Смазывание зубчатых и червячных передач

Совокупность устройств, обеспечивающих подачу смазочного материала к поверхностям трения, а также его возврат в масляный бак или другую емкость (картер двигателя внутреннего сгорания или редуктора) называют смазочной системой (ГОСТ 20765-87).

В машиностроении для смазывания зубчатых и червячных пе­редач широко применяют так называемую картерную систему. В корпус редуктора или коробки передач 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 поверхности расположенных внутри корпуса деталей.

Картерное смазывание применяют при окружной скорости зубчатых колес и червяков до 12,5 м/с. При более высоких скоро­стях масло сбрасывает с зубьев центробежная сила и зацепление работает при недостаточном смазывании. Кроме того, заметно возрастают потери мощности на перемешивание масла, повышает­ся его температура.

При окружных скоростях, превышающих допустимые для картерной смазки окунанием, применяют струйную циркуляционную смазку. Этот метод смазки является более совершенным, но и более сложным и дорогим. При струйной смазке масло подается под давлением на зубья передач и в подшипники через специальные брызгала 1 или щелевые сопла 2 (рис. 1.5), затем стекает в корпус редуктора и поступает в отстойник, где охлаждается. Далее через фильтр, насос и распределительное устройство масло вновь подается к смазываемым агрегатам. Брызгало представляет собой трубу с заглушкой на конце и одним или двумя рядами отверстий. При окружных скоростях косозубых и шевронных зубчатых колес до 45 м/сек, а прямозубых до 20 м/сек рекомендуется выполнять один ряд отверстий и масло подавать непосредственно в зону зацепления. При больших скоростях выполняют два ряда отверстий и масло подают отдельно на шестерню и колесо перед зоной зацепления.

Длина брызгала должна быть равна ширине колес. Рекомендуемый диаметр отверстий 4 мм, шаг не более 100 мм, так чтобы струи смазки перекрывали друг друга. Щелевые сопла имеют то же назначение и устанавливаются по одному или по нескольку в зависимости от ширины зубчатых колес. в корпусе редуктора.

Фильтры для очистки масла целесообразно применять во всех случаях.

Для подачи смазки используют лопастные, плунжерные или шестеренчатые насосы, приводимые в движение от одного из валов редуктора.

Рис. 1.5 Струйная циркуляционная смазка

В зависимости от типа редуктора рассмотрим допустимые уровни погружения колес в масляные ванны (табл.2.4.)

таблица 2.4 Уровни погружения деталей в масляную ванну

Вид редуктора	Изображение масляной ванны	Основные параметры
Цилиндрический редуктор		hм (2m…0,25d2) hм min 2m 10 мм hм max зависит от окружной скорости колеса. Чем медленнее вращение колеса, тем на большую глубину оно может быть погружено.
Примечание в двухступенчатой передаче при окружной скорости колеса тихоходной ступени v 1 м/с достаточно погружать в масло только колесо тихоходной ступени. При v < 1 м/с в масло должны быть погружены колеса обеих ступеней передачи..
В соосных редукторах		при расположении валов в горизон­тальной плоскости в масло погружают колеса быстроходной и тихоходной ступеней
При расположении валов в вертикальной плоскости погружают в масло шестерню и колесо, расположенные в нижней части корпуса Если глубина погружения колеса окажется чрезмерной, то снижают уровень масла и устанавливают специальное смазывающее колесо 1.
конический или коническо-цилиндрический редукторах	hм = b где b ширина венца.
Червячный редуктор		hM = (0,1... 0,5)da1 при нижнем расположении червяка
	hM = 2т... 0,25d2. при верхнем расположении
При уменьшении в червячной передаче тепловыделение и потери мощности, уровень масла в корпусе понижают. Для смазывания зацепления на червяке устанавливают разбрызгиватели 1 (рис. в, г). Масло заливают в этом случае до центра нижнего тела качения
коробок передач	такие же, как и для колес редукторов.
Примечание Расстояние b0 между дном корпуса и наружной поверхностью колес или червяка для всех типов редукторов и коробок передач принимают: b 0 3а, где а ; L- расстояние между внешними поверхностями деталей передач, мм

Смазывание подшипников

Подшипники смазывают тем же маслом, что и детали передач. Смазывание их другим смазочным материалом применяют редко (если требуется защитить подшипники от продуктов износа дета­лей передач).

При картерном смазывании передач подшипники смазывают брызгами масла. При окружной скорости колес v > 1 м/с брызгами масла покрыты все детали передач и внутренние поверхности сте­нок корпуса. Стекающее с колес, валов и со стенок корпуса масло попадает в подшипник.

Для свободного проникания смазки полость подшипника должна быть открыта внутрь корпуса, а для обеспечения лучшей циркуляции смазки подшипниковые гнезда желательно дренажировать.

При расположении рядом с подшипником шестерни, наружный диаметр которой меньше наружного диаметра подшипника, выжимаемое из зацепления масло при значительных скоростях обильным потоком выбрасывается в подшипник. Тогда для защиты подшипников от излишнего количества смазки, необходимо применять внутренние уплотнения в виде маслосбрасывающих колец (защитных шайб), изображенных на рис. 1.6, а, б.

Внутренние уплотнения одновременно защищают подшипник от попадания в него посторонних частиц и продуктов износа.

Рис.1.6. Смазка подшипников качения

При малых скоростях и в случаях, когда опоры удалены от направления потоков смазки, необходимо предусматривать специальные смазочные устройства.

Полость подшипника, смазываемого пластичными смазками, должна быть отделена от внутренней части корпуса. Для этого могут быть использованы уплотнения по рис. 1.7, а, б, в.

Уплотнения по рис. 1.7, а, б не рекомендуется применять на вертикальных валах.

Размеры внутренней полости корпуса под пластичную смазку должны иметь глубину с каждой стороны подшипника примерно в 1/4 его ширины. Смазку набивают в подшипник через крышку (рис. 1,7, в)или подают под давлением через масленку под шприц (рис. 1.7 а, б,). Рекомендуется, чтобы объем смазки не превышал 1/3-1/2 объема свободного пространства полости.

а) б) в)

Рис.1.7. Смазка подшипников качения

Если разбрызгиваемая смазка попадает на верхнюю часть корпуса, ее можно собирать в специальные сборники и по канавкам, расположенным на нижней части корпуса в плоскости разъема, подавать в полость подшипника