盐城工学院 机械设计课程设计CAI |
三、减速器的润滑和密封
１．减速器的润滑
减速器中齿轮、蜗轮、蜗杆等传动件以及轴承在工作时都需要良好的润滑。
(1)齿轮和蜗杆传动的润滑
除少数低速(v<0.5m／s)小型减速器采用脂润滑外，绝大多数减速器的齿轮都采用油润滑。
对于圆周速度v≤12m／3的齿轮传动可采用浸油润滑。即将齿轮浸入油中，当齿轮回转时粘在其上的油液被带到啮合区进行润滑，同时油池的油被甩上箱壁，有助散热。为避免浸油润滑的搅油功耗太大及保证轮齿啮合区的充分润滑，传动件浸入油中的深度不宜太深或太浅，一般浸油深度以浸油齿轮的一个齿高为适度，速度高的还可浅些(约为0.7倍齿高左右)，但不应少于lOmm；锥齿轮则应将整个齿宽(至少是半个齿宽)浸入油中。对于多级传动，为使各级传动的大齿轮都能浸入油中，低速级大齿轮浸油深度可允许大一些，当其圆周速度v＝0.8～12m／s时，可达1/6齿轮分度圆半径；当v< 0.5～0．8m／s时，可达l/6～l／3的分度圆半径。如果为使高速级的大齿轮浸油深度约为一齿高而导致低速级大齿轮的浸油深度超过上述范围时，可采取下列措施：低速级大齿轮浸油深度仍约为一个齿高，可将高速级齿轮采用带油轮蘸油润滑，带油轮常用塑料制成，宽度约为其啮合齿轮宽度的1／3～1／2，浸油深度约为0.7个齿高，但不小于1Omm；也可把油池按高低速级隔开以及减速器箱体剖分面与底座倾斜。
蜗杆圆周速度v≤10m／s的蜗杆减速器可以采用浸油润滑。当蜗杆下置时,油面高度约为浸入蜗杆螺纹的牙高，但一般不应超过支承蜗杆的滚动轴承的最低滚珠中心，以免增加功耗。但如果因满足后者而使蜗杆未能浸入油中（或浸油深度不足）时，则可在蜗杆轴两侧分别装上溅油轮，使其浸入油中，旋转时将右甩到蜗杆端面上,而后流入啮合区进行润滑。当蜗杆在上时，蜗轮浸入油中，其浸入深度以一个齿高(或超过齿高不多)为宜。
对蜗杆减速器，当蜗杆圆周速度p≤4～5m／s时，建议蜗杆置于下方(下置式)；当v>5m／s时，建议蜗杆置于上方(上置式)。
浸油润滑的油池应保持一定的深度和贮油量。油池太浅易擞起箱底沉渣和油污。一般齿顶圆至油池底面的距离不应小于即30～50mm。为有利于散热，每传递lkW功率的需油量约为0.35～0.7L(大值用于粘度较高、传动功率较小时)。
当齿轮圆周速度v>12m/s或蜗杆圆周速度v>10m/s时，则不宜采用浸油润滑，因为粘在齿轮上的油会被离心力甩出而送不到啮合区，而且搅动太甚会使油温升高、油起泡和氧化等降低润滑性能。此时宜用喷油润滑，即利用油泵(压力约0.05～0.3MPa)借助管子将润滑油从喷嘴直接喷到啮合面上，喷油孔的距离应沿齿轮宽均匀分布。喷油润滑也常用于速度并不高但工作条件相当繁重的重型减速器中和需要大量润滑油进行冷却的减速器中。由于喷油润滑需要专门的管路、滤油器、冷却及油量调节装置，因而费用较贵。
齿轮减速器的润滑油粘度可按高速级齿轮的圆周速度v选取：v≤2．5m／s可选用中极压齿轮油N320；v>2．5m／s或循环润滑可选用中极压齿轮油N220。若工作环境温度低于0°C，使用润滑油须先加热到0°C以上。
蜗杆减速器的润滑油粘度可按滑动速度 
选择： 
可选用N680极压油； 
可选用N220极压油．蜗杆上置的，粘度应增大30%。
(2)轴承的润滑
减速器中的滚动轴承常用减速29内用于润滑齿轮(或蜗轮)的油来润滑，其常用的润滑方式有：
① 飞溅润滑
减速器中只要有一个浸油齿轮的圆周速度v≥1.5～2m／s，即可采用飞溅润滑。当v>3m／s时，飞溅的油可形成油雾并能直接溅入轴承室。有时由于圆周速度尚不够大或油的粘度较大，不易形成油雾，此时为使润滑可靠，常在箱座接合面上制出输油沟，让溅到箱盖内壁上的油汇集在油沟内，而后流入轴承室进行润滑．在箱盖内壁与其接合面相接触处制出倒棱，以便于油液流入油沟。在难以设置输油沟汇集油雾进入轴承室时，亦有采用引油道润滑或导油槽润滑。
②刮板润滑
当浸油齿轮的圆周速度v<1.5～2m／s时，油飞溅不起来；下置式蜗杆的圆周速度即使大于2m／s,但因蜗杆的位置太低、且与蜗轮轴线成空间垂直交错，飞溅的油难以进入蜗轮轴轴承室。此时可采用刮板润滑。利用刮油板将油从蜗轮轮缘端面刮下后经输油沟流入蜗轮轴轴承。刮板润滑装置中，刮油板与轮缘之间应保持一定的间隙(约0.5mm)，因而轮缘端面跳动和轴的轴向窜动也应加以限制。
③浸油润滑
下置式蜗杆的轴承常浸在油中润滑。如前所述，此时油面一般不应高于轴承最下面滚动体的中心。
减速器中当浸油齿轮的圆周速度太低难以飞醋形成油雾，或难以导入轴承，或难以使轴承浸油润滑时，可采用润滑脂润滑。润滑脂通常在装配时填入轴承室，其装填量一般不超过轴承室空间的1／3～1／2，以后每年添加1～2次。采用脂润滑时，一般应在轴承室内侧设置封油环或其他内部密封装置，以免油池中的油进入轴承室稀释润滑脂。
脂润滑轴承在低速、工作温度70°C以下时可选钙基脂，较高温度时选钠基脂或钙钠基脂,dn值(d为轴颈直径，mm；n为工作转速，r／rain)高(>40000mm·r／min)或负荷工况复杂时可选用二硫化钼锂基脂，潮湿环境可采用铝基脂或钡基脂而不宜选用遇水分解的钠基脂。
如果减速器采用滑动轴承，由于传动用油的粘度太高不能旋盖式油杯在其中使用，而需采用独自的润滑系统．这时应根据滑动轴承的受载情况、滑动速度等工作条件选择合适的润滑方法和油液。
2．减速器的密封
减速器需要密封的部位一般有轴伸出处、轴承室内侧、箱体接合面和轴承盖、检查孔和排油孔接合面等处。
(1)轴伸出处的密封
①毡圈式密封
利用矩形截面的毛毡圈嵌入梯形槽中所产生的对轴的压紧作用，获得防止润滑油漏出和外界杂质、灰尘等侵入轴承室的密封效果。用压板压在毛毡圈上，便于调整径向密封力和更换毡圈。毡圈式密封简单、价廉，但对轴颈接触面的摩擦较严重，主要用于脂润滑以及密封处轴颈圆周速度较低(一般不超过4～5m／s)的油润滑。
②皮碗式密封
利用断面形状为J形的密封圈唇形结构部分的弹性和螺旋弹簧圈的扣紧力，使唇形部分紧贴轴表面而起密封作用．密封圈内装有金属骨架，靠外围与孔的配合实现轴向固定；无骨架式密封田，使用时必须轴向固定。
密封圈两侧的密封效果不同。如果主要是为了封油，密封唇应对着轴承；如果主要是为了防止外物侵入，则密封唇应背着轴承；若要同时具备防漏和防尘能力，最好使用两个反向安置的密封圈。
皮碗式密封工作可靠，密封性能好，便于安装和更换，可用于油润滑和脂润滑，对精车的轴颈，圆周速度v≤10m／s；对磨光的轴颈v≤15m／s。
③间隙式密封
间隙式密封装置结构简单、轴颈圆周速度一般并无特定限制，但密封不够可靠，适用于脂润滑、油润滑且上作环境清洁的轴承。
④离心式密封
在轴上安装甩油环以及在轴上开出沟槽、利用离心力把欲向外流失的油沿径向甩开而流回。这种结构常和间隙式密封联合，只适用于圆周速度v≥5m／s的油润滑。
⑤迷宫式密封
利用转动元件与固定元件间所构成的曲折、狭小缝隙及缝隙内充满油脂实现密迷宫式密封对油润滑和脂润滑均同样有效，但结构较复杂，适用于高速。
(2)箱盖与箱座接合面的密封
在箱盖与箱座接合面上涂密封胶密封最为普遍，也有在箱座接合面上同时开回油沟，让渗入接合面间的油通过回油沟及回油道流回箱内油池以增加密封效果。
(3)其他部位的密封
检查孔盖板、排油螺塞、油标与箱体的接合面间均需加纸封油垫或皮封油圈。螺钉式轴承端盖与箱体之间需加密封垫片，嵌入式轴承端盖与箱体间常用O形橡胶密封圈密封防漏。