книги / Редукторы. Атлас конструкций
.pdfков из-за температурного расширения при расстоянии между опорами более
180…250 мм.
Рис. 5.10. Установка валов шевронных колес на плавающих опорах
Рис. 5.11. Установка червяков: а – на двух подшипниках;
б– на трех подшипниках с плавающей опорой
Втабл. 5.17 и 5.18 даны рекомендации величин осевых зазоров для ради- ально-упорных подшипников. Регулировку осевых зазоров (осевой игры) следует производить очень тщательно, так, как она влияет на величину радиального зазора, от которого зависит долговечность подшипников, тепловыделение в опоре и точность вращения вала.
61
Таблица 5.17
Рекомендуемая осевая игра для радиально-упорных однорядных шарикоподшипников, мкм
Номинальный диаметр |
Угол контакта α° |
Примерное расстояние между под- |
||||
отверстия подшипника d, |
|
|
|
|
шипниками при установке по одно- |
|
|
12 |
26 и 36 |
||||
мм |
|
|
му подшипнику в каждой опоре |
|||
Свыше |
До |
Ряд 1 |
|
Ряд 2 |
Ряд 1 |
(см. рис. 5.11, а) |
|
|
|
|
|
|
|
- |
30 |
20...40 |
|
30...50 |
10...20 |
8 d |
30 |
50 |
30...50 |
|
40...70 |
15...30 |
7 d |
50 |
80 |
40...70 |
|
50...100 |
20...40 |
6 d |
80 |
120 |
50...100 |
60...150 |
30...50 |
5 d |
|
120 |
180 |
80...150 |
100...200 |
40...70 |
4 d |
Примечание: ряд 1 относится к подшипникам, устанавливаемым по два в одной опоре, ряд 2 – к подшипникам, устанавливаемым по одному в каждой опоре.
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.18 |
|
|
|
Рекомендуемая осевая игра для конических однорядных |
|||||
|
|
|
роликоподшипников, мкм |
||||
|
|
|
|
|
|
||
Номинальный диаметр |
Угол контакта αº |
Примерное расстояние между под- |
|||||
отверстия подшипника |
|
|
|
шипниками при установке по одному |
|||
10...16 |
25...29 |
||||||
|
d, мм |
||||||
|
|
|
|
подшипнику в каждой опоре |
|||
Свыше |
|
До |
Ряд 1 |
Ряд 2 |
Ряд 1 |
(см. рис. 5.11, а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
30 |
20...40 |
40...70 |
- |
14 d |
|
30 |
|
50 |
40...70 |
50...100 |
20...40 |
12 d |
|
50 |
|
80 |
50...100 |
80...150 |
30...50 |
11 d |
|
80 |
|
120 |
80...150 |
120...200 |
40...70 |
10 d |
|
120 |
|
180 |
120...200 |
200...300 |
50...100 |
9 d |
Примечание: ряд 1 относится к подшипникам, устанавливаемым по два в одной опоре, ряд 2 – к подшипникам, устанавливаемым по одному в каждой опоре.
Приводимые в таблицах величины соответствуют нормальным условиям эксплуатации подшипников, при которых температура внутренних колец не превышает температуру наружных колец более, чем на 10º С, а разность температур вала и корпуса составляет 10...20º С.
62
6.СМАЗКА
ИУПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Обеспечение хорошей смазки передачи и подшипников является непременным условием обеспечения надежной и долговечной работы редуктора.
Смазка в редукторе выполняет четыре основные функции: 1) уменьшает трение в кинематических парах; 2) является теплоносителем, т.е. обеспечивает отвод тепла от трущихся деталей; 3) уносит из зон трения частицы износа и этим повышает износостойкость поверхностей контакта; 4) защищает от коррозии все внутренние детали редуктора.
Вредукторах общего назначения применяют три способа смазки: картерный и циркуляционный жидкими маслами и периодический пластичными смазками. Наибольшее применение имеет картерный способ, т.е., когда масло заливается в корпус и вращающимися деталями разбрызгивается внутри корпуса, обеспечивая смазку передач и подшипников. Картерный способ применяется при окружных скоростях колес до 12,5…15 м/с.
6.1.Смазка зубчатых
ичервячных передач
Вредукторах смазка передач осуществляется минеральными (нефтяными) маслами. Основным техническим показателем смазочного масла является вязкость: чем больше вязкость масла, тем большую нагрузку может выдержать пленка масла, предотвращая металлический контакт между деталями. В то же время с повышением вязкости масла увеличивается сопротивление движению деталей и уменьшается КПД редуктора, повышается температура. Поэтому вязкость выбирают тем выше, чем больше напряжение в контакте и ниже скорость. Определив окружную скорость колес и зная напряжение в контакте, по табл. 6.1 [3] определяют кинематическую вязкость масла и затем по табл. 6.2 выбирают марку масла.
63
|
|
|
|
|
Таблица 6.1 |
|
Рекомендации по выбору вязкости масла |
|
|||
|
|
|
|
||
Контактное на- |
Рекомендуемая кинематическая вязкость (мм2/с) |
||||
пряжение σH, |
|
|
при окружных скоростях, м/с |
|
|
МПа |
до 2 |
|
2...5 |
|
св. 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Для зубчатых колес при 50°C |
|
||
До 600 |
34 |
|
28 |
|
22 |
600…1000 |
60 |
|
50 |
|
40 |
1000…1200 |
70 |
|
60 |
|
50 |
|
Для червячных колес при 100°C |
|
|||
До 200 |
25 |
|
20 |
|
15 |
200…150 |
32 |
|
25 |
|
18 |
250…300 |
40 |
|
30 |
|
23 |
Единица размерности вязкости 10-6 м2/с = мм2/с называется сантистоксом (сст).
Таблица 6.2
Рекомендации по выбору марки масла
|
Марка масла |
|
|
|
|
|
Кинематическая |
|
|
Обозначение масла |
|
Ранее принятое обозначение |
|
вязкость |
|
|
|
по ГОСТ 17479.4-87 |
|
|
Для зубчатых колес при 50°C |
|
|
Индустриальное И-20А |
И-Г-А-32 *) |
17…23 |
|
-------«------- |
30А |
И-Г-А-46 |
28…33 |
-------«------- |
40А |
И-Г-А-68 |
35…45 |
-------«------- |
50А |
И-Г-А-100 |
47…55 |
-------«------- |
70А |
|
65…75 |
|
Для червячных колес при 100°C |
|
|
Авиационное МС-20 |
|
20,5 |
|
МС-22 |
|
|
22 |
Цилиндровое 38 |
|
32…44 |
|
ИГП-114 |
И-Г-С-220 |
14 |
|
|
|
(ТУ 38-101413-78) |
|
*) Первая буква И обозначает – индустриальное масло; Г – рекомендуемая группа области применения – гидравлические системы; А – подгруппа, определяющая состав масла (нефтяные масла без присадок) и область применения (зубчатые передачи и др.); С – масло с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками; 32 – класс вязкости, что соответствует кинематической вязкости 29,0…35,0 мм2/с при 40 °С.
64
Возможно применение и других масел, в табл. 6.3 приведены данные о марках масел и объемах заливаемого масла в редукторах Ижевского ОАО «Редуктор».
|
|
Таблица 6.3 |
|
Масла, заливаемые в редукторы Ижевского ОАО «Редуктор» |
|||
|
|
|
|
Типоразмер |
Сорт масел |
Объем заливаемого |
|
редуктора |
масла |
||
|
|||
|
|
|
|
Мотор-редукторы |
|
|
|
цилиндрические |
ТАД–17 |
|
|
и планетарные |
|
|
|
1Ц2У – 100 |
ИРП–150, ИРП–200 ** |
0,7 * |
|
1Ц2У – 125 |
ИТП–200, ИСП–110 |
0,9 * |
|
1Ц2У – 160 |
ТАП–15В, *** |
2,9 *; 4,5 |
|
1Ц2У – 200 |
ТСП–10 **** |
9,0 |
|
1Ц2У – 250 |
|
9,0 |
Примечание:
*В корпусах из алюминиевого сплава.
**При температуре окружающего воздуха –10º…+50º С.
***–––––––––––«–––––––––– – 40º…+50º С.
****–––––––––––«–––––––––– – 40º…+25º С.
Все масла, указанные в табл. 6.3, содержат антикоррозийные, противоизносные и противозадирные присадки и применяются в тяжелонагруженных передачах.
Нормальной температурой масел в редукторах считается 50…70 °С, в червячных при применении авиационных масел – до 90 °С. Рабочая температура масла в редукторе зависит от передаваемой мощности, КПД редуктора и объема заливаемого масла. В двухступенчатых редукторах с чугунными корпусами на каждый киловатт передаваемой мощности приходится 0,2…0,8 л масла,
вредукторах с корпусами, выполненными из алюминиевого сплава, – примерно
в2 раза меньше.
При картерном способе смазки глубина погружения в масло быстроходного колеса составляет (0,75…2)h, но не менее 10 мм (h – высота зуба), что соответствует нижнему и верхнему уровню масла. При скорости до 1 м/с допустимо погружение более глубокое – до 3h, но не более 100 мм.
Расстояние от дна ванны до вершин зубьев принимается (5…10)m, где m – модуль зацепления, но не меньше двухкратной толщины стенки корпуса. Большее расстояние принимается при больших скоростях, чтобы продукты износа могли оседать на дно ванны и не попадали в зацепление и в подшипники.
65
Рис. 6.1. Пробка маслоспускная |
Рис. 6.2. Пробка маслоспускная с |
с цилиндрической метрической резьбой |
конической трубной резьбой |
В червячных передачах при нижнем расположении червяка его погружают на высоту витка, в случае расположения червяка над колесом погружение делается более глубоким – до 1/3 радиуса колеса. При малых диаметрах червяков подшипники могут оказаться глубоко затопленными, что нежелательно, в этих случаях применяют разбрызгивающие кольца. Масло заливают через смотровой люк или специальное отверстие, закрываемое пробкой, сливают через отверстие у дна корпуса, закрываемое пробкой с цилиндрической (рис. 6.1, табл. 6.4) или с конической (рис. 6.2, табл. 6.5) резьбой. В первом случае требуется уплотнительная прокладка.
Таблица 6.4 Размеры, мм, пробок маслоспускных с цилиндрической метрической резьбой
Диаметр резьбы d |
Шаг резьбы |
D |
H |
l |
a |
S |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
1,25 |
20 |
5,5 |
12 |
3 |
13 |
16 |
1,5 |
25 |
7 |
13 |
3 |
17 |
20 |
1,5 |
30 |
8 |
15 |
4 |
19 |
24 |
1,5 |
34 |
10 |
18 |
4 |
24 |
30 |
2 |
45 |
13 |
20 |
4 |
30 |
36 |
3 |
50 |
15 |
25 |
5 |
36 |
Таблица 6.5
Размеры, мм, пробок маслоспускных с конической трубной резьбой по ГОСТ 6111-52
Диаметр резьбы d″ |
D |
l |
h |
S1 |
S2 |
3/4 |
27 |
1 |
11 |
14 |
12 |
1 |
36 |
20 |
15 |
17 |
14 |
1½ |
49 |
24 |
18 |
27 |
24 |
66
Нижний уровень сливного отверстия должен быть ниже уровня днища, чтобы при сливе масла оно не оставалось вместе с продуктами износа на дне ванны.
Рис. 6.3. Жезловой маслоуказатель: а – без резьбы; б – с резьбой
Контроль уровня масла производится различными способами. Распространенным приспособлением является жезловый маслоуказатель (рис. 6.3, табл. 6.6) с двумя рисками, соответствующими верхнему и нижнему уровням масла.
Таблица 6.6 Размеры, мм, маслоуказателей жезловых (см. рис. 6.3)
d |
d1 |
Диаметр |
Шаг |
D |
D1 |
H |
l |
|
резьбы d1 |
резьбы |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
5 |
12 |
12 |
1,25 |
25 |
18 |
20 |
12 |
|
8 |
16 |
16 |
1,5 |
40 |
25 |
30 |
16 |
Наиболее простым устройством являются две резьбовые пробки, одна – для контроля верхнего уровня масла, другая – для контроля нижнего уровня. Применяются и другие способы контроля масла, описанные в [3]. При применении достаточно герметичных уплотнений, например манжетных, в корпусе редуктора создается избыточное давление, которое может выдавливать смазку через крышки и линию разъема; для выравнивания внутреннего давления с атмосферным делают отдушины (рис. 6.4). При остановке и охлаждении редуктора, работающего в запыленной среде, пыль всасывается через отверстия отдушины; для предотвращения этого явления пробки – отдушины делают с фильтром (см. рис. 6.4, в).
67
Рис. 6.4. Отдушины: а – отдушина приварена к смотровой крышке;
б– отдушина-пробка; в – отдушина-пробка с фильтром
6.2.Смазка подшипников качения
Вредукторах общего назначения подшипники качения смазываются тем же маслом, что и передачи, в основном путем разбрызгивания. При окружной
скорости колес V ≥ 1 м/с брызги масла попадают на стенки корпуса и в подшипники.
В случае погружения подшипников в масло оптимальным считается уровень по центру нижнего тела качения, при котором обеспечивается надежная смазка и малые потери на перемешивание масла.
При применении косозубых колес, когда шестерни не превышают размеры подшипников, целесообразно между подшипником и шестерней ставить маслоотбойное кольцо (шайбу), т.к. косые зубья гонят как насосом масло на подшипник, при этом увеличиваются потери на перемешивание и может даже наступить повреждение подшипника и утечка масла через уплотнение.
При малых окружных скоростях (V < 1 м/с) и удаленности подшипников от масляной ванны делают специальные канавки на корпусе, по которым масло стекает в подшипники, и другие устройства [3].
Вподшипники червячного колеса при расположении червяка над колесом,
вподшипники консольно расположенной шестерни конической передачи поступление смазки может оказаться недостаточным по причине их удаленности от ванны и малой окружной скорости. В этих случаях применяют для смазки подшипников пластичные смазки. Подачу смазки осуществляют через прессмасленки (рис. 6.5, табл. 6.7), которые ввинчивают в крышку подшипника или
вкорпус, или через заправочные (смазочные) пробки, что более надежно,
68
т.к. они значительно реже выходят из строя по сравнению с пресс-масленками; в качестве пробок могут использоваться короткие болты. Смазку подают специальным шприцем.
Рис. 6.5. Пресс-масленки шариковые с метрической резьбой
Таблица 6.7 Размеры пресс-масленок шариковых с метрической конической резьбой, мм
Тип |
d |
H |
h |
l |
Размер |
α° |
|
под ключ |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
I |
MК6x1 |
18 |
8 |
4 |
8 |
- |
|
МК10х1 |
18 |
10 |
|
11 |
- |
||
|
|
||||||
II |
МК6х1 |
20 |
13 |
4 |
8 |
90 |
|
МК10х1 |
22 |
14 |
|
11 |
30, 45, 90 |
||
|
|
Из большого числа пластичных смазок наиболее известны жировой и синтетический солидолы (температурный диапазон применения от –30 до +60°С), эти смазки широко применяются до настоящего времени по причине их доступности и дешевизны, но по своим триботехническим качествам они являются устаревшими и заменяются более долговечными и с большим температурным диапазоном – литиевыми смазками – ЦИАТИМ-201 (температурный диапазон применения от –60 до +90°С), ЛИТОЛ-24 (температурный диапазон примене-
ния от –40 до +130°С).
69
Все более широкое применение находят металлоплакирующие масла
ипластичные смазки, при которых значительно повышается износостойкость
идолговечность пар трения, эти смазки получаются путем добавления в товар-
ные смазки присадок: ЦИАТИМ-201+10%Cu2O +10% глицерина и другие. При применении пластичных смазок полость подшипника отделяется
от полости корпуса специальными шайбами, чтобы масло не вымывало смазку и продукты износа от передачи не попадали в подшипник.
6.3. Уплотнительные устройства
Для защиты полости редуктора от попадания извне пыли и влаги и предотвращения вытекания масла из редуктора применяются различные уплотнительные устройства.
Для выходных концов валов наиболее распространенным типом уплотнения является манжета – армированная металлическим кольцом резина с пружинным браслетом (рис. 6.6, а, табл. 6.8), которая запрессовывается в крышку подшипника (рис. 6.6, б, см. табл. 6.8) обычно открытой стороной внутрь корпуса. Чистота обработки шейки вала под манжету Ra(0,4…0,66) мкм, твердость не ниже (30…50)HRC, точность d8, d9 (ГОСТ 2789-73).
70