第一储油腔(1.10)和第二储油腔(1.11)，所述第一储油腔(1.10)位于第二储油腔(1.11)上侧，所述齿轮基体(1)一侧面设有第一进料管(1.12)和第二进料管(1.13)，所述第一进料管(1.12)与第一储油腔(1.10)连通，所述第二进料管(1.13)与第二储油腔(1.11)连通，所述第一储油腔(1.10)上测设置有第一喷油孔(1.5)和第一回油通道(1.6)，所述第一回油通道(1.6)均匀分布在第一喷油孔(1.5)四周，所述第二储油腔(1.11)上侧设置有磁流体润滑液按压孔(1.4)、第二喷油孔(1.2)、第二回油通道(1.3)，所述第二回油通道(1.3)开设于靠近轮齿一端，所述第一回油通道(1.6)和第二回油通道(1.3)内壁直接加工出带坡度矩形结构块(1.9)，带坡度矩形结构块(1.9)有助于辅助储油，避免润滑液回流。3.根据权利要求1所述的基于磁流协同效应齿轮啮合自吸放纳米颗粒润滑齿轮，其特征在于：所述第一瞬时喷射机构(2)包括第一按压板(2.1)、第一连杆(2.2)、第一底板(2.3)、气圈(2.5)、第一外框体(2.8)、限位板(2.11)、弹簧(7)、螺钉(4)、自融片(5)、凸台卡槽(6)、导气软管(2.6)；所述第一外框体(2.8)与齿轮基体(1)通过螺钉(4)连接，第一外框体(2.8)中心开有通孔，所述限位板(2.11)固定连接于通孔处，所述第一连杆(2.2)与限位板(2.11)滑动连接，所述第一连杆(2.2)底部固定连接有第一底板(2.3)，所述第一连杆(2.2)顶部固定连接有第一按压板(2.1)，所述限位板(2.11)下端与第一底板(2.3)上端连接有弹簧(7)，所述第一底板(2.3)直径大于第一外框体(2.8)中心通孔；所述第一外框体(2.8)内部连接有第一喷管(2.4)，所述第一喷管(2.4)管口穿过第一外框体(2.8)侧端伸出框体之外，所述第一外框体(2.8)密封结构本体下端设有特斯拉阀流道(2.9)，所述特斯拉阀流道(2.9)的进液端设有吸盘头(2.10)、出液端与第一喷管(2.4)连通；所述气圈(2.5)分布于限位板(2.11)上端的第一连杆(2.2)四周，通过对第一连杆(2.2)进行上下按压从而对气圈(2.5)实施充气、放气，所述导气软管(2.6)与气圈(2.5)的出气端相连接；所述凸台卡槽(6)通过插在卡槽内的自融片(5)与第一按压板(2.1)连接。4.根据权利要求1所述的基于磁流协同效应齿轮啮合自吸放纳米颗粒润滑齿轮，其特征在于：所述第二瞬时喷射机构(3)包括磁流体润滑液按压装置(3.1)、磁流体润滑液喷射装置(3.2)；所述磁流体润滑液按压装置(3.1)位于磁流体润滑液喷射装置(3.2)两侧，且对称设
置；所述磁流体润滑液按压装置(3.1)包括第二外框体(3.1.1)、第二按压板(3.1.2)、第二连杆(3.1.3)、第二底板(3.1.4)、伸缩板(3.1.5)；所述磁流体润滑液喷射装置(3.2)包括上固件(3.2.1)、特斯拉阀管(3.2.2)、第二喷管(3.2.3)；所述上固件(3.2.1)下端与特斯拉阀管(3.2.2)可拆卸连接，且上端与齿轮基体(1)通过螺钉(4)连接，所述上固件(3.2.1)中心开设有一定倾斜角度的通孔，方便所述第二喷管(3.2.3)从上固件(3.2.1)底部向上安装，所述上固件(3.2.1)中心通孔内壁固定连接有环形定位圈(3.2.4)，用于对第二喷管(3.2.3)进行定位，所述特斯拉阀管(3.2.2)的进液端设有吸盘头(3.2.6)；所述第二外框体(3.1.1)与齿轮基体(1)通过螺钉(4)连接，第二外框体(3.1.1)中心开有通孔，所述第二连杆(3.1.3)与第二外框体(3.1.1)滑动连接，所述第二连杆(3.1.3)底部固定连接有第二底板(3.1.4)，所述第二连杆(3.1.3)顶部固定连接有第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏雷，曾振豪，张晓红，石照耀，李伟，杨志远，杨沛，胡劲光，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：