Смазывание и охлаждение редукторов (тепловой расчет)

Смазывание редуктора чаще всего обеспечивается заливанием в картер (корпус) соответствующей сортности масла, которое перемешивается и разбрызгивается зубчатыми колесами. Иногда применяются специальные несиловые маслосмазываюшие шестерни или крыльчатки, если уровень масла слишком низок и не все силовые колеса могут взаимодействовать с масляной ванной.

Внутри верхней половины картера, если необходимо, делаются «масляные карманы», в которых за счет разбрызгивания скапливается масло, стекающее по отверстиям или желобкам в зоны зацепления колес, к подшипникам опор валов и т. п.

Заливка масла производится через одну из верхних крышек или заливную пробку. Для сообщения с атмосферой эта пробка часто совмещается с конструкцией сапуна (отдушины), последний может выполняться и отдельно. Отдушина необходима для выравнивания внутреннего давления вследствие образующихся паров масла при нагреве редуктора с атмосферным и предотвращения некоторого вакуума при охлаждении. Внутри сапуна делаются лабиринтные отверстия (или закладывается проволочная «канитель»), которые предохраняют от разбрызгивания масла. Выравнивание внешнего и внутреннего давления обеспечивает надежную работу (без подтеканий) уплотнительных про- .кладок, самоподжимных манжет и сальников валов. Для слива отработанного масла предусматривается сливное отверстие с пробкой в самой нижней части внутреннего объема. Если масляная ванна состоит из отсеков, то иногда приходится делать несколько сливных пробок.

Для контроля уровня масла делается масломерный жезл или шуп, маслоуказательное стекло или просто контрольное отверстие с пробкой. Количество заливаемого масла зависит от передаваемой мощности и должно составлять примерно 0,4−0,8 л на 1 кВт. Относительно большая норма (0,6…0,8 л) предусмотрена для маломощных редукторов (до 3…5 кВт). При этом уровень масла рассчитывается из условий окунания до 1/3 радиуса тихоходного колеса и двойной высоты зубьев быстроходных колес. Для ответственных, нагруженных редукторов может применяться и циркуляционное смазывание. В этом случае с одним из валов редуктора (чаще быстроходным или промежуточным) соединяется специальный масляный насос (шестеренчатый или плунжерный), подающий масло из ванны (зачастую через радиатор-охладитель) по специальным магистралям и внутренним каналам в области зацепления колес, к подшипникам опор и т. д. В случае принудительного смазывания и хорошей очистки фильтрами в циркуляционной схеме количество масла может быть существенно уменьшено.

В редукторах применяются различные сорта жидких масел: индустриальное, турбинное, трансмиссионное автотракторное, иногда цилиндровое для паровых машин. Вязкостные и температурные характеристики масел приводятся в справочниках. Выбранный сорт масла должен соответствовать конструктивным особенностям редуктора и рабочему температурному режиму.

Тепловой расчет редуктора делается на основе уравнения теплового баланса:

где К — коэффициент теплопередачи от стенок редуктора, зависящий от степени естественной циркуляции и запыленности воздуха, Вт/м²; К~ 12… 16(20); 5— поверхность охлаждения корпуса редуктора, включая 50…80% поверхностей ребер и бобышек, м²; /_м, /₀ — температуры соответственно масла и окружающей среды, °С; обычно t₀ = 20 °C; X — коэффициент учета отвода тепла через раму крепления редуктора; Х"0…0,3.

В расчете учитывается среднее значение передаваемой мощности УУ_ВШ, если режим работы редуктора переменный. При поверочном расчете обычно определяется температура, которая сравнивается с допустимой для данного сорта масла:

При проектировании определению подлежат другие показатели, например площадь, м²:

Ориентировочно подсчитав площадь боковых, торцовых и верхних частей редуктора 5_П0В, можно определить площадь оребрения.

Сомножителем 1/(0,5-*-0,6) учитывается, что лишь 50…60% площади ребер активно увеличивают поверхность охлаждения, которая входит в формулу поверочного расчета. В случае необходимости теплоотдача может быть повышена за счет установки вентилятора (обычно на быстроходном валу). Тогда коэффициент теплопередачи увеличивается за счет скорости потока воздуха у_о6д (Kyjv_o6a). Наконец, если требуется, то в циркуляционной системе смазывания предусматривается радиатор, площадь охлаждения которого должна обеспечивать надлежащий отвод тепла. Изложенная методика может быть распространена на другие виды передач.