Выбор системы смазки и конструирование смазочных устройств

 

Жидкую смазку приме­няют в металлорежущих станках при всех числах оборотов. В металлорежущих станках преимущественно используются два типа систем смазки: последовательная и импульсная. Схема последовательной смазочной системы приведена на рис. 36.

 

 

Рис. 36. Последовательная система смазки:

І – ІV –питатели системы смазки

 

 

Работа системы смазки. Смазочная станция 1 с электрическим приводом, в состав которой входят ре­зервуар 2, реле уровня 3, регулятор давления 4, фильтр 5, манометр 6, вклю­чается по команде, вырабатываемой прибором управления 17. Масло подво­дится к центральному питателю 8, от него — к смазочным точкам и к питате­лям 13 и 16 второго каскада, а затем к питателям 15 третьего каскада. После того как каждый плунжер совершит по два рабочих хода, цикл работы питате­ля заканчивается. В этот момент в прибор управления 17 поступает сигналотдатчика циклов 7. Смазочная станция отключается, а прибор управления начи­нает отсчитывать время паузы. Основные конструктивные параметры питателей приведены на рис. 37 и 38.

 

 

Количество промежуточных секций	А	В

 

Рис. 37. Габаритные и присоединительные размеры питателей

последовательной смазочной системы

 

 

Для смазывания шпиндельных подшипников используют несколько способов жидкой смазки.

Примерные границы применимости (по параметру быстроходности подшипников) различных способов жидкой смазки приведены в табл. 18.

 

 

Испол-нение	H	L	L1	B

 

 

 

 

Испол-нение	H	H1	L	L1	L2	l	n
					− −
					−

 

Рис. 38. Габаритные и присоединительные размеры одноотводных

и многоотводных импульсных питателей

 

Таблица 18

Границы применимости способов смазки

Смазка погружением	d ´ n = 55 000 – 80 000 мм ´ об/мин
Смазка разбрызгиванием	d ´ n = 225 000 – 320 000 мм ´ об/мин
Циркуляционная смазка	d ´ n = 420 000 – 600 000 мм ´ об/мин
Капельная смазка	d ´ n = 280 000 – 400 000 мм ´ об/мин
Смазка масляным туманом	d ´ n = 550 000 – 800 000 мм ´ об/мин
Смазка вспрыскиванием	d ´ n = 750 000 – 1000 000 мм ´ об/мин

 

Циркуляционная смазка применяется в первую очередь для шпиндельных узлов, работающих при напряженных режимах (значительные числа оборотов, высокие нагрузки). Циркуляционная система смазки включает в себя систему охлаждения смазки. В большинстве станков система циркуляционной смазки − общая для шпинделя и коробок скоростей. Поскольку радиально-упорные подшипники (шариковые и ро­ликовые) производят насосное действие, смазку следует подавать в зону всасывания. При выходе смазки из нижнего подшипника она поступает в ванну с хорошим уплотнением.

Капельная смазка. Дозировка объема поступающей в подшип­ник смазки осуществляется с помощью игольчатых капельных или фитильных капельных масленок. При капельной смазке тепловыделение в подшипниках неве­лико и поэтому ее широко применяют для смазки цилиндророликовых подшипников шпиндельных узлов. При капельной смазке масло из подшипника обычно стекает в общую систему смазки станка и для смазки подшипников шпин­деля повторно не используется.

Смазка масляным туманом. Достоинства этой смазки заклю­чаются в том, что в подшипники подается малое количество смазки, осу­ществляется интенсивное охлаждение подшипника сжатым воз­духом, избыточное давление воздуха в подшипнике препятст­вует проникновению в подшипники внешнего загрязнения, подшипники постоянно и равномерно обеспечиваются смазкой. Масляный туман образуется с помощью специальных прибо­ров − туманообразователей.

Смазка впрыскиванием. Для смазки подшипников, работающих в особо напряженных условиях (очень высокие числа оборотов, высокие температуры), применяется смазка впрыскиванием.

Смазка подается в подшипникчерез три-четыре сопла, распо­ложенные по окружности подшипника в зазор между сепаратором и кольцом подшипника под давлением до 40 МПа. Масло впрыскивается периоди­чески; темп подачи масла устанавливается с помощью электро­магнитных дозаторов. Выбор вязкости масел для смазки шпиндельных узлов приведен в табл. 19.

Конструкции смазочных узлов приведены на рис. 39. Пример изображения смазочных устройств на чертежах приведен на рис. 40.

Таблица 19

Выбор вязкости масел для смазки шпиндельных узлов

Тип станка	Скоростной параметр d ´ nmax мм ´ об/мин	Вязкость в сантистоксах (сст)
Для подшипников особо легкой серии	Для подшипников легкой и средней серии
Шлифовальный	< 240 000 > 240 000	< 170 000 > 170 000	12 – 23 6 - 10
Токарный	< 80 000 > 80 000 > 240 000	< 55 000 > 55 000 > 170 000	24 – 55 17 – 32 12 - 23
Расточный	< 80 000 > 80 000	< 55 000 > 55 000	34 – 55 17 - 32
Фрезерный и сверлильный	< 160 000 > 160 000	< 110 000 > 110 000	17 – 32 12 - 23
Примечания: Для систем смазки шпиндельных узлов, общих с приводом, вязкость масла увеличивается в 1,5 – 2 раза. При смазке масляным туманом рекомендуется выбирать более вязкие масла.

 

 

 

 

 

Рис. 39. Варианты конструкции смазочных устройств, обеспечивающих:

а – циркуляционную смазку; б – смазку вспрыскиванием

 

 

 

Рис. 40. Изображение смазочных устройств на чертежах

В курсовом проекте смазочные устройства изображаются на чертеже развертки коробки скоростей.

 

Выбор посадок

 

На чертеже развертки коробки скоростей указываются присоединительные и посадочные размеры. Выбор посадок производится при разработке конструкции коробки в соответствии с условиями:

- наибольшие возможные интервалы допусков;

- большая точность должна быть у вала, так как растачивание отверстия представляет собой более сложную операцию;

- при наличии большого зазора высокая точность не требуется, и наоборот.

В табл. 20 приведены посадки, характерные для цилиндрических сопряжений в коробках скоростей.

Посадки подшипников качения. Посадку наружного кольца подшипника в корпус назначают в системе вала, а внутреннего кольца на вал – в системе отверстия. В зависимости от класса точности подшипников установлено обозначение полей допусков среднего диаметра d_m внутреннего кольца подшипника - L0, L6, L5, L4, L2, среднего диаметра D_m наружного кольца l 0, l 6, l 5, l 4, l 2. Выбор посадок колец определяется характером их нагружения (прил. 13).

Таблица 20

Основные сведения по применению посадок

Случаи использования	Вал	Отверстие
Н5	Н6	Н7	Н8	Н9
Примеры посадок с зазором
Точное центрирование Стаканы в подшипниках качения в станках и редукторах Распорные кольца Сменные колеса	h		-   - -	-   -	-   -	- -   -
Гарантированный небольшой зазор: шпиндели сверлильных станков передвижные блоки колес коробок скоростей	g	-	-	-	- -	- -
Легкоподвижные соединения при хорошей смазке Центрирование больших крышек	e	-   -	-   -		-	-
Большие скорости вращения и малые давления. Валы под уплотнение	c	-	-	-
Примеры переходных посадок
Близки к соединениям с зазором. Заменяют H6 / h5 для стабильности центрирования	js	-	-		-	-
Зазоры близки к нулю. Центрирование хорошее. Посадки шкивов, зубчатых колес, муфт с применением шпонок и штифтов	k	-	-		-	-
Статические и малые динамические нагрузки. Разборка редкая	m	-	-		-	-
Примеры посадок с натягом
Тонкостенные детали. Наибольшие нагрузки. Втулки скольжения	p	-	-		-	-
Без дополнительного крепления (концы валов) при небольших нагрузках	r	-	-		-	-
Средние и ударные нагрузки. Без дополнительных креплений. Блоки колес со шпонкой	s	-	-			-
Примечание. Цифры под отверстием относятся к букве и обозначают посадку на вал.

В прил. 14 на рис. 1 − 3 приведены посадки, характерные для шпоночных и шлицевых соединений.