8 Система смазКи редуктора и подбор масла

В настоящее время в машиностроении широко применяют картерную систему смазки при окружной скорости колес от 0,3 до 12,5 м/с. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которые покрывают поверхность расположенных внутри деталей.

Выбор сорта смазки:

Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло, чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла.

Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружности скорости колес.

Окружная скорость колес определена ранее: V = 3 м/с – быстроходной ступени и V = 0,85 м/с – тихоходной ступени. Контактное напряжение _н < 500 МПа.

Теперь по окружной скорости и контактному напряжению из табл. 11.1 /4/  выбираем рекомендуемое значение кинематической вязкости масла: 28. А по таблице 11.2 принимаем марку масла И-Г-А-32.

Предельно допустимые уровни погружения колес цилинд­рического редуктора в масляную ванну:

3m ≤ h_M ≤ 0,25d₂ .

Для конической пары m_e = 4 мм, для цилиндрической m_n = 2,5 мм.

Так как диаметр колеса цилиндрической пары d₂ = 270,6 мм, а внешний делительный диаметр колеса конической пары d_e2 = 204 мм, то есть меньше цилиндрического, то ориентируемся на m_n = 2,5 мм.

h_M = (3m…0,25d₂) = (3*2,5…0,25*270,6) = 7,5…67,65 мм.

Наименьшую глубину принято считать равной двум модулям зацепления.

Наибольшая допустимая глубина погружения зависит от окруж­ной скорости колеса. Чем медленнее вращается колесо, тем на большую глубину оно может быть погружено. В нашем случае окружная скорость невысока, схема редуктора горизонтальная, затем, учитывая разность уровней цилиндрического и конического колёс (d₂/2 - d_e2/2) = (270,6/2 – 204/2) = 33,3 мм,

принимаем h_M = 60 мм.

Теперь определим уровень масла от дна корпуса редуктора:

h = b_o + h_M,

где b_o – расстояние от внешнего диаметра колеса до дна корпуса.

b_o ≥ 6m = 6*2,5 = 15 мм.

h = 15 + 60 = 75 мм.

9 Подбор и расчёт шпонок

9.1 Входной вал

На входном валу с помощью призматических шпонок закреплены ведомый шкив ремённой передачи и коническая шестерня. Диаметр вала на этих участках равен d = 25 мм. Из таблицы 24.29 [7] выбираем шпонки с размерами b = 8 мм, h = 7 мм, t₁ = 4 мм. Согласуя с длиной ступиц шкива и шестерни, принимаем длину шпонок l = 28мм.

Обозначение шпонок: «Шпонка 8 х 7 х 28 ГОСТ 23360-78».

Выполняем проверочный расчёт шпонок на прочность.

Условие прочности σ_см = ≤ [σ_см],

где σ_см - напряжение смятия, МПа;

Т = 25460 Н*мм – передаваемый валом крутящий момент;

d = 25 мм – диаметр вала;

h = 7 мм – высота шпонки;

t₁ = 4 мм – глубина паза на валу;

l_р – рабочая длина шпонки;

[σ_см] = 80…150 МПа – допускаемое напряжение на смятие [1].

l_р = l – b = 28 – 8 = 20 мм.

σ_см = = 34 МПа.

σ_см = 34 МПа < 80…150 МПа = [σ_см], следовательно, прочность шпонок на смятие обеспечена.

9.2 Промежуточный вал

На промежуточном валу с помощью призматических шпонок закреплены колесо коническое и шестерня цилиндрическая. Диаметр вала на этих участках равен d = 35 мм. Выбираем шпонки с размерами b = 10 мм, h = 8 мм, t₁ = 5 мм. Согласуя с длиной ступиц шкива и шестерни, принимаем длину шпонок l = 40мм.

Обозначение шпонок: «Шпонка 10 х 8 х 40 ГОСТ 23360-78».

Выполняем проверочный расчёт шпонок на прочность.

Условие прочности σ_см = ≤ [σ_см],

где Т = 72900 Н*мм – пе редаваемый валом крутящий момент;

d = 35 мм;

h = 8 мм;

t₁ = 5 мм;

l_р = l – b = 40 – 10 = 30 мм.

σ_см = = 46,3 МПа.

σ_см = 46,3 МПа < 80…150 МПа = [σ_см], следовательно, прочность шпонок на смятие обеспечена.