Износ червячного редуктора

Капустин Владислав - Happy end - Пара Нормальных - Х-Фактор 5 - Кастинг в Донецке - 06.09.2014

 редуктор

Способ контроля износа червячной передачи редуктора

Авторы патента:

СОЛОДАРЬ ВИКТОР ЕФИМОВИЧ

ШЕПЕЛЕНКО БОРИС СТЕПАНОВИЧ

БОЙКО ЛЕОНИД СЕРГЕЕВИЧ

Изобретение относится к машиностроению. а именно к методам и средствам контроля зубчатых зацеплений. Цель изобретения - повышение точности путем учета осевого хода червяка при застопоренном червячном колесе. Это достигается тем, что одновременно определяют угловой ход червяка и осевой ход червяка и с учетом этих данных определяют износ червячной передачи редуктора без разборки. 4 ил.

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3986804/25-28 (22) 09,12,85 (46) 30,04.87, Бюл,¹ )б (71) Одесский политехнический институт (72) M,Ñ.Áåëÿåâ, А.A.Êëèìåíêî, В.Г.))аксимов, Л.С.Бойко, Б.С,Шепеленко и В,Е,Солодарь (53) 531.7)7,2:621,833(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 105473), кл. G 01 N 3/56, 1985, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ РЕДУКТОРА (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к методам и средствам контроля зубчатых зацеплений, Цель изобретения — повышение точности путем учета осевого хода червяка при застопоренном червячном колесе, Это достигается тем, что одновременно определяют угловой ход червяка и осевой ход червяка и с учетом этих данных определяют износ червячной передачи редуктора без разборки.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к методам и сред- ствам контроля зубчатых зацеплений, Цель изобретения — повышение точности путем учета осевого хода червяка при застопоренном червячном колесе.

На фиг.1 изображена конструктивная схема устройства для реализации предлагаемого способа контроля червячной передачи; на фиг,2 — то же, вид сверху; на фиг,3 — метрологическая схема определения углового хода червяка; на фиг.4 — метрологическая схема определения осевого хода червя15 ка, 19 2 ми винтами 14 механизма 12 ориентации источника 13 излучения (лазера).

Контроль установки осуществляется визуально, добив ая сь такого положения лазера, когда след прямого луча и отраженного от шкалы 15 отсчета совпадут, В случае рассогласования на прозрачной нониусной шкале 9 наблюдают след от прямого и отраженного лучей. Одновременно добиваются такого положения лазера, когда его луч пересекает продольную ось быстроходного вала передачи (фиг.3), при этом сохраняется нормальное положение луча относительно грани шкалы отсчета, чу устанавливают плоскость прозрачной нониусной шкалы 9. Фиксируют положение тихоходного вала передачи от проворота и осевого перемещения стопорным механизмом 17„

В держателе магнитной стойки 23 закреплен индикатор 22 перемещений часового типа. Шариковый наконечник

24 индикатора 22 касается торцовой поверхности червяка 16, Устройство для реализации способа контроля износа червячной передачи включает в себя основание 1, установленный на нем кронштейн 2, колонну

3, закрепленную в кронштейне 2, на наружной поверхности которой нанесена резьба, две скользящие муфты 4 и 5, расположенные на колонне 3, реечный механизм 6 с осью 7, связанные со скользящей муфтой 4, механизм 8 ориентации прозрачной нониусной шкалы 9, расположенный на реечном механизме 6, монтажную площадку 10 с осью 11, закрепленную на скользящей муфте 5, механизм 12 ориентации, источник 13 излучения (например, лазер), кинематически связанные с механизмом

8 ориентации посредством микрометрических винтов 14, призматическую шкалу 15 отсчета, устанавливаемую на червяке 16.

Кроме того, для пояснения работы устройства на чертежах изображены стопорный механизм 17, выполненный в виде двух разъемных полуколец 18, стягиваемых между собой болтами 19 и с корпусом 20 передачи — болтами 21, Индикатор 22, установлен в держателе магнитной стойки 23, Шариковый наконечник 24 индикатора 22 касается торцовой поверхности червяка 16, I

Способ реализуется следующим образом, 50

Включают источник 13 направленного света (лазер), Устанавливают лазер нормально к одной иэ граней шкалы 15 отсчета, Это достигается изменением положения базирующего узла на осно" ванин 1, перемещением скользящей муфты 5 вдоль колонны 3, изменением положения монтажной площадки 10 на оси II регулировкой микрометрическиУстанавливают плоскость нониусной шкалы 9 нормально лучу лазера (13), Контроль этой установки осуществляется визуально. Для этого на плоскость нониусной шкалы 9 укладывают плоско-параллельное зеркало (на фиг,1 не показано). Регулировочными винтами механизма 8 ориентации и реечного механизма 6 добиваются положения нониусной шкалы, при котором в зеркале наблюдается след одного луча. В случае рассогласования в плоскости зеркала наблюдается полоска многократно отраженных лучей, Зеркало удаляется, Стопорным механизмом 17 фиксируют тихоходный вал от проворота и осевого перемещения, для чего стягивают полукольца 18 болтами 19 на полумуфте тихоходного вала и болтами 21 прижимают полукольца 18 к корпусу 20 передачи. Процесс контроля износа червячных передач редукторов производится по схемам, показанным на фиг,3 и 4.

Лазер (13) устанавливают нормально к грани 15 отсчета, при этом луч лазера должен пересекать продольную ось червяка 16, затем нормально к луОпределяют мертвый ход передачи, для чего к червяку 16 прикладывают знакопеременный крутящий момент, при этом для каждого крайнего положения

Повышенный износ и заедание червячных передач

Повышенный износ и заедание червячных передач связаны с большими скоростями скольжения и неблагоприятным направлением скольжения относительно линии контакта.

Из теории смазки (см гл 16) известно, что наиболее благоприятным условием для образования жидкостного трения является перпендикулярное направление скорости скольжения (рис 9.8) к линии контакта (ψ = 90°) В этом

случае масло затягивается под тело А Между трущимися телами (А и Б) образуется непрерывный масляный слой; сухое трение металлов заменяется жидкое1ным При направлении скорости скольжения вдоль линии контакта (ψ —0) масляный слой в контактной зоне образоваться не может; здесь будет сухое и полусухое фение Чем меньше угол ψ, тем меньше возможность образования жидкостного трения

Последовательное расположение контактных линий (1, 2, 3 ) в процессе зацепления червячной пары показано на рис. 9 9. Там же показаны скорости скольжения, направление которых близко к направлению окружной скорости червяка [см рис. 96 и формулу (9 8)] В заштрихованной зоне направление i почти совпадает с направлением контактных линий; условия смазки здесь затруднены Полому при больших нагрузках в л ой зоне начинается заедание, которое распространяется на всю рабочую поверхность зуба.

Для предупреждения заедания ограничивают значения кон¬тактных напряжений и применяют специальные антифрикци¬онные пары материалов: червяк - сталь, колесо - бронза или чугун. Устранение заедания в червячных передачах не устраняет абразивного износа зубьев. Интенсивность износа зависит

также от величины контактных напряжений. Поэтому расчет по контактным напряжениям для червячных передач является основным. Расчет по напряжениям изгиба производится при этом как проверочный. Только при мелкомодульных колесах с большим числом зубьев (ζ2 > 100) напряжения изгиба могут оказаться решающими. Расчет по напряжениям изгиба выпол¬няют как основной для передач ручных приводов.

Расчет на прочность по контактным напряжениям. Основное уравнение (8.2)

применяют и для червячного зацепления. Для архимедовых червяков радиус кривизны витков червяка в осевом сечении Ρι=^λ При этом по формуле (8.9) с учетом уравнения (8.21) находим

Червячный мотор-редуктор

Бродский Лазарь Ефимович (RU)

Червячный мотор-редуктор (RU 2387896):

F16h2/16 - Передачи

Вледельцы патента:

износ

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Автомаш" (RU)

Изобретение относится к области холодильной техники и может быть использовано в пищевой промышленности, агропромышленном комплексе и в сельском хозяйстве, молочных фермах для вращения мешалок и пастеризационных установок от червячного редуктора. Червячный мотор-редуктор содержит асинхронный двигатель (1), муфту (2) с червяком (3), червячное колесо (4) с валом (5). Асинхронный двигатель (1), опорная стойка (11), фланец цилиндрического стакана (8) закреплены на плите (10). Шарикоподшипники (6, 7), вал (5) закреплены внутри цилиндрического стакана (5). Червяк (3) своими полуосями установлен в бронзовую втулку (12) и муфту (2), заштифтованную на полуось червяка и вал электродвигателя. Муфта (2) выполнена из резинометаллокортового рукава. Такое выполнение редуктора не требует изготовления сложных корпусных деталей, координатно-расточных работ, дополнительных подшипников, упрощается сборка и регулировка червячной пары с асинхронным приводным электродвигателем. 2 ил.

Изобретение предназначено для понижения скорости вращения асинхронных электродвигателей в десятки раз с приведением ее до оптимальной частоты перемешивания жидкостей и сыпучих материалов в микробиологической, пищевой, фармацевтической и химической промышленности. Оно может быть использовано преимущественно для вращения мешалок при охлаждении, хранении, пастеризации молока в резервуарах-охладителях и пастеризаторах, что обеспечивает гомогенизацию всего объема, препятствует расслоению, выделению жира на стенках и способствует теплосъему (холодосъему) со стороны контактирующих поверхностей.

Известны червячные мотор-редукторы, предназначенные, в частности, для вращения мешалок резервуаров-охладителей молока [1, 2, 3, 4]. Они содержат асинхронный электродвигатель мощностью 120…250 Вт с фланцевым креплением, связанный через муфту с червяком, закрепленным в корпусе на двух шарикоподшипниках, а также червячное колесо, связанное шпонкой с выходным валом, расположенное между двух шарикоподшипников, также закрепленных в корпусе. Ось червяка и выходного вала располагаются под 90° друг относительно друга. Передаточное отношение червячной пары выбирается обычно i=40, а частота вращения асинхронного двигателя (при u=380 В, f=50 Гц) выбирается n1 =950 об/мин либо n1 =1380 об/мин. Соответственно мешалка, устанавливаемая на выходной вал, вращается с оптимальной скоростью n2 =25 об/мин либо n2 =35 об/мин. Недостатком таких мотор-редукторов является трудоемкость и технологическая сложность изготовления, определяющая высокую цену. Корпус редуктора обычно выполняется литьем под давлением, расточка корпуса под два подшипника червяка и два подшипника червячного колеса выполняются с допуском δ=0,01÷0,02 мм на координаторно-расточных станках для минимизации люфта (зазора между червяком и червячным колесом) и повышения ресурса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению (прототипом) является чешский мотор-редуктор MRT-30 с асинхронным электродвигателем АИР56А4, мощностью N=0,12 кВт, с частотой вращения выходного вала n2 =35 об/мин, редукцией i=40, представленный на веб-сайте Московского насосного завода №1: www.mnzl.ru.

Этот червячный мотор-редуктор с полым входным валом (муфтой) червяка содержит асинхронный фланцевый электродвигатель, закрепленный на ответном фланце корпуса редуктора. Червяк установлен на двух шарикоподшипниках, помещенных в расточку корпуса. Бронзовое червячное колесо с выходным полым валом расположено также между двух шарикоподшипников, закрепленных в соответствующих расточках корпуса под прямым углом относительно входной оси червяка. Для удержания жидкой смазки оси выходного вала и полого входного вала уплотняются соответствующими сальниковыми эластичными манжетами. Корпус изготовлен методом точного литья под давлением. Минимальный люфт червячной пары δ=0,1 мм обеспечивается расточкой посадочных диаметров четырех шарикоподшипников и фланца корпуса на координаторно-расточных станках с минимальным допуском Δ=0,01…0,02 мм, что обеспечивает большой ресурс. При всех преимуществах основным недостатком прототипа является сложность конструкции, высокая трудоемкость изготовления и соответствующая цена. В конструкции используется шесть шарикоподшипников: два - на роторе электродвигателя, два - соосно - на червяке и два - на полом выходном валу. При монтаже мотор-редуктора (прототипа) в молочные холодильные установки выходной вал с мешалкой со скоростью 35 об/мин располагается вертикально, а ось электродвигателя - горизонтально. Поэтому на опорном фланце мотор-редуктора электродвигатель установлен консольно, что ослабляет конструкцию при транспортной тряске и требует дополнительных опор.

Целью изобретения является упрощение конструкции, удешевление технологии и снижение цены для реализации привода вращения мешалки молочных холодильных установок. С этой целью в червячный мотор-редуктор, содержащий асинхронный электродвигатель, связанный через муфту с червяком, червячное колесо с валом, установленным под прямым углом к оси червяка в двух шарикоподшипниках, согласно изобретению введены цилиндрический стакан с фланцем, плита и опорная стойка с бронзовой втулкой, причем фланец стакана, асинхронный электродвигатель и опорная стойка закреплены на плите, шарикоподшипники с валом - внутри стакана, червячное колесо - на валу над стаканом, а червяк своими полуосями установлен в бронзовую втулку и муфту, закрепленную на полуось червяка и вал электродвигателя, при этом муфта выполнена из резинометаллокортового рукава. Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показан сборочный чертеж, а на фиг.2 - чертеж общего вида. Червячный мотор-редуктор (фиг.1, 2) содержит асинхронный трехфазный электродвигатель 1 с креплением «лапы», связанный через муфту 2 с червяком 3, червячное колесо 4 с валом 5, установленным под прямым углом к оси червяка 3 в двух шарикоподшипниках 6 и 7. Шарикоподшипники 6 и 7 размещены внутри цилиндрического стакана 8, закрепленного четырьмя болтами 9 на плите 10. К плите приварена опорная стойка 11 с бронзовой втулкой 12. Также к плите 10 привернуты четырьмя болтами 13 «лапы» 14 асинхронногто электродвигателя 1. Червячное колесо 4 закреплено на выходном валу 5 болтом 15 над стаканом 8. Червяк 3 своими полуосями установлен в бронзовую втулку 12 и муфту 2, закрепленную на полуоси червяка 3 штифтом 16 и на валу электродвигателя штифтом 17. Муфта 2 выполнена из резинометаллокортового рукава высокого давления с металлической оплеткой ГОСТ6286-73 с наружным диаметром ⌀Н =22 мм, внутренним диаметром ⌀В =10 мм и двойной армирующей внутренней стальной оплеткой. Диаметр вала электродвигателя 1 АИР 56А4 и полуосей червяка 3 составляет ⌀11 мм, что обеспечивает натяг δ=1 мм при установке муфты 12 благодаря податливости резины. Внутренний диаметр бронзовой втулки 12, запрессованной в стойку 11, составляет 11,2 мм. Это обеспечивает свободное вращение червяка 3 с зазором δ=0,2 мм. Шарикоподшипники 6 и 7 удерживаются в стакане 8 стопорным кольцом 18. Отверстия в лапах 14 асинхронного электродвигателя 1 на Δ=1,5 мм больше диаметров болтов 13, благодаря чему имеется возможность плоскопараллельного смещения асинхронного электродвигателя 1 относительно плиты 10 в пределах Δ. При регулировке червячного мотор-редуктора ослабляются болты 13 крепления лап 14, и перемещением электродвигателя 1 с муфтой 2 и полуосью червяка 3 в пределах Δ=1,5 мм выбирается зазор в зацеплении между червяком 3 и червячным колесом 4 до 0,1 мм. Червяк 3 и червячное колесо 4 изготовлены из стали 40Х с закалкой до твердости HRC=48 единиц, что обеспечивает большой ресурс. Параметры червячной пары: модуль m=1,75 мм, наружный диаметр червяка ⌀4 =22 мм, наружный диаметр червячного колеса ⌀К =70 мм, передаточное отношение i=40. При монтаже на резервуар молочной холодильной установки ось электродвигателя, червяка и плита 10 располагаются в горизонтальной плоскости, плита закрепляется сверху на внутренней полости резервуара, проем под мотор-редуктор в наружной облицовке закрыт герметичным пылевлагозащищенным кожухом (колпаком). Снизу изнутри резервуара на вал 5, проходящий через отверстие в резервуаре, устанавливается труба с лопастями мешалки (на фиг.1, 2 не показаны). Консистентная смазка наносится на червяк 3, червячное колесо 4 и в зазор бронзовой втулки 12.

Работает червячный мотор-редуктор следующим образом. При подаче трехфазного напряжения 380 В × 50 Гц начинает вращаться вал электродвигателя 1 со скоростью 1410 об/мин, приводящий во вращение через гибкую резинометаллокортовую муфту 2 червяк 3. Червячное колесо 4, находящееся в зацеплении с червяком 3, через вал 5 приводит во вращение мешалку с оптимальной скоростью 35,5 об/мин. Несоосности червяка 3 и вала электродвигателя 1 при вращении компенсируются податливостью материала муфты 2, натяг которой δ=1 мм в сочетании со штифтами 16, 17 и прочностью металлокорта с запасом обеспечивает передачу крутящего момента. Податливость муфты 2 с учетом выборки зазора в червячном зацеплении при регулировке и затяжке крепежных болтов 13 электродвигателя 1 играет роль фактически люфтовыбирающей пружины, которая исключает заклинивание, уменьшает зазор и износ червячной пары, а также компенсирует зазор в бронзовой втулке 12. Высокая твердость червяка 3 и червячного колеса 4, а также достаточно большой модуль m=1,75 мм уменьшают контактное давление в червячном зацеплении и практически исключают износ. Выходной вал 5 надежно закреплен в шарикоподшипниках 6, 7 №205, установленных в стакане 8, что с большим запасом выдерживает осевые и радиальные усилия мешалки при вращении в молоке. Стакан 8 простой конструкции получен обработкой на универсальном токарном станке и не требует особой технологии. Асинхронный элкектродвигатель 1 закреплен на плите 1 лапами 14, что исключает консоль (в отличие от прототипа) и повышает надежность при транспортной тряске.

Техническое обслуживание мотор-редуктора производится при снятом кожухе (колпаке) и заключается в нанесении консистентной смазки на червяк 3, червячное колесо 4 и бронзовую втулку 12 один раз в шесть месяцев.

Таким образом, предлагаемое изобретение фактически реализует бескорпусный редуктор, что позволяет вдвое уменьшить число шарикоподшипников в червячном редукторе, исключить самую сложную деталь - корпус с прецизионной расточкой, снизить трудоемкость изготовления и сборки, а также себестоимость изготовления в два раза.

Червячный мотор-редуктор, выполненный по описанной конструкции, внедрен в серийное производство молочных холодильных установок на предприятии ООО «НЛП «Автомаш» (г.Ковров) с января 2008 г.

Ресурсные испытания в режиме круглосуточного вращения при полной нагрузке в течение 12 месяцев показали практическое отсутствие износа и высокую надежность работы.

Библиографические данные

1. Мотор-редуктор MRT30, Московского насосного завода №1 с электродвигателем АИР 56 А4 с частотой вращения выходного вала n2 =35 об/мин, мощностью N=0,12 кВт, редукцией i=40. Веб-сайт: www.mnzl.ru

2. Мотор-редуктор 2МЧ-40, ООО «Техпривод» с асинхронным электродвигателем АИР 56 В4 с частотой вращения выходного вала n2 =35,5 об/мин, мощностью N=0,18 кВт, i=40. Веб-сайт: www.tehprivod.ru

3. Установка непосредственного охлаждения молока УНОМ-2000: 0,25 кВт, 36 об/мин ЗАО ПК «Ярославич». Веб-сайт: www.yartp.ru

4. Патент RU №2265322 от 16.10.2004 г. Молочная холодильная установка.

Червячный мотор-редуктор, содержащий асинхронный электродвигатель, связанный через муфту с червяком, червячное колесо с валом, установленным под прямым углом к оси червяка в двух шарикоподшипниках, отличающийся тем, что в него введены цилиндрический стакан с фланцем, плита и опорная стойка с бронзовой втулкой, причем фланец стакана, асинхронный электродвигатель и опорная стойка закреплены на плите, шарикоподшипники с валом - внутри стакана, червячное колесо - на валу над стаканом, а червяк своими полуосями установлен в бронзовую втулку и муфту, заштифтованную на полуось червяка и вал электродвигателя, при этом муфта выполнена из резинометаллокортового рукава.

 червячное колесо опорная стойка

Теги: 

Рекомендуем также прочитать

Вентильный двигатель постоянного тока
Х1 - номер длины сердечника статора; 4 - число полюсов; Х2 - климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69: УХЛ, О;
Здравствуйте, форумчане
Линейный асинхронный электродвигатель ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсиих Соцмапметмчеекмх Республик и920976