26.Редукторы:червячные,мотор-редукторы.

Червячные редукторы применяют при передаче движения между скрещивающимися осями. Помимо возможности получить большое передаточное число в одной ступени (до 80 в редукторах общего назначения), им присущи бесшумность в работе, высокая плавность хода, самоторможение, а также возможность иметь двухсторонний выходной вал. К недостаткам червячных редукторов следует отнести: необходимость применения дорогих антифрикционных материалов и относительно низкий КПД.Червячные одноступенчатые редукторы (Ч) выпускаются с нижним, верхним, боковым горизонтальным и боковым вертикальным расположением эвольвентного червяка. Редукторы имеют вентилятор на валу червяка для обдува. Могут обеспечивать вращающий момент на тихоходном валу 85 … 2000 Диапазон передаточных чисел 6,3 - 100, рекомендуется Двухступенчатые червячные редукторы (Ч2), обеспечивают вращающие моменты на тихоходном валу 1300 … 1800 , диапазон передаточных чисел [26]. Редукторы изготавливают из двух одноступенчатых редукторов, соединенных между собой.Червячно-цилиндрический двухступенчатый редуктор (ЧЦ), имеет червячную быстроходную ступень и цилиндрическую ступень с параметрами цилиндрического редуктора развернутой схемы. Диапазон передаточных чисел . Червяк обычно располагают внизу, что вызвано условиями смазывания зацепления, расположением подшипников червяка и условиями сборки [6].В ряде конструкций применяют цилиндрическо- червячные редукторы, их передаточное число достигает 150.Мотор – редукторыМотор – редуктор (М) представляет собой агрегат, в котором конструктивно объединены любой тип редуктора и электродвигатель. Такая компоновка приводов получает все более широкое распространение и в настоящее время общее число мотор – редукторов составляет более 10% от общего числа редукторов всех типов . Мотор – редукторы обладают рядом преимуществ:небольшими габаритными размерами и массой;возможностью достижения большей, чем в других схемах привода, точности расположения вала электродвигателя относительно ведущего вала редуктора;уменьшенным общим количеством деталей;удобством монтажа и обслуживания и др.

27.Валы и оси.

Вращающиеся детали машин (зубчатые и червячные колеса, шкивы, звездочки, катки, муфты и др.) размещают на валах и осях. Общие сведенияВал – вращающаяся деталь машины, предназначенная для поддержания насаженных на него деталей, передачи вращающих моментов и восприятия растягивающих или сжимающих сил. Валы передают вращающий момент вдоль своей оси. Силы, возникающие при передаче вращающего момента, вызывают напряжения кручения и изгиба, а иногда напряжения растяжения или сжатия. Валы вращаются в подшипниках.Ось – деталь машины, предназначенная только для поддержания установленных на ней деталей. В отличие от вала ось не передает вращающего момента; действующие в них силы вызывают напряжения изгиба. Оси могут быть вращающимися или неподвижными.Классификация валов. По назначению различают валы передач и коренные валы, несущие нагрузку не только от деталей передач, но и от рабочих органов машин (дисков, турбин, барабанов и т.д.).По форме геометрической оси валы подразделяют на прямые, коленчатые и гибкие.Прямые гладкие валы, т.е. валы одного номинального диаметра, по всей длине обеспечивают хорошее центрирование насаживаемых деталей и имеют повышенную прочность и жесткость из-за отсутствия проточек, являющихся концентраторами напряжений, но для получения требуемых посадок участки вала отличаются допусками на диаметр и для сборки насаживаемых на вал деталей требуются специальные приспособления.Прямые ступенчатые сплошные и полые валы, обеспечивают удобную сборку (разборку) и фиксацию насаживаемых деталей от осевого смещения. Кроме того, уступы на валах воспринимают осевую нагрузку. Полые валы изготавливают в основном для уменьшения массы или в тех случаях, когда через вал пропускают другую деталь, подводят масло или воздух и пр.Коленчатые валы,применяют при необходимости преобразования в машине возвратно-поступательного движения во вращательное или наоборот, при этом они совмещают функции прямых валов с функциями кривошипов в кривошипно-ползунных механизмах.Для передачи вращения между агрегатами со смещенными в пространстве осями входного и выходного валов, применяют гибкие валы, имеющие криволинейную геометрическую ось при работе. Такие валы обладают высокой жесткостью при кручении и малой жесткостью при изгибе. Для соединения узлов и агрегатов между собой используют торсионные валы, т.е. валы, передающие только вращающие моменты.Длинные составные валы (до 20 м), используемые для передачи вращающего момента к исполнительным органам машин называют трансмиссионными. Элементы конструкции. Опорные участки валов и осей называют цапфами.Цапфы, расположенные на концах валов и нагруженные преимущественно радиальными силами, называются шипами 1, а промежуточные – шейками 2. Опорные участки валов, воспринимающие осевые нагрузки, называются пятами. Пяты могут быть сплошными (а), кольцевыми. Цапфы валов и осей, работающих в опорах скольжения, в большинстве случаев имеют цилиндрическую форму с заплечиком для фиксации в осевом направлении. Цапфы валов и осей для подшипников качения выполняют цилиндрическими с заплечиком для фиксации в осевом направлении. Для закрепления внутреннего кольца подшипника на валу (оси) используют гайку или стопорное пружинное кольцо, устанавливаемое в кольцевую канавку.Поверхности плавного перехода от одной ступени вала или оси к другой называется галтелью. Переходные участки между двумя соседними ступенями разных диаметров валов и осей выполняют: с галтелью постоянного радиуса, рисунок 10.6, а, б. Желательно, чтобы радиус R был больше 0,1d (d- диаметр вала). На тяжело нагруженных участках валов применяют галтели переменного радиуса кривизны , рисунок 10.6,в. Простейшей формой перехода является канавка, рисунок 10.6,г, шириной 3 … 5 мм и глубиной 0,25 или 0,5 мм.Буртики, применяют для упора деталей в неподвижных соединениях и для ограничения осевого перемещения деталей в подвижных соединениях. Наиболее рациональны буртики с формой сопротивления изгибу, обладающие наименьшей массой и простые в изготовлении. Нерабочую поверхность буртика целесообразно выполнять под углом 45^о ; изготовление фасонных буртиков затруднительно. Высоту буртиков следует сокращать до необходимого минимума, допускаемого конструктивными условиями. В узле, установки зубчатого колеса буртик 1 служит для затяжки оси в корпус и фиксации колеса в осевом направлении; последнее обстоятельство предупреждает большую высоту буртика. Замена буртика подкладной шайбой 2, опирающейся на невысокий заплечик, резко снижает трудоемкость изготовления оси.Торцы валов и осей для облегчения постановки на них деталей и в целях безопасности делают с фасками. Фаски обычно выполняют под углом 45^о. Катет фаски можно определить из соотношения где диаметр соответствующей ступени вала.Материалы. Для изготовления валов применяют углеродистые конструкционные стали 40, 45, 50 и легированную сталь 40Х твердостью Легированные стали 40ХН, 30ХГСА, 30ХГТ и других марок с последующей закалкой ТВЧ применяют для высоконагруженных валов. Быстроходные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, для повышения износостойкости цапф изготавливают из цементуемых сталей 20Х, 12ХН3А, 18ХГТ или азотируемой стали 38Х2МЮА. Если размеры вала определяются условиями жесткости, то можно использовать стали Ст.5, Ст.6. Коленчатые, полые и тяжелые валы изготавливают и из высокопрочных и модифицированных чугунов, например ВЧ50.Для осей обычно применяют сталь углеродистую обыкновенного качества.Стальные валы и оси диаметром до 150 мм обычно изготавливают из проката; валы большего диаметра – из поковок, полые валы – по возможности из стальных труб.Расчет валов и осейКритерии работоспособности. Основными критериями работоспособности валов и осей являются:

прочность;жесткость;виброустойчивость.Этапы конструирования. Так как расчет и конструирование процессы взаимосвязанные и взаимозависимые, то определение необходимых размеров выполняется в пять этапов:проектировочный расчет;конструирование вала (оси);составление расчетной схемы;проверочный расчет вала (оси) на статическую прочность и на сопротивление усталости; уточнение конструкции вала (оси); расчет на жесткость и виброустойчивость.Проектировочный расчет. На данном этапе расчет известен лишь крутящий момент, численно равный передаваемому вращающему моменту Т. Суммарный изгибающий момент можно определить только после разработки конструкции вала. Поэтому проектировочный расчет выполняют как условный расчет только на кручение для ориентировочного определения посадочных диаметров. Диаметр концевого участка вала определяют из расчета на кручение:

мм,где: вращающий момент, - допускаемые напряжения при кручении, обычно принимают МПа. Низкое значение компенсирует неучтенные напряжения изгиба, характер нагрузки и концентрацию напряжений .Конструирование вала. Полученное значение округляют до ближайшего большего размера из чисел ряда R40 со знаменателем, равным 1,06. По выбранному значению с учетом удобства сборки и фиксации деталей в осевом направлении назначают остальные стандартные посадочные диаметры вала. рекомендуется принимать такую разность диаметров ступеней вала, чтобы при сборке можно было насадить деталь, не вынимая шпонку, установленную в пазу ступени меньшего диаметра.Диаметры вала под подшипники качения принимают с учетом размещения на них подшипников заданной долговечности и в соответствии со стандартными диаметрами их внутренних колец, которые должны оканчиваться на числа 0 или 5. Если выходной конец ведущего вала соединяется муфтой с валом электродвигателя диаметром , то рекомендуется принимать Окончательно размеры вала определяют после подбора подшипников, когда выявятся необходимые размеры цапф .