Методички / Конструирование деталей машин

A

Ra 6,3

(

)

Б

6 отв. Ж9

0,250

M

R

0,040

A

a

Ж 100

.Рис

20

0,025

A

.63

Ra 2,5

36H12Ж

Ж58H9

Ж80h9

чертёжРабочий

Ж120

R a 2,5

Ж72

0,016

A

0,170 A

11

3

R a 2,5

подшипниковой

Ra10

Б (2:1)

6

2max

1. H14; h14; ±IT14/2.

18

R3

крышки

2. Радиусы R0,6 обеспечиваются инструментом.

Ж20

1x45°

R a 20

ДМ.М312.13.06.01.00.14

R0,6

Лит.

R0,6

Пров.

У T

0,6

1:1

Лист

Листов 1

1x45°

Утв.

Формат А3

)

ДМ.М311.12.01.01.00.24

2:1

1

(

6,3

1,3

a

R

Т

У

2,5

A

67

Ж

1.Радиусы R 0,2 обеспечиваютсяинструментом.

Лит. Стакан Пров. ЛистовЛист

Утв. ФорматА2

a

Б (5:1)

3

57

Ж

R

B (5:1)

R1,0

R0,5

5

2.H14; h14; ±IT14/2.

R0,2

45°

112

Ж

92

Ж

10

5

55H7

Ж

a

a

2,5x45°

R

R

5

a

R

45°

1,25

10

25

a

40

1,25

R

4отв.Ж

B

11

a

R

45°

A

6

s

82

68j

Ж

10

65

Ж

10

105

110

a

a

R

R

A

58

Ж

Ж

A

30

2,5x45°

45°

45°

1,25

a

R

Ra10

Б

Ж50

1,25

a

R

55H7

Ж

6

s

68j

Ж

Рис. 64. Рабочий чертёж стакана

Наличие двух посадочных поверхностей – цилиндра и торца – требует коррек-

тировки цилиндрической формы. Так, проектируется канавка в углу фланца и ци-

линдра. Кроме того в местах расположения подшипников сделаны утолщения как внутри, так и снаружи втулки.

11.15. Чертёж шкива

Пример рабочего чертежа шкива приведен на рис. 65. Шкив выполнен литым со спицами переменного сечения. Ступица выполнена несимметричной, с формовоч-

ными уклонами. Трапецеидальная канавка проточена с углом 38º, меньшим, чем у ремня, для предотвращения заклинивания ремней в канавках. Преимущественные поверхности шкива – необработанные, о чём свидетельствует значок в правом верхнем углу.

11.16. Чертёж звёздочки

Пример рабочего чертежа звёздочки приведен на рис. 66. Приведенное изобра-

жение соответствует рабочему чертежу зубчатого колеса. В том числе таблица па-

раметров, приведенная в правом углу. Практически по всем элементам чертежа ра-

нее приведены пояснения и рекомендации.

12. СМАЗКА И УПЛОТНЕНИЯ

12.1. Смазка редуктора

Смазывание трущихся поверхностей уменьшает потери на трение, износ и нагрев деталей, а также предотвращает коррозию. Для смазки зубчатых и червяч-

ных передач используют жидкие нефтяные масла общего назначения - инду-

стриальные и специальные – трансмиссионные, автомобильные и др. Специаль-

ные масла содержат присадки для улучшения эксплуатационных свойств.

Важнейшей характеристикой жидких смазок является вязкость. В справочни-

шкива чертёж Рабочий .65 .Рис

(

)

0,040 A

B

15

38

Ra10

5

R10

Б

Ra 5

0,050 A

R10

0,020 A

5

18Js 9

0,080 A

Ra 5

Ж426

Ж100

Ж60H7

0,006

Ж100

Ж345

Ж400 - 0,40

Б

+0,20

Ra 6,3

3x45°

Ra10

Ж 412

18

64,4

Ra2,5

4 фаски

R0,35

A

48

3x45°

Ra10

Ra 5

4 фаски

Ra 5

Ra 5

25,5±0,5

0,050 A

Ж20h11

B (1:1)

1. Балансировать статически.

51

+2,0

17 -1,0

Допустимый дисбаланс - 6 г м.

0,060 A

1,0

85

2. H14; h14; ±IT14/2.

a

R

0,050 A

110

0,060 A

38°±0,5°

3. Неуказанные: формовочные уклоны - 3°;

R1,5

литейные радиусы - 5 мм.

19

20

Ra 6,3

ДМ.М312.17.02.00.00.04

Лит.

Пров.

Шкив

У T

27

1:2

Лист

Листов 1

Утв.

Формат А2

звёздочки чертёж Рабочий .66 .Рис

Ra 6,3 (

)

Ra 5

Число зубьев

z

22

60

емая

Шаг

p

ц

25,4

d

15,88

0,020 A

цепь

3

24

26

12Js 9

A

Профиль зуба по

Без смеще-

ГОСТ 591-69

ния

0,060

A

Группа прочности по

В

Ra 2,5

ГОСТ 591-69

Di 162,42 -0,250

dд

пластины

h

емая

цепь

внутренними

b

3

пластинами

-0,460

2x45°

0,012

4 фаски

+0,20

Ra6,3

Ж190,2

Ж148

Ж140

Ж70

Ж40H7 Ж70

Ж43,3

Ra1,25

R3

A

18

R27

R3

12,7

Ж105

14 -0,180

12,5

a

R

Ж20

1. HRC 45...48.

4 отв.

2. H14; h14; ± IT14/2.

3. Неуказанные: радиусы закруглений R=1,6 мм;

формовочные уклоны 3°.

4. Комплекс показателей точности устанавливается

изготовителем по ГОСТ 591-69.

ДМ.М312.05.07.00.00.06

Лит.

Пров.

Звёздочка

У T

2,6

1:1

Лист

Листов 1

Утв.

Формат А2

ках указывают величину кинематической вязкости приºСКинематическая вязкость (м2/с) – это отношение динамической вязкости смазочного материала к его плотности. За единицу динамической вязкости Па с) принята вязкость сре-

ды, касательное напряжение в которой при ламинарном течении и разности ско-

ростей слоев, находящихся на расстоянии 1 м по нормали к направлению скоро-

сти, равной 1 м/с, равно 1 Па.

Вязкость входит в обозначение марки масла. Например, турбинное масло 46

имеет = (44…48) 10-6 м2/с = 44…48 мм2/с, индустриальное масло И-20А – =

17…23 мм2/с при t = 50С.

Вязкость масла и его несущая способность зависят от его температуры. Так,

вязкость индустриального масла И-20А при изменении температуры от 35 до

90С падает почти в 15 раз. При температуре выше 150С у большинства масел начинают испаряться летучие компоненты, масло теряет смазочные свойства, вы-

деляются твёрдые продукты окисления (коксование масла), и оно становится не-

способным создавать смазочный слой. Для обычных редукторных масел предель-

ная температура [t] = 60…70С ( 90С). Авиационные масла имеют [t] =

100…120С.

По способу подвода смазочного материала к зацеплению различают картерное и циркуляционное смазывание. Картерную смазку (окунанием) применяют в чер-

вячных передачах при окружных скоростях до 10 м/с, в зубчатых передачах до

12…15 м/с, а при повторно-кратковременных режимах до 20 м/с. Циркуляционная смазка рентабельна при обслуживании группы редукторов.

Объём масляной ванны принимают из расчёта 0,35…0,8 л/кВт (последняя циф-

ра – для червячных редукторов). Уровень зеркала масляной ванны определяют колёса. Глубина погружения колеса быстроходной ступени не должна превышать две высоты зуба, но не менее 10 мм (рис. 65). Глубину погружения колеса тихо-

ходной ступени не рекомендуют принимать больше 0,25ra2 (до 0,33ra2).

В процессе эксплуатации масло покрывает стенки редуктора и валы, заполняет подшипники и испаряется через отдушину, поэтому его уровень меняется. Верх-

ний уровень масла (ВУ) должен быть расположен на расстоянии от плоскости разъёма не менее 0,67ra2 при погружении зубьев колеса быстроходной ступени

более 10 мм (до 2h = 4,5m). Нижний уровень (НУ) следует назначить на расстоя-

нии от плоскости разъёма более 0,75ra2 при погружении быстроходного колеса,

равном 10 мм (рис. 67).

		a2
		0,75 r
		a2
ВУ		0,67 r	ВУ
НУ	10min	3 min		НУ
2h max
	Рис. 67. Смазывание колёс обеих ступеней

Уровень дна редуктора определяется объёмом масла. Высоту масляной ванны hм определяют делением объёма масла на площадь зеркала ванны. Её следует уве-

личить при чрезмерно близком расстоянии от венца колеса до днища. Рекоменду-

ется минимальное расстояние δ4 = 3δ (рис. 67). Если учесть, что расстояние от вен-

ца колеса до крышки корпуса приблизительно равно толщине стенки корпуса δ, то

корпус редуктора всегда выше его крышки.

Наиболее благоприятная ситуация для смазывания зубчатых колёс с цилиндри-

ческой тихоходной ступенью возникает при равенстве диаметров колёс обеих сту-

пеней. Это возможно, когда при расчёте передач принято uб > uт, например, uб = 3,55; uт = 2,8 либо uб = 4; uт = 3,15 (приняты стандартные передаточные числа).

В коническо-цилиндрическом редукторе коническое колесо должно быть по-

гружено в масло на всю длину зуба (0,3 rae2). При этом возникают трудности в назначении передаточных чисел: максимальное значение uб = 3 [6] требует назна-

чения более низких значений uт. В этом случае рекомендуется принять uб = 4, а uт

= 3,55; 3,15; 2,8 и проанализировать варианты погружения колёс. Целесообразно выполнить расчёты диаметров на ЭВМ с их прорисовкой аналогично рис. 67.

В червячных редукторах с нижним расположением червяка его следует погру-

жать в масло не глубже высоты витка. При этом уровень масла не должен распо-

лагаться выше центра шарика или ролика подшипника качения во избежание по-

терь на взбалтывание масла (барботажных потерь). Иногда при таком требовании возникает аварийная ситуация: витки червяка недостаточно смазываются маслом.

Частично ситуацию разрешает постановка брызговиков, устанавливаемых на чер-

вяке, для набрасывания масла на витки червяка.

В многоступенчатых цилиндрических редукторах при значительном неравен-

стве диаметров колёс дополнительно ставят смазочную шестерню (из текстолита).

Для коническо-цилиндрического редуктора такой вариант неприемлем: требуется либо обеспечить оптимальное передаточное число ступеней, либо применять до-

рогостоящую циркуляционную смазку с приводом масляного насоса от одного из валов редуктора (с существенным снижением его КПД).

Назначение марки масла зависит от рекомендуемой вязкости масла, которая зависит от окружной скорости и контактного напряжения. По кинематической вязкости назначают марку масла [11]. В двухступенчатых редукторах принимают среднюю вязкость из выбранных для первой и второй ступени. Так, например, для быстроходной ступени при окружной скорости = 6,5 м/с и рабочем контактном напряжении σН = 880 МПа рекомендуется мм2 с [11]. Для тихоходной сту-

пени при окружной скорости = 2,5 м/с и рабочем контактном напряжении σН = 490 МПа рекомендуется мм2 с. Среднее значение мм2 с. Следует принять индустриальное масло И-30А с мм2 с [11].

Для заливки масла в крышке корпуса необходимо предусмотреть отверстие максимально возможных размеров. Под крышку ставят картонную прокладку.

Для предотвращения утечки масла через уплотнения и разъёмы при повышении температуры и давления в крышки ввинчивают отдушины. Сливные отверстия

должны иметь нижнюю кромку ниже дна масляной ванны. Их закрывают пробка-

ми. Предпочтительно использование пробок с конической резьбой, которая не требует уплотнительных прокладок. Под пробки с цилиндрической резьбой ставят маслостойкие латунные или паронитовые прокладки. Размеры отдушин и пробок приведены в [11].

Контроль уровня масла осуществляют маслоуказателями. Одна из основных конструкций - жезловый маслоуказатель (щуп). Его вставляют или ввинчивают в отверстие с вертикальной или наклонной осью. На щупе ставят две риски, со-

ответствующие верхнему и нижнему уровню масла. Расположение наклонного прилива на корпусе редуктора усложняет конструкцию. Предпочтительно ис-

пользовать щуп в собственном корпусе [8]. Его фланец крепят болтами к платику корпуса.

В редукторах также используют две контрольные пробки с цилиндрической или конической резьбой. При этом верхняя пробка предназначена для контроля верхнего уровня, через отверстие которой сливается избыточное масло. Если при отвинчивании нижней пробки масло не вытекает, то его добавляют через люк при отвинченной верхней пробке. В такой конструкции также используют тре-

тью пробку бóльших размеров - маслосливного отверстия.

12.2. Смазка подшипников

Подшипники смазывают двумя способами: картерным маслом и пластичной смазкой. При окружной скорости зубчатых колёс ≥ 3 м/с смазка осуществляет-

ся разбрызгиванием, масляным туманом и маслом, стекающим со стенок редук-

тора и попадающим в подшипники. Жидкая смазка обладает высокой стабильно-

стью, малым сопротивлением вращению, способностью отводить тепло и очи-

щать подшипник от продуктов износа.

При окружной скорости < 3 м/с рекомендуется использовать пластичные смазки: солидол, ЦИАТИМ и др. В этом случае подшипниковый узел изолируют от картерного масла мазеудерживающими кольцами (рис. 8, 9), а для периодиче-

ского обновления смазки следует предусмотреть в корпусе редуктора отверстия для пресс-масленок, закрываемые в нерабочем состоянии штуцерами. Пластичные смазки упрощают эксплуатацию и лучше защищают от коррозии.

12.3. Уплотнения подшипниковых узлов.

Уплотнения должны предотвращать утечку смазки наружу редуктора и попа-

дания посторонних веществ (пыли, влаги, паров) из окружающей среды. Уплот-

нения выполняют двух типов: контактные и бесконтактные. Полной герметично-

сти узла не обеспечивает ни одно уплотнение. Единственное устройство для до-

стижения этой цели – волновая передача специальной конструкции [6]. Контакт-

ные уплотнения применяют при необходимости максимальной герметичности уз-

ла. К таким относятся наиболее распространённые войлочные (сальниковые) и

манжетные уплотнения.

Войлочные уплотнения наиболее надёжны при пластичной смазке. Войлочное кольцо имеет прямоугольное сечение, в то время как канавка в подшипниковой крышке – трапецеидальная (прил. В). Перед постановкой в канавку кольцо вы-

держивают в горячем масле (сале).

Наиболее распространёнными и совершенными контактными уплотнениями являются армированные манжетные уплотнения из синтетической резины. Ман-

жетное кольцо состоит из металлического каркаса с манжетой, на которую надета браслетная витая пружина. Уплотнение запрессовывают в специальное отверстие в крышке подшипника без дополнительных креплений. Для извлечения манжеты

(выталкивания) в крышке делают 2…3 отверстия. Размеры манжетных уплотне-

ний приведены в [11].

12.4. Смазка цепей

Конструкция приводной роликовой цепи имеет трущиеся поверхности, труд-

нодоступные для смазки. Такими являются подвижные соединения втулки с вали-

ком и роликом. Смазка должна проникать под ролики и в шарниры, изолировать их от попадания пыли и грязи и защищать от коррозии. При любом способе сма-

зывания новую цепь необходимо очистить от консервационной смазки и прова-

рить её в горячем масле. После такой обработки при определённых условиях ( < 0,07 м/с) возможна работа без смазки.

Пластичные смазки для цепи подходят слабо, так как их трудно доставлять в нужное место цепи. При периодической смазке солидол или литол наносят на