Редукторы червячного типа активно используются в машиностроении. Например, их часто применяют в монтаже машин, чтобы обеспечить бесшумную работу и возможность резкого изменения скорости

Такой тип редуктора нуждается в регулярном смазывании, без которого КПД устройства резко снизится, а само оно будет изнашиваться намного быстрее. Чтобы решить эту проблему, существуют специальные масла для червячных редукторов, призванные увеличить КПД агрегата и срок его службы.

Эффект смазывания редуктора

Масло для червячных редукторов позволяет улучшить работу прибора сразу по нескольким направлениям, среди которых:

• защита от излишнего трения, перепада температур и быстрого износа;
• увеличение КПД (передача мощности улучшается, так как потери из-за качественного смазывания снижены);
• продление срока службы редуктора.

Масло время от времени нужно менять. При долгом использовании оно теряет свои свойства, в нем образуются примеси, а смазочные возможности ухудшаются. При своевременной замене масла устройство прослужит Вам долгие годы и обеспечит отличную производительность.

Как выбрать масло

Выбор масла для червячных редукторов зависит от самого устройства и от его рабочих характеристик: температуры и интенсивности использования. На рынке существует множество масел для разных видов редукторов, которые различаются своими параметрами. К примеру, для низких температур подходят масла на синтетической основе, для более высоких – на минеральных. Среди минеральных масел также встречаются варианты, которые защитят редуктор от других агрессивных воздействий, например излишней влаги.

Наше предложение

Масла Klüber Lubrication отличаются высоким качеством, разнообразием ассортимента и эксплуатационных характеристик. Компания существует на рынке уже более 80 лет и заслужила признание как производитель смазочных материалов высокого качества и надежности. ООО «Клюбер Лубрикейшн» – единственный официальный представитель компании в России. Мы распространяем в РФ надежную немецкую продукцию, за качество которой ручается фирма-производитель.

На сегодняшний день червячные механизмы получили весьма широкое распространение, так как являются частью различных механизмов. Основное предназначение заключается в непосредственной передаче усилия от электрического двигателя к непосредственному исполнительному органу. Принцип работы, как правило, основан на взаимодействии двух или нескольких элементов, которые постоянно находятся в зацеплении. Слишком длительная эксплуатация под нагрузкой и низкий уровень масла в редукторе становятся причиной истирания основных элементов. Именно поэтому важно правильно подобрать масло для червячных редукторов и провести его своевременную замену.

Периодичность замены масла в редукторе

Довольно распространенным вопросом можно назвать то, как часто и зачем менять масло в редукторе. Большинство специалистов рекомендуют проводить замену в соответствии с отработанным ресурсом. Для автоматических коробок передач этот показатель составляет 30 тысяч километров, в случае механики показатель составляет 50 тысяч километров.

Замена проводится по нижеприведенным причинам:

1. Со временем из-за перегрева и другого воздействия основные свойства масла ухудшаются. Примером можно назвать снижение смазывающих свойств и многие другие моменты. Именно поэтому устройство не прослужит в течение длительного срока.
2. Естественный износ металлических изделий становится причиной, по которой в составе большое количество металлической стружки. Она становится причиной сильного нагрева по причине возникающего трения.
3. Ухудшение основных свойств смазки червячного механизма становится причиной перегрева и повышенного износа основных элементов.
4. Со временем количество смазывающего материала уменьшается естественным образом. При этом производители не рекомендуют проводить смешивание отработки с новым, так как это только снизит основных эксплуатационные характеристики.

Непосредственно сами технические масла являются жидкими нефтепродуктами с различного рода синтетическими веществами, как правило, необходимыми для разнообразных производственно-технических нужд. В промышленности же технические масла используются в первую очередь для правильной работы того или иного оборудования. Подразделяются же технические масла на масла смазочные и масляные смазочно-охлаждающие жидкости. Как правило, к смазочным маслам относятся такие типы масел, как турбинные типы масел, используемые для смазки различных турбинных подшипников, масла универсальные, предназначенные для специальных скользящих направляющих, которые имеют повышенную вязкость, судовые масла, предназначенные для проведения процесса, связанного с образованием эмульсии, масла компрессионного типа, применяемые обычно для глубокой очистки того или иного оборудования, а также масла, как правило, для всевозможных машинных и авиационных двигателей.

Отдельно хотелось бы рассказать про редукторные масла, которые существенно продлевают срок службы общепромышленных редукторов, а некоторых случаях позволяют сохранить уникальное оборудование, базирующееся на снятых с производства редукторах, таких, как РЦД-250 , РЦД-350 и РЦД-400 .

Обычно там, где использование разного рода смазочных масел непрактично, применяются те или иные консистентные смазки, которые в свою очередь являются так называемым полутвёрдым продуктом процесса диспергирования и дополнительной присадки в специальной жидкой смазке. Благодаря использованию непосредственно самой консистентной смазки осуществляется процедура доставки данной смазки в различные труднодоступные места, в которые по какой-либо причине не могут проникнуть смазочные масла. Такой вид смазки используется в червячных редукторах РЧН-180 , РЧП 180 или РЧУ-100 .

Говоря о специальных смазочно-охлаждающих жидкостях, следует отметить, что они, как правило, сочетают в себе свойства присущие стандартным охлаждающим жидкостям и тем или иным смазкам. Сами смазочно-охлаждающие жидкости при своём воздействии обеспечивают не только эффективный теплообмен, но ещё и защиту различных поверхностей от коррозии. Благодаря их особым свойствам, осуществляется довольно-таки глубокая очистка того или иного оборудования за сравнительно небольшой промежуток времени. Как правило, к смазочно-охлаждающим жидкостям относятся: разного рода чистые минеральные масла, имеющие в свою очередь органические соединения таких химических элементов как фосфор, хлор, а также сера, различные растворы концентрата в составе которого присутствуют поверхностно-активные вещества, сочетаемые в комплексе с полимерами, имеющими низкую молекулярность и специальные водные эмульсии в состав которых, как правило, входят минеральные масла и эмульгаторы с добавками.

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

	Червячная передача				Зубчатая передача
	d 1 , мм	n 1 , об/мин	γ,°	σ H , МПа	d 3 , мм	n 2 , об/мин	Н нв, МПа	Н Н V МПа
1	32	2900	7,125	190	80	360	230	236
2	54	2815	23,962	360	90	400	240	246
3	30	2860	21,801	250	140	410	250	257
4	36	2840	18,435	290	100	400	260	271
5	40	2910	8,130	280	60	360	270	285
6	32	2850	3,576	300	80	390	283	301
7	64	2880	14,036	290	100	360	230	236
8	84	2940	4,764	320	85	420	240	246
9	60	2810	11,310	300	95	400	235	241
10	42	2920	6,462	265	80	415	240	246
11	50	2940	15,945	280	100	365	250	257
12	40	2880	14,036	260	95	410	240	246
13	35	2945	26,565	250	75	365	235	241
14	55	2945	7,125	260	75	420	230	236
15	40	2840	5,711	300	110	405	230	236

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

Марка масла		Температура застывания, °C		Марка масла	Кинематическая вязкость υ·10 -6 , м 2 /с, при 50°C	Температура застывания, °C
Индустриальные (ГОСТ 20799-88)				Турбинные (ГОСТ 32-74)
И-8А	6–8	–20		Т 22	20–23	–15
И-12А	10–14	–30		Т 30	28–32	–10
И-20А	17–23	–15		Т 46	44–48	–10
И-25А	24–27	–15		Т 57	55–59	–
И-30А	28–33	–15		Авиационные (ГОСТ 21743-76)
И-40А	35–45	–15		МС–14	92	–30
И-50А	47–55	–20		МС–20	161	–18
И-70А	65–75	–10		МК–22	192,5	–14
И-100А	90–118	–10		МС–20С	–	–18

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.

Червячная передача представляет собой механизм для передачи вращения между валами посредством винта (червяка) и сопряженного с ним червячного колеса. Использование червячных передач - недорогой способ обеспечить высокие скорости одноступенчатых редукторов. Эти коробки передач выдерживают многочисленные запуски и остановки, изменяющиеся нагрузки и используются во многих типах оборудования пищевой промышленности.

Обычно в смесителях или упаковочных машинах червячные передачи размещаются глубоко внутри обрабатывающего оборудования, а в приводах конвейеров монтируются сверху, на весу. Такое расположение затрудняет доступ к ним при проведении техобслуживания. В результате червячные редукторы содержатся в неудовлетворительном состоянии, что приводит к повреждениям и преждевременному износу деталей привода.

С целью свести к минимуму саму необходимость в техобслуживании и связанные с этим затраты конструкторы разработали одноразовые коробки передач, которые заполняются стандартным полиальфаолефиновым (ПАО) маслом. Такие редукторы способны работать в течение 2000 часов. При непрерывной эксплуатации они требуют замены через каждые 12 недель.

Альтернативой замене коробок передач является использование синтетического редукторного масла с пищевым допуском . Оно обеспечивает отличную долговременную смазку при высоких и низких температурах, имеет низкую испаряемость и совместимо с оборудованием, рассчитанным на применение минеральных масел.

Известно, что основная деталь привода червячной передачи изготовлена из бронзы. Именно поэтому во избежание коррозии в формуле стандартного масла противозадирные присадки содержатся в минимальных количествах, а разделяющие свойства обеспечиваются лишь за счет масляной пленки высокой вязкости. Масло Molykote L-1146FM содержит противоизносную присадку на основе фосфора, которая не вызывает коррозии бронзовых деталей привода червячной передачи и отвечает требованиям к смазочным материалам с пищевым допуском. В отличие от материалов, полученных путем традиционных процессов перегонки, это синтетическое масло изготовлено за счет сочетания более мелких молекулярных «строительных блоков» в соответствии с заданными параметрами рабочих характеристик и с целью сведения к минимуму количества примесей.

Благодаря своей формуле синтетическое масло с пищевым допуском Molykote L-1146FM способствует снижению трения деталей коробки передач и, как результат, увеличению периода досмазывания.

Опыт использования Molykote L-1146FM на заводах пищевой промышленности доказал его эффективность: срок службы одноразовых коробок передач увеличился более чем в четыре раза, т.е. вместо 2000 часов стал составлять 9000.

Согласно положениям Управления по контролю за продуктами и лекарствами (США) масло с пищевым допуском Molykote L-1146FM одобрено для применения при возможности случайного прямого контакта с продуктами питания. Кроме того, оно отвечает требованиям Министерства сельского хозяйства США и может применяться на заводах по обработке мяса и птицекомбинатах.