18. 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.

19. 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
				1	2	1		2	1	2	1		2
6,3 6,3 16 16 31,5 63 125 125 250 250 500 710 1000 1000 2000 2000 4000 8000	9 10; 11 12; 14 16 16; 18 20; 22 25; 28 30 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	71 71 75 75 90 100 120 120 140 140 170 190 220 220 250 250 320 400	14 14 14 14 20 20 28 28 28 28 36 36 36 36 46 46 46 56	43 49 63 83 84 104 125 165 165 225 225 226 226 286 288 348 350 432	- 43 53 59 60 76 89 121 121 169 169 170 170 216 218 268 270 342	43 49 63 83 84 104 125 165 165 225 225 226 226 286 288 348 350 432		- - - 59 60 76 89 121 121 169 169 170 170 216 218 268 270 342	20 23 30 40 40 50 60 80 80 110 110 110 110 140 140 170 170 210	- 20 25 28 28 36 42 58 58 82 82 82 82 105 105 130 130 165	13 16 20 30 30 38 44 60 60 85 85 85 85 107 107 135 135 170		- - - 18 18 24 26 38 38 56 56 56 56 72 72 95 95 125

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 16 31,5 63 125 250 500 710 1000 2000 4000	45 50 63 71 90 105 130 125 160 200 240	8 8 10 14 14 16 18 20 25 28 35	10 10 19 19 33 33 42 42 42 45 52	3 4 4 6 4 6 8 8 10 10 10	М6 М6 М8 М10 М10 М12 М12 М16 М20 М20 М24	13 13 19 19 27 27 35 35 35 45 45	7 7 15 15 28 28 36 36 36 37 42	3 3 4 4 5 5 6 6 6 8 10

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
			1	2	1	2
20 40 80 125 200 250 315 500 800 1250 2000 3150 5000	14; 16; 18; (19) 18; (19) 20; 22; (24) 25 22; (24) 25; 28; (30) 25; 28; (30); 32; (35); 36 (30); 32; (35); 36; (38) 40 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) 63 (55); 56 (60); 63; (65); (70); 71; (75) 63; (65); (70); 71; (75) 80; (85); 90 (75) 80; (85); 90; (95) 100 90; (95) 100; 110; (120) 125	100 125 160 180 200 220 250 280 320 360 400 450 500	125 150 160 180 200 200 220 260 220 270 270 340 280 340 280 350 360 370 440 380 460 460 530 480 550 630 560 650 650	125 130 140 150 160 160 180 220 180 220 220 280 230 290 240 300 300 310 370 320 390 390 450 410 470 545 480 560 560	32 42 42 52 63 52 63 82 63 82 82 112 82 112 82 112 112 112 143 112 143 143 172 143 172 214 172 214 214	28 30 30 38 44 38 44 60 44 60 60 84 60 84 60 84 84 84 108 84 108 108 132 108 132 168 132 168 168

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

Т, Н	d, мм	D, мм	L, мм		l, мм		dст, мм	D1, мм	В2, мм
			Исполнение
			1	2	1	2
16 25 31,5 63 125 250 400	12; 14; 16; 18 14; 16 18; 20 16; 18; 20; 22 20; 22; 25; 28 25; 28; 32; 36 32; 36; 40; 45 38; 40; 45	53 63 71 85 105 135 166	81 101 101 101 101 121 128 148 148 188 191 251 196 256	71 77 77 93 77 93 100 112 112 144 147 195 152 200	30 40 40 40 40 50 50 60 60 - 80 110 80 110	25 28 28 36 28 36 36 42 42 - 58 82 58 82	26 28 28 30 30 34 36 42 45; 48 52; 55 55; 66 60; 65; 70 63; 70 75	50 60 67 80 100 130 160	10,5 12,5 12,5 14,5 16,5 18,5 20,5