Детали машин / ДМ4

- эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений; принимаем

(приложение 14); - масштабный фактор для нормальных напряжений; принимаем (таблица 11.1). Отсюда получаем

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла

Здесь имеем

Результирующий коэффициент запаса прочности

Расчетное значение получилось больше минимально допустимого . Сечение удовлетворяет условию прочности.

4-е сечение.

Диаметр вала в данном сечении D = 35мм. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

~ 186 ~

где амплитуда цикла нормальных напряжений

Здесь имеем

среднее напряжение цикла нормальных напряжений

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла

Результирующий коэффициент запаса прочности

~ 187 ~

12 Выбор сорта масла

Смазывание зубчатых и червячных зацеплений и подшипников применяют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения из-

носа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибраций.

По способу подвода смазки к зацеплению различают картерную и цирку-

ляционную смазки.

Картерная смазка осуществляется окунанием зубчатых и червячных ко-

лес (или червяков) в масло, заливаемое внутрь корпуса. Эту смазку применяют при окружных скоростях в зацеплении зубчатых передач до v < 12 м/с, в зацепле-

нии червячных передач при окружной скорости червяка до v < 10 м/с. При боль-

шей скорости масло сбрасывается центробежной силой.

Зубчатые и червячные колеса погружают в масло на высоту зуба, а червяк

(расположенный внизу) – на высоту витка, но не выше центра нижнего тела каче-

ния подшипника. Если условия нормальной работы подшипников не позволяют погружать червяк в масло, то применяют брызговики, забрасывающие масло на червячное колесо; в реверсивных передачах устанавливают два брызговика.

Зубья конических колес погружают на всю длину. В многоступенчатых редукторах часто не удается погружать зубья всех колес в масло, так как для этого необходим очень высокий уровень масла, что может повлечь слишком большое погружение колеса тихоходной ступени и даже подшипников в масло. В этих случаях применяют смазочные шестерни или другие устройства. При v < 0,5 м/с

колесо погружают в масло до 1/6 его радиуса. При смазке окунанием объем мас-

ляной ванны редуктора принимают из расчета ~ 0,5…0,8 л масла на 1кВт переда-

ваемой мощности.

В косозубых передачах масло выжимается зубьями в одну сторону, а в червячных редукторах червяк, погруженный в масло, гонит масло к подшипнику.

В том и в другом случае для предотвращения обильного забрасывания масла в подшипники устанавливают маслозащитные кольца.

~ 188 ~

Таблица 12.1 – Минеральные масла

~ 189 ~

Циркуляционная смазка применяется при окружной скорости v > 8 м/с.

Масло из картера или бака подается насосом в места смазки по трубопро-

воду через сопла или при широких колесах через коллекторы. Возможна подача масла от централизованной смазочной системы, обслуживающей несколько агре-

гатов.

Для смазывания зацепления и подшипников в редукторах могут быть ис-

пользованы различные сорта масел: индустриальные, турбинные, авиационные,

цилиндровые, автотракторные и т.д.

Широкое применение в редукторах нашли индустриальные масла. Цифры в обозначении марки масла указывают на среднее значение вязкости при темпе-

ратуре 50 или 100°С.

Индустриальные масла рекомендуется применять при температуре окру-

жающей среды от 0 до 250С при отсутствии паров горячего воздуха. Наиболее часто в редукторах применяется масло И-40А.

Наряду с вязкостью важным показателем физико-химических свойств ма-

сел являются температура вспышки и застывания.

В быстроходных редукторах, особенно с приводом от паровых турбин, в

редукторах турбовоздуходувок, турбокомпрессоров и других подобных машин для смазывания зубчатых передач и подшипников применяют турбинные масла,

особенно широко используется масло турбинное 57 (турборедукторное).

Турбинные масла проходят более глубокую очистку по сравнению с инду-

стриальными и обладают следующими качествами: высокой устойчивостью про-

тив окисляющего действия воздуха при повышенной температуре; высокой ди-

эмульсируюшей способностью быстро и полностью отделяться от воды, попадаю-

щей в систему смазывания; низкой начальной кислотностью и зольностью.

Вследствие этого турбинные масла чаще применяются в циркуляционных систе-

мах смазывания. Обладая высокой стабильностью, они обеспечивают возмож-

ность длительной работы без замены.

Авиационные масла обладают повышенной вязкостью и маслянистостью,

устойчивы к воздействию высоких температур. Они пригодны для смазывания

передач, как разбрызгиванием, так и от централизованных станций.

~ 190 ~

Автотракторные, трансмиссионные, моторные и цилиндрические масла обладают Высокой вязкостью, повышенной температурой вспышки, некоторые из них - пониженной температурой застывания, применяются для смазывания редук-

торов невысокой окружной скорости.

Масла для промышленного оборудования используются для смазывания крупных редукторов в металлургической и горнорудной промышленности с мо-

дулями зацепления от 15 до 50, работающих при скоростях от 1 до 8 м/с. В зимнее время для снижения сопротивления протеканию масла в трубах циркуляционных смазочных систем масла П-8п, ПС-28 подогревают до температуры 20...25°С.

За последнее время разработаны марки индустриальных минеральных ма-

сел с присадками. Благодаря рациональному процентному содержанию присадок улучшаются противоизносные, противозадирные, антиокислительные, антикорро-

зийные и другие свойства.

Масла синтетические средней вязкости имеют низкую температуру засты-

вания и могут применяться при работе передач в низкотемпературных условиях.

Повышение вязкости масла благоприятно отражается на повышении по-

верхностной устойчивости материала зубьев. Поэтому предпочтительнее приме-

нять более вязкие сорта масел. Для смазывания зацепления и подшипников ре-

дукторов применяется большой ассортимент жидких масел в зависимости от ус-

ловий работы и окружной скорости.

Предварительный выбор сорта масла для смазывания зацепления редукто-

ров в зависимости от окружной скорости в зацеплении и температуры окружаю-

щего воздуха можно выполнить по приведенным на рисунке 12.1 графикам.

Смазывание подшипников качения редукторов общего назначения и дру-

гих механизмов промышленного оборудования осуществляют жидкими маслами,

пластичными мазями. Наиболее благоприятные условия для работы подшипников обеспечивают жидкие масла. Преимущества их заключаются в высокой стабиль-

ности, меньшем сопротивлении вращению, способности отводить теплоту и очи-

щать подшипник от продуктов износа. Жидкое масло легче заменить без разборки узла. Недостаток жидких масел связан с необходимостью применять сложные

~ 191 ~