Определить марку масла для червячно-цилиндрического редуктора (рис. 7.1) по заданным значениям основных параметров зубчатой и червячной передач.

Рис. 7.1. Схема червячно-цилиндрического редуктора:

1,2,3 – ведущий, промежуточный и ведомый валы; 4 – червяк; 5 – червячное колесо; 6,7 – шестерня и колесо цилиндрической ступени; n 1 n 2 n 3 – частота вращения ведущего, промежуточного и ведомого валов редуктора

Варианты заданий

Выбор вязкости масла

Значения коэффициентов трения для различных материалов снижаются с ростом вязкости смазочного материала. Однако одновременно повышаются гидромеханические потери на его перемешивание. Поэтому вопрос правильного выбора вязкости масла сводится к определению некоторого оптимального ее значения на основе опыта изготовления и эксплуатации узлов машин, а также рекомендаций теории смазывания.

Вязкость масла для смазывания зубчатых передач со стальными зубьями приближенно определяется по рисунку 7.2 (заштрихованная зона) в зависимости от фактора :

(7.1)

где – твердость по Виккерсу активных поверхностей зубьев;

– контактные напряжения, МПа;

– окружная скорость в зацеплении, м/с.

Рис. 7.2. Вязкость нелегированных нефтяных масел
для стальных зубчатых передач

При температуре окружающего воздуха ниже плюс 10°С и для передач высокой точности следует принимать наименьшее значение вязкости (в заштрихованной зоне). Верхний предел рекомендуется назначать при зубчатых колесах из стали одной марки или если хотя бы одно из них выполнено из никелевой или хромоникелевой стали. В многоступенчатых редукторах с общей масляной ванной вязкость масла принимают промежуточной между требующейся для тихоходной и быстроходной ступеней.

Приближенные значения вязкости масел для червячных передач определяют по рисунку 7.3. (заштрихованная зона) в зависимости от величины . :

, (7.2)

где контактные напряжения для венцов колес из оловянных бронз, МПа

Скорость скольжения в зацеплении, м/с;

υ s =5,24·10 –5 d 1 n 1 / cosγ, (7.3)

где d 1 – диаметр делительной окружности червяка, мм;

n 1 – частота вращения червяка, об/мин.

Рис. 7.3. Вязкость нелегированных нефтяных масел для червячных передач

В редукторах, коробках передач, станках и других устройствах, содержащих зацепления, подшипники качения смазываются тем же смазочным материалом, что и зацепления. Если смазочный материал выбирается исходя из условий работы подшипников, то рекомендуется назначать вязкость (10-30)10 -6 м 2 /с при рабочей температуре. Более вязкие масла используются для смазки высоконагруженных подшипников с низкой скоростью, роликовых сферических, конических и упорных подшипников (вследствие повышенного трения скольжения тел качения о дорожки и сепаратор).

По физическому состоянию смазочные материалы делятся на жидкие, пластичные и твердые. Наибольшее применение находят жидкие нефтяные масла. К ним относятся индустриальные масла общего назначения и специальные, область применения которых отражена в их названиях: турбинные (смазка подшипников и вспомогательных механизмов турбоагрегатов), авиационные, трансмиссионные, автомобильные и т.д. Сведения о вязкости и температуре застывания наиболее распространенных масел приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2

Нефтяные смазочные масла

Примечание . Для передач общего назначения выбираются индустриальные масла

ПРИМЕР расчета:

Определить марку масла для червячно-цилиндрического редуктора. Частота вращения ведущего вала редуктора n 1 = 2860 об/мин, диаметр делительной окружности червяка d 1 =50 мм, угол подъема витков резьбы червяка γ = 21,801°, рабочие контактные напряжения σ H =210 МПа. Частота вращения вала-шестерни зубчатой передачи n 2 =286 об/мин, диаметр делительной окружности шестерни d 3 =80 мм, твердость материала шестерни Н нв = 240 МПа.

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 – отm 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).

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).

4.2 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.

Приветствую вас, уважаемые читатели!

Сегодня мы 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.

Рис.1 Червячная пара

Рис.2 Червячный мотор-редуктор

Перечислим особенности работы червячной передачи, определяющие требования к смазочным материалам:

1. повышенное трение и потери на трение,
2. высокие скорости скольжения в зацеплении,
3. повышенный износ,
4. опасность задира,
5. повышенный нагрев,
6. малые скорости вращения колеса,
7. применение бронзовых сплавов.

Смазочный материал для этих условий должен обладать следующими свойствами:

1. противоизносными и противозадирными,
2. минимальным гидравлическим трением,
3. обеспечивать отвод и рассеивание тепла,
4. создавать устойчивую смазочную пленку на трущихся поверхностях,
5. обеспечивать удаление из рабочей зоны продуктов износа,
6. 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 .

Какой бы качественной не была техника для возделывания дачного или приусадебного участка, за ней требуется хороший уход. В противном случае она может быстро сломаться. Давайте поговорим в этой статье о том, как обеспечить хороший уход и ремонт за редуктором культиватора, дабы он служил своим владельцам максимально долго.

Причины поломок

Основными причинами проблем с культиваторами, как на фото ниже, считаются следующие явления:

• неважный уход за оборудованием для работы на дачном участке или отсутствие такового в принципе: несвоевременная замена масла, применение неоригинальных запчастей или смазки сомнительного качества и т.п.;
• не внимание к качеству работы техники такого рода: игнорирование шумов, свиста, излишней вибрации и т.п.;
• нарушение правил эксплуатации, транспортировки, хранения и подготовки к работе;
• несвоевременный ремонт деталей.

Что такое коробка передач?

Редуктор является одним из основных составных элементов привода культиватора для обработки грунта. Он бывает цепным и червячным. Уровень надежности данного узла определяет эксплуатационный срок оборудования и необходимость в его ремонте.

Посмотрите на следующее фото, дабы понять, как выглядит редуктор культиватора крот визуально.

Агрегаты эконом-класса зачастую оснащены редуктором неразборного типа, срок службы которого не отличается особой продолжительностью. Важно отметить, что узел такого типа не подлежит ремонту или разборке. Его детали негильзованные и отличаются низким качеством.

Более дорогие варианты имеют в своей конструкции разборные редуктора. Они поддаются техническому обслуживанию: при износе запчастей такого редуктора, их можно заменить. Например, замене подлежат втулки или подшипники.

Если культиватор по каким-либо причинам пришел в негодность, поломку потребуется устранить посредством ремонта. Существуют специальные сервисы, которые оказывают подобные услуги. Однако если дачнику не хочется переплачивать, если ремонт требуется выполнить максимально быстро или если он видит в себе силы и обладает навыками, починить оборудование для обработки грунта можно своими руками.

Проблемы и способы их устранения

Если во время эксплуатации аппарата, дачник замечает повышенный шум в коробке передач, стоит немедленно остановить работу культиватора:

• Для начала потребуется установить причину подобного явления. Специалисты утверждают, что шумы в редукторе возникают в связи с недостатком масла. Также подобная проблема может быть вызвана несоответствием качества применяемого масла по его марке и чистоте. К примеру, если неопытный фермер залил в топливный бак агрегата старый бензин или топливо сомнительного качества. В первом случае следует просто долить масло в редуктор культиватора до оптимального уровня. Во втором – сменить его марку;

• Шуметь могут и узлы трансмиссии. Это происходит из-за некачественной затяжки крепежных деталей. Внимательно осмотрите аппарат и затяните их при необходимости;

• Во многих случаях шумы порождают изношенные шестеренки и подшипники. Если причина в этом, фермеру стоит опасаться более серьезных поломок. Однако проблем с аппаратом не возникнет, если ремонт редуктора культиватора осуществляется своевременно. А заключается он в демонтаже и замене деталей, пришедших в негодность.

Если техника для обработки грунта вовсе не включается, если осуществляется ее произвольное выключение или переключение скоростей сопровождается трудностями, фермеру стоит задуматься над следующими причинами:

• Могли износиться детали, которые участвуют в процессе переключения скоростей. Зачастую подобный износ происходит с торцами включающихся шестерен, что приводит к проблемам при смене скорости работу машины. В таких условиях потребуется осуществить демонтаж червячной коробки передач культиватора и правку зубьев шестерен посредством шлифовки. Если же износ необратим, эти детали аппарата нужно заменить;

• Мог произойти износ шлицов валов или же сместились валы в осевом направлении в связи с истиранием подшипников и стопорных колец. Чтобы осуществить регулировку осевого положения валов потребуется установить дополнительные стопорные кольца. Если же износ подшипников и колец слишком сильный, их стоит заменить;
• Фермер допустил неверное регулирование сцепления, что может привести к трудности переключения передач. Это может произойти вследствие неопытности оператора, который заблаговременно отпускает рычаг сцепления при переключении передач. В данной ситуации потребуется отрегулировать сцепление и обучиться правильному и своевременному переключению передачи.

Если происходит перегревание узлов трансмиссии, стоит проверить подшипники на степень их износа. Также причиной подобных проблем может стать недостаточное количество трансмиссионного масла в картерах, а также его низкое качество. В таких условиях основные мероприятия по ремонту изделия для обработки земли будут следующими:

• замена изношенных подшипников;
• замена масла.

Если на изделии для обработки земли установлен червячный редуктор культиватора, и фермер заметил течь масла из этого узла, то ему следует проверить сальники подшипниковых узлов на предмет правильной установки.

Подведем итоги

Редуктор культиватора – это сложный узел, который может быть червячным или цепным. Его особенности должны быть учтены фермером в процессе его эксплуатации. Нужно понимать, когда стоит производить замену масла или использовать такое средство как смазка редуктора культиватора, иначе поломок не избежать. Следующее видео расскажет о том, как правильно ремонтировать цепной редуктор культиватора своими руками.

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.