Разработка эскизного проекта

Разработка эскизного проекта

После определения межосевых расстояний, размеров колес и червяков приступают к разработке конструкции редуктора. Первым этапом конструирования является разработка эскизного проекта. При эскизном проектировании определяют размеры валов, расстояния между деталями передач, выбирают типы подшипников и схемы их установки.

1. Размеры валов:

Определяются диаметры и длины различных участков валов редуктора:

- быстроходный вал:

Цилиндрический и червячный редуктор:

Рис. 1.1 Быстроходный вал цилиндрической или червячной передачи

Диаметр выходного конца вала:

, мм

где Т_Б – вращающий момент на быстроходном валу, Н·м.

Расчетный диаметр d округляется до ближайшего стандартного значения, которое определяется по приложению 1, если выбран конический конец вала, или по приложению 2 для цилиндрического конца вала. Из приложений также определяются остальные размеры конца вала.

Диаметр вала в месте установки подшипника:

d_П ≥ d + 2 · t, мм

где t – высота заплечика (табл. 1.1).

Расчетный диаметр d_П округляется в большую сторону до числа, кратного 5.

Диаметр буртика (заплечика) для упора подшипника:

d_БП ≥ d_П + 3 ∙ r, мм

где r – координата фаски подшипника (табл. 1.1).

Расчетный диаметр d_БП округляется в большую сторону до стандартного числа.

Длина промежуточного участка вала:

- для цилиндрической передачи l_КБ = 1,4 · d_П;

- для червячной передачи l_КБ = 2 · d_П.

Конический редуктор:

Рис. 1.2 Быстроходный вал конической передачи

Диаметр выходного конца вала:

, мм

где Т_Б – вращающий момент на быстроходном валу, Н·м.

Расчетный диаметр d округляется до ближайшего стандартного значения, которое определяется по приложению 1, если выбран конический конец вала, или по приложению 2 для цилиндрического конца вала. Из приложений также определяются остальные размеры конца вала.

Диаметр d₁ = d + 2 ∙ r, мм, округляется до стандартного числа.

Диаметр резьбы d₂ = d₁ + (2…4) мм, округляется до целого числа.

Диаметр вала в месте установки подшипника d_П ≥ d₂, мм

Диаметр d_П округляется в большую сторону до числа, кратного 5.

Диаметр буртика (заплечика) для упора подшипника:

d_БП ≥ d_П + 3 ∙ r, мм

где r – координата фаски подшипника (табл. 1.1).

Расчетный диаметр d_БП округляется в большую сторону до стандартного числа.

Длина промежуточного участка вала l_КБ = 0,8 · d_П.

- промежуточный вал (для многоступенчатого редуктора):

Рис. 1.3 Промежуточный вал

Диаметр вала в месте установки колеса:

, мм

где Т_ПР – вращающий момент на промежуточном валу, Н·м.

Расчетный диаметр d_К округляется в большую сторону до стандартного числа.

Диаметр буртика для упора колеса:

d_БК ≥ d_К + 3 ∙ f, мм

где f – размер фаски колеса (табл. 1.1).

Диаметр вала в месте установки подшипника:

d_П = d_К – 3 · r, мм

где r – координата фаски подшипника (табл. 1.1).

Расчетный диаметр d_П округляется в большую сторону до числа, кратного 5.

Диаметр буртика для упора подшипника:

d_БП ≥ d_П + 3 · r, мм

где r – координата фаски подшипника (табл. 1.1).

- тихоходный вал (для всех редукторов):

Рис. 1.4 Тихоходный вал

Диаметр выходного конца вала:

, мм

где Т_Т – вращающий момент на тихоходном валу, Н·м.

Расчетный диаметр d округляется до ближайшего стандартного значения, которое определяется по приложению 1, если выбран конический конец вала, или по приложению 2 для цилиндрического конца вала. Из приложений также определяются остальные размеры конца вала.

Диаметр вала в месте установки подшипника:

d_П ≥ d + 2 · t, мм

где t – высота заплечика (табл. 1.1).

Расчетный диаметр d_П округляется в большую сторону до числа, кратного 5.

Диаметр буртика (заплечика) для упора подшипника:

d_БП ≥ d_П + 3 ∙ r, мм

где r – координата фаски подшипника (табл. 1.1).

Расчетный диаметр d_БП округляется в большую сторону до стандартного числа.

Диаметр вала в месте установки колеса:

d_К ≥ d_БП, мм

Длина промежуточного участка вала l_КТ = 1,2 · d_К.

табл. 1.1

d, мм	17–22	24–30	32–38	40–44	45–50	52–58	60–65	67–75	80–85	90–95
tЦИЛ, мм		3,5	3,5	3,5		4,5	4,6	5,1	5,6	5,6
tКОН, мм	1,5	1,8		2,3	2,3	2,5	2,7	2,7	2,7	2,9
r, мм	1,5		2,5	2,5			3,5	3,5	3,5
f, мм			1,2	1,2	1,6			2,5	2,5

Примечание: Координата фаски r дана приближенно, точное значение см. в соответствующем ГОСТе.

2. Расстояния между деталями передач:

Чтобы вращающиеся колеса не задевали за внутренние стенки корпуса (рис. 2.1), между ними оставляют зазор а, который определяют по формуле:

где L – наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передач, мм.

Рис. 2.1 Схема цилиндрического двухступенчатого редуктора

Вычисленное значение а округляется в большую сторону до целого числа.

Расстояние b₀ между дном корпуса и поверхностью колес или червяка для всех типов редукторов принимают b₀ ≥ 4 ∙ a.

Расстояние между торцовыми поверхностями колес c = (0,3…0,5) ∙ a.

3. Выбор типа подшипника:

а) б) в)

Рис. 3.1 Подшипники, применяемые в редукторах

В соответствии с установившейся практикой проектирования тип подшипника выбирают по следующим рекомендациям:

- для опор валов цилиндрических прямозубых и косозубых колес редукторов применяют чаще всего шариковые радиальные подшипники (рис. 3.1, а);

- для опор валов конических и червячных колес, а также червяков применяют конические роликовые подшипники (рис. 3.1, б), которые хорошо воспринимают осевые нагрузки, возникающие в конических и червячных передачах;

- для опор вала конической шестерни применяют также конические роликовые подшипники (рис. 3.1, б), но при очень высокой частоте вращения конической шестерни (n > 1500 об/мин) применяют подшипники шариковые радиально-упорные (рис. 3.1, в).

Первоначально принимают подшипники легкой серии. Если при последующем расчете грузоподъемность подшипника легкой серии окажется недостаточной, то принимают подшипники средней серии.

4. Вычерчивание эскизной компоновки редуктора:

Эскизная компоновка выполняется в масштабе 1: 1 на миллиметровой бумаге и должна содержать эскизное изображение редуктора в двух проекциях.

Эскизную компоновку рекомендуется выполнять в такой последовательности:

1. Наметить расположение проекций на листе.

2. Провести осевые линии валов.

В цилиндрическом и червячном редукторах оси валов провести на межосевом расстоянии a_W друг от друга, при этом в цилиндрическом редукторе оси параллельны, а в червячном – скрещиваются под углом 90°. В коническом редукторе оси валов пересекаются под углом 90°.

3. Вычертить элементы передачи в соответствии с размерами, полученными в результате расчета:

- для цилиндрического колеса и шестерни это размеры d₁, d₂, d_f1, d_f2, d_a1, d_a2, b₁, b₂. Ширина шестерни вычисляется по формуле b₁ ≥ b₂ + 5 мм и затем округляется в большую сторону до стандартного числа;

- для конического колеса и шестерни – d_e1, d_e2, d_ae1, d_ae2, δ₁, δ₂, b.

- для червячного колеса и червяка – d₁, d₂, d_f1, d_f2, d_a1, d_a2, d_aM2, b₁, b₂.

4. Провести на расстоянии a от элементов передачи контуры внутренних стенок корпуса и на расстоянии b₀ – дно корпуса. В коническом одноступенчатом редукторе корпус симметричен относительно оси быстроходного вала.

5. Вычертить валы по размерам, полученным в разделе1.

6. На ступенях валов диаметром d_П вычертить схематически подшипники по размерам d, D, B, (T, c), взятым из соответствующего ГОСТа.

Эскизная компоновка завершена. На основе ее производится дальнейшая разработка конструкции редуктора.

Примеры эскизных компоновок для различных типов редукторов приведены на рис. 4.1 – 4.3.

Рис. 4.1. Эскизная компоновка цилиндрического одноступенчатого редуктора

Рис. 4.2. Эскизная компоновка конического одноступенчатого редуктора

H = (D – d_П) / 2; a₁ ≈ 0,6 ∙ l

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Концы валов конические (из ГОСТ 12081–72), мм

Тип 1 Тип 2

Номинальный диаметр d	l1	l2	dCP	b	h	t1	d1	d2	l3	l4
			18,2 20,2			2,5	М12х1,5	М6		11,3
			22,9 25,9				М16х1,5	М8		15,7
			29,1 33,1			3,5	М20х1,5	М10 М12		22,3
			35,9 40,9				М24х2 М30х2	М12 М16		22,3 28,5
	45,9 51,9			5,5	М36х3	М16 М20		28,5
			57,75 65,75				М42х3 М48х3	М20 М24		39,3
			73,75 83,75			7,5	М56х4 М64х4	М30		47,9

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Концы валов цилиндрические (из ГОСТ 12080–66), мм

d	l	R	c	d	l	R	c	d	l	R	c	d	l	R	c
		1,6					1,6				1,6			2,5
		1,6					1,6			2,5					2,5
		1,6					1,6			2,5					2,5
		1,6								2,5

Дата добавления: 2015-10-21