Конические и коническо-цилиндрические редукторы

Отличительной особенностью корпусов указанных редукто­ров является прилив, в котором размещают комплект вала кони­ческой шестерни со стаканом, подшипниками и крышкой. На рис. 11.15 показан корпус коническо-цилиндрического редукто­ра. Размеры прилива: D _ф = D_K + (4... 6) мм, где D_K - наружный диаметр крышки подшипника; D'_ф = 1,25 D + 10 мм.

С целью по­вышения жесткости прилив связывают ребрами с корпусом и крышкой редуктора. На выходе расточного инструмента, об­рабатывающего отверстие под подшипники вала-шестерни, долж­на быть создана плоскость, перпендикулярная к оси отверстия.

Это предохранит расточной инструмент от поломки. Форма при­лива при наблюдении по стрелке А может быть круглой или квад­ратной. Меньший расход металла характеризует квадратную фор­му платика. Соответствующую форму придают фланцам стакана и крышке подшипника.

Остальные элементы корпуса коническо-цилиндрического ре­дуктора такие же, как и цилиндрического.

Червячные редукторы

Корпуса червячных редукторов конструируют двух исполне­ний: неразъемные (при a_w 150 мм) с двумя окнами на боковых стенках, через которые при сборке вводят в корпус комплект вала с червячным колесом, и разъемные (плоскость разъема располага­ют по оси вала червячного колеса).

Боковые крышки неразъемных корпусов центрируют по пере­ходной посадке и крепят к корпусу винтами (рис. 11.16). Диамет­ры винтов принимают при a_w = 100... 125 мм d = 8 мм; при a_w 140 мм d = 10 мм. Расстояние между винтами l _в 10 d.

 

 

 

 

Для удобства сборки диаметр D отверстия окна выполняют на 2С = 2... 5 мм больше максимального диаметра dam колеса. Чтобы добиться необходимой жесткости боковые крышки выполняют высокими Н 0,1 D_K, с шестью радиально расположенными реб­рами; диаметр прилива D_ф = D_K + 4... 6 мм, где D_K = D + (4... 4,4)d. Соединение крышек с корпусом уплотняют резиновыми кольцами круглого сечения (рис. 11.16, выносной элемент В).

На рис. 11.17 и 11.18 показаны примеры конструкций разъем­ных корпусов червячных редукторов с нижним и верхним распо­ложением червяка. Размеры отдельных элементов корпусных де­талей принимают по соотношениям, приведенным для цилиндри­ческих редукторов.

 

 

Для увеличения жесткости червяка его опоры насколько воз­можно сближают. Места расположения приливов определяют про­черчиванием, выдерживая соотношения: R₁ = 0,5d_aМ2 + a,a D; D_Ф=1,25 D + 10 мм. Если боковые стороны редуктора оказываются достаточно протяженными, то помимо винтов в рай­оне подшипниковых отверстий вала червячного колеса устанавли­вают дополнительные стяжные винты на фланцах меньшей тол­щины (рис. 11.17, 11.18 и 11.6). Расстояние между винтами «1 0d.

Для контроля правильности зацепления и расположения пятна контакта, а также для залива масла в крышке корпуса предусмат­ривают люк. При верхнем расположении червяка (рис. 11.18) через люк 1 невозможно наблюдать за зубьями колеса, так как их закры­вает червяк. Поэтому в корпусе на узкой боковой стенке делают смотровое окно 2, через которое наблюдают за расположением пятна контакта на зубьях колеса при регулировании зацепления во время сборки редуктора. После сборки окно закрывают крышкой, в которую может быть вмонтирован маслоуказатель.

Крепление крышки к корпусу при верхнем расположении червяка выполняют винтами с цилиндрической головкой и шести­гранным углублением под ключ (или шпильками), установленны­ми в нишах (рис. 11.18).

Расстояние Ь_о от поверхности наружного цилиндра червяка (рис. 11.17) или колеса (рис. 11.18) до дна корпуса может быть увеличено, если согласуют размеры h_р в редукторе и в сопряжен­ных узлах (электродвигатель, приводной вал и др.).

 

Корпуса планетарных и волновых редукторов

Конструкцию корпуса определяют расположенные в нем детали: в планетарном редукторе - центральные колеса, водило, сателлиты; в волновом - генератор, гибкое и жесткое колеса. Поэтому в попереч­ном сечении корпус очерчен рядом окружностей.

Рис. 11.19

Для крепления корпуса к плите (раме) предусматривают опор­ные поверхности с отверстиями для винтов. На рис. 11.19, а, б пред­ставлены два возможных исполнения нижней части корпуса. На рис. 11.19, а длина В опорной поверхности равна внешнему диаметру D корпуса. Для увеличения прочности опорные лапы усилены ребрами 1. На рис. 11.19, б длина В больше диаметра D; опорные лапы выступают за внешний диаметр корпуса;

они выполнены более высокими и, следова­тельно, более прочными, и поэтому в упрочняющих ребрах не нуждаются.

В мотор-редукторах (рис. 11.20) опорную поверхность корпуса увеличи­вают для уравновешивания момента от силы тяжести электродвигателя. Воз-

можно исполнение волнового редуктора с отъемными лапами, кото­рые крепят к цилиндрическому корпусу винтами (рис. 10.11).

Корпуса коробок передач

Корпуса коробок передач не имеют плоскостей разъема по осям валов (рис. 11.21). Это повышает их жесткость, но усложняет сборку изделия, для выполнения которой необходимо предусматривать дополнительные окна больших размеров. Корпус выполняют чаще всего коробчатого типа прямоугольной формы, с гладкими наруж­ными поверхностями стенок. На этих стенках выступают лишь платики высотой h для крепления крышек подшипников. Близко расположенные друг к другу платики иногда объединяют.

 

Приливы (бобышки) для размещения опор валов направляют внутрь корпуса. Длину l отверстий в приливах определяет конструк­ция подшипникового узла. Диаметр D_ф бобышек определяют в зави­симости от диаметра фланца D_K крышки подшипника (см. рис. 7.2): D _ф = D_к + 4... 5 мм.

Для крепления коробки передач к раме или плите предусмат­ривают ниши (см. рис. 11.9), расположенные вдоль стенок, парал­лельных осям валов. Часто коробки передач крепят винтами снизу (см. рис. 11.10).

Корпус коробки передач сверху закрывают крышкой коробча­той формы. Необходимую жесткость крышки достигают выбором высоты Н 0,08L и применением ребер. Крышку крепят к корпусу винтами с цилиндрической головкой и шестигранным углублени­ем под ключ, располагая их в приливах (рис. 11.21, сечение Г-Г).

Несовпадение контуров крышки и корпуса ухудшает внешний вид коробки передач. Поэтому в крышке делают прилив или в корпу­се углубление (рис. 11.21, элемент Д), скрадывающие возможное не­совпадение контуров деталей и упрощающие съем крышки.

Оформление мест соединения корпуса с фланцем электродвигателя

Мотор-редуктор представляет собой конструктивно объеди­ненные редуктор (цилиндрический, планетарный, волновой и др.) и электродвигатель в виде однокорпусного или блочного исполне­ния. В первом случае редуктор и статор двигателя встраиваемого ис­полнения размещают в одном корпусе. Во втором - двигатель с на­саженной непосредственно на конец вала шестерней крепят на редук­торе с помощью фланца; возможно, как вариант, фланцевое креп­ление двигателя на редукторе и соединение концов валов муфтой.

При конструировании мотор-редукторов блочного исполнения для присоединения фланцевого электродвигателя на корпусе конструируют опорный фланец. Соосно с выступающим из корпуса концом вала узла вычерчивают конец вала и фланец электродвига­теля, оставляя между торцами валов зазор 2... 3 мм или больше в зависимости от типа муфты (рис. 11.22, а). После этого к фланцу электродвигателя подводят опорный фланец толщиной S, который соединяют затем с корпусом стенкой толщиной ₀, равной толщи­не стенки корпуса редуктора или его крышки. Размеры фланца электродвигателя приведены в табл. 19.27.

Толщину опорного фланца принимают S = (1,4... 2) d, где d- диаметр винта или шпильки для крепления электродвигателя. При креплении шпильками толщину S принимают равной длине ввин­чиваемой части шпильки (см. размер табл. 19.32).

 

Способ соединения опорного фланца с корпусом (рис. 11.22, а, б) зависит от соотношения размеров фланцев электродвигателя и корпуса. Иногда для упрощения конструкции корпусной де­тали электродвигатель крепят не непосредственно к корпу­су, а к крышке подшипника, которую конструируют как показано на рис. 11.22, в. Обычно вал электродвигате­ля соединяют с валом узла компенсирущей муфтой. В этом случае центрирующую заточку фланца электродви­гателя сопрягают с центри­рующим отверстием опорно­го фланца по посадке H7/J6. Соединение валов глухими муфтами (втулочной и др.) нежелательно, так как вал узла и вал электродвигателя образуют в этом случае один многоопорный вал (статиче­ски неопределимая система); для нормальной работы такого соединения требуется стро­жайшая соосность валов, которую можно достичь применением очень сложной и дорогой операции ручной пригонки опорного фланца корпуса и точным совмещением осей при сборке.

 

 

Иногда диаметр вала узла бывает значительно больше диаметра вала двигателя. Тогда для уменьшения вылета электродви­гателя его вал вставляют в от­верстие вала узла, как показано на рис. 11.23. В этом случае цен­трирующую заточку фланца электродвигателя сопрягают с центрирующим отверстием опорного фланца по посадке с зазором (D9/j6).

Крепление электродвигателя к корпусу производят шпильками или винтами с гайками. Диаметр шпилек (винтов) определяют по отверстиям во фланце электродвигателя.

Сварные корпуса

При единичном производстве экономически выгоднее кор­пусные детали выполнять сварными. Толщину стенок сварного корпуса принимают (0,8... 1,0) , где - толщина стенок ли­того чугунного корпуса (11.1).

Корпус и крышку редуктора сваривают из элементов, изго­товленных из проката (лист, полоса, пруток круглого сечения и др.). После сварки корпус и крышку отжигают и иногда правят (рихтуют). Затем производят обработку резанием плоскостей и отверстий детали.

Конструкции сварных корпусов редукторов отличаются большим разнообразием. Возможный вариант конструктивного оформления сварного корпуса цилиндрического одноступенчато­го редуктора показан на рис. 11.24. Сварные корпуса редукторов других типов конструируют аналогично. Конструирование от­дельных элементов сварного корпуса (подшипниковых гнезд, мест крепления крышки и корпуса, опорных фланцев и др.) под­чиняется общим правилам, изложенным в этой главе.

 

КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ

На этапе эскизного проектирования (см. гл. 3) ориентировоч­но была намечена конструкция валов, определены диаметры от­дельных участков. Теперь следует уточнить эти размеры, согласо­вать их с деталями, устанавливаемыми на вал, учесть вид и распо­ложение опор, конструкцию уплотнения, технологию изготовления.

Перед отработкой конструкции вала должны быть решены та­кие важные вопросы как способ передачи вращающего момента в соединении вал-ступица (см. гл. 5) и способ крепления деталей на валу от осевого перемещения (см. разд. 4.8).

Концевые участки валов

Входной и выходной валы редукторов, коробок передач име­ют цилиндрические или конические концевые участки для уста­новки полумуфт (шкивов, звездочек).

Цилиндрические концы валов.

Основные размеры d и f определяют по рекомендациям гл. 3. Переходный участок вала между двумя ступенями разных диаметров выполняют галте­лью радиуса r, острые кромки приту­пляют фаской с (рис. 12.1). Размеры r и с (мм) для цилиндрических концов валов принимают по табл. 12.1.

12.1. Размеры r и с для цилиндрических концов валов

 

Деталь, устанавливаемую на ци­линдрическом конце вала, доводят до упора в заплечик высотой t (рис. 12.2). Высота заплечика t 2 f, где f - размер (мм) фаски детали, который принимают в зависимости от радиуса галтели г (мм) по табл. 12.2.

Размеры фаски

 

 

 

В валах, диаметры которых опре­делены из условия жесткости (валы редукторов, коробок передач), а также на концевых участках валов, на кото­рых изгибающие моменты невелики, выполняют канавки для выхода шли­фовального круга (рис. 12.3). Размеры (мм) канавки приведены в табл. 12.3.