Эскизная компоновка редукторов

Эскизная компоновка редукторов

1. Компоновка двухступенчатого цилиндрического редуктора, выполненного по развернутой схеме

редуктор компоновка зубчатый корпус Компоновочный чертёж редуктора выполняется на основе данных расчёта зубчатой передачи, уплотнительных элементов, проверочного расчёта валов, выбора типа смазки и корпуса редуктора.

Компоновка выполняется в одной проекции — по месту разъёма корпуса при снятой крышке редуктора. Оформление осуществляется на миллиметровой бумаге в наиболее рациональном масштабе, наиболее рекомендуется масштаб 1:1. Для оформления компоновки редуктора необходимо:

1.1 Нанести оси быстроходного, промежуточного и тихоходного валов на расстоянии a_wб, a_wт(рис. 1).

1.2 Вычертить упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников по размерам d_a1, b_1, d_a2, b_2.

1.3 Рассчитать и отложить расстояние между торцем зубчатого колеса быстроходной ступени и торцем шестерни тихоходной ступени С=(0,4…1), где — толщина стенки корпуса редуктора, определяемая по таблице 1.

1.4 Измерить по чертежу наибольшее расстояние «L» между внешними поверхностями деталей передачи в миллиметрах.

1.5 Вычислить зазор «е₁» между поверхностями вращающихся зубчатых колес и внутренней поверхностью стенок корпуса по формуле:

е₁=³L+4 мм (1)

Значение «е₁» округляют в большую сторону до целого числа.

1.6 Рассчитать минимальный зазор «b» между колесом и стенкой корпуса по формуле b=1,2.

1.7 Вычертить внутреннюю стенку корпуса редуктора, откладывая последовательно размеры «е» и «b».

1.8 Выбрать ориентировочно тип, серию и способ смазки подшипников.

В цилиндрических прямозубых и косозубых редукторах валы обычно устанавливаются на шариковых радиальных подшипниках. Серия подшипника подбирается на основе ресурса работы редуктора и степени нагруженности передачи. Размеры подшипников, наиболее часто применяемых при курсовом проектировании, приведены в справочной литературе.

Кроме того, расположение подшипников в корпусе редуктора может определять способ смазки.

При окружной скорости колес быстроходной ступени Vокр 1 м/сек достаточно разбрызгивания. При Vокр<1 м/сек подшипники смазывают консистентной смазкой, набиваемой в камеру подшипника.

При окружной скорости Vокр 3 м/сек установить подшипники в глубину посадочного отверстия на расстояние 3…5 мм.

При сравнительно малых скоростях (1…3 м/сек), для облегчения забрызгивания смазки внутрь подшипника, их устанавливают заподлицо с внутренней стенкой корпуса редуктора.

При окружной скорости меньше 1 м/сек подшипник рекомендуется отодвинуть от внутренней стенки корпуса редуктора вглубь отверстия на расстояние 8−10 мм. Это необходимо для установки мазеудерживающего кольца, предотвращающего вытекание консистентной смазки.

1.9 Рассчитать глубину гнезда подшипника по формуле L+2.5d_б+5 мм, где d_б=Тт10 мм-диаметр стяжных болтов, располагаемых возле подшипников. Кроме того, при износе подшипников необходимо предусмотреть способы компенсации при различных типах крышек подшипника: при использовании врезных крышек — компенсаторные болты, при накладных — различные типы уплотнений и т. д.

1.10 Провести линию, перпендикулярную оси валов редуктора на расстоянии Lот внутренней стенки редуктора. На основании проведенных расчетов и построений, компоновочный чертеж редуктора, позволяющий определить расстояние между опорами (L); координаты расположения зубчатых колес относительно опор (а, с); размер зазора (е₂) между колесом быстроходной ступени и выходным валом по условию е₂(1,5…2); общие габариты редуктора для выявления возможности вписывания его в заданную компоновочную схему привода.

2. Компоновка двухступенчатого соосного редуктора

Отличительной особенностью выполнения компоновочного чертежа соосного цилиндрического редуктора является наличие так называемой средней опоры, где размещаются по одному подшипнику ведущего и ведомого валов, ширина которой определяется по формуле Ls=B₁+B₂+3e₁, где В₁ и В₂ — ширина подшипников опор ведущего и ведомого валов (рис. 2), е₁ — зазор между торцами колес и стенками редуктора. Отверстия для подшипников могут выполняться как гладкими, так и с уступами.

Компоновка этого редуктора, как правило, начинается с входного и выходного валов. После окончательного расчета этих валов, выбора и проверки долговечности их подшипников, а также предварительного, конструктивного оформления подшипниковых узлов переходят к расчету промежуточного вала и проверке его подшипников.

3. Компоновка конического редуктора

Конический редуктор компонуется так, что ось конической шестерни находится в плоскости симметрии корпуса.

Широко применяется схема установки конической шестерни на консоли вала, смонтированного на двух радиально — упорных подшипниках; при умеренных скоростях применяются роликовые конические подшипники, при быстроходных передачах — шариковые радиально-упорные.

Такого закрепления удаётся избежать путём установки со стороны внутреннего дополнительного конуса роликового подшипника, а со стороны внешнего дополнительного конуса — два радиально — упорных подшипника для восприятия нагрузок в радиальном и осевом направлении.

Иногда два радиально — упорных подшипника заменяются на один сдвоенный подшипник типа 236 000 или 336 000. Компоновку конического редуктора (рисунок 3) необходимо осуществлять по следующим пунктам:

3.1 Провести посередине листа горизонтальную осевую линию — ось быстроходного вала.

3.2 Наметить вертикальную ось — ось тихоходного вала.

3.3 Из точки «О» пересечения осей быстроходного и тихоходного валов под углом ₁ провести осевые линии делительных конусов и отложить на них внешнее конусное расстояние Rе, обозначить точкой С.

3.4 Провести через точку С перпендикуляр к образующей делительного конуса и отложить на нем высоту головки и высоту ножки зуба.

3.5 Через полученные точки провести образующие конусов вершин и впадин зубьев, соединяя их с точкой О.

3.6 Отложить отрезок, равный ширине зубьев «b_w», по образующей делительного конуса по направлению к точке О.

3.7 Через полученные точки провести перпендикуляр к оси быстроходного вала, являющийся торцом шестерни.

3.8 От линии торца отложить отрезок, равный длине ступицы шестерни и провести перпендикуляр к оси вала, на котором отложить диаметр ступицы шестерни. Конструктивно оформить колесо.

3.9 Измерить габариты передачи — отрезок «L».

3.10 Вычертить внутреннюю стенку корпуса редуктора на расстоянии «е₁» «b» от поверхности зубчатых колес: е₁₌³L+4 мм; b=1,2.

3.11 Выбрать ориентировочно тип, серию, способ смазки подшипников.

Примечание:

1. Коническая шестерня устанавливается на консоли вала, смонтированного на двух радиально — упорных шариковых подшипниках. При умеренных скоростях применяют роликовые конические подшипники. Вал конического колеса также ставят на радиально-упорных шариковых или роликовых конических подшипниках. Подшипники ставят широкими торцами наружных колец наружу (в распор) или вовнутрь (в растяжку). Первый способ установки конструктивно самый простой и наиболее часто применяется.

4 Расположить подшипники в гнезде, но расстоянии «е₁» от внутренней стенки корпуса редуктора как представлено в п. 1.8.

3.12 Вычертить схематично подшипники по размерам:

В-ширина кольца;

D — диаметр наружного кольца;

d_п — диаметр внутреннего кольца.

3.11 Отложить расстояние, А между подшипниками консольного вала (быстроходного), вычисленное по формуле А=(2,5…3,5) dп — внутренний диаметр подшипника.

3.14 Оформить глубину гнезда подшипника согласно п. 1.9, 1.10.

4. Компоновка червячного редуктора

По конструкторскому исполнению червячные редуктора различают неразъёмные (при межосевом расстоянии меньшем 160 мм), имеющие два окна на боковых стенах, через которые при сборке вводится комплект вала, и разъёмные с плоскостью разъёма по оси вала червячного колеса.

Компоновочный чертеж выполняется в двух проекциях — разрез по оси колеса и разрез по оси червяка. В ходе компоновки необходимо:

4.1 По середине листа провести горизонтальную осевую линию.

4.8 На расстоянии а_w провести вторую осевую линию, параллельную первой.

4.3 провести две вертикальные осевые линии, одна для главного вида, вторую для вида сбоку.

4.4 Вычертить две проекции червяка и червячного колеса, согласно конструктивным размерам, рассчитанный ранее.

4.5 Очертить внутреннюю стенку редуктора, принимая зазор между стенкой и червячным колесом и между стенкой и ступицей червячного колеса:

е₁=³L+4 мм

4.6 Вычертить подшипники червяка на расстоянии у=(0,8.1) d₂, где d₂ — диаметр делительной окружности червячного колеса, располагая их симметрично относительно среднего сечения червяка. Обычно здесь устанавливают радиально-упорные шариковые подшипники средней серии.

4.7 Выбрать роликовые конические легкой серии подшипники для вала червячного колеса.

4.8 Расположить подшипники в глубине посадочного отверстия на расстоянии «е₃» от внутренней стенки корпуса редуктора как представлено в п. 1.8.

5. Рекомендации по проектированию корпуса редуктора

Конструкция корпуса с крышками подшипников на болтах целесообразнее конструкции с врезными крышками. Последние, несмотря на простоту и низкую стоимость, имеют существенные недостатки — не обеспечивают достаточной герметичности корпуса, затрудняют осмотр и регулировку подшипников.

Расстояние от основания редуктора до линии разъема корпуса Н определяется глубиной погружения колес в масло и количеством заливаемого масла.

Расстояние от окружности выступов наибольшего колеса до внутренней поверхности днища корпуса должно составлять не менее 5…10 модулей этого колеса, чтобы продукты износа не взбалтывались, а отстаивались.

Днище должно иметь уклон в сторону маслоспускного отверстия для более полного слива масла.

В корпусе должно быть предусмотрено отверстие для маслоуказателя.

Болты, стягивающие корпус у бобышек под подшипники, ставят на приливах, которые позволяют приблизить болты к отверстиям под подшипники и делают соединение более жестким.

Отверстия под подшипники одного вала выполняют одинакового диаметра, лучше всего напроход, что облегчает расточку корпуса.

Прокладки между корпусом и крышкой редуктора не допускаются, т.к. они могут исказить форму отверстий. Поверхность стыка обрабатывают с шероховатостью не выше Rа1,6 и при монтаже редуктора смазывают герметичной пастой.

Крышку и корпус фиксируют друг относительно друга при помощи штифтов, чаще всего конических, установленных на фланцах. Штифты ставят несимметрично относительно продольной оси корпуса.

В крышке корпуса делают окно для осмотра зацепления и заливки смазки. По периметру отверстия расположен выступ (платик). Поверхность выступа обрабатывают. Окно закрывают крышкой на винтах.

Отдушину, соединяющую внутренний объем редуктора с внешней атмосферой обычно ставят на этой крышке или предусматривают отверстие в крышке корпуса редуктора.

Для подъема редуктора в крышку корпуса ввинчивают грузовые болты (рым-болт) или заменяют их проушинами или захватами.

Проектирование корпусов редукторов других типов принципиально не отличаются от рассмотренного.

Небольшие корпуса, а в некоторых случаях корпуса средних размеров могут выполняться неразъемными.

Таблица 1

Дунаев П.Ф. «Конструирование узлов и деталей машин».

Киркач Н.Ф. «Расчет и проектирование деталей машин».

Устиненко В.А. «Основы проектирования деталей машин».

Анурьев В.А. «Справочник конструктора».