Значение коэффициента безопасности и температурного коэффициента
Если рассмотрим конкретного рисунок расчетной схемы вала, то для данного случая на левой опоре:
;
Fa=Fa2.
На правой опоре:
.
В финальной стадии расчета должно получиться, что расчетная долговечность больше заданной по условиям проекта. Если она оказалась меньше заданной, то необходимо изменить серию подшипника на более тяжелую. Если расчетная долговечность получилась значительно больше заданной (до двукратной), то менять подшипник не следует. Стоимость подшипников в общей цене редуктора не превышает 2-3 %.
Ниже приводятся рекомендуемые схемы установки подшипников в редукторах для конкретного конструирования подшипниковых опор.
Рисунок 13
Вал-шестерня установлен на радиальных подшипниках (враспор).
Во
избежание защемления тел качения от
температурных деформаций предусматривают
зазор (а), превышающий тепловое удлинение
,
где а = 12*10-6
коэффициент линейного расширения стали
1/0С;
t0
– начальная температура вала и корпуса,
t1
– рабочая температура вала и корпуса,
I
- расстояние между опорами.
Рисунок 14
На рисунке 14 червячный вал установлен на двух конических роликоподшипниках; правый подшипник «плавающий» (радиальный однорядный). Более подробно схемы установки подшипников приведены в литературе.
Далее показаны наиболее распространенные схемы уплотнений подшипниковых узлов, базирующиеся на серийно выпускаемых уплотнительных элементах. Применение в курсовых проектах войлочных сальниковых уплотнений не рекомендуется. Размеры уплотнений приведены в литературе.
Рисунки 15-19
8.8. Смазывание редукторов
Смазывание зубчатых и червячных зацеплений и подшипников уменьшает потери на трение, предотвращает повышенный износ и нагрев деталей, а также предохраняет детали от коррозии. Снижение потерь на трение обеспечивает повышение КПД редуктора.
Рисунок 20 Редуктор с брызговиками
По способу подвода смазочного материала к зацеплению различают картерное и циркуляционное смазывание. Картерное смазывание осуществляется окунанием зубчатых и червячных колес (или червяков ) в масло, заливаемое внутрь корпуса. Это смазывание применяют при окружных скоростях в зацеплении зубчатых передач до v <12 м/с, в зацеплении червячных передач при окружной скорости червяка до v < 10 м/с. При большей скорости масло сбрасывается центробежной силой.
Зубчатые и червячные колеса погружают в масло на высоту зуба, а червяк (расположенный внизу) – на высоту витка, но не выше центра нижнего тела качения подшипника. Если условия нормальной работы подшипников не позволяют погружать червяк в масло, то применяют брызговики, забрасывающие масло на червячное колесо (рис. 20); в реверсивных передачах устанавливают два брызговика.
Зубья конических колес погружают в масло на всю длину. В многоступенчатых редукторах часто не удается погружать зубья всех колес в масло, т.к. для этого необходим очень высокий уровень масла, что может повлечь слишком большое погружение колеса тихоходной ступени и даже подшипников в масло. В этих случаях применяют смазочные шестерни или другие устройства. При v < 0,5 м/с колесо погружают в масло до 1/6 его радиуса. При смазывании окунанием объем масляной ванны редуктора принимают из расчета ~ 0,5-0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности.
В косозубых передачах масло выжимается зубьями в одну сторону, а в червячных редукторах червяк, погруженный в масло, гонит масло к подшипнику. В то и другом случае для предотвращения обильного забрасывания масла в подшипники устанавливают маслозащитные кольца.
Циркуляционное смазывание применяют при окружной скорости v > 8 м/с. Масло из картера или бака подается насосом в места смазывания по трубопроводу через сопла или при широких колесах через коллекторы как показано на рисунке 21. Возможна подача смазки, от централизованной смазочной системы, обслуживающей несколько агрегатов.
Назначение сорта масла зависит от контактного давления в зубьях и от окружной скорости колеса. С увеличением контактного давления масло должно обладать большей вязкостью; с увеличением окружной скорости вязкость масла должна быть выше.
Рисунок 21
Таблица 23