Эскизное проектирование редуктора

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 19Следующая ⇒

Расчет валов на изгиб и кручение без предварительного компоновочного эскизного чертежа редуктора не представляется возможным. Эскизную компоновку редуктора делают сразу же после окончания расчета передач. Эскизный чертеж следует выполнять в карандаше на миллиметровой бумаге формата А1 в масштабе 1 : 1 или в крайнем случае 1 : 2. Чертеж обычно вычерчивают в одной или двух проекциях, которые дают наиболее полное представление о внутреннем и внешнем конструктивном устройстве проектируемого объекта. Редукторы горизонтального типа с цилиндрическими и коническими зубчатыми колесами выполняют на эскизе в одной проекции в плане с открытой крышкой корпуса. Разрез у таких редукторов производят в горизонтальной осевой плоскости, проходящей через передачи и подшипниковые узлы.

Редукторы вертикального типа изображают в разрезе в вертикальной осевой плоскости. Червячные редукторы требуют для более полного изображения не менее двух проекций с показом в разрезе передач и подшипниковых узлов в осевой плоскости валов.

Эскизный проект отличается от технического проекта тем, что при эскизном проектировании не все размеры деталей и узлов принимаются сразу окончательными. Одни размеры предопределяются расчетом, другие назначаются конструктивно с последующим уточнением тех и других. В процессе эскизного проектирования представляется широкая возможность путем взаимного увязывания, уточнения и исправления окончательно принимать наиболее рациональные конструктивные решения основных узлов проектируемой машины. При вычерчивании сборочного чертежа в рамках технического проекта такой широкой возможности уже не представится. Сборочные чертежи выполняют на основании тщательной предварительной эскизной разработки конструкции.

На первом этапе эскизной компоновки устанавливают примерное расположение элементов передач (шестерен, колес, червяков, шкивов, звездочек и др.) относительно валов редуктора.

На указанных осях предварительно упрощенно в виде простых фигур вычерчивают в масштабе контуры элементов передач. Все размеры передач берутся из расчетов, которые были ранее проделаны.

Для цилиндрических зубчатых передач следует ширину ведущей шестерни в каждой ступени назначать на 4–5 мм больше, чем ширина ведомого колеса. Для того, чтобы эскизный чертеж можно было продолжить на втором этапе эскизного проектирования, его выполняют в тонких линиях. Необходимые справочно-конструктивные размеры, рекомендуемые к использованию на первом этапе эскизной компоновки различных типов редукторов, приведены в таблице 20.

Габариты подшипников качения назначаются на первом этапе ориентировочно – по ширине В_П = 18–27 мм, по диаметру наружных колец D = 70–120 мм. Меньшие размеры здесь рекомендуются для быстроходных валов, большие – для тихоходных валов редукторов средних размеров общего назначения (a _W < 350 мм). Для промежуточных валов двухступенчатых редукторов можно брать средние значения.

Таблица 20 – Размеры к схеме двухступенчатого зубчатого редуктора

Обозначения	Наименование	Величина
m₁	Расстояние от торца вращающейся детали до внутренней стенки корпуса	m₁ = 10 – 15 мм
b₂	Рабочая ширина ведомого колеса в рассматриваемой ступени передач	Определяется из расчета зубчатой пары на прочность
b₁	Ширина ведущей шестерни	Определяется из расчета зубчатой пары на прочность
B_П	Ширина подшипников качения	На первом этапе эскизной компоновки Вп = = 18–27 мм. На втором этапе – ширина подшипника Вп берется согласно его номера из ГОСТа на подшипники качения
S	Расстояние между колесами на промежуточном валу в редукторах, выполненных по развернутой схеме	S = 10–15 мм
y	Расстояние от торца подшипника качения до внутренней стенки корпуса редуктора	у = 10–15 мм; при густой смазке подшипников выбирается в зависимости от конструкции мазеудерживающего кольца
Δ	Расстояние от вращающейся детали до неподвижной крышки корпуса подшипника	Δ = 20 – 30 мм в зависимости от конструкции крышки
Δ₁	Наименьший размер между верши-нами зубьев колеса и внутренней стенкой корпуса редуктора	Δ₁ 1,2 δ, где δ – толщина стенки корпуса редуктора

Рисунок6 – Эскизная компоновка двухступенчатого цилиндрического редуктора

Перед размещением подшипников нужно решить вопрос об их смазке. Систему смазки выбирают в зависимости от скорости вращения зубчатых колес. Если эта скорость небольшая ( v 2,5 м/с), способ смазки разбрызгиванием не обеспечивает смазку подшипников и тогда для них планируют консистентную смазку. Размер «у» (рисунок 6) в этом случае определяется шириной мазеудерживающего кольца.

Результатом первого этапа эскизной разработки является получение величин расчетных размеров участков валов между центрами подшипников и местами приложения нагрузок к валам редуктора.

6.3.1 Определение расчетной длины консольного участка вала

В государственных стандартах (ГОСТ 12080-66, ГОСТ 12081-72) консольный участок предусмотрен либо цилиндрическим, либо коническим и длина его зависит от диаметра сечения вала на этом участке. На ранней стадии проектирования, когда отсутствуют данные об изгибающем моменте (неизвестны нагрузки, действующие на вал, отсутствует конструкция вала), диаметр сечения консольного участка может быть приближенно найден по известной величине крутящего момента из условия прочности при кручении;

– для быстроходного вала:

- для тихоходного вала:

где Т_Б, Т_Т – крутящие моменты на быстроходном и тихоходном валах соответственно, Н·м. По найденному диаметру сечения консольной ступени принимают одно из двух стандартных значений ее длины, соответствующее длине ступицы насаживаемой на эту ступень детали (например, длине ступицы стандартной полумуфты при соединении вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора с помощью выбранной муфты). Расчетную длину консольного участка можно найти по формуле (рисунок 7):

где Δ – конструктивный размер, принятый нами ( Δ = 30 мм;) В_П1 – ширина подшипника быстроходного вала, принятая на первом этапе конструирования

(В_П1 = 18 мм).

Согласуем полученное расчетное значение диаметра сечения консольного участка с диаметром сечения вала выбранного электродвигателя:

, мм

Рисунок 7 – Расчетная схема консольного участка быстроходного вала

Значения (диаметр консольной части быстроходного вала) и (длина ступицы полумуфты) уточняем по ГОСТ 21425 «Муфты упругие втулочно-пальцевые (МУВП)».

Для определения положения точек приложения радиальных реакций под подшипниками предварительно выбираем подшипники. Для этого находим диаметр сечения вала под подшипником:

где t₂ – высота выступающей части шпонки (см. рисунок 7) на консольной ступени вала.

Для уточненного значения по ГОСТ 23360 – 78 выбираем шпонку призматическую с размерами b× h× l.

Предварительно выбираем радиально-упорный шариковый однорядный подшипник средней серии по ГОСТ 831-75.

В случае применения радиально-упорных подшипников расчетную длину консольного участка вала можно найти, используя схему на рисунке 8:

, мм

где а – расстояние от точки приложения радиальной реакции до торца подшипника;

– для шариковых радиально-упорных подшипников (рисунок 9):

- для роликовых конических однорядных:

Рисунок 8 – Расположение радиально-упорных подшипников: а – враспор; б – врастяжку

Рисунок 9 – Схема для определения расстояния от торца подшипника до точки приложения радиальной силы

Ширину В кольца, монтажную высоту Т, коэффициент е осевого нагружения, угол контакта, а также диаметры d и D принимают по справочным таблицам [3].

Расстояние между точками приложения радиальных реакций при установке радиально-упорных подшипников по схеме:

- враспор (рисунок 8, а) – l = l_П – 2а;

- врастяжку (рисунок8, б) – l = l_П + 2а, где l_П – расстояние между широкими торцами наружных колец подшипников.

Аналогичное решение выполняем для тихоходного вала, учитывая при этом, что опорами его являются подшипники шариковые радиальные [4, 5]:

С учетом схемы привода, на консольной ступени тихоходного вала будет расположена полумуфта МУВП.

Тогда:

, мм

6.3.2 Определение расчетной длины остальных участков валов

Для решения этой задачи потребуется схема расположения всех основных деталей в редукторе (см. рисунок 6). Принимая конструктивные размеры [6]: m₁ = 10 мм; у = 10 мм; S = 10 мм; В_П1 = 18 мм; В_П2 = 22 мм; В_П3 = 27 мм, находим расчетную длину участков для случая радиальных подшипников:

– быстроходного вала:

- промежуточного вала:

- тихоходного вала:

В случае использования радиально-упорных подшипников найденные расчетные значения длин участков быстроходного и промежуточного валов будут означать лишь расстояния между серединами наружных колец подшипников и серединами насаженных на вал деталей. Расстояния между точками приложения радиальных реакций в подшипниках будут отличаться от найденных выше. Например, при установке подшипников по схеме враспор расчетная длина будет иметь значение (см. рисунки 6 и 8):

То же выполним для промежуточного вала, учитывая использование в качестве опор для него роликовых конических подшипников. Для определения их предварительных размеров находим вначале диаметр сечения промежуточного вала под зубчатым колесом по формуле:

Назначаем предварительно диаметр сечения этого вала под подшипником и выбираем роликовый конический подшипник средней серии.

Тогда размеры длин участков будут следующими:

Длина участка не изменится и останется прежней.

Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 475; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!