Уплотнительные устройства в редукторе

Серьезное внимание при конструировании редуктора должно быть уделено герметичности конструкции. Известно, что добиться полной герметичности редуктора, имеющего выходные концы, нельзя (только в специальных волновых редукторах можно обеспечить абсолютную герметичность). Однако выбрав оптимальный вид уплотнения редуктора, существенно снижают утечки, которые могут влиять на работоспособность установок, в которых использованы редукторы, и самих редукторов. Так, в приводах, используемых в технологических линиях, например, пищевой и мукомольной промышленности, вытекающее может попасть в перерабатываемые продукты и вызвать их порчу. В то же время при уровне масла в редукторе ниже допустимого возможен выход из строя самого редуктора (интенсивный износ зубьев колеса, перегрев пары, заклинивание подшипников червяка и т. д.).

Источниками утечек в редукторах, являются, как правило, разъемы по плоскостям прилегания невращающихся деталей и выходные концы валов. Разъемы по плоскостям прилегания, например, между подшипниковыми, смотровыми крышками и корпусами, между спускными (заливными) пробками и корпусом уплотняют резиновыми, кожаными или паронитовыми прокладками. В отдельных случаях разъемы крышек с корпусами уплотняют круглыми резиновыми кольцами, устанавливаемыми на цилиндрической или торцевой части крышек. Установка колец на торцевой части крышек значительно эффективнее с позиции герметичности, но при этом материалоемкость больше.

Если корпус разъемный по оси колеса, то уплотнение по разъему можно выполнить лишь за счет плотного прижатия тщательно обработанных поверхностей, а в отдельных случаях залить такой разъем специальным лаком.

Другим источником утечек являются выходные концы валов. Для их герметизации используют три вида уплотняющих устройств (или их комбинации): контактные, щелевые и центробежные.

В контактных уплотнениях рабочая поверхность какого-либо неподвижного элемента трется по рабочей поверхности вращающегося вала. Такие уплотнения обеспечивают наибольшую герметичность и подразделяются па три типа: резинометаллические, в которых используют стандартные (по ГОСТ 8752—79) одно- или двухпоясковые резиновые манжеты, имеющие жесткий металлический каркас и пружину, поджимающую рабочую кромку к уплотняемой поверхности (4.18); Уплотнения первого и третьего типов применяют при скоростях от 0,4 до 12 м/с и главным образом при жидкой смазке, а второго типа — при консистентной смазке, а также для скоростей менее 0,4 м/с при жидкой смазке.

Обеспечивая хорошую герметичность, контактные уплотнения в то же время приводят к большим потерям па трение, поэтому их рекомендуют использовать на валах, находящихся непосредственно в масляной ванне. На герметичность и долговечность контактных уплотнений существенное влияние оказывает также состояние рабочей поверхности вала: твердость и шероховатость.

Результаты исследований, проведенных в последнее время, показали, что герметичность и долговечность резинометаллических уплотнений зависят не столько от микронеровностей металлической детали, сколько от ее микрорельефа. Чем этот рельеф более пологий, т. е. чем больше радиусы выступов и впадин поверхностей микрорельефа и чем больше расстояние между ними, тем лучше резина заполняет впадины, предотвращая вытекание масла, и тем меньше ее износ. Самые большие радиусы неровностей рабочих поверхностей валов, которые могут быть получены известными методами механической обработки (шлифованием, полированием, суперфинишной доводкой и др.), не превышают 60 мкм, расстояния между их выступами незначительны. Кроме того, неровности при таких способах обработки носят нерегулярный характер, т. е. имеют различную высоту и форму.