Смазка для открытых зубчатых передач

Смазка зубчатых передач механизмов и машин

Приветствую вас мои читатели! Сегодня мне хочется поговорить на тему смазка зубчатых передач. Эта тема достаточно актуально в современном машиностроении ведь с помощью смазки можно не только реже менять шестерни но и исключить их преждевременный износ. Ну да обо всем по порядку

Приветствую вас мои читатели! Сегодня мне хочется поговорить на тему смазка зубчатых передач. Эта тема достаточно актуально в современном машиностроении ведь с помощью смазки можно не только реже менять шестерни но и исключить их преждевременный износ. Ну да обо всем по порядку

Смазка зубчатых передач

Для чего вообще применять смазку?

Тут все очень просто. Во время работы зубчатые колеса подвергаются серьезному испытанию на прочность, скручивание, изгиб и другие механические воздействия. Но это все цветочки по сравнению с тем, что при обкате шестерен друг с другом возникает сильное трение, которое в свою очередь приводит к повышенному износу зубчатых колес и сильному разогреву всего движущегося механизма.

Многие инженеры долгое время мучились вопросом «как уменьшить трение» думали думали и ПРИДУМАЛИ . Но сначала все сводилось к обычному улучшению качества изготавливаемых шестерен, а именно геометрии и шероховатости поверхности зуба. После убедившись, что даже идеальные механизмы такие как например суставы человека требуют смазки, так же требуется и смазка зубчатых передач .

Какие способы смазки существуют.

Способы смазки могут быть как для наружных зубчатых передач так и для внутренних (находящихся в корпусе машины). Для наружных соединений используют пластичные смазки (солидол и др.). Смазка зубчатых передач которые работают в в корпусе какого нибудь механизма находятся в масляной ванне , то есть наполовину или полностью помещены в смазку.

Смазка зубчатых передач и ее полезное воздействие.

Когда мы смазываем шестерни зубчатых передач на их поверхностях образуется так называемая масляная пленка и сопрягаемые поверхности не трутся друг о друга а обкатываются по масляной пленке. Вот к примеру у нас на заводе мы делаем редуктора и в их составе есть шестерни с гипоидным смещением (об этом мы еще поговорим ) и если в него (в редуктор) не залить масло перед эксплуатацией то редуктор выйдет из строя через 200-300 км, а если залить гипоидное масло то вы сможете наслаждаться поездками на автомобиле около 600 000 км. Чувствуете важность смазки зубчатых передач ?

Ну вот собственно и все. Теперь думаю, что вопрос смазка зубчатых передач теперь для вас уже понятен а если нет, то я жду ваших комментариев и с радостью отвечу на все ваши вопросы. Да кстати друзья если вы хотите, чтобы я написал пост на определенную тему пишите мне комментах и пост на эту тему обязательно появится на моем блоге .

Смазки для открытых зубчатых передач

Здравствуйте, читатели моего блога!

Пришло время обсудить такой актуальный для механиков горнодобывающей отрасли вопрос, как эксплуатация обогатительного оборудования и наиболее типичных его агрегатов. Об этом в Сети встречается много вопросов. Давайте побеседуем и, как всегда, разберёмся в смазочных материалах.

Россия – страна, богатая природными ископаемыми, и в структуре её промышленности логично преобладают предприятия, добывающие и перерабатывающие эти природные ископаемые. Известно, что это крупные комбинаты, эксплуатирующие огромное количество мобильной техники и стационарного перерабатывающего оборудования. Особенность этой техники и оборудования – гигантские размеры и столь же гигантские механические мощности, обуславливающие применение агрегатов и узлов, передающих огромные крутящие моменты.

Крутящие моменты, передаваемые в машинах для измельчения и сортировки горной породы, предусматривают применение мощных редукторов, а также зубчатых передач закрытого и открытого типа. Наиболее сложными в техническом обслуживании и ремонте являются открытые зубчатые передачи (ОЗП). Несмотря на внешнюю простоту, их габариты чрезвычайно усложняют точный монтаж и соблюдение геометрии зубчатых зацеплений. Незначительные перекосы осей вращения колес и шестерен приводят к нарушению ориентации и площади пятна контакта зубьев ОЗП, что вызывает многократное увеличение удельных контактных давлений. Компенсировать возникающие нагрузки приходится за счет смазочного материала.

Какие же требования предъявляются к смазочным материалам для открытых зубчатых передач?

Требования эти обусловлены особенностями работы открытых зубчатых зацеплений. Перечислим их:

1. Высокие крутящие моменты,
2. Большие габариты и вероятность перекоса осей вращения,
3. Большая ширина зубчатых венцов и опасность нарушения площади и ориентации пятна контакта зубьев,
4. Очень низкие скорости,
5. Неустойчивый режим смазывания и преобладание граничного трения,
6. Высокие удельные давления в контакте зубьев, обусловленные перечисленными факторами.

Приведенные особенности определяют следующие свойства смазочных материалов для ОЗП:

1. Высокая вязкость базового масла (не менее 600-700 сСт при 40⁰С),
2. Высокие противозадирные свойства,
3. Наличие твёрдых смазочных добавок, усиливающих противозадирные свойства при низких скоростях в условиях граничного трения,
4. Высокие адгезионные свойства,
5. Антикоррозионные свойства,
6. Прокачиваемость в системах автоматической смазки ОЗП.

В зависимости от температурных режимов и присутствия влаги, могут потребоваться дополнительные свойства:

• Водостойкость,
• Высокотемпературные характеристики.

В качестве смазочных материалов для ОЗП могут применяться как жидкие масла, так и пластичные смазки. В настоящей статье я расскажу о пластичных смазках и о современных тенденциях в этой области.

В последнее время ведущие производители предлагают для ОЗП смазки:

1. Загущенные алюминиевыми мылами с естественными адгезионными свойствами,
2. Смазки, в которых противозадирные свойства обеспечиваются без использования традиционных твёрдых смазочных добавок – графита и дисульфида молибдена,
3. Загущенные бентонитом для высокотемпературных применений.

Следует отметить, что производители современного оборудования, поступившего в Россию в ходе технического перевооружения отрасли, не допускают использование допотопной графитной смазки, а рекомендуют специальные материалы. Увы, большинство этих материалов импортного производства. Но рынок, как и природа не терпит пустоты и отечественные смазки для ОЗП уже появились. Свою серию смазок разработала и предлагает своим заказчикам российская компания ARGO.

Смазки ARGO для ОЗП называются «TermoLub AL» и представлены тремя сезонно-климатическими продуктами. Вот их характеристики.

И ПОДБОР СМАЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА

Виды смазочных материалов.

Смазочные материалы разделяют на: жидкие масла, пластичные и твердые смазочные материалы. Зубчатые цилиндрические и конические передачи в редукторах смазываются наиболее применяемыми жидкими минеральными маслами – И-20А, И-30А, И-40А, И-50А, И-70А (ГОСТ 20799-88), если в техническом паспорте редуктора не указаны другие виды масел. Обозначение масел расшифровывается: И – индустриальное масло, цифра обозначает кинематическую вязкость масла в мм 2 /с. Червячные передачи в редукторах при температуре масла до 100 0 С смазываются маслами: авиационное МС-20 (ГОСТ 1013-49*), цилиндровое 52 (ГОСТ 6411-52).

Назначение смазки: уменьшение потерь на трение; уменьшение или предотвращение изнашивания; отвод тепла, образовавшегося при трении; предохранение от коррозии.

Привод в своем составе имеет различные виды механических передач. Это зубчатые – цилиндрические и конические, а также червячные передачи, которые располагаются в закрытых герметичных корпусах и называемые редукторами. Открытые механические передачи, к которым относятся зубчатые цилиндрические, ременные и цепные передачи.

Смазыванию подлежат все передачи, за исключением ременных. Редукторные передачи, или редукторы подлежат смазыванию, причем вид смазочного материала, периодичность смазки, ее объем указываются в инструкции по эксплуатации редуктора.

Смазка редукторных зубчатых передач производится вышеуказанными индустриальными маслами соответствующей вязкости (таблица 8.1).

Смазка открытых зубчатых передач.

Смазка открытых зубчатых передач осуществляется пластичными смазками с температурой каплепадения не менее 45 0 С и не очень вязкими минеральными маслами.

Для смазки открытых зубчатых передач применяются следующие способы:

– при окружной скорости не более 1,5 м/с – корытная смазка;

– при окружной скорости не более 4 м/с периодическая смазка пластичными смазками или весьма вязкими минеральными маслами;

– при невозможности применения кожуха для масляных ванн из-за ограниченности места применяется капельная смазка масленками-капельницами;

– при окружной скорости не более 0,5 м/с применяется покрытие зубьев твердыми смазками.

Смазка цепных передач.

Смазка цепных передач осуществляется преимущественно легкими маслами, т.е. имеющими минимальную вязкость. Периодическая смазка назначается при скорости цепи не более 4 м/с и проводится через 6…8 часов (один раз в смену).

Пластичная внутришарнирная смазка применяется для смазывания цепей при их скорости не более 8 м/с. Смазывание их осуществляется погружением цепи в подогретую до температуры разжижения пластичную смазку. Смазывание цепи производится через каждые 120…180 часов.

Капельная непрерывная смазка назначается при скорости цепи не более 10 м/с. Масло подается каплями в количестве 20…25 г/час из масленок-капельниц.

Наиболее эффективна непрерывная смазка в масляной ванне (при скорости цепи до 12 м/с) или подача масла насосом при более высоких скоростях цепи. В этих случаях цепная передача размещается в закрытом кожухе, который, как правило, выполняется разъемным с герметичной масляной ванной.

ОФОРМЛЕНИЕ СПЕЦИФИКАЦИЙ

Спецификация выполняется на листах писчей бумаги формата А4. На первом листе спецификации в нижней части располагается основная надпись – «угловой штамп» размером 185х40 мм, на последующих листах – размером 185х15 мм. Форма спецификации выполняется согласно ГОСТ 2.108-68*.

В графе «Обозначение» приводится буквенно-цифровое обозначение документа, в графе «Наименование» – наименование механизма, сборочной единицы, детали в именительном падеже, единственном числе, где вначале располагается имя существительное, затем имя прилагательное.

Заполнение спецификации производится в следующем порядке:

вид конструкторской документации (чертеж общего вида, пояснительная записка, сборочный чертеж с указанием формата документа);

перечень чертежей сборочных узлов, единиц (с указанием формата имеющегося чертежа);

перечень рабочих чертежей деталей (с указанием имеющихся чертежей);

перечень стандартных и нормализованных деталей и агрегатов, выполняемых в алфавитном порядке, по мере возрастания размера с указанием соответствующего ГОСТа или иного нормативного документа;

перечень покупных материалов, узлов и агрегатов.

В графе «Кол.» указывается количество деталей в штуках, в ином случае в графе «Примечание» указывается единица измерения (комплект, м, кг, и т.п.).

ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Пояснительная записка выполняется на писчей бумаге формата А4 (297х210). Титульный лист должен иметь рамку и содержать следующую информацию согласно СТП ВСГТУ 10–99

На первом листе пояснительной записки располагается задание на курсовое проектирование – расчетная схема и задание на выполнение расчетов и чертежей с исходными данными, заверенная подписью руководителя проекта. В нижней части листа располагается основная надпись – «угловой штамп» размерами 185х40 мм. Все последующие листы должны иметь «штамп» размерами 185х15 мм. На втором листе размещается оглавление с указанием разделов и номеров листов.

Далее располагается введение, в котором описывается назначение привода, описание привода и его составляющих элементов, затем следует расчетная часть, в которой излагаются все расчеты, произведенные в ходе выполнения курсового проекта. Все формулы и их составляющие должны иметь размерность.

На последнем листе приводится перечень использованных источников с указанием автора, полного наименования учебника, места издания, названия издательства, года издания и количества страниц. Например: Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высш. шк., 1985. – 416 с.

В качестве исключения разрешается в конце пояснительной записки размещать спецификации на чертежи общего вида и сборочные чертежи.

Пояснительная записка выполняется в рукописном варианте пастой черного или синего цвета. Разрешается выполнение пояснительной записки в машинописном виде (по согласованию с ведущим преподавателем).

Пример расчета привода ленточного конвейера

Спроектировать привод ленточного конвейера.

А – электродвигатель; Б – клиноременная передача; В – цилиндрический 1-ступенчатый редуктор; Г – открытая зубчатая передача; Д – цепная передача; Е – муфта упругая; Ж – приводной барабан ленточного конвейера.

Рисунок А.1 – Схема привода ленточного конвейера.

Тяговое усилие на барабане F_t =1,5 кН, скорость ленты конвейера V = 1 м/с, диаметр барабана D = 0,8 м. Работа односменная.

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

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

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.