Free Student HQ / FSHQ / "Штаб-Квартира свободного Студента"

Ротапринтный способ смазки

Это один из способов постепенной подачи в малых дозах твердой смазки в зону трения. Перенос смазки возможен уже при весьма малых нагрузках. Износ смазочных элементов может без ущерба для механизма во много раз превышать допустимый износ основных деталей, воспринимающих и передающих рабочую нагрузку. В итоге ресурс узлов существенно увеличивается. В зубчатых передачах роль смазывающего элемента выполняет специальная шестерня, находящаяся в зацеплении с рабочей. Смазывающая шестерня не воспринимает рабочей нагрузки и, изнашиваясь, обеспечивает перенос твердой смазки на поверхности трения силовых зубчатых пар. Конструктивно поджатие ротапринтной шестерни может быть выполнено двумя способами: радиальным способом (рис. 1, а), когда шестерня укрепляется на рычаге и пружиной прижимается к рабочей шестерне, и тангенциальным способом (рис. 1, б), когда смазывающая шестерня выполняется из двух половин и ее зубья с помощью пружин прижимаются к зубьям рабочей шестерни.

Экспериментальный сухой редуктор с ротапринтным способом смазки работал в вакууме 10(-7) — 10(-9) мм рт. ст. при температуре 20 — 250°С.

Характеристики смазывающих зубчатых колес: число зубьев 110; диаметр делительной окружности 66 мм.

В процессе экспериментов частота вращения на входе редуктора изменялась в пределах 1500 — 4500 об/мин; крутящий момент Мкр = 0,5 / 5,0 кгс*см; усилия поджатия смазывающей шестерни к рабочей Р = 0,05 / 3 кгс. При этом окружная скорость рабочих и смазывающих шестерен достигала 330 см/с, скорость скольжения в контакте зубьев 110 см/с; контактные напряжения для рабочих зубчатых колес достигали величины Pmax = 10 000 кгс/см². В качестве материалов для смазывающих зубчатых колес были выбраны ВАМК-1, ВАМК-21, ВАМК-22. Рабочие зубчатые колеса были выполнены из стали 20X13 твердостью HRC 48 — 51, модуль 0,6 мм, угол профиля α = 20°. Экспериментальная проверка и расчет необходимых мощностей для вращения ротапринтных зубчатых колес показали, что они весьма малы и составляли 1—2% от передаваемой мощности. Эффективность смазки при увеличении прижатия ротапринтных зубчатых колес в пределах 0,05 — 3 кгс существенно не изменялась, так как величина КПД редуктора оставалась постоянной. КПД редуктора с увеличением передаваемого момента и мощности возрастал в среднем с 45 до 90%. Износ смазывающей шестерни был пропорционален числу циклов нагружения и значительно возрастал с ростом радиальной нагрузки. Эксперименты показали, что для обеспечения ротапринтного способа смазки достаточно использовать малое усилие прижатия смазывающей шестерни исходя из условия сохранения зубчатого зацепления между смазывающей шестерней и рабочей. Определялась работоспособность шестерен, изготовленных из азотированного титана ВТ-14 без ротапринтной смазки. Во время проведения эксперимента вакуум рабочей камеры составлял 8 * 10(-6) мм рт. ст. и поддерживалась температура 110°С. Частота вращения редуктора 4000 об/мин, момент входа при этом 3,0 кгс-см. Редуктор проработал 3 ч 5 мин и был остановлен ввиду сильного заедания шестерен. Осмотр показал, что на рабочей и тыльной стороне зубьев зубчатых колес видны следы схватывания по всему рабочему участку. Во впадинах между зубьями обнаружены приваренные кусочки металла сопряженной шестерни. Наиболее опасным и характерным видом разрушения фрикционных поверхностей зубчатых пар в опытах было схватывание (заедание), проявляющееся на поверхностях в виде борозд, вырывов, раковин, следов пластически деформированного металла. Для выбранных материалов интенсивность заедания увеличивалась с ростом контактных давлений, скоростей, температур. Ресурс работы зубчатого редуктора в экспериментах ограничивался главным образом долговечностью смазывающей шестерни и случайным попаданием частиц — осколков смазывающего материала и продуктов износа в подшипники качения. Экспериментально было показано, что в отсутствие смазки при указанных выше условиях катастрофический выход из строя редуктора вследствие заедания шестерен из стали 20X13, закаленной до HRC 50, наступает через 2 — 3 ч. В то же время редуктор с ротапринтной смазкой мог работать более 100 ч. В зависимости от режима работы и материалов тел КПД редуктора мог изменяться в широком диапазоне — от 50 до 90%. Оптимальное усилие радиального прижатия ротапринтной шестерни из ВАМК-22 (в условиях работы редуктора) равнялось приблизительно 100 гс. Целесообразно использовать на каждый рабочий полюс зацепления как минимум одну смазывающую шестерню.

 

 

Сайт создан в 2012 г. © Все права на материалы сайта принадлежат его автору!
Копирование любых материалов сайта возможно только с разрешения автора и при указании ссылки на первоисточник.
Яндекс.Метрика