10. Подбор шпонок
Подбор сечения шпонок производится в зависимости от диаметра вала. Длина шпонки выбирается из стандартного ряда в зависимости от длины ступицы по соотношению
lшп = Lст – 5…15 мм
Выбранная шпонка проверяется на деформацию смятия
Где: T - крутящий момент на расчетном участке вала, Н м , d - диаметр участка вала, мм, h - высота шпонки, мм, l - расчетная длина шпонки со скругленными торцами, мм, lрас = lшп – b, мм, b – ширина шпонки, мм, [см ] - допускаемое напряжение смятия. Для стандартных условий следует принимать [см ] = 90…120 МПа.
11. Предварительный подбор подшипников качения
Подшипники выбираются по диаметру опорной части вала в зависимости от направления действующих сил. Представляется целесообразным выбирать следующие типы подшипников: в цилиндрических редукторах с прямозубыми и косозубыми колесами – шариковые радиальные однорядные: первый и второй валы – средней серии, третий вал – легкой серии. В коническо-цилиндрических редукторах – роликовые конические однорядные средней серии для первого и второго валов, шариковые радиальные однорядные легкой серии – для третьего вала.
В дальнейшем после окончательной компоновки валов и опорных узлов производится проверочный расчет подшипников с целью установления их ресурса в часах.
12. Определение зазоров между передачами редуктора и стенками корпуса
Зазор между внешними поверхностями вращающихся деталей и внутренними стенками корпуса определяется по формуле
где:
L-
ориентировочная длина корпуса, мм
Для одноступенчатого редуктора зазор можно принимать равным x = 8…10 мм.
Зазор между передачами трехосного редуктора принимается равным
x1 = (0.3…0.5) x.
При определении зазора между передачами в соосном редукторе дополнительно следует учесть габариты подшипников входного и выходного вала.
13. Эскизная компоновка редуктора
Зная все размеры зубчатых колес, валов, расстояния между передачами, размеры подшипников, необходимые зазоры с элементами корпуса, можно выполнить компоновочные чертежи редуктора в двух проекциях на стадии эскизного проекта.
Редукторы целесообразно конструировать с разъемом по горизонтальной плоскости, проходящей через оси валов. При этом каждый вал редуктора в комплекте с зубчатыми колесами, подшипниками и другими деталями рассматривается как сборочная единица, устанавливаемая в корпус.
На компоновочных чертежах определяются необходимые параметры для проверочного расчета валов и определения долговечности подшипников.
Для определения необходимого уровня заливки масла с целью обеспечения качественной картерной смазки редуктора следует проверить соотношение диаметров зубчатых колес быстроходной и тихоходной ступеней. Если окружная скорость тихоходной передачи выше 1 м/с, то достаточно погружения в масляную ванну только колеса тихоходной ступени на глубину от 2 m до 0,25 d2 тих. При окружной скорости тихоходной передачи до 1 м/с в масло погружают колеса обеих ступеней.
14. Определение параметров корпуса редуктора
Корпусные детали редуктора: нижнюю часть (корпус) и верхнюю часть (крышку) следует предусматривать выполненными методом литья. Материалы деталей – серый чугун марки не ниже СЧ 15 или сталь 35 Л.
Толщина стенок корпуса определяется по формуле
где T - крутящий момент на тихоходном валу, Н м
Толщину
стенок крышки можно принимать равной
толщине стенок корпуса.
Для заливки масла в редуктор предусматривают люк, закрываемый крышкой. Для слива масла предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой.
Для наблюдения за уровнем масла в корпусе следует устанавливать маслоуказатель. По желанию студента можно принимать маслоуказатели в виде щупов или круглые из прозрачного материала.
В связи с тем, что при нагреве масла и воздуха внутри корпуса повышается давление, внутреннюю полость следует сообщать с внешней средой путем установки отдушины в крышке для заливки масла.