Смазывание червячных редукторов
Смазывание червячных передач
Смазывание червячных передач служит для: уменьшения потерь мощности на трение, снижения скорости износа трущихся поверхностей передач, предохранения от заедания, защиты от коррозии, отвода теплоты и продуктов износа от трущихся поверхностей.
Для смазки червячных передач при окружных скоростях до 12,5 м/сек применяют преимущественно картерное смазывание: в картер заливают масло, образующее масляную ванну.
При окунании в масляную ванну колеса, глубина погружения 
– от m до 0,25 диаметра колеса; при окунании червяка – глубина погружения 
, но не менее двойной высоты витка.
В редукторах с верхним расположением червяка при скоростях скольжения свыше 6…8 м/сек и непрерывной работе рекомендуется применять циркуляционное смазывание. Масло должно подводиться к червяку с обеих сторон для лучшего отвода тепла.
Вязкость масла выбирают тем выше, чем больше нагрузка и меньше скорость. В таблице 4.1 приведены рекомендуемые сорта индустриальных масел соответствующей вязкости. Объем масляной ванны редукторов при картерной смазке обычно принимают из расчета 0,5…0,8 литров масла на 1 кВт передаваемой мощности (меньшие значения – для крупных редукторов).
Рекомендуемая кинематическая вязкость масел для смазки червячных передач
Контактное напряжение  , МПа | Рекомендуемая кинематическая вязкость, мм 2 /с, при скорости скольжения, м/сек | ||
| до 2 | 2…5 | свыше 5 | |
| до 200 | И-Т-Д-220 | И-Т-Д-100 | И-Т-Д-68 |
| 200…250 | И-Т-Д-460 | И-Т-Д-220 | И-Т-Д-100 |
| свыше 250 | И-Т-Д-680 | И-Т-Д-460 | И-Т-Д-220 |
Обозначение индустриальных масел состоит из четырех знаков:
· первый: И – индустриальное масло;
· второй – принадлежность к группе по назначению: Г – для гидравлических систем; Т – для тяжелонагруженных узлов;
· третий – принадлежность к подгруппе по эксплуатационным свойствам: А – масло без присадок; С – масло с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками; Д – масло с антиокислительными, антикоррозионными, противоизносными и противозадирными присадками;
· четвертый (число) – кинематическая вязкость при температуре 40ºС, мм 2 /с (сСт).
Смазывание подшипников
Смазывание подшипников вала червяка червячного редуктора с нижним расположением червяка наиболее просто осуществляется разбрызгиванием масла (масляным туманом). Масло попадает в подшипники непосредственно, при этом желательно, чтобы уровень масла доходил до центра нижнего тела качения. Возможна смазка подшипников стекающим по стенкам редуктора маслом через маслособирательные желобки. Для сохранения в подшипнике небольшого запаса масла полезно предусматривать козырьки.
При окружной скорости червяка свыше 3 м/сек желательно закрывать подшипники шайбой от чрезмерно большого поступления масла, а в корпусе предусмотреть канал для слива излишков масла в картер.
Если подшипники располагаются высоко над уровнем масла и смазывание разбрызгиванием невозможно из-за малых окружных скоростей, применяют пластичную смазку, например ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74, ЛИТОЛ-24 ГОСТ 21150-87. При этом виде смазки в подшипниковых узлах предусматривают некоторое пространство для заполнения смазкой (примерно 1/4 ширины подшипника) и маслоудерживающие шайбы. Смазочный материал набивают в подшипник вручную при снятой крышке подшипникового узла на несколько лет работы. Смену смазочного материала производят при ремонте.
Пример выполнения расчетов при проектировании червячной передачи
Исходные данные для проектирования
· Вращающий момент на колесе 
1920 Н∙м;
· Частота вращения колеса 
=20,1 об/мин;
· Передаточное число 
=40;
· Время работы передачи (ресурс) 
=18000 ч;
o Передача с нижним расположением червяка;
o Реверсивность, средние динамические нагрузки;
o Требования к компактности – средние;
o Мелкосерийное производство.
Предварительные расчеты
5.2.1 Предварительная скорость скольжения:
м/сек.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Источник
СМАЗЫВАНИЕ РЕДУКТОРОВ
Смазываете зубчатых и червячных зацеплений и подшипников* уменьшает потери на трение, предотвращает повышенный износ и нагрев деталей, а также предохраняет детали от коррозии. Снижение потерь на трение обеспечивает повышение КПД редуктору.
По способу подвода смазочного материала к зацеплению различают картерное и циркуляционное смазывание.
Картерное смазывание осуществляется окунанием зубчатых и червячных колес (или черняков) в масло, заливаемое внутрь корпуса. Это смазывание применяют при окружных скоростях в зацеплении зубчатых передач до v £ 12
* Смазывание подшипников в редукторах рассмотрено в гл. IX.
м/с , в зацепленипи червячных передач при окружной скорости червяка до v
Зубья конических колес погружают в масло 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 (рис. 10.32) или другие устройства. При v £ 0,5 м/с колесо погружают в масло до 1/6 его радиуса. При смазывании окунанием объем масляной ванны редуктора принимают из расчета
0,5 —0,8 л масла на 1 кВт передаваемой 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 другом случае для предотвращения обильного забрасывания масла в подшипники устанавливают маслозащитные кольца (см. гл. IX).
Циркуляционное смазывание применяют при окружной скорости v ³ 8 м/с. Масло из картера или бака подается насосом в места смазывания по трубопроводу через сопла (рис. 10.33, а) или при широких колесах через коллекторы
(рис. 10.33,б). Возможна подача масла от централизованной смазочной системы, обслуживающей несколько агрегатов.
Назначение сорта масла зависит от контактного давления в зубьях и от окружной скорости колеса. С увеличением контактного давления масло должно обладать большем вязкостью; с увеличением окружной скорости вязкость масла должна быть меньше.
10.8. Рекомендуемые значения вязкости масел для смазывания зубчатых передач при 50 о С
10.9. Рекомендуемые значения вязкости масел для смазывания червячных передач при 100 о С
10.10. Масла, применяемые для смазывания зубчатых и червячных передач
Выбор сорта масла начинают с определения необходимой кинематической вязкости масла: для зубчатых передач — в зависимости от окружной скорости (табл. 10.8), для червячных передач — от скорости скольжения (табл. 10.9). Затем по найденному значению вязкости выбирают соответствующее масло по табл. 10.10.
Контроль уровня масла, находящегося в корпусе редуктора, производят с помощью маслоуказателей.
Простейший жезловый маслоуказатель показан на рис. 10.34; для возможности контроля уровня масла во время работы редуктора применяют закрытые жезловые маслоуказатели (рис. 10.35).
Фонарный маслоуказатель и его размеры приведены на рис. 10.36. Через нижнее отверстие в стенке корпуса масло проходит в полость маслоуказателя; через верхнее отверстие маслоуказатель сообщается с воздухом в корпусе редуктора.
На рис. 10.37 показан трубчатый маслоуказатель, сделанный но принципу сообщающихся сосудов.
Источник
Конструкции и расчет редукторов
Смазывание червячных и глобоидных редукторов
Смазывание червячных передач имеет некоторую особенность по сравнению со смазыванием цилиндрических передач. При малых углах наклона витков червяка КПД червячных передач падает до 0,6. 0,7 и значительная часть механической энергии переходит в тепловую, нагревая масло и детали редуктора. Для устранения разрыва масляной пленки в месте контакта для червячных передач выбирают более вязкое масло, чем для передач с цилиндрическими зубчатыми колесами.
Смазывание зацепления червячных передач осуществляется погружением червяка (при нижнем его расположении относительно колеса) или погружением колеса (при верхнем расположении червяка). Червяк рекомендуется погружать в масло как можно глубже, примерно до оси, если этому не препятствуют условия нагрева. Минимальная глубина погружения должна быть не менее двойной высоты витка.
При верхнем расположении червяк смазывается маслом, передаваемым зубьями колеса при их погружении в масляную ванну.
При скоростях скольжения 6. 8 м/с и непрерывной работе редуктора рекомендуется применять циркуляционное смазывание. Смазка должна проводиться с обеих сторон червяка для более интенсивного отвода тепла из зоны зацепления.
Подшипники вала червяка при нижнем его расположении смазываются маслом из ванны редуктора, смазывание подшипников червячного колеса в этом случае может осуществляться при помощи устройств, приведенных на листе 172. Здесь масло снимается с обода колеса скребками и направляется в канавку, расположенную в опорном фланце корпуса, по которой и стекает к подшипнику.
При расположении червяка выше колеса подвод смазки к подшипникам предусматривается в конструкции редуктора.
При скорости скольжения на червяке, превышающей 3 м/с, подвод масла к подшипникам может быть таким, как показан на листе 176, рис. 1. В этом случае масло, попадая с колеса на витки червяка, отбрасывается центробежной силой и улавливается наклонной плоскостью отбойника, закрепленного на верхней стенке крышки редуктора. С отбойника масло стекает в корытообразный желобок и затем в подшипники, а с подшипников оно стекает в масляную ванну.
Второй способ подвода масла к подшипникам червячного вала показан на листе 176, рис. 2. Здесь разбрызгиваемое масло попадает на вертикальные стенки крышки редуктора и собирается в желобах, отлитых заодно со стенкой. Через отверстия, просверленные в приливах против желобов, масло стекает к подшипникам. Для равномерного подвода масла к подшипникам с обеих опор каждый желоб разделен ребром.
На рис. 38 показано смазывание червячного зацепления и подшипников при боковом расположении червяка. Для устранения течи масла по вертикальному валу червячного колеса предусмотрен стакан, входящий в прорезь червячного колеса, по высоте выше уровня масла, залитого в картер. Стакан крепится болтами в нижней части корпуса. В этом случае подшипники смазываются индивидуально пластичной смазкой.
Источник
Червячная передача
Сегодня рассмотрим такой распространенный тип механизмов, как червячный редуктор, а также смазочные материалы для него. Очевидно, что в основе этого редуктора лежит червячная передача, особенности которой определяют ключевые свойства смазочных материалов для него.
Червячный редуктор предназначен, как любой редуктор, для преобразования частоты вращения и крутящего момента ведущего вала в соответствие характеристикам приводимого агрегата или машины.
Итак, червячная передача — это передача с перекрещивающимися под прямым углом осями, образованная винтом, называемым червяком, и червячным колесом, представляющим разновидность косозубого цилиндрического зубчатого колеса. Собственно, и червяк тоже представляет собой зубчатую шестерню, но видоизменённую за счет большого угла наклона зуба до тела, напоминающего винт.
На рисунке 1 показана пара червяк-колесо, а на рисунке 2 – типичный мотор-редуктор, применяемый в приводах самого различного механического оборудования.
Перечислим особенности работы червячной передачи, определяющие требования к смазочным материалам:
- повышенное трение и потери на трение,
- высокие скорости скольжения в зацеплении,
- повышенный износ,
- опасность задира,
- повышенный нагрев,
- малые скорости вращения колеса,
- применение бронзовых сплавов.
Смазочный материал для этих условий должен обладать следующими свойствами:
- противоизносными и противозадирными,
- минимальным гидравлическим трением,
- обеспечивать отвод и рассеивание тепла,
- создавать устойчивую смазочную пленку на трущихся поверхностях,
- обеспечивать удаление из рабочей зоны продуктов износа,
- не вызывать коррозию бронзовых сплавов.
Из всего этого следует, что смазочные материалы для червячных редукторов могут быть как жидкими, так и пластичными. Как правило, жидкие смазочные материалы – редукторные масла — применяются в червячных редукторах с постоянным режимом работы. Пластичным смазкам отдается предпочтение, когда передача работает в прерывистом или кратковременном режиме.
Преимуществами смазывания редукторов маслами являются отвод тепла и удаление продуктов износа из рабочей зоны, что актуально при работе в постоянном режиме передачи мощности. Кратковременный (прерывистый) режим работы редуктора определяет использование пластичных смазок, которые упрощают эксплуатацию и обслуживание редукторов, а также решают проблему утечек смазочного материала.
Рассмотрим более подробно пластичные смазки для червячных редукторов.
Способ смазывания редуктора окунанием червяка (колеса) в смазку или одноразовое смазывание определяют консистенцию пластичной смазки. Очевидно, что способ смазывания окунанием предполагает использование полужидких смазок с консистенцией 00-000 по NLGI. Одноразовое смазывание, напротив, требует от смазки более высокой консистенции от 0 до 2 по NLGI. Важны в этом случае хорошие адгезионные свойства, обусловливающие стабильную смазочную пленку и стойкость против выдавливания смазки.
Для преодоления повышенных потерь на трение, характерных для червячных передач, традиционно используются синтетические масла и смазки. Но, как известно, синтетика синтетике рознь. То, что подходит для редуктора с цилиндрическими передачами, может быть противопоказано для червячного. Так, прекрасно зарекомендовавшие себя полиальфаолефиновые (ПАО) синтетические масла отказываются смазывать передачи повышенного трения – червячные. Это обстоятельство обусловлено их плохим смачиванием металлических и, особенно, бронзовых поверхностей, а также относительно низкими трибологическими свойствами. Никакие технологические ухищрения, связанные с использованием специальных присадок, так и не сделали ПАО пригодными для червячных редукторов. Однако это относится только к высоконагруженным редукторам с червячными колесами с бронзовым зубчатым венцом.
Оптимальным решением вышеописанной проблемы является использование смазочных материалов на полиалкиленгликолевых (ПАГ) базовых маслах. Прекрасные смазочные и вязкостно-температурные свойства, сочетаемость со всеми металлами и сплавами, а также высокие антиокислительные свойства позволяют использовать масла и смазки на ПАГ в качестве пожизненных смазочных материалов.
Впрочем, не всё так идеально и с полиалкиленгликолями. Основным недостатком смазок на ПАГ является несовместимость с другими смазочными материалами. Для перехода на новую смазку требуется полная очистка и промывка редуктора от прежней смазки на ПАГ. Часто эта операция усложняет техническое обслуживание редукторного оборудования, но позволяет раз и навсегда перейти на более массовый и недорогой смазочный материал. Решение о переходе остаётся за механиком.
Новым словом на рынке пластичных смазок являются смазки, загущенные комплексом сульфоната кальция. Обусловленное особенностями загустителя, уникальное сочетание трибологических и высокотемпературных свойств, а также водостойкости и низких потерь на трение, характеризует эти смазки как лучшие для редукторов с полужидкой смазкой.
Вот пример современной смазки на комплексе сульфоната кальция от российской компании АРГО. Продукт называется TermoLub S 220.
Источник
