Выбор систем смазки и смазочного вещества для редуктора и опор

Основное назначение смазывания – уменьшение силы трения, снижение скорости изнашивания и отвод тепла от места контакта. С учётом важнейших факторов – контактного напряжения σ_н и окружной скорости V – потребная вязкость масла для зубчатых передач:

….. 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000

ν₅₀⁰ ………...34 38 50 67 85 120 160 220 350

Для многоступенчатых редукторов вязкость масла определяется как полусумма значений вязкости, потребных для тихоходной и быстроходной ступеней.

Для червячных передач значение кинематической вязкости масла равно

……. 1,25 2 3,2 5 8 12,5 20 32 50

ν₁₀₀⁰………. 8,5 10 12 14 17 21 26 33 42

Применяют следующие отечественные индустриальные масла:

И-Л-А (7; 10; 22); И-Г-А (32; 46; 68); И-Л-С (3; 5; 10; 22); И-Г-С (32; 46; 68; 100; 150; 220); И-Г-В (46; 68); И-Н-Е (68; 100; 220); И-Г-Н-Е (32; 68); И-Т-С (320); И-Т-Д (68; 100; 220; 460; 680).

Смазывание жидкими материалами зубчатых и червячных колёс, подшипников качения обычно производится из картера путем разбрызгивания масла колёсами, за счет образования масляного тумана и растекания масла по валам. Надёжное смазывание разбрызгиванием возможно при окружных скоростях V>3 м/с.

Смазывание пластичными материалами применяется при окружных скоростях V<2 м/с. Полость подшипника должна быть закрыта с внутренней стороны подшипникового узла внутренним уплотнением. Смазочный материал набивают в подшипник вручную при снятой крышке подшипникового узла на несколько лет. Смену смазочного пластичного материала производят при ремонте. Наиболее распространённые для подшипников качения – пластичные смазки типа солидола жирового, консталина жирового УТ-1.

Выбор и расчёт муфт

В проектируемых приводах применены компенсирующие разъёмные муфты нерасцепляемого класса в стандартном исполнении.

При проектировании механических приводов не всегда возникает необходимость детально разрабатывать конструкцию муфты того или иного типа. Задача в большинстве случаев сводится практически к выбору муфты и к последующему проверочному расчёту её элементов.

Основным параметром для выбора муфты служат номинальные диаметры соединяемых валов, расчётный вращающий момент, частота вращения и условия эксплуатации.

Т_р = k_р∙Т_ном, Н×м (182)

где k_р – коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации (ленточные транспортёры k_р = 1,25…1,5; цепные транспортёры и шнеки смесители k_р = 1,5…2,0).

Муфты упругие втулочно-пальцевые (рис. 5) рассчитывают по допускаемым давлениям между пальцами и упругими элементами (таблицы 41, 42).

Расчёт пальцев на изгиб производится по формуле: , МПа (183)

где ℓ_п – длина пальца, мм;

b – расстояние между полумуфтами, мм;

D₀ – диаметр окружности расположения центров пальцев, мм;

Z – число пальцев;

d_П – диаметр пальца, мм;

[σ_изг] – допускаемое напряжение изгиба пальца, [σ_изг] = 80…120 МПа.

Расчёт втулок на смятие

, МПа (184)

где ℓ_в – длина упругого элемента, мм;

[σ_см] – допускаемое напряжение смятия втулок, [σ_см] = 2 МПа.

У муфт с торообразной оболочкой (рис. 7) рассчитывают разрушение оболочки у зажима (таблица 43).

, МПа (185)

где D₁ – диаметр оболочки в расчётном сечении, мм;

δ – толщина оболочки, мм;

[τ_ср] – допускаемое напряжение при срезе, [τ_ср] = 0,4 МПа.

δ = 0,05∙D, (186)

У муфт со звёздочкой (рис. 8) расчёт заключается в определении напряжения смятия (таблица 44).

, МПа (187)

Рис. 5. Муфта упругая втулочно-пальцевая

Таблица 41 - Размеры упругих втулочно-пальцевых муфт

Т, Н∙м

d, мм

D, мм

d0, мм

L, мм

l, мм

Тип

I

II

I

II

Исполнение

6,3 6,3 31,5

10; 11 12; 14 16; 18 20; 22 25; 28 32; 35; 36; 38 40; 42; 45 40; 42; 45 45; 48; 50; 55; 56 50; 55; 56 63; 65; 70 63; 65; 70; 71; 75 80; 85; 90 80; 85; 90; 95 100; 110; 120; 125

-

- - -

-

- - -

Примечание: Тип I – с цилиндрическим отверстием на концах валов;

тип II – с коническим отверстием на концах валов.

Ориентировочное соотношение некоторых размеров муфты: В≈0,25D; b₁≈0,5B; d_ст=1,6d(d₁).

Рис. 6. Палец со втулкой

Таблица 42 - Размеры элементов втулочно-пальцевых муфт

Момент Т, Н∙м	D0, мм	Пальцы	Втулка упругая	b, мм
dп, мм	lп, мм	Z	dр	dв, мм	lв, мм
6,3 31,5					М6 М6 М8 М10 М10 М12 М12 М16 М20 М20 М24

Рис. 7. Муфта с торообразной оболочкой

Таблица 43 - Размеры упругих муфт с торообразной оболочкой

Т, Н	d, мм	D, мм	L, мм	l, мм
Исполнение
	14; 16; 18; (19) 18; (19) 20; 22; (24) 22; (24) 25; 28; (30) 25; 28; (30); 32; (35); 36 (30); 32; (35); 36; (38) 32; (35); 36; (38); 40 (42); 45 (35); 36; (38); 40 (42); 45; (48) (42); 45; (48); 50; (55); 56 (48); 50; (55); 56; (60) (55); 56 (60); 63; (65); (70); 71; (75) 63; (65); (70); 71; (75) 80; (85); 90 (75) 80; (85); 90; (95) 90; (95) 100; 110; (120)

Примечания: Исполнение 1 – на длинные концы валов; исполнение 2 – на короткие концы валов.

Ориентировочные соотношения некоторых размеров муфты: В₁=0,25D; δ=0,05D; С=0,06В; D₀=(0,5…0,52)D; D₁=0,75D; D₂=0,6D; d_ст=1,55d₁.

где D₁ – наружный диаметр звёздочки, мм;

Т – крутящий момент на валу, Н·м;

z – число зубьев звёздочки;

В – осевой размер зубьев звёздочки, мм;

d – диаметр вала, мм;

[σ_см] – допускаемое напряжение смятия, [σ_см]=2…2,5 МПа.

Рис. 8. Муфта упругая со звёздочкой

Таблица 44 - Размеры упругих муфт со звёздочкой