Способы смазывания зубчатых передач

СМАЗЫВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Смазывание зубчатых 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, уменьшения шума.

Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин.

Для смазывания зубчатых передач широко картерную систему смазки. В корпус редуктора или коробки передач заливается масло таким образом, чтобы венцы зубчатых колес были погружены в масло. Колеса при вращении увлекают масло в район зацепления, кроме того, колеса разбрызгивают масло, покрывая внутреннюю поверхность картера слоем масла.

Картерное смазывание применяют при окружной скорости зубьев от 0,3 м/сек до 12,5 м/сек. При более высоких скоростях из-за большой центробежной силы масло сбрасывается и зацепление работает при недостаточном смазывании. Кроме того, заметно возрастают потери мощности на перемешивание масла, повышается его температура.

Для смазки зубчатых передач в общепромышленных редукторах применяются индустриальные масла. Принцип назначения сорта масла заключается в следующем: чем ниже окружная скорость колеса тем выше вязкость масла; чем выше контактное давление в зацеплении тем выше вязкость масла. В таблице 16.1 приведены рекомендуемые кинематические вязкости масел. В таблице 16.2 приведены некоторые сорта индустриальных масел соответствующей вязкости.

Рекомендуемая кинематическая вязкость масел

для смазки зубчатых передач при 40ºC

Контактное напряжение , МПа	Рекомендуемая кинематическая вязкость, мм 2 /с, при окружной скорости, м/сек
до 2	2…5	свыше 5
до 600
600…1000
1000…1200

Кинематическая вязкость индустриальных масел по ГОСТ 20799-88 при 40ºC

Марка масла	И-Л-А-22	И-Г-А-32	И-Г-А-46	И-Г-А-68
Кинематическая вязкость, мм 2 /с	19…25	29…35	41…51	61…75

Допустимый уровень погружения колес цилиндрического редуктора в масляную ванну от 2m до 0,25 делительного диаметра тихоходного зубчатого колеса, но не менее 10 мм. Чем медленнее вращение колеса, тем на большую глубину оно может быть погружено.

Считается, что в двухступенчатом редукторе при окружной скорости тихоходной ступени м/сек достаточно погружать в масло только колесо тихоходной ступени, так как из-за разбрызгивания смазывается и быстроходная ступень. При скорости м/сек должны быть погружены в масло колеса обеих ступеней.

В соосных редукторах при расположении валов в горизонтальной плоскости в масло погружают колеса обеих ступеней. При расположении валов в вертикальной плоскости погружают в масло шестерню и колесо, расположенные в нижней части корпуса или устанавливают паразитную шестерню.

В конических и коническо-цилиндрических редукторах в масляную ванну должно быть погружено коническое колесо на всю ширину венца. При окружных скоростях м/сек колесо может быть погружено до 1/6 его радиуса.

Объем масляной ванны редукторов при картерной смазке обычно принимают из расчета 0,5…0,8 литров масла на 1 кВт передаваемой мощности.

Открытые зубчатые передачи обычно периодически смазываются консистентными смазками, например ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74, ЛИТОЛ-24 ГОСТ 21150-87.

1. ГОСТ 2.403-75. Правила выполнения чертежей цилиндрических зубчатых колес. М.: Изд-во стандартов, 1998.

2. ГОСТ 2.405-75. Правила выполнения чертежей конических зубчатых колес. М.: Изд-во стандартов, 1998.

3. ГОСТ 16532-70. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет геометрии. М.: Изд-во стандартов, 1983.

4. ГОСТ 21354-67. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность. М.: Изд-во стандартов, 1987.

5. ГОСТ 27142-97. Редукторы конические и коническо-цилиндрические. Параметры. М.: Изд-во стандартов, 2002.

6. ГОСТ Р 50891-96. Редукторы общемашиностроительного применения. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1996.

7. Буланже А.В., Палочкина Н.В., Фадеев В.3. Проектный расчет на прочность цилиндрических и конических зубчатых передач. М.: Изд-во МГТУ, 1992.

8. Иванов М.Н. Детали машин – М.: Высшая школа, 1991 – 383 с.

9. Иосилевич Г.Б. Детали машин – М.: Машиностроение, 1988 – 368 с.

10. Курмаз Л.В., Скойбеда А.Т. Детали машин. Проектирование – Минск.: УП «Технопринт», 2002 – 290 с.

11. Решетов Д.Н. Детали машин – М.: Машиностроение, 1989 – 496 с.

12. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. Учебное пособие – Калининград: Янтарный сказ, 2004 – 454 с.

13. Шелофаст В.В. Основы проектирования машин – М.: Изд-во АПМ, 2000 – 472 с.

Источник

Способы смазывания зубчатых 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

Способы смазывания зубчатых передач

Смазка зубчатых и червячных передач

Открытые цилиндрические зубчатые передачи смазываются пластичными смазками с температурой каплепадения не менее 45°С. Способы смазки открытых передач:

а) при окружной скорости передачи не более 1,5м/ с — корытная смазка;

б) при скорости не более 4м/с — периодическая мазями или весьма вязкими жидкими маслами;

в) при невозможности применения кожуха для масляных ванн из-за ограниченности места — капельная смазка;

г) централизованная смазка;

д) при скорости не более 0,5м/с — покры­тие твердыми смазками.

В открытых и полуоткрытых передачах по­вышенный износ зубьев колес, поэтому эти передачи следует применять в обоснованных случаях. Для закрытых цилиндрических зубча­тых передач применяют смазку:

а) погружением в масляную ванну зубьев при скорости не более 12м/с, при непродол­жительной периодической работе допускается и большая скорость;

б) струйную или циркуляционную при скорости, большей 12. 15м/с, при меньшей скорости — для многоступенчатых передач.

При общей масляной ванне на несколько зуб­чатых пар для подачи смазки на колеса меньшего диаметра применяют паразитные зубчатые колеса (часто неметаллические), шайбы или кольца маслоразбрызгивающие, колеса черпачные и пр.

Глубину погружения в ванну зубчатого колеса принимают от 1 до 6 модулей, но не менее 10мм.

Емкость масляной ванны для одноступен­чатых передач принимают из расчета 0,25. 0,4л масла на каждый передаваемый киловатт мощности.

При окружной скорости до 60м/с зубчатые колеса можно смазывать под давлением 0,05. 0,08МПа, а при меньших скоростях — доста­точно давления 0,01.. .0,015МПа.

Чтобы предотвратить заедание и намазы­вание бронзы на червяк , для червячных пере­дач следует применять наиболее вязкую смаз­ку, при которой еще не слишком велики потери мощности на размешивание и разбрызгива­ние масла (табл. 45).

Трубчатые сопла жидкой смазки предна­значены для подачи минерального масла на зубчатые и червячные передачи при струйной смазке.

Сопла изготовляют двух исполнений: 1 — конец сопла с трубной конической резьбой; 2 — конец сопла без резьбы.

В табл. 46 приведены трубчатые сопла для струйной смазки.

Технические требования на трубчатые сопла. Внутренние и наружные поверхности должны быть тщательно очищены от окалины.

Выходное отверстие (щель) сопла должно быть чисто обработано и калибровано по всей длине.

При давлении 0,1МПа струя масла на вы­ходе из сопла должна быть сплошной, без раз­рывов и иметь правильную веерообразную форму, обеспечивать номинальный расход масла при Dy соответственно данным табл. 46.

Указания по эксплуатации. Для получе­ния неразрывной и веерообразной струи, вы­ходящей из сопла, перед соплом должно быть оптимальное давление, поддерживаемое насосом.

45. Рекомендуемая кинематическая вязкость смазки, мм 2 /с, при температуре 50 °С (в скобках — при 100°С) и способы подачи смазки в зацепление червячных передач

Источник

Системы и способы смазки трибомеханических систем

1. Системы и способы смазывания.

2. Смазка передач, резьбовых соединений.

3. Централизованная подача смазочных материалов.

СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ СМАЗКИ ТРИБОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Смазка трущихся поверхностей деталей машины необходима для уменьшения сопротивления трения и обусловленной им потери энер­гии, уменьшения износа и нагрева деталей, а также для оказания дем­пфирующего действия и предохранения поверхностей от коррозии во время бездействия машины. Таким образом, смазка оказывает сма­зывающее, демпфирующее, защищающее от коррозии и охлаждаю­щее действие. В поток смазочного масла отводится как теплота тре­ния, так и притекающая к поверхностям трения теплота от горячих частей машины, как например, в паровых турбинах, в двигателях внутреннего сгорания, в насосах для перекачки горячих жидкостей. Потоком масла выносятся также из зоны трения продукты износа.

Классификация смазочных систем

Смазочные системы представляют собой совокупность устройств, обеспечивающих дозированную доставку смазочного материала к поверхностям трения, и, при необходимости, ее возврат в смазочный бак. В соответствии с ГОСТ «Системы смазочные. Термины и определения», все смазочные системы, применяемые в различных областях промышленности, классифицируют:

по виду смазочного материала;по числу смазываемых пар трения;по способу подключения к точке смазки;по способу использования смазочного материала;по способу дозирования;по режиму подачи;по типу привода;по способу управления.

По виду смазочного материала различают смазочные системы с жидким — жидкостные смазочные системы и густым (пластичным) смазочным материалом — пластично-смазочные системы. В свою очередь в составе жидкостных смазочных систем выделяют масляно-воздушные системы, в которых смазочный материал транспортируется к парам трения сжатым воздухом.

По числу смазываемых пар трения, обеспечиваемых смазочным материалом от одного смазочного нагнетателя, различают индивидуальные смазочные системы, предназначенные для смазывания одной пары трения и централизованные, обслуживающие несколько пар трения.

По способу подключения к точке смазки различают раздельные смазочные системы, в которых смазочный насос или заливная масленка присоединяются к одной или нескольким парам трения только на время подачи смазочного материала, и нераздельные смазочные системы, в которых смазочный нагнетатель или наливная масленка присоединены к точке смазки постоянно.

По способу использования смазочного материала смазочные системы подразделяют на циркуляционные и проточные. В циркуляционных системах — смазочных системах с многократным использованием смазочного материала — масло поступает к узлу трения, смазывает его, отводит от него теплоту и возвращается в резервуар, где охлаждается, очищается, после чего вновь подается к узлу трения.

К проточным смазочным системам относятся системы с однократным использованием смазочного материала. Так в пластично-смазочных системах консистентная смазка, пройдя через зазор между трущимися поверхностями, в большинстве случаев утрачивает свои смазочные свойства, и постепенно выдавливаясь наружу, теряется безвозвратно.

По способу дозирования различают смазочные системы объемного и дроссельного дозирования.

По режиму подачи различают смазочные системы непрерывного и периодического действия. Для первых характерна непрерывная подача смазочного материала к парам трения в течение всего времени работы смазываемого объекта, а в смазочных системах периодического действия — периодическая.

По типу привода смазочного нагнетателя выделяют смазочные системы с ручным, механическим, электрическим, гидравлическим и пневматическим приводом.

По способу управления циклом смазки различают смазочные системы: с ручным управлением, когда заданные параметры режима смазывания обеспечиваются оператором, полуавтоматическим управлением, когда смазочная система приводиться в действие вручную, а затем работает без участия оператора до завершения рабочего цикла; автоматическим управлением, обеспечивающим заданные режимы смазывания без участия оператора.

Классификация простейшей смазочной системы, состоящей из смазочного шприца (рис. 1, а) и прессмасленки (рис. 1, б) в соответствии с ГОСТ «Смазочные системы. Термины и определения» выглядит следующим образом: «Жидкостная, индивидуальная, раздельная, проточная, объемного дозирования, периодического действия с ручным приводом и ручным способом управления смазочная система».

Рис. 1. Элементы индивидуальной раздельной смазочной системы:

а — смазочный шприц; б — пресс-масленка

Для смазки редко работающих зубчатых передач, редукторов и подшипников скольжения часто применяется закладная смазка, когда смазочный материал закладывается в узел трения при его сборке и обновляется при плановом или предупредительном ремонте.

В ряде случаев достаточно эффективной является картерная смазка, которая осуществляется окунанием узлов трения в процессе работы механизма в масляную ванну и разбрызгиванием смазочного материала в замкнутом пространстве, в котором размещены смазываемые детали.

Зубчатое и червячное зацепления

В зависимости от конструкций передачи и скорости применяют ручное, капельное и картерное смазывание. Последнее подразделя­ется на смазывание погружением, фитильное, струйное с естествен­ным охлаждением и струйное с искусственным охлаждением.

Вручную периодически подают пластичный СМ в зацепление тихоходных открытых зубчатых передач. СМ быстро загрязняется.

В тяжелонагруженных открытых передачах лучше применять капельное смазывание, используя наиболее вязкие сорта масел. Пе­редачи выполняют открытыми, когда трудно установить кожух или же его стоимость выше расходов на потери СМ.

Смазывание погружением широко применяют при окружных ско­ростях не выше 13 м/с, а в червячных передачах — не выше примерно 10 м/с, по начальной окружности червяка. При больших скоростях СМ сбрасывается с зацепления центробежной силой и, кроме того, резко возрастает сопротивление движению, вызывая нагрев редук­тора.

При больших скоростях зубчатых колес смазочное масло вспе­нивается, вследствие чего резко ухудшаются его смазочные свойства и отвод теплоты от рабочих поверхностей. Для ограничения разбрыз­гивания и уменьшения вспенивания масла при высоких скоростях рекомендуется устанавливать сетчатый желоб (рис. 2).

Рис. 2. Установка сетки для ограничения разбрызгивания масла

Смазывание зацепления способом погружения протекает так: зубья зачерпывают масло, которое удерживается на них благодаря силам адгезии и вязкости. Начиная с некоторой скорости, эти силы преодолеваются центробежной силой, и масло не удерживается на зубьях до момента вступления их в зацепление. В этом случае в за­цепление попадает масло, отбрасываемое колесом и стенками корпу­са или оседающее из масляного тумана, заполняющего корпус. По­груженные в масляную ванну зубья вовлекают масло в движение в сторону вращения. В обратную сторону масло течет вдоль стенок корпуса под влиянием образовавшегося подпора. Благодаря этому создается циркуляция масла в картере, улучшается теплоотдача.

Следует избегать в конструкции картера ребер, так как они ухуд­шают циркуляцию масла. Высокий уровень СМ вызывает нагрев ре­дуктора даже при умеренных скоростях. Обычно бывает достаточно погружения зубчатого колеса в масляную ванну на тройную высоту зуба. В весьма тихоходных редукторах самое тихоходное колесо (ко­торое желательно выполнять без выступающих ребер) погружают настолько, чтобы в ванну погружались колеса остальных пар. При скоростях, близких к предельным, недопустимо погружать колеса более чем на высоту зуба, но менее, чем на глубину 10 мм. В коничес­ких передачах необходимо погружать зуб по всей его длине. Червяк следует погружать на глубину не более высоты его винта, а при боль­ших скоростях — помещать над колесом. При верхнем расположении червяка для улучшения условий смазки пригодно устройство из двух волнистых дисков, прикрепленных к торцовым поверхностям червя­ка (рис. 3).

Рис. 3. Подача смазочного материала к червяку волнистыми дисками

В конических редукторах с вертикальными валами и быстро­ходных двухступенчатых цилиндрических или комбинированных редукторах для обеспечения надежной и конструктивно приемлемой смазочной системы сочетают смазывание погружением с другими методами — смазоч­ным кольцом, поливом при помощи кольца и скребка, устройством дополнительных ванн, вспомогательных сма­зочных шестерен, брызгалок и т. п.

Смазывание свободным смазочным кольцом можно применять в вертикальных цилиндрических редукторах (рис. 4) и конических ре­дукторах с вертикальным ва­лом. На рис. 5 показан ре­дуктор, в котором зацепление смазывается поливом. Масло из картера захватывается же­лобчатым кольцом, затем сни­мается с кольца скребком и далее по лотку направляется в зацепление.

Рис. 4. Смазывание второй ступени вертикального редуктора посредством смазочного кольца: 1 — масляная ванна; 3 — промежуточный вал; 2 — смазочное кольцо

Рис. 5. Смазывание редуктора Рис. 6. Смазывание зацепления

поливом масла: 1 — масляная ванна; при помощи вспомогательной

2 — маслоподъемное кольцо; шестерни: 1 — масляная ванна;

3 — скребок; 4 — лоток, направляющий 2 — вспомогательная смазочная

масло в зацепление шестерня

Вспомогательную смазочную шестерню (рис. 6) устанавли­вают обычно для смазки непогруженного в масло зубчатого колеса быстроходной ступени. Шестерню изготовляют из текстолита, а для уменьшения взбалтывания масла ее делают шириной в 2-3 раза мень­ше ширины рабочего колеса. При прямозубых колесах шестерню ус­танавливают посередине рабочего колеса, при косозубых колесах — ближе к тому торцу, у которого зубья раньше входят в зацепление. Последнее объясняется тем, что в косозубых колесах поступающее в зацепление масло выдавливается в направлении отстающего конца зуба. В конических передачах вспомогательную шестерню ставят у большего основания рабочего колеса.

При повышенных скоростях струя масла с торцов косозубых шевронных и конических колес может быть слишком обильной для подшипников качения и вызвать их перегрев. В таких случаях требу­ется установка маслоотражательных колец. В колесах со сплошным шевроном во избежание гидравлического удара вследствие защемле­ния масла рекомендуется располагать угол шеврона так, чтобы за­цепление начиналось с него.

Применение дополнительной ванны для смазки быстроходной ступени комбинированного коническо-цилиндрического редуктора показано на рис. 7. Дополнительная ванна при сборке заполня­ется маслом отдельно, а затем питается маслом, забрасываемым цилиндрической парой. В дополнительной ванне должен быть пре­дусмотрен слив избыточного масла и козырек для предупреждения осушения ванны вследствие разбрызгивания масла коническими ко­лесами.

Коробки передач, работающие при небольших нагруз­ках и скоростях, и аналогичные им зубчатые механизмы с недоста­точно герметичным корпусом имеют проточное смазывание, осуще­ствляемое деталями. В масляный резервуар, расположенный в верх­ней части корпуса коробки передач, заливается вручную СM, откуда он растекается к смазываемым местам по трубкам, снабженным фити­лями.

Рис. 7. Дополнительная ванна для Рис. 8. Смазочная система смазки редуктора: 1 — масляная ванна; коробки передач вертикально —

2 — дополнительная ванна; 3 — сливной сверлильного станка: I — насос;

желоб; 4 — козырек 2 — фильтр; 3 — распылитель

Струйная смазка применяется в тех случаях, когда окружная ско­рость колес выше предельно допустимой для смазывания погружени­ем, или при вертикальных валах, где смазывание погружением непри­емлемо, как, например, в механизме головки вертикально-сверлиль­ного станка (рис. 8). Струйная смазка является циркуляционной и осуществляется при помощи насоса и форсунок.

При подаче масла сверху в зависимости от его вязкости доста­точно избыточного давления 10-15 кПа, а при подаче снизу — 60-80 кПа. При окружной скорости до 20 м/с на прямозубых и до 50 м/с на косозубых и шевронных колесах масло подается в зону зацепле­ния. При больших окружных скоростях во избежание гидравличес­кого удара применяют самостоятельный полив маслом шестерни и колеса со смещением места полива от линии соприкасания колес. При очень больших скоростях масло направляют в торец шестерни, с тем, чтобы только часть его попадала в зацепление, а остальная часть про­изводила охлаждение. Во всяком случае, при очень больших скорос­тях струю надо направлять со стороны входа зубьев, а не выхода их из зацепления, иначе на рабочих поверхностях зубьев в зоне воздей­ствия струй могут возникнуть эрозионные повреждения. Подобное наблюдалось на зубьях колес, работавших с окружной скоростью 93 м/с: на головках зубьев образовались дефектные зоны, по внешне­му виду напоминающие выкрашивание, но являющиеся результатом эрозии.

Преимущества струйной смазки — боль­шая надежность, отсутствие взбалтывания масла и излишних потерь на трение и нагрев.

Рис. 9. Центробежное смазывание зубчатого зацепления: а — смазывание вала; б — смазы вание с дополнительным подводом масла

В последнее время все более внедряется центробежное смазывание зубчатого зацеп­ления, отличающееся достаточной надежно­стью. При этом способе масло под действи­ем центробежной силы поступает в зацепле­ние через сверления во впадинах зубьев. По­дачу масла можно регулировать количест­вом и диаметром отверстий на определен­ный минимум. Она приспосабливается авто­матически к скорости вращения колес. Пред­ставление о центробежном смазывании дает рис. 9.

Простейшие методы смазывания — покрытие винта мазью, руч­ной поливкой открытых горизонтальных винтов и подача СМ в гай­ку при помощи колпачковых масленок — применяют в легкодоступ­ных, не сильно нагруженных винтах. Фитильное смазывание приме­няют для горизонтальных и вертикальных винтов, роликовую смаз­ку — для горизонтальных винтов. Последняя обеспечивается при по­мощи ролика, прижатого пружиной, чем достигается равномерная и экономичная подача СМ. Более надежным является пластичный СМ или смазка жидким СМ от централизованной системы узла (машины).

Условия смазки в винтовой паре крайне неблагоприятны — тре­ние является граничным. Чтобы адсорбированная пленка СМ не раз­рушилась, ограничивают величину давления. В предположении рав­номерного распределения давления по всей рабочей поверхности на­резки принимают для стального винта и чугунной гайки [р] = 8 МПа, для бронзовой гайки [р] — 12 МПа, для бронзовой или стальной гайки нажимных устройств прокатных станов [р] = 15. 20 МПа.

На долговечность рабочих поверхностей винта и гайки влияют не только материалы, из которых они сделаны, и их термическая обработ­ка, но и вид СМ и способ подачи его к трущимся поверхностям. Так, при тяжелых условиях работы нажимных механизмов блюмингов и слябингов наилучшей оказался СМ вязкостью 5-7 ВУ100 . Целесооб­разно применение присадок, улучшающих смазочную способность СМ.

В тяжелонагруженных винтах успешно применяют подачу СМ через радиальные сверления от наружной поверхности гайки или через два параллельных канала, имеющих по четыре радиальных сверления.

Существует много методов смазывания подшипников качения: разбрызгиванием от вращающихся шестерен, фитильный, погруже­нием, масляным туманом, струйный. При малых скоростях сколь­жения применяют пластичные СМ для подшипников качения. Суще­ствует мнение (А. Пальмгрен), что при небольших нагрузках и высо­ких скоростях скольжения подшипники качения могут работать в ре­жиме гидродинамического трения.

На рис. 10 показаны наиболее простые методы смазывания подшипников качения — фитильный и погружением.

На рис. 11 показана более сложная конструкция подвода СМ к шарикоподшипнику, расположенному на вертикальном валу (патент США № 000). Подшипниковый узел имеет радиальный подтипник 5, установленный на цапфе 4 вала 1. Между подшипником и бур­тиком вала установлены втулка 3 и маслоотражательное кольцо 2, вращающиеся вместе с валом и прижатые друг к другу с помощью шайбы 8. Снаружи узел закрывается крышкой 7 с масляной пробкой 6. Корпус 9 имеет фланец 10, расположенный с незначительным зазо­ром относительно втулки 3. Маслоотражательное кольцо 2 имеет кольцевой выступ 11, входящий с зазором в канавку корпуса. Так как кольцо 2 имеет коническую наружную поверхность с максимальным диаметром вблизи подшипника 5, при вращении вала с большой час­тотой

Рис. 10. Смазывание подшипников качения: а — фитильное, б — погружением (стационарная ванна или проточное смазывание); 1 — распылительный конус; 2 — пружина; 3 — фитиль

масло, имеющееся в канавке корпуса, под действием центро­бежной силы подается к подшипнику. Маслоотражательное кольцо 2 изготовлено из сплава

бронзы, имеющего пористость 30-40% от объема детали. Поэтому при остановке вала или вращении его с малой частотой кольцо насыщается имеющимся в узле избыточным мас­лом, предотвращая его вытекание. При вращении вала с частотоймин-1 масло, содержащееся в кольце 2, под действием центро­бежной силы поступает в подшипник 5.

Рис. 11. Подвод смазочного материала к

шарикоподшипнику вертикального вала

Приведем еще пример принудительного смазывания подшипни­ка вала редуктора (японский патент № ). Конструкция со­держит подпружиненный плунжер 1 (рис. 12), установленный на скользящей посадке в расточке ступицы червячного колеса 3. Плун­жер с помощью пружины 4 постоянно упирается в направляющую 2, на которой выполнен кулачок. При вращении колеса 3 плунжер под действием пружины устанавливается в крайнее нижнее положение, при этом масло из углубления г на колесе затекает в полость а по каналу в. При попадании плунжера на кулачок направляющей 2 он совершает рабочий ход, сжимая пружину 4 и выталкивая порцию масла через отверстие б в сторону подшипника 5.

Рис. 12. Принудительное смазывание подшипника вала редуктора

В цепных передачах, помимо уменьшения интенсивности изна­шивания и сил трения, смазка снижает шум. Глушение шума тем эффективнее, чем выше вязкость CM. G другой стороны, СМ должен быть достаточно текучим, чтобы хорошо заполнять зазоры между деталями в шарнирных соединениях. Эффективным СМ может быть MoS2, обладающий антиизносными свойствами. Перед сборкой це­пей рекомендуется также обработать детали пастой MoS2. Цепи, ра­ботающие при повышенных температурах (120-200°С), должны сма­зываться особо густыми пластичными смазками. При температурах свыше 200°С рекомендуется применять дисперсию MoS2 в легко испаряющемся синтетическом масле.

Способы подачи СМ в шарни­ры цепи выбирают в зависимости от скорости последней. Наиболее целесообразен подвод СМ на внутреннюю сторону цепи; под действи­ем центробежных сил СМ будет подаваться в зазоры шарниров цепи. Метод смазывания в зависимости от ее скорости различен. По лите­ратурным данным при скорости цепной передачи до 4 м/с можно при­менить периодическое смазывание ручной масленкой или длитель­ное смазывание, так чтобы подача СМ была в пределах 4-10 капель в минуту. При скорости 4-8 м/мин применяется капельное смазывание с подачей 20 капель в минуту. Возможно смазывание погружением. При скорости выше 8 м/с рекомендуется циркуляционное смазыва­ние с подачей СМ насосом. С повышением скорости передачи и удель­ных давлений в цепи обычно вязкость СМ увеличивают.

Рис. 13. Устройство для смазывания звездочки цепной передачи

На рис. 13 показано устройство для смазывания звездочки цеп­ной передачи (японский патент № ). Конструкция звездочки имеет автоматическую подачу СМ в зону контакта роликов цепи с зубьями звездочки. Вставка 1, соответствующая профилю зуба, уста­новлена в направляющие 2 гнезда звездочки 3. В теле вставки имеет­ся камера а, заполненная смазочным материалом и открытая во впа­дину между зубьями тремя расходящимися калиброванными отвер­стиями б. Снизу камера закрыта пробкой 4 с центральным отверсти­ем г и невозвратным клапаном 8. Отверстие г снизу закрыто сильфоном 7. Вставка 1 установлена на болты 5 и упругие опоры 6, она мо­жет перемещаться в радиальном направлении в пределах длины от­верстий в. В осевом направлении вставка удерживается двумя план­ками, приваренными к торцам звездочки.

При работе цепной передачи вставка совершает возвратно-поступательное движение. При сжатии сильфона/клапан 8 открывается и СМ давлением воздуха вытесняется во впадину между зубьями. При движении вставки вверх клапан 8 перекрывает отверстие г.

Подвод СМ к фрикционным парам трения производится с целью обеспечения стабильного коэффициента трения, а следовательно, по­стоянного момента сил трения, уменьшения интенсивности изнаши­вания трущихся поверхностей и для лучшего теплоотвода. В некото­рых случаях смазка бывает неизбежна, если фрикционная пара (на­пример, муфта) встроена в шестеренную коробку или иной узел, где имеются смазываемые детали. При этом выбор СМ для фрикцион­ной пары определяется из общих соображений смазывания всего узла, включая другие пары трения.

Установлено, что с увеличением вязкости СМ уменьшается ин­тенсивность изнашивания фрикционных пар, но при этом ухудшает­ся теплоотвод и увеличивается время включения, например, фрикци­онных муфт.

Централизованная подача смазочных материалов

Во многих машинах число точек смазки бывает очень большим; так, 3-тонный грузовой автомобиль с задним и передним ведущими мостами имеет 59 смазочных точек (две из них требуют ежедневной смазки), экска­ватор имеет около 100 точек (из них 25 требуют ежедневной смазки).

Применение масленок для индивидуальной периодической смаз­ки (колпачковых и напорных) требует значительной траты времени и при большом числе смазочных точек могут быть пропуски. Исполь­зование масленок с непрерывным вытеснением СМ не освобождает от траты времени на их заполнение, наблюдение за наличием СМ и включение и выключение его подачи при пуске и остановке машины.

Упрощение ухода за смазочной системой и ее надежность дости­гается применением многоточечных смазочных насосов (для мази) с механическим приводом, а иногда с ручной прокачкой. В некоторых моделях автомобилей пластичный СМ ко всем точкам подается цен­трализованно от смазочного насоса с ножным приводом. На некото­рых тяжелых грузовых автомобилях шведского производства уста­навливают автоматическую смазочную систему, которая работает от электронного блока управления. Промежутки подачи СМ можно ре­гулировать от 10 мин до 3 ч в зависимости от условий эксплуатации автомобиля. По сигналу блока управления открывается клапан, в пневмонасос поступает сжатый воздух. Насос начинает рабочий ход, повышая давление в смазывающей магистрали, и поршни дозирую­щих клапанов подают к точкам смазки заранее определенные и стро­го отмеренные количества СМ. Затем поршни возвращаются, а кла­паны «заряжаются» очередной порцией СМ. Работа системы не зави­сит от износа подшипников или изменения вязкости СМ. На рис. 14 в качестве примера оснащения централизованной системы смазки пластичным СМ приводится кривошипный пресс на давление 20 тс.

Рис. 14 Централизованное сма­зывание кривошипного пресса:

1 — ползун; 2 — направляющие; 3 —ручная станция пластичной смаз­ки; 4 — магистральный мазепровод; 5 — подшипник кривошипного вала; 6 — питатели; 7 — зубчатое ко­лесо; 8 — гибкий рукав; 9 — головка шатуна; 10 — электродвигатель; 11 — опоры вала шкива клиноременной передачи

Наиболее совершенными смазочны­ми устройствами являются станции пла­стичной смазки, обслуживающие боль­шое количество точек. Станции распо­лагаются на большом расстоянии от то­чек смазывания, подают смазку и мас­ла в труднодоступные места и к авто­матически дозирующим питателям, рас­положенным около узлов трения. Наша промышленность выпускает ручные станции производительностью 12 см3 за цикл и автоматические производитель­ностью 100 и 500 см3/мин. Такие станции находят, в частности, применение для смазки механического оборудования прокатных цехов. СМ из герметически закрытого резервуара станции поступа­ет по трубопроводам к узлам трения, не засоряясь механическими примесями, что является важным достоинством это­го устройства.

Имеются централизованные смазоч­ные системы со смазыванием масляным туманом. При смазывании туманом ис­пользуется два компонента: масло и воз­дух. Воздух служит для диспергирования масла в генераторе, транс­портирования капель к поверхностям трения и дозирования подачи масла. Основными частями систем смазывания масляным туманом являются фильтр (сепаратор), регулятор воздуха с клапаном, генера­тор тумана, трубопроводы. При выборе системы смазывания масля­ным туманом необходимо исходить из требуемого количества масла, его давления на входе и выходе. Эффективность системы зависит от скорости воздуха, проходящего через генератор, которая обеспечи­вает необходимый вакуум в диффузоре и вязкость масла. При излиш­не большой вязкости возникает необходимость в подогреве масла.

При длительной работе системы смазывания масляным туманом возможно образование высоко — и низкотемпературных отложений, требующих периодической очистки коммуникаций. В зависимости от конкретных условий работы масла могут быть введены противоизносные и противозадирные присадки, ингибиторы коррозии и окис­ления. Перед началом работы узлы трения должны быть смазаны, чтобы избежать задира в начальный период работы системы смазы­вания масляным туманом. Если на такое смазывание переводят под­шипники, смазывавшиеся ранее пластичными СМ, то старый СМ необходимо удалить растворителями.

При эксплуатации систем смазы­вания масляным туманом необходимо следить за чистотой масла и воздуха во избежание забивки генератора тума­ном. Уровень масла в генераторе все­гда должен быть виден через прозрач­ный указатель. Необходимо также пре­дусмотреть меры по полной очистке от масла воздуха, выходящего из корпу­са узла трения в атмосферу.

Рассмотрим смазочное устройство для подачи пластичного СМ (патент США № 000). Устройство (рис. 15) подает СМ в дозированном ко­личестве к подшипниковым узлам. Оно имеет корпус 1, крышку 2, поршневой механизм

Рис. 15. Смазочное устройство для подачи пластичного смазочно­го материала к узлу трения

3 и пружину 4. К узлу трения устройство крепится штуцером 10 со сквозным сверле­нием, в штуцере смонтирован жиклер 11. Жиклер сменного диаметра выбирают в зависимости от вязкости СМ и требуемого его расхода. Отверстия а в крышке служат для прохода воздуха при работе, коль­цо 9 служит для уплотнения крышки и корпуса. Поршневой механизм состоит из пластикового поршня 8 и уплотнительного кольца 7 в ка­навке поршня. Кольцо изготовляют из неопреновой, силиконовой резин, полиуретана и др. Пружина 4 обеспечивает фиксированное давление на поршень и СМ и равномерное его течение из резервуара 6 в отверстие штуцера 10 и жиклера 11. Чистота поступающего в уст­ройство воздуха обеспечивается фильтром 5. При работе СМ от шприца (на рис. не показан) под высоким давлением поступает через масленку 12 в резервуар 6, при этом поршень 8 поднимается до упора. Под действием пружины СМ постоянно выдавливается из резервуара.

Для контроля подачи и состояния смазочного масла применяют контрольные и предохранительные устройства.

Вопросы для самостоятельного изучения:

1. Виды смазочных материалов. Перспективные смазочные материалы.

2. Присадки к маслам.

3. Пластичные смазочные материалы.

4. Металоплакирующие смазочные материалы.

5. Выбор смазочных материалов.

6. Контрольные и предохранительные устройства.

. ТРИБОТЕХНИКА. ИЗНОС И БЕЗЫЗНОСНОСТЬ

Источник