Материал: atlas_01_02

—36

ных на листе, объединенная полумуфта установлена на подшипниках качения.

Лист 459. Комбинирование компенсирующей, упругой и сцепной конусной муфт. Представленные на листе комбинированные муфты предназначены для передачи больших вращающих моментов (до 315 КНМ на рис. 1 и до 700 КНм на рис. 2) и применяются в судостроении. В конструкциях применены сцепные фрикционные сухие двухконусные муфты с пневматическим переключением. Вращающий момент передается на внутренние конусы сцепных муфт через упругие стальные диски. Отключение сцепной муфты осуществляется цилиндрическими винтовыми пружинами растяжения (рис. 1) или за счет упругости стальных дисков, которые деформируются при включении муфты (рис. 2).

Лист 460. Муфты комбинированные. На рис. 1 представлена упругопредохранительная муфта с шиной. Несколько увеличенный профиль сечения шины улучшает упругие и компенсирующие свойства муфты. В конструкции, изображенной на рис. 2, сцепная муфта имеет пневмокамеру и фрикционные колодки, связанные с наружной полумуфтой посредством стержней и подпружиненные в радиальном направлении. При подаче в пневмокамеру сжатого воздуха она расширяется и прижимает колодки к ободу, опирающемуся через промежуточные кольца на внутреннюю полумуфту. Окружная сила передается через стержни и колодки на обод, и далее через резинокордные упругие элементы на внутреннюю полумуфту. Пневмокамера же в передаче вращающего момента не участвует. При удалении воздуха из пневмокамеры пружины возвращают фрикционные колодки в исходное положение.

Листы 461, 462. Комбинирование упругой и сцепной электромагнит-

ной муфт. Упругие муфты—с резинокордными оболочками вращения (лист 461; лист 462, рис. 1) и пальцевая с упругим диском (лист 462, рис. 2). Муфты сцепления — фрикционные дисковые или зубчатые с зубьями на цилиндрических или торцовых поверхностях — отключаются возвратными пружинами. Объединенные полумуфты установлены на подшипниках качения.

Лист 463. Комбинирование упругой и обгонной муфт. В конструкци-

ях, представленных на рис. 1...4, обгонные муфты выполнены с цилиндрическими роликами, на рис. 5 — с эксцентриковыми роликами. Обойма и ступица обгонных муфт центрируются посредством подшипников качения. В конструкциях применены упругие муфты с цилиндрическими винтовыми пружинами сжатия (рис. 1 и 3), втулочно-пальцевая (рис. 2), с резинометаллическим диском (рис. 4), с радиальными резиновыми брусками (рис. 5).

Лист 464. Муфты комбинированные. На рис. 1 представлено сочетание обгонной муфты с цилиндрическими роликами и шарнирной муфты. Одна из вилок шарнирной муфты снабжена фланцем, который крепится к торцовой крышке обгонной муфты. На рис. 2

шарнирная муфта карданного вала объединена с упругой муфтой,

которая снабжена радиальными кулачками, ограничивающими закручивание муфты. Упругий элемент выполнен в виде резинокордной оболочки переменного сечения. На рис. 3 показано сочетание упругой муфты с резиновыми втулками, обгонной муфты с цилиндрическими роликами и сцепной фрикционной многодисковой муфты с механическим переключением.

Конструкция, представленная на рис. 4, является сочетанием центробежной муфты с дробью и упругой муфты с разрезной торообразной оболочкой. Центробежная муфта состоит из ступицы

икорпуса, отлитого из легкого металла. На наружной и внутренней поверхностях корпуса имеются ребра. Наружные ребра служат для охлаждения корпуса, внутренние — для лучшего сцепления с рабочей смесью. К ступице центробежной муфты крепится диск с лопастями. Внутренняя полость корпуса заполняется рабочей смесью из крошки стальной проволоки с графитом. Ведущим является корпус. По мере разгона корпуса центробежной силой увлекается диск с лопастями

иступицей.

СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. СМАЗЫВАНИЕ. УПЛОТНЕНИЯ.

ЛИСТЫ 465...506

Смазывание, т. е. подведение смазочного материала к поверхностям трения, является одним из эффективных путей обеспечения их износостойкости и снижения энергетических потерь. Для машиностроения общего назначения обычно используют жидкие смазочные материалы (смазочные масла) и пластичные смазочные материалы

(ПСМ).

Смазочные масла обладают хорошей проникающей способностью в трущийся контакт, с их помощью можно осуществить значительный теплоотвод, удалить продукты изнашивания из зоны трения и защитить от коррозии. Масляные слои обеспечивают снижение динамических нагрузок и повышают демпфирование и герметичность узла. Сравнительно невысокая стоимость нефтяных масел определяет их широкое распространение. Однако серьезным недостатком нефтяных масел является зависимость вязкости от температуры и давления, сказывающаяся на изменении служебных свойств. С повышением температуры снижается вязкость масла, уменьшается толщина масляного слоя и несущая способность масляной пленки. Повышение вязкости при низких температурах снижает КПД и даже может препятствовать нормальному (без предварительного подогрева) пуску машины в работу. Увеличение давления в зоне непосредственного контакта вызывает повышение вязкости масла. Однако при этом, как правило, растет температура и происходит нивелирование встречных физических процессов.

Вязкость синтетических масел меньше, чем вязкость нефтяных масел зависит от температуры, диапазон рабочих температур их

шире, выше термоокислительная стойкость: некоторые сорта имеют

повышенную маслянистость, другие — негорючесть. Однако стои-мость синтетических масел на порядок выше нефтяных и поэтому их

применение в машиностроении общего назначения весьма ограничено.

В настоящее время масла растительного и животного происхождения из-за низкой долговечности, незначительной механической прочности и термостабильности в чистом виде практически не применяют, несмотря на высокую маслянистость. В основном их используют как присадки или в качестве компонентов в рабочих жидкостях (например, в тормозных жидкостях).

Твердые смазочные материалы в виде покрытий или, реже, в виде порошков назначают для работы узлов трения в экстремальных условиях по разряжению рабочей среды (вакууму) или по температуре, что не является характерным для машиностроения общего назначения.

При весьма высоких скоростях движения смазывание выполняют масляным туманом во избежание больших потерь, а при сверхвыских скоростях — очищенными, лучше инертными газами, подводимыми в зону трения под давлением (газостатическая смазка).

Лист 465. Смазочные масла. Приведены наиболее распространенные в СНГ марки масел нефтяного происхождения, используемых в машинах и узлах трения общего назначения, а также значения их кинематических вязкостей, измеряемых при температуре 40 С (v40).

50° С (v50) или при 100°С (v100). В расчетах принимают динамическую вязкость, причем

где q = 820...960 кг/м3 — плотность нефтяных масел при атмосферном давлении и температуре 20°С.

Единицы вязкости приведены в табл. 7.

Индекс вязкости ИВ (по Дину и Девису) характеризует зависимость вязкости масла от температуры в области положительных температур; значения ИВ = 80... 100 и выше характеризует более слабое снижение вязкости с возрастанием температуры, чем для масел с ИВ<=60.

Индустриальные масла применяют в промышленном оборудовании. Обозначение этих масел состоит из четырех групп знаков, расположенных в определенной последовательности и разделенных знаком «дефис». Первая буква И — индустриальное. Вторая группа прописных букв обозначает рекомендуемую область назначения: Л — легко нагруженные узлы; Г — гидравлические системы; Н — направляющие скольжения; Т — тяжело нагруженные узлы. Третья группа прописных букв обозначает состав масла: А — минеральные масла без присадок; В — минеральные масла с антиокислительными и антикоррозионными присадками; С — минеральные масла с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками; Д — минеральные масла с антиокислительными, антикоррозионными, противоизносными и противозадирными присадками; Е —

минеральные масла с антиокислительными, адгезионными, противоизносными, противозадирными и противоскачковыми присадками. Четвертая группа— цифры, характеризующие класс вязкости, т. е. среднее значение кинематической вязкости при температуре 40 С, измеряемой в мм2/с (сСт): 2; 3; 5; 7; 10; 15; 22;

32; 46; 68; 100; 150; 220; 320; 460; 680; 1000; 1500.

Названия специализированных масел свидетельствуют об особом их назначении, однако они находят также широкое применение для смазывания передач и узлов трения общего назначения.

Таблица 7

Трансмиссионные масла предназначены для смазывания агрегатов трансмиссий различной техники, а также могут применяться в тяжело нагруженных узлах трения, включая механические передачи. Обозначение этих масел состоит из трех групп знаков, расположенных в определенной последовательности и разделенных знаком «дефис». Первые буквы ТМ—трансмиссионное масло. Вторая цифра характеризует принадлежность к группе масел по эксплуатационным свойствам: 1—без присадок; 2 — с противоизносными присадками; 3 с противозадирными присадками умеренной эффективности; 4 — с противозадирными присадками высокой эффективности; 5 —-с противозадирными присадками высокой эффективности и многофункционального действия. Третья цифра — класс вязкости, т. е. среднее значение кинематической вязкости при температуре 100 С и измеряемой в мм2/с (сСт). У третьей цифры может быть индекс «з», обозначающий наличие загущающей присадки.

Гидравлические масла применяют в качестве рабочей жидкости в гидросистемах различных механизмов, в том числе эксплуатируемых на открытом воздухе; обозначение этих масел состоит из трех групп знаков, расположенных в определенной последовательности и разделенных знаком «дефис». Первые буквы МГ — минеральное гидравлическое масло. Вторая цифра — класс вязкости, т. е. среднее значение кинематической вязкости при температуре 40° С, измеряемой в мм2/с (сСт). Третья буква характеризует принадлежность к группе масел по эксплуатационным свойствам: А — без присадок; Б — с антиокислителями и антикоррозионными присадками; В — с антиокислителями, антикоррозионными и противоизносными присадками.

-38

Листы 466, 467. Пластичные смазочные материалы. Пластичные смазочные материалы (ПСМ) состоят из жидкой основы (смазочное масло) и из загустителя (обычно мыла жирных кислот). Загуститель образует жесткий каркас, в ячейках которого удерживается жидкое масло. При небольших нагрузках они ведут себя как твердые тела — не растекаются, удерживаются на наклонных и даже вертикальных поверхностях. С увеличением скорости деформирования их вязкость резко снижается (определяющее свойство неньютоновских жидкостей); при снятии нагрузок их упругие свойства восстанавливаются.

Специфические свойства ПСМ определяют их преимущественное применение: в открытых или трудногерметизируемых узлах трения; с малым тепловыделением; работающих в широком диапазоне температур, нагрузок, скоростей; с ресурсным смазыванием; для длительной консервации. По назначению они делятся на антифрикционные, консервационные и уплотнительные. Для узлов трения общего назначения используют в основном антифрикционные ПСМ, наиболее распространенные марки которых и основные их показатели приведены в таблице.

Лист 468. Выбор масел для смазывания зубчатых передач.

Приведены ориентировочные рекомендации для целевого выбора масел для смазывания зубчатых передач общего назначения в зависимости от режима смазки и наиболее вероятного (ожидаемого) вида отказа. Окончательный выбор проводят экспериментальным путем и уточняют опытной эксплуатацией. Определяющим показателем эффективности действия смазочного материала является толщина масляного слоя в трущемся контакте, зависящая от линейной скорости, вязкости масла в зоне трения и геометрических параметров контактирующих поверхностей. При десятикратном превышении толщины масляного слоя величины (здесь Ra 1 и Ra 2 — средние арифметические отклонения профилей шероховатостей контактирующих поверхностей) практически наступает режим жидкостной смазки — наиболее благоприятный безызносный режим трения. При низких скоростях и высоких контактных давлениях или температурах обычно наблюдается наиболее неблагоприятный вид трения — трение масляных пленок, т. е. граничная смазка. Решающее значение в этих условиях играет липкость смазочного материала, т. е. способность образовывать прочные и относительно толстые (полимолекулярные) пленки, достигается в настоящее время в основном с помощью присадок. Полужидкостная смазка смешанный вид жидкостной и граничной смазки.

В зависимости от режима работы стальных зубчатых колес могут наблюдаться наиболее характерные виды отказов:

в тяжелонагруженном контакте, работающем при объемной

всреднеили легконагруженных передачах, в которых не обеспечена жидкостная смазка, неизбежно изнашивание от истирания рабочих поверхностей вершинами микронеровностей;

востальных случаях происходит или усталостное выкрашивание

Загрязнение смазочного масла абразивными частицами или продуктами изнашивания, старение масла, а также частые пуски

иостановки передач под нагрузкой повышают интенсивность истирания. Уменьшения истирания достигают совершенствованием герметизации передач, фильтрацией масла и воздуха, засасываемого во внутрь при остывании, и путем использования масел с противоизносными присадками. Вероятность возникновения заедания эффективно снижают противозадирными присадками. Однако оба эти вида присадок способны ослабить сопротивление контактной усталости

ипонизить ресурс передач.

Во избежание больших энергетических потерь в зубчатых передачах ограничивают вязкость смазочного масла в зависимости от комплексного параметра зоны трения (где — контактное напряжение но Герцу в МПа, г- окружная скорость в м/с),

учитывающего также увеличение толщины масляной пленки с возрастанием вязкости масла.

Периодичность смены масла устанавливают опытным путем: эксплуатация не подверженных истиранию передач в отапливемых незапыленных помещениях допускает смену масел через

10... 15 тыс. ч работы; при ухудшении условий работы и при отсутствии системати-

ческого контроля качества в процессе эксплуатации легированные масла меняют через 2500... 5000, нелегированные — в 2 . . . 3 раза чаще.

Изложенные рекомендации даны для закрытых передач и узлов трения, в достаточной степени хорошо защищенных от внешней среды.

По сравнению с базовыми стоимость современных легированных масел выше. Но их применение оправдывает более высокая эффективность и долговечность.

Лист 469. Выбор масел для смазывания передач и узлов трения.

Обоснование выбора масла для смазывания зубчатых передач, изложенное выше, в полной мере справедливо для других узлов трения с учетом специфики их работы. В передачах винт — гайка скольжения, в червячных и цепных передачах, а также в направляющих скольжения и смазываемых муфтах обычно наблюдается полужидкостная или граничная смазка. Поэтому для них применяют легированные масла с учетом практических рекомендаций. Особенно строго следует придерживаться приведенных рекомендаций по выбору масел при наличии в узлах трения цветных металлов, которые могут быть разрушены некоторыми поверхностно-акгив- ными присадками. При выборе вязкости масел следует также

учитывать наиболее целесообразный способ смазывания: капельное, погружением в масляную ванну, циркуляционное и

др.Лист 470. Смазывание погружением цилиндрических передач.

Для смазывания закрытых передач, в том числе зубчатых цилиндрических, целесообразно применять самую простую смазочную систему — погружением вращающихся деталей в залитое внутрь корпуса масло, т. е. в масляную ванну. Во избежание больших гидравлических потерь ограничивают параметр ( где - окружная скорость быстроходной детали;—кинематическая вяз-

кость масла при рабочей температуре), а также зазорымежду деталями с различной скоростью движения (рис. 1). Глубину погружения быстроходных элементов принимают минимальной, но с учетом понижения уровня масла от его разбрызгивания. Надежное смазывание

других узлов за счет разбрызгивания возможно при (рис. 3); при считают разбрызгивание недостаточным и прихо-

дится прибегать к вспомогательной шестерне (рис. 4) или маслоразбрызгивающему диску (рис. 2) и др. (см. также листы 465, 469, 470).

Масло, разбрызгиваемое во время работы, и масляный туман тре-буют обеспечения герметизации корпуса. Это обусловливает приме-нение герметиков для недеформируемых неподвижных стыков или упругих прокладок для неподвижных стыков, допускающих некоторое взаимное сближение под действием нормальных сил (см. лист 492). Для снижения расхода масла объем ванны принимают минимальным, а повышения противоокислительных свойств масла достигают соответ-ствующими присадками.

Лист 471. Смазывание конического зацепления. Изложенное выше в полной мере справедливо для смазывания конического зацепления. Для конического зацепления применяют преимущественно круговые зубья, отличающиеся повышенным скольжением и в связи с этим требующие для смазывания специальных масел (например, ТМ-5-18—см. лист 465); зубья колеса погружают в масляную ванну на полную длину (рис. 1). Обычно коническую шестерню располагают на валу консольно, что требует конструктивных мер для обильного смазывания дальнего конического подшипника (рис. 2). Для весьма быстроходных передач можно применять раздельное смазывание зубчатых колес (рис. 3) или смазывание кольцом (рис. 4). Допол-нительное корытце (рис. 3) заливается первоначально полностью, а во время работы оно пополняется за счет попадания брызг. Размеры плоскости зеркала масла в корытце назначают наиболь-шими и уточняют опытным путем. Установка штампованного зонтика на вертикальном валу конического колеса (рис. 4) существен-но снижает вероятность попадания продуктов изнашивания в ниж-нюю опору.

Лист 472. Смазывание погружением волновой зубчатой передачи.

Смазывание волновых зубчатых передач (ВЗГТ) при горизонтальной

оси редуктора выполняют в соответствии с рекомендациями для обычных зубчатых передач.

скорость; —кинематическая вязкость при рабочей температуре). Глубина погружения генератора в масляную ванну—до касания масла шариками гибкого подшипника. При более высоких значениях параметра выбирают другие способы (см. лист 476) или циркуляционное смазывание. Для предотвращения попадания масла в нижерасположенный электродвигатель на дне внутренней полости ВЗП установлен стакан, который с вращающимся генератором волн образует щелевое уплотнение (см. лист 499). Верхний край стакана на 10... 15 мм выше уровня масла.

Лист 473. Смазывание погружением червячного зацепления. От-

личительной особенностью смазывания червячной передачи является погружение нижнего червяка так, чтобы начальный цилиндр был полностью погружен в масляную ванну (рис. 1), или погружение впадин витков червяка на глубину до двух модулей зацепления для редуктора с вертикальным валом червячного колеса (рис. 2). В этом случае требуется повышенная надежность уплотнения вала червяка (см. лист 500), причем применение герметиков для неподвижных стыков является обязательным. Учитывая ограниченную частоту

обеспечивает надеж-ную изоляцию нижней опоры от попадания продуктов изнашивания (рис. 2); смазывание подшипников вертикального вала выполняется пластичным смазочным материалом, который удерживается в верх-ней опоре лабиринтным кольцом. При низком расположении верхней опоры, как показано на рис. 2, допустимо ее смазывание маслом для зацепления, неизбежно заполняющим чашу червячного колеса. В этом случае надобность в лабиринтном кольце отпадает. Общие элементы смазочных систем приведены на листах 477 и 478. Для обеспечения ресурса масла до 500 ч объемную температуру нелегиро-ванных масел ограничивают 95° С, а легированных—110° С при ресурсе до

2000 ч.

При большом тепловыделении помимо дополнительного оребре-ния корпуса применяют различные способы искусственного охлаждения или циркуляционное смазывание. Для смазывания малогабаритных червячных передач целесообразно применять антифрикционные ПСМ (см. листы 466 и 467).

Лист 474. Смазывание погружением редукторов с верхним рас-

положением червяка. Общие указания по системе смазывания даны в пояснениях к листу 473. Уровень масла при верхнем расположении червяка следует принимать по его касанию делительного цилиндра червяка (рис. 2). Объем масляной ванны следует принимать минимальным, назначая расстояния от вращающихся элементов зацепления до днища и стенок не более—толщина стенки

корпуса). Иногда для удобства слива отработанного масла можно применять односкатное дно без перелома (рис. 1). Для двухступен-