Масла для червячных. Червячная передача

Приветствую вас, уважаемые читатели!

Сегодня мы рассмотрим такой распространенный тип механизмов, как червячный редуктор, а также смазочные материалы для него. Очевидно, что в основе этого редуктора лежит червячная передача, особенности которой определяют ключевые свойства смазочных материалов для него.

Червячный редуктор предназначен, как любой редуктор, для преобразования частоты вращения и крутящего момента ведущего вала в соответствие характеристикам приводимого агрегата или машины.

Итак, червячная передача это передача с перекрещивающимися под прямым углом осями, образованная винтом, называемым червяком, и червячным колесом, представляющим разновидность косозубого цилиндрического зубчатого колеса. Собственно, и червяк тоже представляет собой зубчатую шестерню, но видоизменённую за счет большого угла наклона зуба до тела, напоминающего винт.

На рисунке 1 показана пара червяк-колесо, а на рисунке 2 – типичный мотор-редуктор, применяемый в приводах самого различного механического оборудования.

Рис.1 Червячная пара

Рис.2 Червячный мотор-редуктор

Перечислим особенности работы червячной передачи, определяющие требования к смазочным материалам:

1. повышенное трение и потери на трение,
2. высокие скорости скольжения в зацеплении,
3. повышенный износ,
4. опасность задира,
5. повышенный нагрев,
6. малые скорости вращения колеса,
7. применение бронзовых сплавов.

Смазочный материал для этих условий должен обладать следующими свойствами:

1. противоизносными и противозадирными,
2. минимальным гидравлическим трением,
3. обеспечивать отвод и рассеивание тепла,
4. создавать устойчивую смазочную пленку на трущихся поверхностях,
5. обеспечивать удаление из рабочей зоны продуктов износа,
6. не вызывать коррозию бронзовых сплавов.

Из всего этого следует, что смазочные материалы для червячных редукторов могут быть как жидкими, так и пластичными. Как правило, жидкие смазочные материалы – редукторные масла - применяются в червячных редукторах с постоянным режимом работы. Пластичным смазкам отдается предпочтение, когда передача работает в прерывистом или кратковременном режиме.

Преимуществами смазывания редукторов маслами являются отвод тепла и удаление продуктов износа из рабочей зоны, что актуально при работе в постоянном режиме передачи мощности. Кратковременный (прерывистый) режим работы редуктора определяет использование пластичных смазок, которые упрощают эксплуатацию и обслуживание редукторов, а также решают проблему утечек смазочного материала.

Рассмотрим более подробно пластичные смазки для червячных редукторов.

Способ смазывания редуктора окунанием червяка (колеса) в смазку или одноразовое смазывание определяют консистенцию пластичной смазки. Очевидно, что способ смазывания окунанием предполагает использование полужидких смазок с консистенцией 00-000 по NLGI. Одноразовое смазывание, напротив, требует от смазки более высокой консистенции от 0 до 2 по NLGI. Важны в этом случае хорошие адгезионные свойства, обусловливающие стабильную смазочную пленку и стойкость против выдавливания смазки.

Для преодоления повышенных потерь на трение, характерных для червячных передач, традиционно используются синтетические масла и смазки. Но, как известно, синтетика синтетике рознь. То, что подходит для редуктора с цилиндрическими передачами, может быть противопоказано для червячного. Так, прекрасно зарекомендовавшие себя полиальфаолефиновые (ПАО) синтетические масла отказываются смазывать передачи повышенного трения – червячные. Это обстоятельство обусловлено их плохим смачиванием металлических и, особенно, бронзовых поверхностей, а также относительно низкими трибологическими свойствами. Никакие технологические ухищрения, связанные с использованием специальных присадок, так и не сделали ПАО пригодными для червячных редукторов. Однако это относится только к высоконагруженным редукторам с червячными колесами с бронзовым зубчатым венцом.

Оптимальным решением вышеописанной проблемы является использование смазочных материалов на полиалкиленгликолевых (ПАГ) базовых маслах. Прекрасные смазочные и вязкостно-температурные свойства, сочетаемость со всеми металлами и сплавами, а также высокие антиокислительные свойства позволяют использовать масла и смазки на ПАГ в качестве пожизненных смазочных материалов.

Впрочем, не всё так идеально и с полиалкиленгликолями. Основным недостатком смазок на ПАГ является несовместимость с другими смазочными материалами. Для перехода на новую смазку требуется полная очистка и промывка редуктора от прежней смазки на ПАГ. Часто эта операция усложняет техническое обслуживание редукторного оборудования, но позволяет раз и навсегда перейти на более массовый и недорогой смазочный материал. Решение о переходе остаётся за механиком.

Новым словом на рынке пластичных смазок являются смазки, загущенные комплексом сульфоната кальция. Обусловленное особенностями загустителя, уникальное сочетание трибологических и высокотемпературных свойств, а также водостойкости и низких потерь на трение, характеризует эти смазки как лучшие для редукторов с полужидкой смазкой.

Вот пример современной смазки на комплексе сульфоната кальция от российской компании АРГО. Продукт называется .

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.

Редуктор – это механизм, предназначенный для передачи и преобразования вращающего момента вала. Редукторы различаются по скоростям вращения, передаточному числу, типу корпуса, типу механической передачи. Основными деталями редуктора являются шестерни различных размеров с разными передаточными числами, которые и обеспечивают изменение частот вращения.

Необходимость проектирование редукторов разных конструкций возникает из-за различных требований к эксплуатации механизмов и области их применения. Редукторы, используемые в промышленности, подчас вынуждены выдерживать нагрузки и высокие температуры до 200°С, например, в цехах горячей штамповки или на прокатных станах.

Смазка редуктора должна осуществляться через определённые сроки, а также после проведения ремонта отдельных частей механизма. В процессе эксплуатации редуктора нередко возникает необходимость замены шестерней или реставрации корпуса, а также очищение поверхности от коррозии.

ООО «НПП «МАПСОЛ» предлагает два усовершенствованных продукта, специально созданных для обслуживания редукторов со всеми видами зубчатого сцепления, с открытым или полузакрытым корпусом, работающих как в нормальных, так и в экстремальных условиях эксплуатации, - пластичную смазку «Мапсол-Р» и трансмиссионное масло «Мапсол-Транс-ойл».

Преимущества продукции «Мапсол»:

• Снижение трения и износа
• Увеличение времени между обслуживанием механизма
• Предотвращение заеданий
• Высокая несущая способность
• Хорошие вязкостные и противозадирные свойства
• Широкий диапазон температур

Смазка для червячного редуктора

Смазка для червячного редуктора подбирается, исходя из технических соответствий условий работы механизма и свойств смазочного материала. Основное отличие червячного редуктора – использование при передаче крутящего момента червячной передачи. Червяк – это особый винт трапецеидальной формы, который может быть цилиндрическим или глобоидным. Червячное колесо часто изготавливается из двух разных материалов (для зубьев и для сердцевины), что позволяет использовать червячные редукторы в механизмах, где требуется высокий крутящий момент при низких угловых скоростях.

Червячные редукторы работают в условиях сильного трения, поэтому правильный подбор смазочных материалов играет решающую роль при эксплуатировании механизма.

Редукторная смазка «Мапсол-Р» представляет собой загущенное нефтяное масло со специально подобранным присадочным комплексом, который обеспечивает высокие антифрикционные и противозадирные свойства, позволяя применять смазку в особо нагруженных узлах трения открытых шестерней и других частей редукторов промышленного назначения.

Смазка планетарного редуктора

Работа планетарного редуктора основана на механизме планетарной передачи, когда вращательное движение передаётся зубчатыми шестернями на подвижных осях вращения (сателлитами), соединённых с центральным колесом. Подвижное звено, на котором расположены сателлиты называется водилом. Оно жёстко фиксирует оси движущихся шестерён. Планетарные редукторы компактнее и меньше по массе, однако очень эффективны, поэтому широко используются в станкостроении, транспортном машиностроении, приборостроении, где механизмы порой испытывают большие температурные и физические нагрузки.

Основное назначение смазочных материалов – уменьшение трения между соприкасающимися поверхностями и увеличения срока службы детали. Смазка планетарного редуктора, наряду с этим, позволяет предотвращать задиры и заедания механизма, создаёт водоотталкивающую плёнку и не допускает попадание абразивных частиц на поверхность трения.

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.