КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Корпус редуктора обычно образован двумя деталями: основанием корпуса и крышкой корпуса. Исключение составляют планетарные редукторы и червячные редукторы малых размеров, у которых корпус состоит из основной детали (собственно корпуса) и двух торцевых крышек с расточками под подшипники.

Размеры корпуса редуктора определяются числом и размерами разме­щённых в нём деталей, относительным их расположением, величинами зазоров между ними. Ориентировочные размеры корпуса и зазоров определяют при со­ставлении компоновочной схемы редуктора и конструировании валов, теперь же следует их уточнить.

Корпуса современных серийных редукторов очерчивают плоскими по­верхностями, все выступающие элементы вводят внутрь корпуса, проушины для транспортировки редуктора выполняют заодно с корпусом. Для удобства сборки плоскость разъёма проходит через оси валов. Плоскость разъёма и верхнюю поверхность крышки корпуса, как правило, выполняют параллельными установочной плоскости.

Для редукторов общего назначения, когда неизвестны тип и мощность двигателя, рекомендуются следующие формулы для нахождения толщины основания и крышки корпуса, а также диаметра стяжного болта:

толщину стенки основания корпуса определяют по эмпирической формуле

(8.1)

с округлением до целого числа;

толщину стенки крышки корпуса - по формуле

(8.2)

диаметр стяжного болта (винта) крепления крышки корпуса редуктора к осно­ванию - по формуле

(8.3)

Используют болты по ГОСТ 7798-70 или ГОСТ 7808-70.

Диаметр фундаментного болта

(8.4)

с округлением до ближайшего стандартного значения.

Число фундаментных болтов Z_ф принимают в зависимости от межосевого расстояния: при a_w≤250 мм Z_ф=4, при a_w > 250 мм Z_ф=6.

Диаметр установочных штифтов d_шт = (0,7...0,8) d_ст с округлением до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 3129-70 или ГОСТ 9464-70.

При размещении отверстий под болты (винты) крепления крышки к корпусу:

—отверстия располагают преимущественно по продольным сторонам;

—у бобышек стараются максимально приблизить их к отверстию под подшипник, то есть оставляют стенку минимальной толщиной, равной радиусу отверстия под стяжной болт (для увеличения жёсткости соединения);

—минимальное расстояние между стенками близко расположенных отверстий должно составлять не менее 5 мм;

—на длинных боковых сторонах помимо болтов у подшипниковых гнёзд устанавливают дополнительно болты на фланцах на расстоянии один от другого с шагом (10 ...12)d.

Диаметры отверстий под стяжные и фундаментные болты назначают по табл.8.1.

Таблица 8.1 - Диаметры отверстий под стяжные и фланцевые болты

Толщина фланца разъема корпуса и фундаментной лапы

(8.6)

Ширина фланца разъема корпуса и фундаментной лапы (от наружной поверхности корпуса)

(8.8)

Толщина ребер жесткости и проушин

(8.9)

Размеры и конфигурацию прочих конструктивных элементов корпусных деталей редукторов (сливных отверстий, люков, и т.д.) выполняют согласно рекомендациям [2].

КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС

Зубчатые колеса

Форма зубчатого колеса может быть плоской или со ступицей, выступающей с одной стороны. Значительно реже (в одноступенчатых редукторах) колеса делают со ступицей, выступающей в обе стороны.

При небольших диаметрах колес их изготовляют из прутка, а при больших получают заготовки свободной ковкой с последующей токарной обработкой.

Ширину ступицы l_СТ колеса желательно принимать равной или больше ширины b₂ зубчатого венца (l_СТ≥ b₂). Принятую длину ступицы согласуют с расчетной и с диаметром посадочного отверстия d: l_СТ=(0,8... l,5)d, обычно l_СТ=(1,0...1,2)d

Диаметр d_СТ назначают в зависимости от материала ступицы: для стали - d_СТ=(l,5...1,55)d; для чугуна - d_СТ=(1,55...1,6)d; для легких сплавов - d_СТ =(1,6... 1,7)d. Меньшие значения - для шлицевого соединения колеса с валом, большие - для шпоночного соединения и соединения с натягом.

Толщину обода колеса S принимают:

(9.1)

где m - модуль зацепления, мм.

На торцах зубчатого венца (зубьях и кромках обода) выполняют фаски, величину которых находят по соотношению

(9.2)

с округлением до стандартного значения.

На прямозубых зубчатых колесах фаску выполняют под углом а_ф=45°, на косозубых колесах при твердости рабочих поверхностей менее 350НВ — под углом а_ф= 45°, а при более высокой твердости - а_ф= 15...20º.

Острые кромки торцов ступицы также притупляют фасками, размеры ко­торых принимают по табл. 9.1.

При серийном производстве заготовки колес получают из прутка свободной ковкой, а также ковкой в штампах. При годовом объеме выпуска колес более 50 шт. экономически оправдана ковка в простейших односторонних подкладных штампах.

Таблица 9.1 - Размеры фасок на торцах ступицы колеса

При готовом объеме выпуска более 100 шт. применяют двусторонние штампы. Для свободной выемки заготовок из штампа принимают значения штамповочных уклонов γ≥7° и радиусов закруглений R ≥6 мм.

Конструкция колеса показана на рис. 9.1.

где S_ст=0,5(d_ст-d).

В диске обычно выполняют 4...6 технологических отверстий диаметром 18...22 мм.

Для уменьшения влияния термической обработки на точность геометри­ческой формы зубчатые колеса при НВ >350 делают массивными:

(9.4)

Нормализованные и улучшенные колеса делают с более тонким диском (С = 0,25b₂).

Зубчатые колеса, вращающиеся с относительно высокой частотой (n≥1000 мин^-1), обрабатывают кругом и балансируют путем высверливания отверстий на торцах обода.

Базовыми поверхностями при нарезании зубьев являются поверхность центрального отверстия и торцы зубчатого венца. Производительность возрастает при нарезании зубьев в «пакете» из двух колес и более.

Червячные колеса

Червячные колеса, как правило, выполняют составными: центр колеса (ступицу с диском) - из стали, реже из серого чугуна, а зубчатый венец (обод) — из антифрикционного материала.

В единичном и мелкосерийном производстве зубчатые венцы соединяют с центром посадкой с натягом. Для обеспечения точной сборки колеса на наружной поверхности центра предусматривают буртик, в который упирается обод при его запрессовке, и эта форма является традиционной.

Центр колеса представляет собой деталь, подобную по своей форме зубчатому колесу, но с гладкой наружной цилиндрической поверхностью, и рекомендуемые соотношения размеров ступицы и диска те же, что и в п. 9.1. Единственное отличие состоит в том, что размер S (см. рис. 9.1) определяют в зависимости от делительного диаметра червячного колеса d₂: S= 0,06d₂.

Характерным размером обода является его толщина

(9.5)

где d_н - диаметр посадочной цилиндрической поверхности центра.

Пользуясь этим соотношением, находят S₀ и d_H.

На зубьях обода выполняют такие же фаски, что и на зубьях цилиндрических зубчатых колес (см. п. 9.1).

СМАЗКА РЕДУКТОРОВ

Для снижения трения, шума и вибрации, защиты от коррозии, уменьшения интенсивности износа, отвода тепла и продуктов износа в редукторе необходимо предусмотреть надежную смазку.

Зубчатые и червячные передачи смазывают жидкими маслами картерным непроточным способом (окунанием). Сорт масла выбирают в зависимости от контактного напряжения в передаче и характерной скорости. В зубчатых передачах такой скоростью является окружная скорость шестерни (или колеса), в червячной - окружная скорость червяка. Масло для зубчатой передачи следует выбирать по табл. 10.1. Для червячных передач при σ_Н £200МПа и n£5 м/с принимают масло И-Г-С-320, а при n > 5 м/с - масло И-Г-С-220.

Обозначение индустриальных масел состоит из четырёх знаков, каждый из которых обозначает: первый (И) - индустриальное, второй - принадлежность к группе по назначению (Г - для гидравлических систем, Т - для тяжелонагруженных узлов), третий - принадлежность к группе по эксплуатационным свойствам (А - масло без присадок, С — масло с антиокислительными, антикоррозионными противоизносными и противозадирными присадками), четвёртый (число) - класс кинематической вязкости.

Таблица 10.1 - Рекомендуемые сорта масла по ГОСТ 20799-88 для зубчатых передач

Колесо цилиндрической зубчатой передачи должно окунаться в масляную ванну на глубину h (2m...0,25d₂), где m - модуль зацепления. Колесо конической передачи - до половины зуба (до среднего диаметра зубчатого венца). В червячной передаче с нижним расположением червяка следует обеспечить погружение червяка на глубину не менее 2,2m.

При картерном смазывании передачи и окружных скоростях более 1 м/с масло разбрызгивается зубьями колёс, а при скоростях более 3 м/с внутри корпуса образуется масляный туман. И в том, и другом случае нет необходимости предусматривать специальную смазку подшипников, т.к. они будут смазываться тем же маслом, что и передачи. Именно такие скорости характерны для большинства редукторов общего назначения.

Особое значение имеет смазка для червячных передач, т.к. без интенсивной смазки возможен перегрев редуктора. Следует обеспечить объём масла в картере V, дм³, равный

где Р_двТ – требуемая мощность двигателя, кВт.

Устройства для заливки масла в корпус редуктора и слива масла для замены, отдушины, маслоуказатели, а также различные типы уплотнений см. [1,2,4].

ТРЕБОВАНИЯ К РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: