4.2 Тепловой расчет редуктора

Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяют на нагрев.

Мощность на червяке :Р₁=Т₂₂/,

Где Т₂= 187Нм; ₂= 3,9рад/с; = 0,82

Р₁= 187 ^.3,9 / 0,82 =889 Вт

Температура нагрева масла без искусственного охлаждения

t_РАБ =(1-)Р₁/(к_ТА)+20⁰[t]раб,

где к_Т - коэффициент теплоотдачи, к_Т= 9…17 Вт./м град [2,с.31];

А- поверхность охлаждения корпуса, м²; поверхность охлаждения корпуса равна сумме поверхности всех его стенок, кроме поверхности дна, которой он крепится к плите или раме. [2, с. 30]

принимаем; А= 0,24 м²; [к_Т] = 17Вт/(м² _*⁰С)

t_РАБ= ⁰С [t]_РАБ= 95⁰С

4.3 Ориентировочный расчет валов редуктора и конструирование червяка и червячного колеса

При ориентировочном расчете диаметр d_в выходного конца ведущего вала рассчитывается из условия прочности на кручение по формуле:

Принимаем d_В1 =20мм.

Диаметр вала под подшипники определяют по формуле:

где f=1,6 мм [2, с. 37].

Диаметр вала под подшипник выбирают из стандартного ряда внутренних диаметров подшипников качения, принимаем 30 мм., т.к.этот диаметр должен быть кратен пяти.

Диаметр бурта под подшипник:

,

где r- радиус фаски подшипника, r = 1,0 мм [2. c. 37]

мм. Принимаем d_п1 =34 мм

Диаметр выходного конца ведомого вала при Т₂= 187Н·м

Принимаем d_в2= 32мм [2. c. 115]

Диаметр вала под подшипниками: d_n2=d_b2+4f₂,

где f₂ =2,5 мм [3,c.37];

d_n2= 32+4^.2,5 =42 мм; принимаем d_n2= 45 мм.

Диаметр вала под колесом:

d_K2=d_n2+ (5…10)=50 …55 мм; Принимаем d_K2= 52 мм

Диаметр бурта под колесо :

d_n2=d_n2+3,2r,

где r=1,6мм [1,c. 37]. d_n2= 52+3,2^.1,6= 60,32мм. Принимаем d_bп2= 62 мм.

Червяк выполнен за одно целое с валом (рис.5)

Рис.5 Эскиз червяка.

Червячное колесо составное, оно имеет зубчатый венец, ступицу (центр), обод и диск (рис.6). Зубчатый венец наплавлен на центр и удерживается на нем за счет усадочных напряжений, возникающих после остывания деталей.

Диаметр ступицы червячного колеса :

d_СТ2= (1,6 1,8)d_K2=(1,6 1,8)^.60=96…108 мм ; принимаем d_СТ2= 100 мм

Длина ступицы червячного колеса:

l_CT2= (1,21,8)d_K2= (1,21,8)60=72….. 108 мм; принимаем l_CT= 100 мм

Толщина обода:

Толщина диска:

С=0,25 b₂=0,25^.47=11,7 мм ; принимаем С=12 мм.

Рис. 6. Червячное колесо

4.4 Определение основных размеров корпуса редуктора.

Толщина стенки корпуса и крышки одноступенчатого червячного редуктора.

=0,04 а+2мм

где а= 140 мм, а- межосевое расстояние.

= 0,04^.100+2= 6,0 мм

принимаем = 8 мм

Толщина стенки крышки

₁= 0,032а +2= 0,032^.100+2 =5,2мм

принимаем ₁= 8 мм

Толщина верхнего пояса(фланца) корпуса

b=1,5 = 12 мм.

Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса

b₁= 1,5₁= 12 мм

Толщина нижнего пояса корпуса без бобышки

р= 2,35=2,35^.8=18,8 мм . Принимаем р= 20 мм.

Толщина ребер основания корпуса и крышки:

m=(0,851)= 8 мм

Диаметр фундаментных болтов:

d₁= (0,030,036)a +12= (0,030,036)125+12=15….18,6

Принимаем болты с резьбой М20.

Их число должно быть больше или равно четырем.

Диаметр болтов у подшипников:

d₂= (0,70,75)d₁= (0,70,75)20 =14… 15мм

принимаем d₂= 12 мм

Диаметр болтов, соединяющих основание корпуса с крышкой

d₃= (0,50,6)d₁= 8…9,6мм

Принимаем d₃= 10 мм

Размеры, определяющие положение болтов d_2:

e (11,2)d₂ 12.. 14,4 мм

Принимаем е= 14 мм

Наименьший зазор между наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса:

По диаметру А=(11,2)= 8 мм ,по торцам А₁А= 8 мм

Диаметр штифта:d_Шd_З= 10 мм

Длина штифта:l_Ш= b+b₁+5= 25 мм

Длина гнезда под подшипник: l^*=+c₂+R_+(35)

R_1,1 d₂= 16 мм Принимаем R_= 18 мм, тогда l^*= 8+18+13+3= 42мм.