Одноступенчатые цилиндрические редукторы

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агре­гата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цеп­ные или ременные передачи. Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования.

Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соот­ветственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или свар­ного стального), в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В отдельных слу­чаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назна­чения. Второй случай характерен для специализированных заво­дов, на которых организовано серийное производство редукто­ров.

Кинематические схемы и общие виды наиболее распростра­ненных типов редукторов представлены на рис. 2.1-2.20. На кине­матических схемах буквой Б обозначен входной (быстроход­ный) вал редуктора, буквой Т - выходной (тихоходный).

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.); относительному располо­жению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вер­тикальные); особенностям кинематической схемы (разверну­тая, соосная, с раздвоенной ступенью и т. д.).

Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планетарные и волновые ре­дукторы.

 

Этап. Проверка долговечности подшипника

 

Ведомый вал.

Этот валнесет такие же нагрузки, как и ведущий H H и H

Из первого этапа компоновки мм

Реакции опор.

Вертикальной плоскости.

1)

 

H

2)

H

Проверка:

 

Изгибающие моменты в характерных точках.

= H мм

H мм

=

Горизонтальной плоскости.

H

Изгибающие моменты в опорах A и B будут равны:

Максимальный изгибающий момент в опоре С будет равна:

H мм

 

Суммарные реакции

H

H

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре A.

Намечаем радиальные шариковые подшипники (см. прило­жение, табл. ПЗ): м мм мм kH kH

 

 

Отношение этой величине (по табл. 9.18) соответствует

Отношение и

H

Расчетная долговечность, млн. об

млн. об.

Расчетная долговечность, ч

ч;

 

Здесь ń об/мин - частота вращения ведомого вала.

Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать 36000 ч (таков ресурс самого редуктора), но не должен быть менее 10000 ч (минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае подшипники подшипники ведомого вала имеют ресурс ч.

Ведомый вал.

Материал вала - сталь 45 нормализованная; МПа (см. табл. 3.3). Пределы выносливости МПа

и МПа

Сечение В - В. Диаметр вала в этом сечении мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. табл. 8.5): и ; масштабные факторы ; (см. табл. 8.8);

коэффициенты и (см. с. 163 и 166).

Крутящий момент H мм.

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости

H мм

изгибающий момент в вертикальной плоскости

H мм

суммарный изгибающий момент в сечении В – В

H мм.

Момент сопротивления кручению ( мм мм мм) мм³

Момент сопротивления

мм³

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

МПа

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

;среднее напряжение

 

Коэффициент запаса прочности по нормальным напря­жениям

Коэффициент запаса прочности по касательным напря­жениям

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения В – В

 

Сечение Г - Г. Это сечение при передаче вращающего мо­мента от колеса через муфту рассчитываем на кру­чение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоноч­ной канавки.

Момент сопротивления кручению ( мм мм мм)

мм³

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

 

МПа

Принимаем (см. табл. 8.5), (см. табл. 8.8) и .

Коэффициент запаса прочности по касательным напря­жениям

 

Выбор сорта масла

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны определяем из расчета масла на 1 кВт передаваемой мощности: дм³. По табл. 10.8 устанавливаем вязкость масла. При контакт­ных напряжениях МПа и скорости м/с реко­мендуемая вязкость масла должна быть примерно равна По табл. 10.10 принимаем масло индустриальное (по ГОСТ 20799-75*). Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1 (см. табл. 9.14), периодически пополняем его шприцем через пресс-масленки.

 

Сборка редуктора

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.

Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов:

на ведущий вал насаживают мазсудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100 "С;

в ведомый вал закладывают шпонку и напрес­совывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем наде­вают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и уста­навливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы укладывают в основание корпуса редук­тора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого на ведомый вал надевают распорное кольцо, в подшипниковые камеры закладывают пластичнуюсмазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.

Перед постановкой сквозных крышек. в проточки закла­дывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закреп­ляют крышки винтами.

Далее на конец ведомого вала в шпоночную, канавку закладывают шпонку, устанавливают звездочку и закрепляют ее торцовым креплением; винт торцового крепления стопорят специальной планкой.

Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с про­кладкой и жезловой маслоуказатель.

Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими усло­виями.

 

 

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агре­гата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цеп­ные или ременные передачи. Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования.

Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соот­ветственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или свар­ного стального), в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В отдельных слу­чаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назна­чения. Второй случай характерен для специализированных заво­дов, на которых организовано серийное производство редукто­ров.

Кинематические схемы и общие виды наиболее распростра­ненных типов редукторов представлены на рис. 2.1-2.20. На кине­матических схемах буквой Б обозначен входной (быстроход­ный) вал редуктора, буквой Т - выходной (тихоходный).

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.); относительному располо­жению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вер­тикальные); особенностям кинематической схемы (разверну­тая, соосная, с раздвоенной ступенью и т. д.).

Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планетарные и волновые ре­дукторы.

 

Одноступенчатые цилиндрические редукторы

Из редукторов рассматриваемого типа наиболее распростра­нены горизонтальны Как горизонтальные, так и вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми, ко­сыми или шевронными зубьями. Корпуса чаще выполняют литыми чугунными, реже — сварными стальными. При серий­ном производстве целесообразно применять литые корпуса. Валы монтируют на подшипниках качения или скольжения. Последние обычно применяют в тяжелых редукторах.

Максимальное передаточное число одноступенчатого цилиндрического редуктора по ГОСТ 2185 - 66 . Высо­та одноступенчатого редуктора с таким или близким к нему пере­даточным числом больше, чем двухступенчатого с тем же зна­чением (рис. 2.3). Поэтому практически редукторы с передаточными числами, близкими к максимальным, применяют редко, ограничиваясь и < 6.

Выбор горизонтальной или вертикальной схемы для редукто­ров всех типов обусловлен удобством общей компоновки при­вода (относительным расположением двигателя и рабочего вала приводимой в движение машины и т. д.).