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.

Использование редукторов червячного зацепления характерно для машин, имеющих особые требования по параметрам резкой смены скоростей и бесшумности привода. Но чтобы в значительной мере препятствовать снижению КПД, которое свойственно для таких зацеплений, рекомендуется использование специальных смазочных средств. Качественно масло для червячных редукторов позволяет защитить редуктор от таких потерь, которые порой могут составлять до 42% (более касается систем с повышенным передаточным отношением). Необходимость выбрать такое масло обоснована также следующими потребностями:

Уменьшение нагрева, получаемого от большого числа кинетической энергии в момент преобразования;

Предотвращение износа деталей во время самоторможения;

Улучшение передачи мощности;

Увеличение ресурса работы червячного редуктора;

Защита от износа от частой смены нагрузок.

Для достижения всех параметров, возникает необходимость подобрать наиболее подходящий состав смазочного материала, который позволит снизить уровень износа, в особенности при высоких рабочих темпах, свойственных для современного оборудования 2014-2016 годов выпуска.

Схемы и методы смазки зубчатых и червячных передач

На получение редуктором максимальной производительности, важен выбор схемы и способа осуществления смазки. В зависимости от типа используемого на предприятиях Харькова оборудования, или, например, эксплуатируемых в условиях частной практики приводных агрегатов в Днепропетровске, применяется конкретная схема смазки. Это способствует и облегчению хода механизмов особого расположения, и выполнению охладительной функции. Наиболее распространенными вариантами являются:

Смазка зацепляющихся зубьев происходит путем передачи осевшему количеству масла между зубцами. При этом корпус служит емкостью для данного состава, заполняющего пространство на высоту 2-3 зуба.

Второй метод - использование дополнительной шестерни, вращающейся на закрепленной в корпусе оси и сопрягаемой с одним из редукторных колес. Эту схему применяют при случае, когда ведомое колесо работает при скорости ниже 15 м/сек.

Метод применения насосной подачи, создаваемой принудительное давление. Здесь защитное покрытие стекает по внутренней поверхности редуктора и отводится маслоотводом. Данная схема предполагает точную подачу струи в место входа зубцов в зацепление, обеспечивая максимальную производительность.

Метод обработки узких колес предполагает наличие одиночных сопл. Здесь же возможен индивидуальное внесение смазочных средств в места зацепления.

В связи с этим, необходимость купить наиболее оптимальное и качественное масло под работу конкретного приводного механизма напрямую связана с значительных улучшением производительности каждого узла (вал, колеса, подшипники) и всего агрегата.

Какое масло заливать в червячный редуктор

При выборе масел, наиболее соответствующих вашему редуктору, учитываются, как минимум 2 фактора:

Температура окружающей среды, где эксплуатируется привод;

Эксплуатационный режим агрегата.

Учитывая температурный режим, то в условиях наиболее холодного климата, следует отдать предпочтение синтетическим материалам. Среди таковых, сайтом «сайт» выполняется продажа средств по типу: CA 2-100 и CA 2-100 Spray, обладающие стойкостью к резкому падению температуры и старению; имеющие универсальное применение в редукторах CA 2 series и другие, производства Kluberbio. При более высоких температурах, лучше подойдут масла на минеральных основах, по типу линейки GEM с модификацией 1-46...680 N, обладающие стойкостью к любым нагрузкам, в том числе на износ и воздействие влажной среды. Все предлагаемые нами смазочные средства прошли необходимые тесты и отвечают специальным требованиям по ряду свойств и уровню безопасности. Также, важен выбор по условиям эксплуатации, где следует обращать внимание на критерий нагрузки до появления задира (не менее 10-12 и т.д.).

Плюсы и минусы

При выборе смазывающих редукторные механизмы средств, обязательно учитываются плюсы и минусы каждого из них, которые определяет не столько стоимость, сколько технические преимущества. Так, выбор синтетических либо полусинтетических материалов преобладает:

высокой стабильностью при низкотемпературном режиме работы;

максимальным отсутствием образований;

повышенной противоизносной защитой;

высокой оптимизацией расхода топлива.

Но при этом, они не обладают таким количество модификаций за счет внесения специальных присадок, что свойственно минеральным маслам. Именно присадки способствуют очищению механизмов привода, увеличивают антикоррозийную защиту и отсрочивают износ. Высокое качество присадок продукции прайса «Евросмазки»значительно повышает и общие технические параметры самих масел.

Технические характеристики

При покупке оптом либо розничны количеством нужного средства смазки, важно также знать технические параметры, определяемые физико-механическими свойствами. При этом устанавливает характеристики на масла гост документация, определяющая:

индекс и класс вязкости каждого средства смазки;

температуру вспышки, которая не должна быть слишком низкой;

степень нагрузки (для масел Евросмазки - это показатель не ниже 10);

общая плотность и прочие.

Учитывая данные параметры, можно приобрести в Киеве необходимые масла на сайте «Евросмазки», для доставки которых нам необходимы от вас минимальное количество данных.

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 .

Чтобы повысить надежность червячных передач, предупредить вероятность заедания агрегата, снижения его КПД и разрушения зубчатых колес необходимо применять специализированное трансмиссионное масло высокой вязкости и ROXOL-RED - лучшая альтернатива. Оно формирует прочную масляную пленку, обладает уникальными температурно-вязкостными свойствами и способствует минимизации энергетических потерь, что в сочетании с объективно низкой стоимостью делает его наиболее перспективным смазочным материалом для различных отраслей промышленности и народного хозяйства.

Общее описание

ROXOL-RED представляет собой базовое минеральное масло с высоким индексом вязкости и легированное оригинальным комплексом антиокислительных, противозадирных и антикоррозионных присадок. Может применяться для обслуживания:

• тяжелонагруженных тихоходных редукторов;
• цилиндрических и глобоидных червячных передач;
• узлов трансмиссии легкового, грузового и специального транспорта.

Редукторное масло ROXOL-RED не токсично. Оно полностью прозрачно, инертно и согласно сертификации ХАССП может использоваться в оборудовании пищевого комплекса. Физико-химические свойства позволяют также применять его в условиях повышенных температур, вибраций и критических нагрузок.

Демонстрирует великолепную проникающую и смазывающую способность. Упорядочивает износ и предупреждает отслоение бронзы зуба червячного колеса на винте, также масла выполняют функцию отвода тепла от поверхности трения.

Основные функции и характеристики

ROXOL-RED предназначено для смазки и охлаждения деталей и узлов механических трансмиссий. Соответственно, в отличие от типовых антифрикционных материалов оно функционирует в режиме значительных пусковых сопротивлений, высоких давлений и повышенных температур. Такие условия применения жестко регламентировали необходимость улучшенных трибологических характеристик и эксплуатационных свойств.

Оригинальная формула смазочного материала обеспечила ему:

• высокую температуру вспышки;
• великолепные антифрикционные свойства;
• инертность к образованию шлама и продуктов распада;
• улучшенные показатели термоокислительной стабильности;
• работоспособность в широком интервале низких и высоких температур;
• стойкость к пенообразованию и трансформации в эмульгированное состояние;
• прецизионные противозадирные, антикоррозионные и противоизносные качества.

ROXOL-RED превосходно упорядочивает износ, исключает расслоения бронзовых и латунных сплавов, минимизирует неравномерную выработку фрагментов и предупреждает проявление питтинга. Многократно сокращает энергетические потери на трение, эффективно отводит тепло из контактной зоны, значительно снижает вибрационные колебания и ударные нагрузки. А также существенно минимизирует акустические характеристики работы червячных агрегатов, несмотря на то, что и они и так относятся к малошумным механизмам.

За счет высокой вязкости масло отлично удерживается в узле и формирует на металлических поверхностях ультратонкую пленку, весьма устойчивую к разрыву, сдвигу и вытеснению из зоны зацепления значительными силами и обладающую всеми трибологическими характеристиками, которые придают ей присадки. Благодаря этому ROXOL-RED исключает непосредственный контакт незащищенных материалов и отменно предупреждает задир зубчатых колес, возникновение заеданий и заклиниваний, повышение вязкости при снижении температуры происходит плавно и не вызывает роста нагрузки.

Минеральная основа в сочетании с присадками придали масляной пленке низкий порог застывания, великолепные противопиттинговые качества, отличные защитные свойства при контакте с влагой, соляным туманом, кислородом и водяными парами. Инертность к образованию шламовых отложений и высокий индекс вязкости обуславливают взаимочищение сопрягаемых поверхностей и эффективный отвод тепловой энергии. Прецизионная степень очистки базового масла и незначительное содержание продуктов распада способствуют минимальному пенообразованию.

В свою очередь, внесение ингибитора коррозии существенно тормозит развитие процессов окисления и многократно снижает появление агрессивных компонентов. Плотная пленка, формирующаяся ROXOL-RED, эффективно защищает от коррозии стальные и цветные сплавы с одновременным пассивированием металлов. Это особенно актуально для современного исполнения легкового и грузового автотранспорта, где все чаще используются инновационные материалы.

Сферы применения

Как трансмиссионное масло ROXOL-RED востребовано в пищевой отрасли, морском и речном судоходстве, сельском хозяйстве, строительном сегменте, горной и металлургической промышленности и автомобилестроении. Перечислить все механизмы и агрегаты, где его можно использовать, довольно сложно. Обозначим лишь наиболее частые варианты применения:

• червячные мотор-редукторы передвижения рольгангов, тележек, изложниц, грузоподъемных механизмов и агрегатов;
• червячные механические редукторы прессов, конвейеров, экструдеров, измельчителей, вентиляторов, грохотов;
• механические и автоматизированные приводы заслонок, задвижек, ворот, дверей;
• передачи центрифуг и палубной оснастки.

Смазочный материал продемонстрировал отличные технико-эксплуатационные свойства в условиях рыборазделочных сейнеров и плавбаз, в технологических транспортерах производственных цехов и на угольных шахтах и рудодобывающих комбинатах. В автомобильном и электротранспорте разной грузоподъемности и различного назначения его можно использоваться для рулевого управления, редукторов и узлов трансмиссии, главных передач ведущих валов, автоматических и механических коробок передач.

При этом не токсичность и прозрачность позволяют использовать ROXOL-RED:

• в поворотных приводах звукоотражающих экранов;
• в подъемниках читальных залов крупных библиотек;
• в механизмах управления шторами, занавесами и театральными декорациями.

Также, учитывая конструктивные особенности червячных редукторов, данный продукт подходит по своим универсальным физическим и реологическим свойствам для технического обслуживания подшипников и муфт, которые также являются важными конструктивными деталями червячных редукторов. Ключевой недостаток этих механизмов - невысокий КПД и чрезмерный нагрев контактных поверхностей зубчатых элементов. Использование трансмиссионного масла ROXOL-RED позволяет упразднить названые недостатки путем снижения потерь удельной мощности и эффективного отвода тепла, что дает возможность применять его не только в механизмах периодического действия, но и в агрегатах с повторно-кратковременным и длительным рабочим циклом.

Особенности применения

Для любого редуктора или трансмиссии масло - неотъемлемый элемент, непосредственно влияющий на функционирование и долговечность подшипников, деталей червячного зацепления и всего агрегата в целом. Соответственно, периодичность замены масла определяется картами смазки и используемой системой (окунание, разбрызгивание, масляной туман и поливание). Поэтому, заливая ROXOL-RED в червячный редуктор, следует четко придерживаться инструкций по эксплуатации и обслуживанию конкретного механизма, разработанных производителем.

При работе с маслом применение средств индивидуальной защиты - согласно отраслевым нормам. Использованная ветошь со следами смазочного материала утилизируется в соответствии с внутренними инструкциями и правилами пожарной безопасности.

Перспективность

В современной инжиниринговой инфраструктуре габариты узлов трансмиссии предельно минимизируются с сохранением высоким показателей передаваемой мощности, что приводит к значительному увеличению нагрузки на червячное зацепление и ужесточает требования к смазочным материалам. При разработке формулы масла ROXOL-RED уже учтены данные тенденции. Поэтому оно:

• демонстрирует отличную работоспособность в агрегатах с цилиндрическими, косозубыми, глобоидными, коническими зубчатыми шестеренками и червячными колесами;
• совместимо с большинством полимерных, резиновых, фторполимерных уплотнителей и сальников;
• предупреждает конструктивный износ и питтинговую коррозию на начальных стадиях.

Минеральная основа, высокая эффективность и доступная стоимость позволяют трансмиссионному маслу ROXOL-RED занять лидирующее положение в своем сегменте и стать превосходной альтернативой дорогостоящим импортным аналогам. Оно позволяет увеличить интервалы межсмазочных циклов, срок службы оборудования, стабильно в хранении и выдвигает к складской и транспортной логистике типовые требования.

Помимо масла ROXOL-RED с вязкостью 1100 сст, мы изготавливаем под заказ масла ROXOL-RED 460, ROXOL-RED 320 на основе полусинтетических масел.