Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

zhingarovskiy_a.n._izuchenie_mehanicheskih_peredach_2008

.pdf
Скачиваний:
202
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
6.69 Mб
Скачать

51

пластичной) и создаёт гидравлическое сопротивление для её последующего вытекания. Окружные скорости не ограничены, но при больших скоростях возможно выбрасывание смазки из зазоров. Недостаток уплотнений – весьма высокая точность обработки и монтажа с целью выполнения и сохранения заданных малых зазоров.

щелевое уплотнение также бесконтактное. Оно представляет собой ряд канавок в крышке (см. рисунок 1.15б) или на валу, заполненных пластичной смазкой. При постоянном направлении вращения весьма эффективно уплотнение винтовой канавкой, нарезанной на валу, по которой смазка гонится внутрь корпуса.

Для контроля уровня масла широко применяется жезловой маслоуказатель (рисунок 1.20а). Весьма удобен, но плохо защищен от случайных повреждений трубчатый маслоуказатель (рисунок 1.20б), более надёжен маслоуказатель фонарный (рисунок 1.20в). Наиболее просты, но неудобны в эксплуатации контрольные пробки (рисунок 1.20г), их может быть две (устанавливаются на верхнем и нижнем допустимых уровнях масла) или одна (устанавливается так, чтобы низ отверстия касался верхнего уровня смазки). Контрольные пробки служат иногда и маслозаливными, их зачастую выполняют с конической резьбой, которая обеспечивает герметичность.

Для слива масла в нижней части корпуса предусматривают сливную пробку (рисунок 1.20д), она выполняется часто с конической резьбой. Для полноты слива дно корпуса редуктора может иметь уклон или канавку в сторону пробки. На сливной пробке зачастую укрепляют магнитный уловитель (магнит). Он "вылавливает" в масле и удерживает ферромагнитные частицы, являющиеся продуктами износа и действующие на рабочие поверхности деталей как абразив.

Редуктор при работе нагревается, воздух в нем от нагрева стремится расшириться. Если не дать ему свободного выхода, то он будет прорываться через уплотнения и увлекать за собой масло. Для свобод-

ного выхода воздуха предусматривают отдушину. Простейшая отду-

шина – пробка с отверстиями (рисунок 1.20е). Через эти отверстия в редуктор могут попадать загрязнения, особенно вместе с воздухом, который засасывается при охлаждении редуктора. Для защиты от этих загрязнений применяют более сложные отдушины с фильтром из волоса, тонкой проволоки и т.п. Фильтр нередко совмещают с крышкой смотрового отверстия (рисунок 1.20ж).

1.4.5 Выбор масла для редуктора начинают с назначения необходимой кинематической вязкости, а затем уже по вязкости выбирают соответствующую марку масла /6, с 250…255/.

Вязкость масла должна быть:

– тем выше, чем выше нагрузки (контактные напряжения), так как прочность масляной пленки растет с увеличением вязкости;

52

а– жезловой маслоуказатель; б – трубчатый маслоуказатель;

в– фонарный маслоуказатель; г – контрольная пробка;

д – пробка для слива масла с магнитным уловителем загрязнений; е – пробка-отдушина; ж – отдушина с фильтром, совмещенная с крышкой смотрового отверстия.

Рисунок 1.20 – Устройства для обслуживания системы смазки

53

тем выше, чем выше рабочая температура масла в редукторе, так как с повышением температуры вязкость понижается.

тем ниже, чем выше скорости (окружные – зубчатых передач, скольжения – червячных, угловые – подшипников), во избежание чрезмерного роста потерь.

Оптимальные вязкости масла для подшипников и зубчатых передач одного редуктора обычно не совпадают. Поэтому выбирают ту вязкость, которая требуется для зубчатых или червячных передач, а не для подшипников. В многоступенчатых редукторах окружные скорости, материалы и нагруженность колёс отдельных ступеней различны, поэтому назначают среднюю вязкость из тех, что требуется для различных ступеней. Представление о вязкости масел, рекомендуемых для смазывания различных передач, дают приведенные ниже таблицы 1.2 и 1.3.

Таблица 1.2 – Рекомендуемые значения кинематической вязкости масел для смазки зубчатых передач

 

 

 

 

Предел

 

 

Окружная скорость , м/с

 

 

 

Материал

0,5-1

 

 

1-2,5

 

2,5-5

 

 

5-12,5

 

 

прочности,

 

 

 

 

 

 

 

зубчатых колес

 

Кинематическая вязкость в сантисток-

 

 

МПа

 

 

 

 

 

 

 

сах (сСт) при температуре 50 0С

 

 

Сталь

нормали-

До 1000

177

 

 

118

 

85

 

 

60

 

 

зованная

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000-1250

270

 

 

180

 

120

 

 

85

 

 

улучшенная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сталь

цементи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рованная

или с

270

 

 

270

 

180

 

 

120

 

 

поверхностной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

закалкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.3 – Рекомендуемые значения кинематической вязкости

масел для смазки червячных передач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость скольжения, м/с.

 

0-1

 

1-2,5

 

2,5-5

 

 

5-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кинематическая вязкость мас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ла в сантистоксах (сСт) при

 

450

 

270

 

180

 

 

120

 

 

50 0С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для смазки редукторов применяют в основном масла, выпускаемые под общим названием "Индустриальные". Они имеют маркировку, состоящую из буквенного индекса и цифр, обозначающих вязкость в сСт при 50 0С, например И-5А, ИГП-4 . Буквенные индексы означают: И – индустриальное масло общего назначения без присадок; ИГП – индустриальное, гидравлическое с присадками; ИРП – индустриальное редукторное с присадками. Помимо индустриальных, в редукторах возможно применение масел из группы трансмиссионных. Они отличаются более

54

широким спектром положительных свойств и предназначены для смазывания передач транспортных машин. Некоторые сведения о маслах приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 – Некоторые масла для смазки зубчатых и червячных передач

Марка, наименование

Кинематическая вяз-

Температура засты-

кость при 50 0С

вания не выше, 0 0С

Масла индустриальные без присадок по ГОСТ 20799-88

И-40А

35 - 40

-15

И-70А

65 - 75

-10

И-100А

90 - 118

-10

Масла индустриальные с присадками по ТУ 38 10413-73

ИГП-49

47-51

-15

ИГП-72

70-75

-15

ИГП-91

88-94

-15

ИГП-152

147-158

-15

ИГП-182

175-190

- 8

Масла индустриальные с присадками по ТУ 33 101666-76

ИРп-75

72-80

-10

ИРп-150

140-160

-10

Масла трансмиссионные (вязкость указана при 100 0С )

Масло для коробок

 

 

передач и рулевого

20,5-32,4

-20

управления по ОСТ

 

 

38 01260-82

 

 

Масло трансмиссион-

 

 

ное ТАП-15В по

14-16

-20

ТУ 38 10176274

 

 

Масло для гипоидных

 

 

передач по ОСТ 38

20,5-32,4

-20

01260-82

 

 

Трансмиссионное арк-

 

 

тическое ТС3-9гип по

9, не менее

-50

ТУ 38 101386-73

 

 

Универсальное ТАД-

17,5, не менее

-25

17и, ГОСТ 23652-79

 

 

1.4.6 Пластичные смазки (раньше они назывались консистентными) по значимости и объему применения занимают второе место после жидких масел.

Пластичные смазки (в дальнейшем – смазки) состоят из двух главных компонентов: жидкой основы – масла (нефтяного, синтетического, растительного и др.) и загустителя. В качестве загустителей на первом

55

месте стоят мыла (соли, образованные высокомолекулярными жирными кислотами и металлами, в частности, натрием, кальцием, литием, барием и др.). Кроме того, в смазки вводятся присадки, улучшающие эксплуатационные свойства, а иногда – наполнители (графит, дисульфид молибдена и др.). По внешнему виду смазки представляют собой мази различных консистенций и цветов.

Загуститель образует структурный каркас, в ячейках которого удерживается масло. Благодаря этому каркасу смазка при небольших нагрузках ведет себя подобно твердому телу (не растекается под действием собственного веса, удерживается на наклонных и даже вертикальных поверхностях), а под воздействием нагрузок, превышающих прочность структурного каркаса, она течёт подобно маслу. Однако при снятии нагрузки каркас восстанавливается и смазка вновь приобретает свойства твердого тела.

Главнейшим преимуществом смазок перед жидкими маслами является

способность удерживаться в негерметичных узлах трения.

К другим преимуществам относятся:

работоспособность в более широком температурном диапазоне;

лучшая смазывающая способность;

более высокие защитные свойства от коррозии;

работоспособность в контакте с водой и другими агрессивными средами;

большая экономичность применения.

Кнедостаткам смазок относят:

сложность подачи к узлу трения и еще большую сложность удаления из него (для удаления требуется обычно разборка и промывка узла);

плохую охлаждающую способность;

низкую способность удалять из узла трения продукты износа. Пластичные смазки служат для надежного и длительного смазыва-

ния узлов трения. Их используют прежде всего тогда, когда применение жидких масел ограничивается следующими двумя обстоятельствами:

– недостаточной или ненадёжной герметичностью узлов тре-

ния;

– сложностью или невозможностью постоянной подачи масла к узлам трения.

1.4.7 Наибольшее применение пластичные смазки нашли в авто-

номных узлах с подшипниками качения и скольжения (рисунок 1.21а), то есть в таких узлах, которые не входят в машины, смазываемые жидким маслом. Примерами служат подшипниковые узлы электродвигателей, ходовой части транспортных машин, грузоподъемных и транспортирующих машин и т.п.

В подшипниковом узле имеется некоторый свободный объем. При сборке смазкой заполняется только часть этого объема (2/3 объема при

56

частоте вращения до 1500 об/мин и от 1/2 до 1/3 – при больших частотах). Заполнение всего объема совершенно недопустимо. Излишняя смазка повышает потери в подшипниковом узле и его температуру, а это сопровождается разжижением и выдавливанием смазки наружу через уплотнения.

Часть смазки, непосредственно участвующая в смазывании, со временем теряет свои первоначальные свойства. Поэтому периодически смазку добавляют или же заменяют ее полностью. Для добавления смазки подшипниковый узел снабжается колпачковой масленкой, из которой смазка выдавливается при завинчивании крышки, или пресс-мас- ленкой, через которую смазка нагнетается специальным шприцем (рису-

нок 1.21б, в).

Замена смазки требует обычно разборки и промывки подшипникового узла, что связано с остановкой машины и большими трудозатратами. Поэтому совершенствование смазок идет также и по пути увеличения срока их службы. В результате созданы смазки, для которых срок службы соизмерим со сроком службы подшипников качения. Это позволяет выпускать целую гамму специальных шарикоподшипников, в которые смазка закладывается при их сборке на весь срок службы. Подшипники эти /8, с. 3,21,22/ снабжаются двумя несъемными защитными шайбами из металла или полимерного материала (рисунок 1.21г). Подшипниковые узлы с такими подшипниками никакого ухода при нормальной эксплуатации не требуют.

Примечания 1 Указание о том, какая смазка и в каком количестве закладыва-

ется в подшипниковый узел, даётся записью в технических требованиях чертежа, по которому собирается подшипниковый узел. Эта запись имеет, например, такой вид: "Полости подшипников поз. 29 заполнить на 2/3 объема смазкой солидол УС-2, ГОСТ 4366-76".

2 Срок службы смазки зависит не только от её марки, но и от многих других факторов /7, 8/ , и составляет, например, в электродвигателях 1...2 тыс. часов, в ступицах колес автомобилей 20...30 тыс. км пробега, в подшипниках лесопильных рам 2...3 тыс. часов.

Для смазывания зубчатых зацеплений пластичные смазки приме-

няют главным образом в следующих случаях:

в открытых тихоходных зубчатых передачах (экскаваторы, грузоподъемные машины, машины с ручным приводом и т.п.);

в маломощных закрытых зубчатых передачах (редукторах) приборов, электрифицированного ручного инструмента и т.п., то есть там, где применение жидких масел ограничивается возможностями уплотнений.

Ранее отмечалось уже, что в редукторах с картерной смазкой при малой окружной скорости вращающихся деталей (до 3 м/с) масло

57

а – автономный подшипниковый узел барабана ленточного конвейера; б – колпачковая маслёнка (штауфер); в – пресс-маслёнка для нагнетания смазки шприцем; г – шарикоподшипник со встроенным двухсторонним уплотнением (закрытый с двумя защитными шайбами), в который пластичная смазка закладывается на подшипниковом заводе; д, е – подшипниковые узлы редукторов, защищённые от вымывания пластичной смазки мазеудерживающими кольцами и шайбами.

Рисунок 1.21 – Подшипниковые узлы, смазываемые пластичной смазкой

58

разбрызгивается недостаточно и возникают поэтому осложнения с подачей его к подшипникам. Обычно конструкторы стремятся преодолеть эти осложнения (см., например, рисунок 1.18д) и обойтись для смазывания редуктора одним смазочным материалом жидким маслом, что, в

принципе, является предпочтительным. Но иногда конструктивные сложности заставляют для смазывания всех или части подшипников ид-

ти на применение второго смазочного материала пластичной смазки.

Подчеркиваем, что такое решение может быть принято только как вынужденное при достаточном его обосновании.

Подшипниковый узел с пластичной смазкой должен быть уплотнён со стороны внутренней полости редуктора для того, чтобы смазка не выпадала в эту полость и не размывалась жидким маслом, которое при отсутствии уплотнения может попадать в подшипниковый узел.

Уплотнение осуществляется обычно мазеудерживающими кольцами и шайбами (см. рисунок 1.21д,е).

1.4.8 Выбор пластичных смазок производится с учетом конструкции смазываемого узла и условий его работы, включая температурный диапазон. См., например, /7, с. 334…357/.

При выборе предпочтение следует отдавать смазке с большим сроком службы. Сведения о некоторых смазках содержатся в таблице

1.5.

Таблица 1.5 – Сведения о некоторых пластичных смазках

Товарное

Рабочие

 

температуры,

 

наименование,

Область применения

 

0С

ГОСТ, ТУ

 

 

 

 

от -

 

до +

 

 

 

 

1

2

 

3

4

 

 

 

Кальциевые смазки

Солидол С

30

 

60

Смазывание подшипников качения и

(синтетический)

 

 

 

скольжения и др. узлов промышлен-

ГОСТ 4366-76

 

 

 

ного оборудования, автомобилей,

Солидол УС -2

30

 

70

тракторов и т.п. Смазки взаимозаме-

(жировой)

 

 

 

няемые с учетом температурного ин-

ГОСТ 4366 -76

 

 

 

тервала работоспособности. Обла-

 

 

 

 

дают водостойкостью.

 

 

 

Натриевые смазки

1-13

20

 

110

Узлы трения стационарных и транс-

ОСТ 38.01.145-80

 

 

 

портных машин. Водостойкость низ-

 

 

 

 

кая, гигроскопична.

Таблица 1.5 Продолжение

 

57

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литиевые смазки

 

 

 

 

 

 

 

ЦИАТИМ-201

60

 

90

Низкотемпературная смазка для ма-

ГОСТ-6267-74

 

 

 

лонагруженных механизмов. Водо-

 

 

 

 

стойкость ограничена.

 

ВНИИ НП-242

40

 

90

Подшипники

качения

стационарных

ГОСТ 20421-75

 

 

 

электрических машин и др., рабо-

 

 

 

 

тающие в подобных условиях. Водо-

 

 

 

 

стойка.

 

 

ЛЗ-31

55

 

140

Несменяемая

смазка

в закрытых

ГОСТ 5575-70

 

 

 

шарикоподшипниках, а также в от-

 

 

 

 

крытых высокооборотных подшипни-

 

 

 

 

ках.

 

 

Литол-24

40

 

120

Используется как единая смазка в

ГОСТ 21150-87

 

 

 

узлах трения транспортных машин.

 

 

 

 

Полностью заменяет такие смазки,

 

 

 

 

как солидолы, консталины, 1-13, и

 

 

 

 

др. Сроки службы до замены в узлах

 

 

 

 

трения при этом увеличиваются в 2...

 

 

 

 

4 раза. В большинстве случаев мо-

 

 

 

 

жет применяться для замены таких

 

 

 

 

специальных смазок, как ЛЗ-31,

 

 

 

 

№158, но сроки службы до замены

 

 

 

 

по сравнению с этими смазками

 

 

 

 

меньше в 2...3 раза. Отличается во-

 

 

 

 

достойкостью.

 

№ 158

40

 

120

Используется для смазки подшипни-

ТУ 38-101320-72

 

 

 

ков автотракторного

электрообору-

 

 

 

 

дования, игольчатых

подшипников

 

 

 

 

карданных валов и т.п. Не требует

 

 

 

 

замены в течение нескольких лет

 

 

 

 

или вообще не заменяется в закры-

 

 

 

 

тых шарикоподшипниках.

58

1.6 Отчёт о выполнении лабораторной работы

В самом начале описания работы было сказано, как рекомендуется её выполнять. Ещё напомним, что вам следует познакомиться со всеми редукторами лаборатории в том порядке, как изложен материал о них в настоящем описании. Затем, после успешного собеседования с преподавателем, вам будет указан редуктор для особо обстоятельного изучения и написания отчёта.

Отчёт должен содержать титульный лист и краткий текст с описанием предложенного вам редуктора. (Образец смотрите ниже). Описание легче всего выполнить в том порядке, в каком излагается материал данной лабораторной работы, а именно:

объект изучения в виде кинематической схемы редуктора, выполненной в соответствии с условными обозначениями по приложению Б. Вместо кинематической схемы можно дать эскизы типа рисунков

1.22.Они более трудоёмки, но они лучше иллюстрируют отчёт;

корпус редуктора;

зубчатые колёса и валы;

подшипники, подшипниковые узлы и т.д.

Отчёт выполняется на белой бумаге формата А4. Допустимо использовать развёрнутый лист из тетради, если от него отделить лишнее,

чтобы приблизить к размерам формата А4 (210×297 мм.)

Титульный лист исполняется ручкой или карандашом предпочтительно чертёжным шрифтом. Текст отчёта пишется ручкой аккуратным разборчивым почерком или на компьютере. Допускается текст начинать на обороте титульного листа. Иллюстрации допускается выполнять от руки карандашом или ручкой. Страницы отчёта, кроме титульного листа, должны быть пронумерованы вверху симметрично тексту. Первой страницей считается титульный лист, но номер страницы на нём не ставится.

Отчёт представляется преподавателю для защиты с вашей подписью и датой исполнения на титульном листе (см. образец). Листы отчёта должны быть надёжно соединены сверху и снизу любым доступным способом (сшиты нитками, склеены, соединены скобками и пр.).

Ниже даётся образец титульного листа в общем виде для отчётов ко всем лабораторным работам данного сборника. Далее за ним приводится пример отчёта к лабораторной работе № 1 для конкретного редуктора, иллюстрированного рисунком 1.22.