2.4. Примеры определения конструктивных размеров зубчатых и червячных колес двухступенчатых редукторов
2.4.1. Двухступенчатый цилиндрический редуктор
Схемы 01, 02, 03, 04
Быстроходная ступень.
Шестерню выполняют заодно с валом; ее размеры:
;
;
;
.
Принимают стандартное
значение
.
Колесо кованное, его размеры:
;
;
;
.
Диаметр ступицы стального колеса:
;
.
Длина ступицы:
;
.
Принимают согласно
условию
,
,
Толщина обода:
,
но не менее 8мм;
.
Принимают
Толщина диска:
колеса кованные
Принимают
Диаметр центровой окружности:
где
- внутренний диаметр обода;
;
;
.
Диаметр отверстий:
;
.
Принимают
Тихоходная ступень.
Шестерню выполняют насадной; ее размеры:
;
;
;
.
Принимают стандартное
значение
.
Колесо кованное, его размеры:
;
;
;
.
Диаметр ступицы стального колеса:
;
.
Длина ступицы:
;
.
Принимают
.
Толщина обода:
,
но не менее 8мм;
.
Принимают
Толщина диска:
колеса кованные
Принимают
Диаметр центровой окружности:
где
- внутренний диаметр обода;
;
;
.
Диаметр отверстий:
;
.
Принимают
а)
б)
Рис. 2.1. Цилиндрические зубчатые колеса
2.4.2. Двухступенчатый коническо-цилиндрический редуктор
Схема 05
Быстроходная ступень
Шестерню выполняют за одно целое с валом, её размеры
колесо кованное, его размеры
Диаметр ступицы
Длина ступицы
согласно условию
Принимают
Толщина обода
но не меньше
Принимают
Толщина диска
Принимают
Диаметр центровой окружности отверстий
где
– внутренний диаметр обода;
Диаметр отверстий
Принимают
Рис. 2.2. Коническое зубчатое колесо
Тихоходная ступень
Шестерню выполняют
насадной, её размеры
колесо кованное, его размеры
Диаметр ступицы стального колеса
Принимают
Длина ступицы
Принимают
Толщина обода
но не меньше
Принимают
Толщина диска
Принимают
Диаметр центровой окружности отверстий
где
– внутренний диаметр обода;
Диаметр отверстий
Принимают
2.4.3. Двухступенчатый червячно-цилиндрический редуктор
Схема 06
Быстроходная ступень.
Вал червяка выполнен, его размеры:
,
,
,
.
Червячное колесо составное. Диск из стали СТ-5. Обод изготовлен из бронзы ОЦС 6-6-3.
Конструктивные размеры:
,
,
,
,
.
Диаметр ступицы колеса:
,
Принимают
.
Длина ступицы колеса:
,
Так как
,
то принимают
.
Толщина диска:
,
Толщина обода диска колеса [4, c.74, рис. 4.12]:
,
Принимают
Толщина обода венца колеса
Диаметр винта:
,
Принимают
.
Длина винта:
,
Принимают
.
Рис. 2.3. Червячное колесо
Тихоходная ступень.
Шестерню выполняют насадной, её размеры:
,
,
.
Ширина шестерни:
Принимают
.
Колесо кованое, его размеры:
,
,
,
.
Диаметр ступицы колеса:
,
Принимают
.
Длина ступицы колеса:
,
Так как
,
то принимают
.
Толщина обода колеса:
,
Принимают
.
Толщина диска:
,
Диаметр центровой окружности:
,
где
- внутренний диаметр обода.
,
,
,
.
3. Конструктивные элементы корпусов редукторов
Корпусные детали являются составными частями редуктора и предназначаются для обеспечения правильного взаимного расположения сопряженных деталей редуктора, восприятия нагрузок, действующих в редукторе, защиты рабочих поверхностей зубчатых колес и подшипников от взвешенных инородных частиц окружающей среды, защиты масла от выброса его в окружающую среду при работе редуктора, отвода теплоты, а также для размещения масляной ванны (у редукторов с картерной смазкой).
Габаритные размеры корпусных деталей при компоновке редуктора в основном определяются типом, размерами и относительным расположением деталей передачи, системой смазки зацеплений и подшипниковых узлов.
Работоспособность кинематических пар (зубчатых зацеплений, подшипников и др.) зависит от жесткости корпусных деталей. Требуемая жесткость достигается за счет оптимальной формы и размеров корпустных деталей, а также за счет рационального использования ребер жесткости.
У большинства редукторов корпус выполняют разъемным. У цилиндрических, коническо-цилиндрических и червячных редукторов с расположением осей валов в горизонтальной плоскости может быть один разъем в плоскости осей валов. У многоступенчатых редукторов с осями валов в вертикальной плоскости (валы расположены горизонтально) может быть несколько разъемов (в горизонтальной и вертикальной плоскостях). Благодаря разъему в плоскости осей валов обеспечивается наиболее удобная сборка редуктора. Корпус может не иметь разъемов в плоскости осей валов. В этом случае сборку осуществляют вдоль осей (торцевая сборка) через предусмотренные отверстия на боковых стенках корпуса.
В большенстве корпусные детали получают методом литья, реже методом сварки (обычно при единичном производстве).
Для изготовления литых корпусных деталей широко используют чугун, сталь, а при ограничении массы изделия – легкие сплавы.
Корпусная деталь любого редуктора, несмотря на разнообразие форм и размеров, состоит из стенок ребер, бобышек, фланцев, приливов и других элементов.
Минимальная толщина стенки определяется условиями хорошего заполнения формы жидким металлом, Поэтому, чем больше размеры корпуса, тем больше толщина его стенок, Рекомендуемую минимальную толщину стенок определяют на основании опытных данных для отливок из чугуна и стали.
В практике
проектирования корпуса редукторов
толщину стенок
,
удовлетворяющую требованиям технологии
литья и необходимой жесткости корпуса,
определяют в зависимости от максимального
действующего вращательного момента на
тихоходном валу редуктора.
Корпусы современных редукторов очерчивают плоскими поверхностями, все выступающие элементы (бобышки подшипниковых гнезд, ребра жесткости) устраняют с наружных поверхностей и вводят внутрь корпуса, лапы подводят под болты крепления к основанию, чтобы не выступали за габариты корпуса, При такой конструкции корпус характеризуют большая жесткость и лучшие виброакустические свойства, повышенная прочность в местах расположения болтов крепления, уменьшение коробления при старении, возможности размещения большого объема масла, упрощение наружной очистки, удовлетворение современным требованиям технической эстетики.
Корпусные детали цилиндрического редуктора
Форма и размеры корпусных деталей определяются при компоновке редуктора.
Фланцы предусматривают в местах, предназначенных, для соединения корпуса и крышки редуктора и в местах присоединения корпуса редуктора к основанию рамы, и др.
Крепление крышки к корпусу редуктора производят болтами и винтами.
Корпусные детали при сборке перед расточкой отверстий для подшипников валов фиксируют относительно друг друга с помощью цилиндрических или конических штифтов. Отверстия различного назначения располагают в местах, удобных для механической обработки и легко доступных при эксплуатации редуктора.
В верхней части корпуса или его крышки предусматривают смотровое окно для контроля состояния рабочих поверхностей зубчатых колес. Размеры этих отверстий выбирают максимально возможными. Форма их может быть различной (чаще прямоугольной).
Устройства для подъема и транспортировки корпусных деталей представляют собой грузовые крюки, отлитые в виде ребер, проушины в ребрах и др.. Располагают их в верхних частях корпусных деталей, по возможности не увеличивая габаритные размеры редуктора.