Выбор масла и системы смазки

Смазывание зубчатых передач и подшипников уменьшает потери на трение, предотвращает повышенный износ и нагрев деталей, снижает шум и вибрацию, а также предохраняет детали от заедания, задиров и коррозии. Снижение потерь на трение обеспечивает повышение КПД редуктора.

7.1. Способ смазывания.

По способу подвода смазочного материала к зацеплению различают картерное и циркуляционное смазывание.

Для редукторов общего назначения применяют непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием). Этот способ применяют для зубчатых передач при окружных скоростях от 0,3 до 12,5 м/с.

Для открытых зубчатых передач, работающих при окружных скоростях до 4 м/с, обычно применяют периодическое смазывание весьма вязкими маслами или пластичными смазками, которые наносят на зубья через определенные промежутки времени. В некоторых случаях применяют капельное смазывание из корыта (при υ < 1,5 м/с), наполненного вязким маслом и расположенного под зубчатым колесом.

Циркуляционное смазывание применяют при окружной скорости υ≥8 м/с. Масло из картера или бака подается насосом в места смазывания по трубопроводу через сопла или при широких колесах через коллекторы. Возможна подача масла от централизованной смазочной системы, обслуживающей несколько агрегатов.

7.2. Выбор сорта масла

Зависит от значения расчетного контактного напряжения в зубьях σ_н и фактической окружной скорости колес υ.

Сорт масла выбирается по табл. 7.1.

Таблица 7.1

Рекомендуемые сорта смазочных масел для передач (ГОСТ 17479.4-87)

Передача	Контактные напряжения σн, Н/мм2	Окружная скорость зубчатых передач υ, м/с
<2	2…5	>5
Зубчатая	< 600	И-Г-А-68	И-Г-А-46	И-Г-А-32
600…1000	И-Г-С-100	И-Г-С-68	И-Г-С-46
> 1000	И-Г-С-150	И-Г-С-100	И-Г-С-68
Примечание. Обозначение индустриальных масел состоит из четырех знаков, каждый из которых показывает: И – индустриальное; второй – принадлежность к группе по назначению (Г – для гидравлических систем); третий – принадлежность к подгруппе по эксплуатационным свойствам (А – масло без присадок, С – масло с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками); четвертый (число) – класс кинематической вязкости:
Класс вязкости
Кинематическая вязкость при 40°С, сСт	29…35	41…51	61…75	90…100	135…165

7.3. Определяем количество масла

Для одноступенчатых редукторов при смазывании окунанием объем масляной ванны определяют из расчета 0,4...0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности. Меньшие значения принимают для крупных редукторов.

Необходимое количество составит:

, (7.1)

7.4. Определяем уровень масла

В цилиндрических редукторах при окунании в масляную ванну колеса уровень масла определяется:

, (7.2)

где т_n – модуль зацепления, мм; d₂ – делительный диаметр колеса, мм;

При нижнем расположении шестерни:

, при этом , (7.3)

где d₁ – делительный диаметр шестерни, мм.

Желательно, чтобы уровень масла проходил через центр нижнего тела качения подшипника (шарика или ролика).

В конических редукторахдолжны быть полностью погружены в масляную ванну зубья конического колеса или шестерни.

7.5. Контроль уровня масла

а б Рис. 7.1. Жезловый маслоуказатель: а – в крышке, б – в основании

Уровень масла, находящегося в корпусе редуктора, контролируют различными маслоуказателями.

Рис. 7.2. Круглый маслоуказатель

Наибольшее распространение имеют жезловые маслоуказатели, так как они удобны для осмотра; конструкция их проста и достаточно надежна (рис. 7.1).

Рис. 7.3. Трубчатый маслоуказатель

Круглые маслоуказателиудобны для корпусов, расположенных достаточно высоко над уровнем пола. В них через нижнее отверстие в стенке корпуса масло проходит в полость маслоуказателя; через верхнее отверстие маслоуказатель сообщается с воздухом в корпусе редуктора (рис. 7.2).

Рис. 7.4. Крановый маслоуказатель

Трубчатый маслоуказательиз оргстекла, сделанный по принципу сообщающихся сосудов, удобен для обзора, но хуже всего защищен от повреждений (рис. 7.3).

Крановые маслоуказателиставят попарно в зоне верхнего и нижнего уровней смазки. О наличии масла при данном уровне свидетельствует вытекание его при открытии крана (рис. 7.4).

7.6. Слив масла

Рис. 7.5. Сливные отверстия: а – на боковой стенке, б - в дне

При работе передач масло постепенно загрязняется продуктами износа деталей передач. С течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора, периодически меняют. Для этой цели в корпусе предусматривают сливное отверстие (рис. 7.5), закрываемое пробкой с цилиндрической или конической резьбой.

7.7. Отдушины

Рис. 7.5. Отдушины: а – пробка-отдушина, б – ручка-отдушина

При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса. Это приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путем установки отдушины в его верхних точках (рис. 7.6).

Отдушина входит в конструкцию штампованной крышки с фильтром.

7.8. Смазка подшипников

В проектируемых редукторах для смазывания подшипников качения применяют жидкие и пластичные смазочные материалы. При выборе вида смазочного материала следует учитывать скорость вращения, температуру узла и способ отвода теплоты от подшипников, способ подачи смазочного материала, конструкцию уплотнений и вид смазочного материала в сопряженных узлах.

При смазывании зубчатых колес окунанием подшипники качения обычно смазываются из картера в результате разбрызгивания масла колесами, образования масляного тумана и растекания масла по валам. Надежное смазывание разбрызгиванием возможно при окружных скоростях υ>2 м/с. Для свободного проникновения масла полость подшипника должна быть открыта внутрь корпуса.

Если при нижнем расположении быстроходных валов цилиндрических редукторов необходимо защитить подшипники от излишнего количества масла, то применяют внутренние уплотнения. Для смазывания подшипника вала конической шестерни, удаленного от масляной ванны, на фланце корпуса в полости разъема делают канавки.

При верхнем расположении вала-шестерни цилиндрического редуктора применяют ряд специальных конструкций для смазывания подшипников (насос, пресс-масленки).

При малых скоростях, когда разбрызгивание масла недостаточно для смазывания подшипников, его можно собирать с торцов зубчатых колес, используя для этого скребки. Установка сборников и скребков масла в проектируемых редукторах должна обеспечивать смазывание подшипников при любом направлении вращения.

Смазывание пластичными материалами применяется при окружных скоростях υ≤2 м/с. Полость подшипника, смазываемого пластичным материалом, должна быть закрыта с внутренней стороны подшипникового узла внутренним уплотнением (см. 10.4, п. 6).

Размеры внутренней полости корпуса под пластичный материал должны иметь глубину с каждой стороны подшипника примерно 1/4 его ширины. Смазочный материал набивают в подшипник вручную при снятой крышке подшипникового узла на несколько лет. Смену смазочного пластичного материала производят при ремонте.

Наиболее распространенные для подшипников качения – пластичные смазки типа солидол жировой (ГОСТ 1033-79), консталин жировой УТ-1 (ГОСТ 1957-73).

В зависимости от окружной скорости м/с выбираем смазывание пластичными материалами. Для смазки подшипников применяем жировой солидол (ГОСТ 1033 –79).

Задание на курсовой проект

Разработать электромеханический привод пожарной и аварийно-спасательной техники. Мощность P_вых и угловая скорость ω_вых на выходном валу привода. Нагрузка с умеренными колебаниями. Номер схемы и вариант выдается преподавателем.

Вариант задания к курсовому проекту выбирается последующей таблице:

№ по журналу	Вариант схемы	Вариант исходных данных	№ по журналу	Вариант схемы	Вариант исходных данных

ВАРИАНТ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

№ варианта
Pвых, кВт	2,0	2,2	2,7	2,9	3,0	3,2	3,5	3,8	2,5	3,6
ωвых, рад/с	3,0	2,9	3,2	3,4	2,8	3,5	4,0	4,1	4,2	4,3

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

№1схема привода мотопомпы МП-13/80 «Гейзер»	№2 схема привода автоцистерны АЦ-5-40 (43114)
№3 схема привода автоцистерны АЦ-2,5-40 (5313)	№4 схема привода автоцистерны АЦ-2-4/400 (5301)
№5 схема привода рукавного автомобиля АР-2 (43114)	№6 схема привода рукавного автомобиля АР-2 (5557)
№7 схема привода автолестницы АЛ-50 (53229)	№8 схема привода автолестницы АЛ-17 (5301)
№9 схема привода автомобиля дымоудаления АД-90 (33086)	№10 схема привода автомобиля аварийно-спасательного АСА-20 (43114)

Список литературы

1. М.Н. Иванов. Детали машин. - М.: Высш.школа, 2008. – с.408.

2. П. Ф. Дунаев. Конструирование узлов и деталей машин. - М.: Высшая школа, 2003. – с.352.

3. С.А.Чернавский и др. Курсовое проектирование деталей машин. - М: Машиностроение, 1988. – с.560.

4. А.Е. Шейнблит. Курсовое проектирование деталей машин. – М: Высшая школа, 2002. – с. 454.

Приложение 1