Смазывание зубчатого (червячного) зацепления

Для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

Картерное смазывание применяют при окружной скорости зубчатых колес и червяков от 0,3 до 12,5 м/с; для червячных передач с цилиндрическим червяком смазывание окунанием допустимо до скорости скольжения 10 м/с.

Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла. Требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес (табл. 55).

Окружную скорость (м/с) для цилиндрической и конической передачи вычисляют по формуле:

где n ₂ – частота вращения ведомого вала, об/с;

d ₂ – делительный диаметр колеса, м.

Скорость скольжения червячной передачи (м/с), вычисляют по формуле:

где n ₂ – частота вращения ведомого вала, об/с;

Т ₂ – крутящий момент ведомого вала, Н∙м;

u – передаточное число редуктора.

Величину контактных напряжений взять из компьютерной распечатки.

Таблица 55

Передача	Контактные напряжения		Окружная скорость зубчатых передач Скорость скольжения червячных передач
			до 2			2…5			свыше 5
зубчатая	до 600 600…1000 свыше 1000		И–Г–А–68 И–Г–С–100 И–Г–С–150			И–Г–А–46 И–Г–С–68 И–Г–С–100			И–Г–А–32 И–Г–С–46 И–Г–С–68
червячная	до 200 200…250 свыше 250		И–Т–Д–220 И–Т–Д–460 И–Т–Д–680			И–Т–Д–100 И–Т–Д–220 И–Т–Д–460			И–Т–Д–68 И–Т–Д–100 И–Т–Д–220
Примечание. Обозначение индустриальных масел состоит из четырех знаков, каждый из которых показывает: И – индустриальное; второй – принадлежность к группе по назначению (Г – для гидравлических систем, Т – для тяжело нагруженных узлов); третий – принадлежность к группе 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) – класс кинематической вязкости:
Класс вязкости	32	46		68	100		150	220		460	680
Кинематическая вязкость при 40°С, мм²/с	29…35	41…51		61…75	90…100		135…165	198…242		414…506	612…748

Для одноступенчатых редукторов при смазывании окунанием объем масляной ванны определяют из расчета 0,4…0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности.

Допустимые уровни погружения колес цилиндрического редуктора в масляную ванну (рис. 26):

где m – модуль зацепления, мм;

– делительный диаметр колеса, мм.

При нижнем расположении шестерни или червяка уровни погружения вычисляют:

где – делительный диаметр колеса, мм.

В конических редукторах в масляную ванну должно быть погружено коническое колесо на всю ширину b венца.

Рис. 21

Глубину погружения в масло деталей червячного редуктора принимают: при верхнем расположении червяка

При нижнем расположении цилиндрической шестерни или червяка и высокой частоте вращения для уменьшения тепловыделения и потери мощности уровень масла понижают так, чтобы вывести червяк (шестерню) из масляной ванны. В этом случае для смазывания на червяк (шестерню) устанавливают разбрызгиватели (рис. 27). Желательно, чтобы уровень масла проходил через центр нижнего тела качения подшипника (шарика или ролика).

Рис. 26. Уровень погружения колес Рис. 27. Разбрызгиватели, установленные

в масляную ванну на червячный вал

Для наблюдения за уровнем масла в корпусе устанавливают различные маслоуказатели: жезловый (рис. 28), круглый (рис. 29), трубчатый (рис. 30), крановые (рис. 31).

Рис. 28. Маслоуказатель жезловый

Рис. 29. Маслоуказатель круглый

Рис. 30. Маслоуказатель трубчатый Рис. 31. Маслоуказатель крановый

Наиболее распространены жезловые маслоуказатели, их конструкция проста и надежна.

Круглые маслоуказатели наиболее наглядно показывают уровень масла в редукторе. Они компактны, просты в изготовлении, однако из–за загрязнения в них со временем снижается видимость уровня.

Трубчатый маслоуказатель работает по принципу сообщающихся сосудов. Применение его на практике крайне редко ввиду хрупкости конструкции.

Крановые маслоуказатели можно устанавливать парами для контроля за нижним и верхним уровнями масла.

При работе передач продукты изнашивания постепенно загрязняют масло. С течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Поэтому масло, залитое в корпус редуктора, периодически меняют. Для замены масла в корпусе предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической или конической резьбой (рис. 32, 33). Основные размеры пробок для слива масла приведены в табл. 56, 57. Маслоспускное отверстие выполняют на уровне днища или несколько ниже его. Желательно чтобы днище имело наклон 1–2° в сторону маслоспускного отверстия.

Рис. 32. Сливная пробка с цилиндрической резьбой

Таблица 56

d ₁	D	D ₁	L	l	b	S	d ₂	D ₂	b ₂
М12 М16×1,5 М20×1,5 М27 М30 М36	22 25 30 38 45 50	19,6 21,9 25,4 31,2 36,9 41,6	20 23 28 34 36 46	11 13 15 18 18 25	2 3 3 4 4 5	17 19 22 27 32 36	12 16 20 27 30 36	25 28 32 42 48 56	3

Таблица 57

d	D	L	b	а	S
R 1/2 R 3/4 R 1 R 1¹/₂	20,9 26,4 33,2 47,8	15 16 19 24	7,5	4 5 5 6	8 12 14 24

Рис. 33. Сливная пробка с конической резьбой

При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса, что приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, устанавливают отдушины в верхних точках редуктора. Конструкции отдушин приведены на рис. 34. Основные размеры отдушин приведены в табл. 58.