ПРИМЕР 11.1 УТОЧНЕННОГО РАСЧЕТА ВАЛА

Смазывание зубчатых и червячных зацеплений и подшипников применяют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения износа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибраций.

По способу подвода смазки к зацеплению различаюткартерную и циркуляционную смазки.

Картерная смазка осуществляется окунанием зубчатых ичер­вячных колес (или червяков) в масло, заливаемое внутрь корпуса. Эту смазку применяют при окружных скоростях в зацеплении зубчатых передач до v < 12 м/с, в зацеплениичервячных передач при окружной скорости червяка до v < 10 м/с. При большей скорости масло сбрасывается центробежной силой.

Зубчатые и червячные колеса погружают в масло на высоту зуба, а червяк (расположенный внизу) – на высоту витка, но не выше центра нижнего тела качения подшипника. Если условия нормальной работы подшипников не позволяют погружать червяк в масло, то применяют брызговики, забрасывающие масло на червячное колесо; в реверсивных передачах устанавли­ваютдва брызговика.

Зубья конических колес погружают на всю длину.В много­ступенчатых редукторах часто не удаетсяпогружать зубья всех колес в масло, так как для этого необходим очень высокий уровень масла, что может повлечь слишком большое погружение колеса тихоходной ступени и даже подшипников в масло. В этих случаях применяют смазочные шестерниили другие устройства. При v < 0,5 м/с колесо погружают в масло до 1/6 его радиуса. При смазке окунанием объем масляной ванны редуктора прини­мают из расчета ~ 0,5…0,8 л масла на 1кВт передаваемоймощ­ности.

В косозубых передачах масло выжимается зубьями в одну сторону, а в червячных редукторах червяк, погруженный в масло, гонит масло к подшипнику. В том и в другом случае для предотвращения обильного забрасывания масла в подшипники устанавливают маслозащитные кольца.

Таблица 12.1 – Минеральные масла

Циркуляционная смазка применяется при окружной скорости v > 8 м/с.

Масло из картера или бака подается насосом в места смазки по трубопроводу через сопла или при широких колесах через коллекторы. Возможна подача масла от централизованной смазочной системы, обслуживающей несколько агрегатов.

Для смазывания зацепления и подшипников в редукторах могут быть использованы различные сорта масел: индустриальные, турбинные, авиационные, цилиндровые, автотракторные и т.д.

Широкое применение в редукторах нашли индустриальные масла. Цифры в обозначении марки масла указывают на среднее значение вязкости при температуре 50 или 100°С.

Индустриальные масла рекомендуется применять при температуре окружающей среды от 0 до 25⁰С при отсутствии паров горячего воздуха. Наиболее часто в редукторах применяется масло И-40А.

Наряду с вязкостью важным показателем физико-химических свойств масел являются температура вспышки и застывания.

В быстроходных редукторах, особенно с приводом от паровых турбин, в редукторах турбовоздуходувок, турбокомпрессоров и других подобных машин для смазывания зубчатых передач и подшипников применя­ют турбинные масла, особенно широко используется масло турбинное 57 (турборедукторное).

Турбинные масла проходят более глубокую очистку по сравнению с индустриальными и обладают сле­дующими качествами: высокой устойчивостью против окисляющего действия воздуха при повышенной температуре; высокой диэмульсируюшей способностью быстро и полностью отделяться от воды, попадаю­щей в систему смазывания; низкой начальной кислотностью и зольностью. Вследствие этого турбинные масла чаще применяются в циркуляционных системах смазывания. Обладая высокой стабильностью, они обеспечивают возможность длительной работы без замены.

Авиационные масла обладают повышенной вязкостью и маслянистостью, устойчивы к воздействию высоких температур. Они пригодны для смазывания передач, как разбрызгиванием, так и от централизо­ванных станций.

Автотракторные, трансмиссионные, моторные и цилиндрические масла обладают Высокой вязкостью, повышенной температурой вспышки, некоторые из них - пониженной температурой застывания, приме­няются для смазывания редукторов невысокой окружной скорости.

Масла для промышленного оборудования используются для смазывания крупных редукторов в метал­лургической и горнорудной промышленности с модулями зацепления от 15 до 50, работающих при скоро­стях от 1 до 8 м/с. В зимнее время для снижения сопротивления протеканию масла в трубах циркуляцион­ных смазочных систем масла П-8п, ПС-28 подогревают до температуры 20...25°С.

За последнее время разработаны марки индустриальных минеральных масел с присадками. Благодаря рациональному процентному содержанию присадок улучшаются противоизносные, противозадирные, антиокислительные, антикоррозийные идругие свойства.

Масла синтетические средней вязкости имеют низкую температуру застывания и могут применяться при работе передач в низкотемпературных условиях.

Повышение вязкости масла благоприятно отражается на повышении поверхностной устойчивости материала зубьев. Поэтому предпочтительнее применять более вязкие сорта масел. Для смазывания зацепления и подшипников редукторов применяется большой ассортимент жидких масел в зависимости от условий работы и окружной скорости.

Предварительный выбор сорта масла для смазывания зацепления редукторов в зависимости от окружной скорости в зацеплении и температуры окружающего воздуха можно выполнить по приведенным на рисунке 12.1 графикам.

Смазывание подшипников качения редукторов общего назначе­ния и других механизмов промышленного оборудования осуществ­ляют жидкими маслами, пластичными мазями. Наиболее благоприятные условия для работы подшипников обеспечивают жидкие масла. Преимущества их заключаются в высокой стабильности, меньшем сопротивлении вращению, способности отводить теплоту и очищать подшипник от продуктов износа. Жидкое масло легче заменить без разборки узла. Недостаток жидких масел связан с необходимостью применять сложные конструкции уплотнений.

Рисунок 12.1 - Графики для выбора сорта масла

На практике подшипники стремятся смазывать тем же маслом, которым осуществляется смазывание деталей передач механизма. Если же по тем или иным причинам для подшипников нельзя использовать масло, которым смазывают передачи, то смазывание их производят индивидуально пластичными мазями.

Пластичные смазки лучше, чем жидкие масла, защищают под­шипник от коррозии, особенно при длительных перерывах в работе. Для их удержания в подшипнике и корпусе не требуются сложные уплотнения. При выборе пластичной смазки учитывают рабочую температуру подшипникового узла и наличие в окружающей среде влаги. В узлах с интенсивным тепловыделением пластичные смаз­ки не применяют из-за недостаточного отвода теплоты от трущих­ся поверхностей. Наиболее распространенные смазочные материалы для подшипников ка­чения редукторов общего назначения представлены в таблице 12.2.

Таблица 12.2 – Характеристика пластичных смазок

Контрольные вопросы: