Конструкции и расчет редукторов

От надежности и долговечности уплотнений зависит работоспособность подшипников. В подшипниковых узлах различные типы уплотнений применяют для предотвращения вытекания смазки из корпуса, в котором установлен подшипник, и возможности проникновения пыли, окалин, жидкостей и других посторонних веществ в подшипник. Утечка масла из корпуса подшипника ведет к лишнему расходу смазочных материалов, загрязнению оборудования и разрушению фундамента.

При работе редукторов в загрязненных средах твердые абразивные частицы, проникая в полость подшипника, смешиваются со смазкой и вызывают интенсивный износ деталей подшипников.

Так как подшипники в редукторах чаще смазывают жидким маслом, необходимо выбирать надежное уплотнение, препятствующее вытеканию масла из полости корпуса подшипника. На быстроходных валах следует применять уплотнения с отражательными кольцами.

Выбор уплотнения зависит от окружной скорости на шейке вала, способа подвода смазки и вида смазывания, температурного режима окружающей среды и конструктивных особенностей подшипникового узла.

В редукторах применяют войлочные, манжетные, кожаные, лабиринтные и комбинированные уплотнения. Войлочные, манжетные и кожаные уплотнения относятся к контактным уплотнениям, так как непосредственно обжимают валы. Вид уплотнения рекомендуется выбирать в зависимости от окружных скоростей на валу редуктора.

Для получения необходимой герметичности подшипникового узла манжетные уплотнения применяют и при более низких скоростях. Войлочные, манжетные и кожаные уплотнения могут быть установлены в узлах с температурой, не превышающей 80° С. Особенно чувствительны к повышению температуры кожаные уплотнения, которые растрескиваются и обугливаются, и манжетные, которые, размягчаясь, образуют на валу резиновую пленку. Войлочные уплотнения менее эффективны, однако некоторое время могут работать надежно, особенно при смазывании подшипников пластической смазкой.

На листе 22, рис. 1, показаны различные войлочные уплотнения. Уплотнения I и III применяют только при пластической смазке. Уплотнения II и IV поджимаются кольцом, чем достигается большая герметичность. В этом случае возможна периодическая смена войлока без разборки редуктора. При использовании уплотнения V регулируется сила нажатия войлочного кольца на вал, что увеличивает герметичность. Войлочные кольца VI автоматически подтягиваются пружиной, что создает дополнительное давление войлока на вал и улучшает уплотнение.

В зависимости от материала войлочные кольца делятся на три группы: А - из авиационного войлока, Б - из полугрубошерстного войлока и В - из грубошерстного войлока. Кольца из авиационного войлока применяют только в особо ответственных случаях.

В редукторах чаще применяют манжетные уплотнения (лист 22, рис. 2), выполненные из маслостойкой резины. Конструкцию и габаритные размеры манжетных уплотнений устанавливает ГОСТ 8752-79. Для лучшего поджатия уплотняющей поверхности манжеты к валу устанавливается пружина; при этом необходимо избегать пережатия, так как вал и подшипник могут перегреться и уплотнение выйдет из строя.

На быстроходных валах редукторов как при смазывании разбрызгиванием, так и при циркуляционном смазывании рекомендуется установка двух манжетных уплотнений (лист 22, рис. 3, 4, 5). При сборке и мон

таже двойного манжетного уплотнения между ними закладывают густую смазку. В более ответственных случаях для обеспечения длительной и надежной работы двойного манжетного уплотнения между манжетами периодически вводится густая смазка (лист 22, рис. 4), которая устраняет сухое трение между уплотняющей поверхностью манжеты и валом, исключает повышение температуры и износ вала.

Манжетное уплотнение устанавливается в неразъемную торцевую крышку и закрепляется в осевом направлении в канавке торцевой шайбой (лист 22, рис. 2, 3). Значительно реже манжетное уплотнение устанавливают в канавку разъемного корпуса (лист 22, рис. 6). Такие манжеты отличаются по форме от рассмотренных выше.

Чистоту обработки поверхностей шеек валов под манжетные уплотнения можно выбрать по табл. 19. Желательно также иметь повышенную твердость вала, что увеличивает срок службы манжеты.

Лабиринтное уплотнение представляет собой многократно чередующиеся, небольшие по величине осевые или радиальные зазоры между вращающимися и неподвижными деталями (лист 23, рис. 1). Эффективность лабиринтного уплотнения зависит от величины и числа зазоров. При использовании лабиринтных уплотнений на валах с жёсткой фиксацией, исключающей перемещения вдоль оси, осевые зазоры должны быть в пределах 1,5...4 мм, а радиальные — 0,5...1 мм.

Для лабиринтных уплотнений с радиальным расположением зазоров необходимы разъемные корпуса.

Уплотнение втулкой с зубцами (лис 23, рис. 2) применяют для предотвращения вытекания масла. Масло, попадая на зубцы, стекает в полость торцевой крышки и попадает в корпус подшипника через отверстие в нижней части крышки.

Для диаметров валов свыше 300 мм используют уплотнение, показанное на листе 23, рис. 3. В канавки торцевой крышки вставляются несколько медных или бронзовых колец с внутренней фаской. Между кольцами и шейкой вала делают зазор 0,5 мм. Острые концы колец препятствуют протеканию масла вдоль вала.

На листе 23, рис. 4 показано надежное уплотнение, применяемое при централизованном смазывании. Масло, поступая в подшипник, растекается по двум рядам роликов и с одной стороны выбрасывается в масляную ванну редуктора, а с другой — попадает в пространство между подшипником и уплотнением, отбивается фасонной шайбой и через выточку в торцевой крышке отводится вниз. Протеканию масла вдоль вала препятствуют лабиринтное и манжетное уплотнения.

Применение лабиринтных уплотнений не ограничивается температурой и высокими окружными скоростями. Бесконтактные уплотнения хорошо препятствуют вытеканию масла из полости подшипника, но не исключают попадания в него пыли.

При частоте вращения вала свыше 500 мин^-1 полости между подшипником и уплотнением могут переполняться маслом, что вызывает протекание масла через уплотнения и излишний нагрев подшипника. Поэтому канавки для стока масла надо располагать так, чтобы его уровень был не выше осей нижних роликов или шариков подшипников (лист 23, рис. 5). Для повышения надежности уплотнения со стороны подшипника устанавливают маслоотражательное кольцо (лист 23, рис. 6).

На листе 23, рис. 8 показано комбинированное уплотнение, состоящее из ряда деталей, отражающих масло и препятствующих проходу его по валу. Смазочные канавки в торцевой крышке заполняются через пресс-масленку пластичной смазкой, что также препятствует проходу масла по валу. На листе 23, рис. 7 приведено сочетание лабиринтного и манжетных уплотнений.

   

 

Конструкции и расчет редукторов › Установка подшипников качения › Уплотнения