Перечислите способы искусственного охлаждения червячной передачи

Охлаждение червячных редукторов

В червячных передачах сравнительно велики потери на трение, поэтому они работают с большим тепловыделением. Существуют три основных способа охлаждения червячных редукторов:

1) естественное воздушное, применяемое для малогабаритных редукторов. Для улучшения отвода тепла применяют алюминиевые корпуса и оребряют их, располагая ребра вертикально;

2) искусственное воздушное охлаждение, используемое для редукторов больших и средних размеров. При этом на червяк монтируется крыльчатка центробежного вентилятора (см. рис.3), Крыльчатка закрывается кожухом, который крепится к корпусу, а ребра на корпусе выполняют вдоль его оси;

3) искусственное водяное охлаждение, применяемое в специальных редукторах. Осуществляется двумя способами: в картере редуктора в области, заполненной смазкой, монтируется змеевик, через который пропускается вода, либо в корпусе выполняются специальные каналы, к которым подводится вода.

Порядок выполнения работы:

1. Определить характерные особенности редуктора: способы смазки червячного зацепления и подшипников, методы регулирования червячного зацепления и подшипников, способ охлаждения редуктора. Составить кинематическую схему.

2. Произвести наружные обмеры редуктора. Оценить каждый размер редуктора с точки зрения конструктивного предназначения, т.е. указать, в какую группу размеров он входит (габаритные, установочные или присоединительные).

3. Разобрать редуктор. Замерить основные параметры червячного зацепления, червяка, червячного колеса.

4. Используя результаты замеров, произвести расчет основных геометрических параметров редуктора.

5. По предложенным данным выполнить тепловой расчет редуктора.

6. Начертить эскиз червяка или червячного колеса (по заданию преподавателя).

Эскиз	n1	№ варианта
Ч
К
Ч
К
Ч
К
Ч
К
Ч
К
Ч
К
Ч
К
Ч
К

1. Каково назначение червячных редукторов?

2. Каковы достоинства и недостатки червячных редукторов в сравнении с зубчатыми?

3. Каковы преимущества и недостатки данного редуктора перед другими типами редукторов того же назначения?

4. Какие факторы влияют на КПД червячного редуктора?

5. Как расшифровывается обозначение степени точности червячного зацепления?

6. Какие детали участвуют в передаче вращающего момента?

7. Какие материалы и виды термообработки используются при изготовлении червяка?

8. Какие материалы используются для изготовления венца червячного колеса?

9. Как фиксируются от осевого смещения валы редуктора?

10. Каковы способы охлаждения червячного редуктора?

11. Каковы типы уплотнений, используемых в червячных редукторах?

12. Как регулируется червячная передача по пятну контакта в зацеплении?

13. Как осуществляется смазка подшипников качения в редукторе?

14. Как выбрать уровень смазки редуктора?

15. Каково назначение штифтов между частями разъемного корпуса редуктора?

16. Как осуществляется обслуживание редуктора при эксплуатации?

1. Заблонский К.И. Детали машин. Киев: Вища школа, 1985. 518 с.

2. Иванов М.Н. Детали машин. 4-е изд. М.: Высшая школа, 1984. 336с.

Источник

Охлаждение и смазка червячных редукторов

Искусственное охлаждение осуществляют следующими спосо­бами:

1. Обдувают корпус воздухом с помощью вентилятора. Обдуваемая поверхность обычно снабжается ребрами.

2. Устраивают в корпусе водяные полости или змеевики с про­точной водой.

3. Применяют циркуляционные системы смазки со специаль­ными холодильниками.

В первых двух случаях, а также при естественном охлаждении смазка осуществляется путем погружения червяка в масляную ванну.

Всего способов смазки вращающихся частей червячного редуктора четыре (три – для жидкой смазки и один для густой):

· разбрызгивание (масляный туман);

Рассмотрим каждый из них подробнее.
1) Окунание – самый простой и наиболее универсальный вид смазки. Вращающийся элемент (червяк или колесо) погружается в масло на допустимую глубину. Подшипники находящегося в масле звена частично также погружены в масло. Такой способ обеспечивает отличную смазку зацепления и одной пары подшипниковых опор. Вторая пара опор смазывается обычно с помощью масляного тумана (для редукторов небольших габаритов) либо с помощью специальных скребков, направляющих масло с колеса на подшипники.

Смазка окунанием отлично подходят для редукторов общего назначения, так как не требует дополнительных конструктивных улучшений (если речь не идет о редукторе с вертикальным расположением осей).

Потери на размешивание и разбрызгивание масла при данном виде смазки в редукторах общего назначения больше чем в специальных, поскольку уровень масла несколько выше.

2) Разбрызгивание (масляный туман) как вид смазки действует так – одетые на червяк или колесо брызговики при погружении в масляную ванну набрызгивают масло на вращающийся элемент. Также брызги создают масляный туман, что обеспечивает и смазку подшипников. При таком способе смазки потери на размешивание и разбрызгивание масла значительно меньше, чем при смазке окунанием, но при этом данный способ эффективен только для редукторов с нижним или боковым расположением червяка (при достаточной частоте его вращения).

3) Поливание.Применяется обычно для крупногабаритных редукторов специального назначения, а также в случае небольших объемов масляных ванн. Поливание выглядит следующим образом – лопастный или шестеренчатый насос делает забор масла из картера или специальной емкости и подает его в зону зацепления и в опоры всего механизма. Такой способ смазки охлаждает масло с помощью дополнительных емкостей, поэтому хорошо для мотор-редукторов без лимита термической мощи.

4) Консистентная смазка не требует никакого контроля своего уровня, и заменяется либо по истечении указанного срока, либо по результатам технических проб.

Общие сведения о фрикционных передачах и вариаторах.

Общие сведения

Фрикционная передача — механическая передача, служащая для пере­дачи вращательного движения (или для преобразования вращательного движе­ния в поступательное) между валами с помощью сил трения, возникающихмежду катками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и при­жимаемыми один к другому.

Фрикционные передачи состоят из двух катков: ведущеги ведомого которые прижимаются один к другому силой F_r, так что сила трения F_f в месте контакта катков достаточна для передаваемой окружной силы F_t.

Один каток к другому может быть прижат:

— предварительно затянутыми пружинами (в передачах, предназначен­ных для работы при небольших нагрузках);

— гидроцилиндрами (при передаче больших нагрузок);

— собственной массой машины или узла;

— через систему рычагов с помощью перечисленных выше средств;

— центробежной силой (в случае сложного движения катков в плане­тарных системах).

Условие работоспособности передачи:

Нарушение условия (1) приводит к буксованию и быстрому износу катков. Для того чтобы передать заданное окружное усилие F_t., фрикционные катки надо прижать друг к другу усилием F_r так, чтобы возникающая при этом сила трения F_f была бы больше силы F_t. на величину коэффициента запаса сцепления β, который принимают равным β= 1,25. 2,0.

Классификация

Фрикционные передачи классифицируют по следующим признакам:

1. По назначению:

— с нерегулируемым передаточным числом;

— с бесступенчатым (плавным) регулированием передаточного числа (вариа­торы).

2. По взаимному расположению осей валов:

— цилиндрические или конусные с параллельными осями;

— конические с пересекающимися осями.

3. В зависимости от условий работы:

— открытые (работают всухую);

— закрытые (работают в масляной ванне).

В открытых фрикционных передачах коэффициент трения f выше, прижимное усилие катков F_n меньше. В закрытых фрикционных передачах масляная ванна обеспечивает хороший отвод тепла, делает скольжение менее опасным, увеличивает долговечность передачи.

4. По принципу действия:

5. Различают также передачи с постоянным или автоматическим регулируемым прижатием катков, с промежуточным (паразитным) фрикционным элементом или без него.

Источник

62. Тепловой расчет и способы охлаждения червячных передач.

Значительное тепловыделение при работе червячной передачи вследствие трения скольжения и из-за плохих условий смазы­вания вызывает нагрев масла. Превышение предельной темпе­ратуры масла [t]_max приводит к снижению его вязкости и к опасности заедания в передаче. Современные смазочные мате­риалы сохраняют свои свойства до [t]_max

110° С. Расчет про­водят на основании уравнения теплового баланса для стаци­онарного теплового режима:

где W – кол-во теплоты, выделяющейся при непрерывной работе передачи за единицу времени:

где η – КПД, P₁– мощность на червяке.

W₁– кол-во теплоты, отводимое с поверхности корпуса передачи и через основание в единицу времени:

где KT– коэффициент теплоотдачи с поверхности корпуса, t — температуры масла и окружающей среды,A– поверхность теплоотдачи корпуса передачи (без учета площади основания), Ψ – коэффициент учитывающий теплоотвод через основание.

Если t_М > t_max, то предусматривают отвод избыточной теплоты. Этого достигают: оребрением корпуса (увеличивает­ся А), искусственной вентиляцией (возрастает К_Т), водяным охлаждением масла (снижается t_м). Расположение ребер выби­рают из условия лучшего их обтекания воздухом; при естест­венном охлаждении ребра располагают вертикально, при ис­кусственном — вдоль направления потока воздуха от вентиля­тора. Вентилятор устанавливают на валу червяка, так как его частота вращения выше, чем частота вращения вала колеса. Водяное охлаждение обеспечивает отвод большого количества тепла, но усложняет конструкцию.

63. Способы смазывания червячных передач, типы смазочных материалов и их объемы.

По физическому состоянию смазочные материалы разделяют на жидкие (смазочные масла), пластичные, твердые и газооб­разные (масляный туман, очищенный воздух).

Смазочные масла являются основным смазочным материа­лом для машин. В зависимости от исходного продукта разли­чают нефтяные (минеральные), синтетические и жировые масла. В условиях жидкостного трения основной характерис­тикой смазочного масла является вязкость, которая характе­ризуется внутренним трением между слоями жидкости под действием сдвигающей силы. Различают динамическую и ки­нематическую вязкость. Динамическую вязкость μ, Па • с, ис­пользуют в расчетах, а кинематическую V, м 2 /с, — при произ­водстве масел. В литературе обычно приводят значение кине­матической вязкости масла при 40 °С (V₄₀), при 50 °С (V₅₀), при 100 °С (V₁₀₀). Связь вязкостей масла: μ = ρυ, где ρ — плотность смазочного масла (820+960 кг/м 3 ).

Смазочные масла обеспечивают снижение трения и изна­шивания, а также температуры трущихся поверхностей путем усиленного теплоотвода. Различают группы масел: моторные, индустриальные, трансмиссионные, специализированные, гидравлические. Моторные масла предназначены для смазы­вания двигателей внутреннего сгорания. Трансмиссионные масла используют для смазывания агрегатов трансмиссий раз­личной техники, включая механические передачи. Индустри­альные масла применяют для смазывания промышленного оборудования и технологических машин. Названия специали­зированных масел свидетельствуют об их особом назначении (энергетические, авиационные и др. масла). Гидравлические масла применяют в качестве рабочих жидкостей в гидросис­темах.

Пластичные смазочные материалы (ПСМ) состоят из жид­кой основы (смазочное масло) и загустителя (обычно мыла жирных кислот). Загуститель образует жесткий полимерный каркас, в ячейках которого удерживается жидкое масло. При небольших нагрузках ПСМ ведет себя как твердое тело — не растекается, удерживается на наклонных и даже вертикаль­ных плоскостях. Наиболее распространенными ПСМ являют­ся солидол жировой, литол-24, ЦИАТИМ-201.

Твердые смазочные материалы (ТСМ) обеспечивают сма­зывание трущихся поверхностей при трении в экстремальных условиях (низкие или высокие температуры, вакуум), когда применение других смазывающих материалов невозможно. В качестве ТСМ используют коллоидальный графит, дисуль­фид молибдена.

Способы смазки: отдушины в корпусах редукторов, в закрытых передачах используют масляный туман, «капельница» с маслом над зацеплением передачи, ну и сами что-нибудь придумайте.

Источник

24. Охлаждение и смазка червячных редукторов.

Искусственное охлаждение осуществляют следующими спосо­бами:

1. Обдувают корпус воздухом с помощью вентилятора. Обдуваемая поверхность обычно снабжается ребрами.

2. Устраивают в корпусе водяные полости или змеевики с про­точной водой.

3. Применяют циркуляционные системы смазки со специаль­ными холодильниками.

В первых двух случаях, а также при естественном охлаждении смазка осуществляется путем погружения червяка в масляную ванну.

Всего способов смазки вращающихся частей червячного редуктора четыре (три – для жидкой смазки и один для густой):

разбрызгивание (масляный туман);

Рассмотрим каждый из них подробнее. 1) Окунание – самый простой и наиболее универсальный вид смазки. Вращающийся элемент (червяк или колесо) погружается в масло на допустимую глубину. Подшипники находящегося в масле звена частично также погружены в масло. Такой способ обеспечивает отличную смазку зацепления и одной пары подшипниковых опор. Вторая пара опор смазывается обычно с помощью масляного тумана (для редукторов небольших габаритов) либо с помощью специальных скребков, направляющих масло с колеса на подшипники.

Смазка окунанием отлично подходят для редукторов общего назначения, так как не требует дополнительных конструктивных улучшений (если речь не идет о редукторе с вертикальным расположением осей).

Потери на размешивание и разбрызгивание масла при данном виде смазки в редукторах общего назначения больше чем в специальных, поскольку уровень масла несколько выше.

2) Разбрызгивание (масляный туман) как вид смазки действует так – одетые на червяк или колесо брызговики при погружении в масляную ванну набрызгивают масло на вращающийся элемент. Также брызги создают масляный туман, что обеспечивает и смазку подшипников. При таком способе смазки потери на размешивание и разбрызгивание масла значительно меньше, чем при смазке окунанием, но при этом данный способ эффективен только для редукторов с нижним или боковым расположением червяка (при достаточной частоте его вращения).

3) Поливание. Применяется обычно для крупногабаритных редукторов специального назначения, а также в случае небольших объемов масляных ванн. Поливание выглядит следующим образом – лопастный или шестеренчатый насос делает забор масла из картера или специальной емкости и подает его в зону зацепления и в опоры всего механизма. Такой способ смазки охлаждает масло с помощью дополнительных емкостей, поэтому хорошо для мотор-редукторов без лимита термической мощи.

4) Консистентная смазка не требует никакого контроля своего уровня, и заменяется либо по истечении указанного срока, либо по результатам технических проб.

25. Общие сведения о фрикционных передачах и вариаторах. Общие сведения

Фрикционная передача — механическая передача, служащая для пере­дачи вращательного движения (или для преобразования вращательного движе­ния в поступательное) между валами с помощью сил трения, возникающихмежду катками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и при­жимаемыми один к другому.

Фрикционные передачи состоят из двух катков: ведущег и ведомого которые прижимаются один к другому силой F_r, так что сила трения F_f в месте контакта катков достаточна для передаваемой окружной силы F_t.

Один каток к другому может быть прижат:

— предварительно затянутыми пружинами (в передачах, предназначен­ных для работы при небольших нагрузках);

— гидроцилиндрами (при передаче больших нагрузок);

— собственной массой машины или узла;

— через систему рычагов с помощью перечисленных выше средств;

— центробежной силой (в случае сложного движения катков в плане­тарных системах).

Условие работоспособности передачи:

Нарушение условия (1) приводит к буксованию и быстрому износу катков. Для того чтобы передать заданное окружное усилие F_t., фрикционные катки надо прижать друг к другу усилием F_r так, чтобы возникающая при этом сила трения F_f была бы больше силы F_t. на величину коэффициента запаса сцепления β, который принимают равным β= 1,25. 2,0.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Источник