- •В.П. Славненко с.В. Зверев расчет и проектирование двухступенчатого редуктора Кумертау 2016
- •1 Структура и объем курсового проекта
- •2 Задание на курсовой проект
- •3 Выбор электродвигателя, определение передаточного числа редуктора и его ступеней
- •3.1 Выбор электродвигателя
- •3.2 Определение передаточного числа редуктора и его ступеней
- •4 Расчет закрытых цилиндрических и конических зубчатых передач
- •4.1 Выбор материала зубчатых колес и вида термообработки
- •4.3 Определение допускаемых напряжений изгиба [σ]f, н/мм2
- •4.2 Определение допускаемых контактных напряжений [σ]н, н/мм2
- •4.4 Проектный расчет цилиндрических зубчатых передач
- •4.5 Проверочный расчет цилиндрических зубчатых передач
- •4.6 Расчет закрытой конической зубчатой передачи
- •5 Расчет закрытых червячных передач
- •5.1 Выбор материала червяка и червячного колеса
- •5.2 Определение допускаемых контактных [σ]н и изгибных [σ]f напряжений, н/мм2
- •Расчет закрытой червячной передачи
- •Расчет и проектирование валов
- •6.1 Критерии работоспособности и расчета валов
- •6.2 Материалы для валов
- •Эскизное проектирование редуктора
- •Расчет и конструирование валов редуктора
- •6.5 Конструирование быстроходного вала
- •Расчет и конструирование промежуточного вала
- •6.7 Конструирование тихоходного вала
- •6.8 Проверка прочности шпонок на смятие
- •7 Подбор и проверочный расчет подшипников качения
- •Расчет подшипников на статическую грузоподъемность
- •Расчет подшипников на заданный ресурс
- •8 Конструирование редуктора
- •8.1 Конструирование зубчатых, червячных колес и червяков
- •8.2 Конструирование валов
- •8.3 Выбор соединений
- •8.4 Конструирование подшипниковых узлов
- •8.5 Конструирование корпуса редуктора
- •8.6 Смазывание. Смазочные устройства
- •8.7 Смазывание подшипников
8.6 Смазывание. Смазочные устройства
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.
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 червячных передач с цилиндрическим червяком смазывание окунанием допустимо до скорости скольжения 10 м/с.
Выбор сорта масла зависит от значения расчетного контактного напряжения в зубьях σН и фактической окружной скорости колес v.
Сорт масла выбирается по таблице 85.
Таблица 85 – Рекомендуемые сорта смазочных масел для передач (ГОСТ 17479.4-87)
Передача |
Контактные напряжения σН, Н/мм2 |
Окружная скорость зубчатых передач v, м/с Окружная скорость скольжения червячных передач vS, м/с |
|||||||||
До 2 |
Св. 2 до 5 |
Св. 5 |
|||||||||
Зубчатая |
До 600 |
И-Г-А-68 |
И-Г-А-46 |
И-Г-А-32 |
|||||||
Св. 600 до 1000 |
И-Г-С-100 |
И-Г-С-68 |
И-Г-С-46 |
||||||||
Св. 1000 |
И-Г-С-150 |
И-Г-С-100 |
И-Г-С-68 |
||||||||
Червячная |
До 200 |
И-Т-Д-220 |
И-Т-Д-100 |
И-Т-Д-68 |
|||||||
Св. 200 до 250 |
И-Т-Д-460 |
И-Т-Д-220 |
И-Т-Д-100 |
||||||||
Св. 250 |
И-Т-Д-680 |
И-Т-Д-460 |
И-Т-Д-220 |
||||||||
Примечание. Обозначение индустриальных масел состоит из четырех знаков, каждый из которых показывает: И — индустриальное; второй - принадлежность к группе по назначению (Г - для гидравлических систем, Т – для тяжело нагруженных узлов); третий – принадлежность к подгруппе по эксплуатационным свойствам (А - масло без присадок, С - масло с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками, Д - масло с антиокислительными, антикоррозионными, противоизносными и противозадирными присадками); четвертый (число) — класс кинематической вязкости: |
|||||||||||
Класс вязкости |
32 |
46 |
68 |
100 |
150 |
220 |
460 |
680 |
|||
Кинематическая вязкость при 400С, мм2/с (сСт) |
29-35 |
41-51 |
61-75 |
90-100 |
135-165 |
198-242 |
414-506 |
612-748 |
|||
Определение количества масла. Для двухступенчатых 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.
В цилиндрических редукторах при окунании в масляную ванну колеса (рисунок 75) т ≤ hm ≤ 0,25d2, m - модуль зацепления; при нижнем расположении шестерни hm = (0,1...0,5)d1 , при этом hmin = 2,2m - аналогично уровню масла при нижнем расположении червяка (рисунок 76, а). Желательно, чтобы уровень масла проходил через центр нижнего тела качения подшипника (шарика или ролика).
Рисунок 75 – Определение уровня погружения колеса горизонтального редуктора в масляную ванну
Рисунок 76 – Определение уровня масляной ванны в червячном редукторе при нижнем (а) и верхнем (б) расположении червяка
В конических редукторах должны быть полностью погружены в масляную ванну зубья конического колеса или шестерни.
В червячных редукторах: при окунании в масляную ванну колеса т ≤ hm ≤ 0,25d2, m - модуль зацепления (рисунок 76, б); при нижнем или боковом расположении червяка hm = (0,1 ...0,5)d1 . При этом hmmin = 2,2т. Желательно, чтобы уровень масла проходил через центр нижнего тела качения подшипника
(шарика или ролика).
При нижнем расположении червяка или шестерни цилиндрической передачи и высокой частоте вращения для уменьшения тепловыделения и потери мощности уровень масла понижают так, чтобы вывести червяк (шестерню) из масляной ванны. В этом случае для смазывания на червяк (шестерню) устанавливают разбрызгиватели (рисунок 77).
Рисунок 77 – Смазывание передачи разбрызгивателями
Уровень масла, находящегося в корпусе редуктора, контролируют различными маслоуказателями (рисунки 78 - 82).
Наибольшее распространение имеют жезловые маслоуказатели, так как они удобны для осмотра; конструкция их проста и достаточно надежна (рисунок 78).
|
а |
б
|
||||||||
d |
d1 |
d2 |
D |
D1 |
L1 |
l |
l1 |
b |
||
М12×1,25 |
5 |
6 |
18 |
12 |
30 |
12 |
6 |
3 |
||
М16×1,5 |
6 |
7 |
24 |
16 |
40 |
16 |
8 |
4 |
||
Рисунок 78 – Жезловый указатель и способы его установки на корпусе: а – в крышке; б – в основании
Круглые маслоуказатели удобны 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 (рисунок 79).
Трубчатый маслоуказатель из оргстекла удобен для обзора, но хуже всего защищен от повреждений (рисунок 80).
Крановые маслоуказатели ставят попарно в зоне верхнего и нижнего уровней смазки. О наличии масла при данном уровне свидетельствует вытекание его при открытии крана (рисунок 81).
Слив масла. 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 (рисунок 74), закрываемое пробкой с цилиндрической (таблица 86) или конической (таблица 87) резьбой.
|
|
||
|
|||
d |
30 |
50 |
|
D |
60 |
82 |
|
D1 |
48 |
70 |
|
l |
12 |
14 |
|
Рисунок 79 – Круглый маслоуказатель
Таблица 86 – Пробки с цилиндрической резьбой
|
||||||||||
d1 |
D |
D1 |
L |
l |
b |
S |
t |
d2 |
D2 |
B2 |
М16×1,5 |
25 |
21,9 |
26 |
13 |
3 |
19 |
1,9 |
16 |
28 |
3 |
М20×1,5 |
30 |
25,4 |
30 |
15 |
4 |
22 |
2,5 |
20 |
32 |
3 |
|
|
|
Δh≤ |
H |
|
35 |
80 |
|
80 |
125 |
|
|
|
Рисунок 80 – Трубчатый маслоуказатель
|
в |
|
Рисунок 81 – Крановые маслоуказатели: а – в пробке; б – в корпусе; в – в зоне верхнего и нижнего уровней масла
Таблица 87 – Пробки с конической резьбой
|
|||||
d |
D |
L |
b |
a |
S |
К1/2’’ труб |
20,9 |
15 |
7,5 |
4 |
8 |
К3/4” труб |
26,4 |
17 |
7,5 |
4,5 |
12 |
Отдушины. При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса. Это приводит к выдавливанию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путем установки отдушины в его верхних точках (рисунки 82 и 83; таблица 88).
|
d1 |
D |
D1 |
L |
l |
b |
М12×1,72 |
20 |
32 |
40 |
12 |
5,5 |
|
М16×2,0 |
25 |
40 |
50 |
16 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 82 – Пробка – отдушина
|
d |
D |
D1 |
L |
l |
b |
М12×1,72 |
20 |
32 |
40 |
12 |
5,5 |
|
М16×2,0 |
25 |
40 |
50 |
16 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 83 – Ручка – отдушина
Таблица 88 – Колпачковая отдушина
|
||||||||||||||||
А |
Б |
В |
Г |
Д |
Е |
Ж |
З |
И |
К |
Л |
М |
Н |
О |
П |
Р |
С |
М27×2 |
15 |
30 |
15 |
45 |
36 |
32 |
6 |
4 |
10 |
8 |
22 |
6 |
32 |
18 |
36 |
32 |
М48×3 |
35 |
45 |
25 |
70 |
62 |
52 |
10 |
5 |
15 |
13 |
52 |
10 |
56 |
36 |
62 |
55 |

а
б