Смазочные устройства и уплотнения

Для смазывания зубчатых передач широко применяют так называемую картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Картерное смазывание применяют при окружной скорости зубчатых колес и червяков до 12,5 м/с. Требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес. Чаще выбирают масло индустриальное.

В коническом редукторе в масляную ванну должно быть погружено колесо на всю ширину b венца .

Объем масла определяется по чертежу:

где L – длина внутренней полости редуктора;

В_р – ширина внутренней полости редуктора.

Подшипники смазывают тем же маслом, что и детали передач. При картерном смазывании передач подшипники смазывают брызгами масла. При окружной скорости колес v³1 м/с брызгами масла покрыты все детали передач и внутренние поверхности стенок корпуса. Стекающее масло попадается в подшипник.

Продукты изнашивания постепенно загрязняют масло, поэтому его периодически меняют. Для замены масла в корпусе предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой с конической резьбой. Внутри корпуса у самого отверстия предусматривают местное углубление для выхода инструмента, которым обрабатывают отверстие. Чтобы масло из корпуса можно было слить без остатка, дно корпуса выполняют с уклоном 0,5...1,0° в сторону сливного отверстия.

Для регулирования уровня масла в корпусе устанавливают пробку аналогичную пробке для слива масла таким образом, чтобы максимальный уровень масла был на уровне резьбы отверстия.

Уплотнительные устройства применяют для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а так же для защиты их от попадания извне пыли и влаги.

Манжетные уплотнения широко применяют при смазывании подшипников жидким маслом и при окружной скорости вала до 20 м/с. Манжета выбирается в зависимости от диаметра вала по ГОСТ 8752–79.

Муфты

Муфты предназначены для соединения осей, валов, передачи крутящего момента, управления машинами с помощью муфт осуществляется плавный или мгновенный пуск, остановка привода или отключение привода при перезагрузке /7/.

В зависимости от условий работы и конструктивного разнообразия муфты классифицируются по группам:

1. Глухие втулочные и фланцевые муфты.

2. Компенсирующие муфты применяются для соединения валов с неточно совмещенными осями. К ним относятся упругие муфты и жесткие (кулачковые расширительные, кулачково-дисковые, зубчатые, шарнирные, цепные).

3. Управляемые (сцепные) муфты – соединяют и разъединяют валы во время работы с помощью механизма управления. Это кулачковые, фрикционные муфты.

4. Самоуправляемые муфты – действуют автоматически и предназначены для предохранения привода от перегрузок, передачи момента в одном направлении, ограничения скорости. К этой группе относятся муфты со срезным штифтом, фрикционные предохранительные, кулачковые, шариковые, центробежные и др.

Расчет муфт ведут по моменту с учетом коэффициента режима работы:

T_p=k_p T,

где T= – вращающий момент на валу, Н·м; P – мощность, Вт;

w = – угловая скорость, рад/с; n – частота вращения вала, мин^-1.

k_p – коэффициент режима работы выбирается по табл. 33.

Таблица 33

Коэффициент режима работы k_p

Наименование механизма	kp
Вентиляторы центробежные, воздуховики, конвейеры ленточные, станки металлорежущие непрерывного действия	1,25…1,5
Конвейеры винтовые, скребковые, цепные, станки деревообрабатывающие	1,5…2,0
Станки металлорежущие с возвратно-поступательным движением	1,5…2,5
Мельницы шаровые, дробилки, ножницы, краны, компрессоры, элеваторы, молоты, подъемники	2,0…3,0

Муфты глухие

К глухим муфтам относятся муфты втулочные и муфты жесткие фланцевые. Они обеспечивают постоянное особо точное и надежное соединение соосных валов с допускаемым смещением осей 0,062…0,005 мм /6/.

Муфта втулочная

Муфты применяются при ограниченных диаметральных габаритах (рис. 48), для соединения валов диаметром менее 100 мм. Несущая способность втулочных муфт ограничена прочностью соединений (штифтовых, шпоночных).

б)

а)

Рис. 48. Глухая муфта:

а) соединение втулки с валом штифтом;

б) соединение втулки с валом шпонкой

В этих муфтах штифты проверяют на срез

t_ср= [t_ср], МПа,

где T_p – расчетный момент, Нмм;

d – диаметр вала, мм;

d_шт – диаметр штифта, мм;

[t_ср] = 40 Н/мм² – допускаемое напряжение на срез для штифтов.

Втулки проверяют на кручение

t_кр= [t_кр], МПа,

где D – наружный диаметр втулки;

[t_кр]=25 Н/мм² – допускаемое напряжение на кручение.

Шпонки проверяют на смятие и на срез (рис. 49)

Рис. 49. Соединение полумуфты

с валом шпонкой

Напряжение смятия

s_см= [s_см], МПа,

где l_p – рабочая длина шпонки;

h – высота шпонки, мм;

k – глубина паза, мм;

[s_см] – допускаемое напряжение на смятие шпонки.

Напряжение среза

t_ср= [t_ср], МПа,

где b – ширина шпонки, мм;

l – вся длина шпонки, мм;

[t_ср] – допускаемое напряжение на срез.

Муфта фланцевая

Фланцевые (поперечно-свертные) муфты (рис. 50) обеспечивают легкий монтаж, но отличаются большими габаритами. Недостаток – необходимость точного соблюдения перпендикулярности рабочих торцовых поверхностей к оси вала.

Рис. 50. Фланцевая жесткая муфта

Условия прочности болтов на срез, установленных без зазора

t_ср= [t_ср], МПа,

где D₀ – диаметр окружности, проходящей через центры болтов, мм;

z^/ – число болтов, установленных без зазора;

d_б – диаметр болта, мм;

[t_ср]=55 Н/мм² – для болтов из Ст 3;

[t_ср]=80 Н/мм² – для болтов из Стали 35;

[t_ср]=90 Н/мм² – для болтов из Стали 45.

Муфты компенсирующие

Применение компенсирующих муфт позволяет понизить требования к точности расположения валов и уменьшить дополнительные нагрузки на валы и опоры.

К этой группе муфт относятся муфты упругие, кулачковые расширительные, кулачково-дисковые, зубчатые, шарнирные, цепные. Они обеспечивают постоянное соединение валов с компенсацией небольших радиальных, осевых, угловых и комбинированных смещений валов.