Из каких частей состоит корпус редуктора?

Для чего служит корпус редуктора?

Сколько плоскостей разъема может быть в корпусе редуктора?

Какие конструктивные элементы характерны для всех видов корпусов?

Из какого материала изготавливают редукторные корпуса?

Как соединяются между собой основание и крышка корпуса?

Как контролируется уровень масла в редукторе?

К чему крепится основание корпуса редуктора?

 

КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА РЕДУКТОРА

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕДУКТОР

1.Для одноступенчатого цилиндрического редуктора толщину стенки корпуса и крышки, отвечающую требованиям технологии литья, необходимой прочности и жёсткости вычисляют по формулам:

и

 

2.Если после проведения расчётов получили , то принимаем 8мм.

3.Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса:

 

 

4.Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса:

 

5.Толщина нижнего пояса корпуса без бобышки

 

                                                 

     при наличии бобышки

                                                                   

 

6.Толщина рёбер основания корпуса:

 

.

 

Округляем в большую сторону.

7.Учитывая неточности литья, размеры сторон опорных платиков для литых корпусов должны быть на 2…4мм больше размеров опорных поверхностей прикрепляемых деталей. Обрабатываемые поверхности выполняются в виде платиков, высота h которых принимается

 

 

8.Плоскости стенок, встречающихся под прямым углом, сопрягают радиусом

 

9.Плоскости стенок, встречающихся под тупым углом, сопрягают радиусом

 

 

10.Толщина внутренних рёбер из-за более медленного охлаждения металла корпуса и крышки:

 

Округляем в большую сторону.

11.Диаметр фундаментных болтов (их число ≥ 4):

 

 

12.Диаметр болтов у подшипников

 

 

13.Диаметр винтов крепления крышки корпуса вычисляем в зависимости от вращающего момента на выходном валу редуктора:

 

 

14.Размер q, определяющий положение болтов d₂:

 

, где  - диаметр винтов крепления крышки подшипника (М8 - М12).

 

15.Высота бобышки  под болт  выбирают конструктивно так, чтобы образовалась опорная поверхность под головку болта и гайку. Желательно, чтобы у всех бобышек иметь одинаковую высоту .

16.Диаметр штифтов:

 

КОНИЧЕСКИЙ РЕДУКТОР

1.Для одноступенчатого конического прямозубого редуктора толщину стенки корпуса и крышки, отвечающую требованиям технологии литья, необходимой прочности и жёсткости вычисляют по формулам:

и

 

2.Толщина фланцев (поясов) корпуса и крышки:

верхний пояс корпуса и пояс крышки:

 и

нижний пояс корпуса:

3.Плоскости стенок, встречающихся под прямым углом, сопрягают радиусом

4.Плоскости стенок, встречающихся под тупым углом, сопрягают радиусом

5.Толщина внутренних рёбер корпуса и крышки из-за более медленного охлаждения металла:

 и

6.Учитывая неточности литья, размеры сторон опорных платиков для литых корпусов должны быть на 2…4мм больше размеров опорных поверхностей прикрепляемых деталей. Обрабатываемые поверхности выполняются в виде платиков, высота h которых принимается

 

7.Диаметры болтов:

- фундаментных

 

- болтов, крепящих крышку к корпусу у подшипника

 

 

8.Диаметр винтов крепления крышки корпуса вычисляем в зависимости от вращающего момента на выходном валу редуктора:

 

 

9.Диаметр штифтов:

 

10.Высоту ниши для крепления корпуса к плите (раме) принимаем равной

 

 

ЧЕРВЯЧНЫЙ РЕДУКТОР

1.Для данного червячного редуктора толщину стенки корпуса и крышки, отвечающую требованиям технологии литья, необходимой прочности и жёсткости вычисляют по формулам:

 

 

                                             

 

2.Если после проведения расчётов получили , то принимаем 8мм.

3.Толщина фланцев (поясков) корпуса и крышки

 

          

4.Толщина нижнего пояса корпуса и крышки при наличии бобышек:

 

 

 

5.Плоскости стенок, встречающихся под прямым углом, сопрягают радиусом

 

 

6.Плоскости стенок, встречающихся под тупым углом, сопрягают радиусом

 

7.Толщина внутренних рёбер корпуса и крышки из-за более медленного охлаждения металла:

 и

 

8.Учитывая неточности литья, размеры сторон опорных платиков для литых корпусов должны быть на 2…4мм больше размеров опорных поверхностей прикрепляемых деталей.

Обрабатываемые поверхности выполняются в виде платиков, высота h которых принимается

 

9.Диаметр винтов крепления крышки корпуса вычисляем в зависимости от вращающего момента на выходном валу редуктора:

 

 

10.Диаметр фундаментных болтов:

 

 

11.Диаметр шпилек для крепления крышки редуктора к корпусу около подшипников:

 

 

12.Диаметр шпилек для крышки редуктора:

 

13.Диаметр болтов для крепления крышки подшипников к корпусу:

 

14.Диаметр болтов для крепления крышки смотрового отверстия

.

 

15.Диаметр резьбы пробки для слива масла из картера редуктора:

 

16.Ширина нижнего пояса корпуса редуктора:

17.Зазор внутренний крышки и корпуса редуктора, а также торца ступицы червячного колеса:

.

18.Расстояние между внутренней стенкой корпуса и торца ступицы:

19.Высоту ниши для крепления корпуса к плите (раме) принимаем равной

 

Выбор и расчет муфт

Муфты служат для соединения валов и передачи вращающего момента (без изменения его значения и направления) от одного вала к другому. При этом они могут выполнять ряд других ответственных функций, а именно: компенсировать смещение осей соединяемых валов; амортизировать возникающие при работе вибрации и удары; предохранять механизм от поломки.

Муфты применяют практически во всех машинах и механизмах. Они являются ответственными сборочными единицами, часто определяющими надежность и долговечность всей машины. Тип муфты выбирают в зависимости от тех функций, которые она выполняет в данном приводе.

Большинство конструкций приводных устройств имеют две муфты. Одна из них соединяет двигатель и редуктор, вторая – редуктор и исполнительный механизм. При установке двигателя и редуктора на общей раме, допускаемая несоосность валов сравнительно невелика, поэтому от первой муфты не требуется высоких компенсирующих свойств. Так как эта муфта соединяет сравнительно быстроходные валы, то в целях уменьшения пусковых и других динамических нагрузок она должна обладать малым моментом инерции и упругими свойствами.

Вторая муфта соединяет сравнительно тихоходные валы (например, редуктор и приводной вал транспортера). К ней можно не предъявлять повышенных требований в отношении малого момента инерции. В то же время, если исполнительный механизм и привод не располагаются на общей раме, то от этой муфты требуются сравнительно высокие компенсирующие свойства.

Для соединения выходных концов двигателя и быстроходного вала редуктора, установленных, как правило, на общей раме, применены упругие втулочно-пальцевые муфты и муфты со звездочкой. Эти муфты обладают достаточными упругими свойствами и малым моментом инерции для уменьшения пусковых нагрузок на соединяемые валы.

Для соединения выходных концов тихоходного вала редуктора и приводного вала рабочей машины применены цепные муфты и муфты с торообразной оболочкой. Эти муфты обладают достаточной податливостью, позволяющей компенсировать значительную несоосность валов. Кроме того, к ним не предъявляются требования малого момента инерции.

В заданиях на курсовое проектирование деталей машин предусматривается, как правило, не проектирование муфт для соединения валов, а выбор их из числа стандартных конструкций с учетом особенной эксплуатации привода и с последующей проверкой основных элементов их на прочность

Применяемые муфты обеспечивают надежную работу привода с минимальными нагрузками, компенсируя неточности взаимного расположения валов вследствие неизбежных осевых , радиальных  и угловых  смещений.

Однако при расчете опорных реакций в подшипниках следует учитывать действие со стороны муфты силы , вызванной радиальным смещением валов . Угловые смещения валов незначительны и нагрузку, вызванную ими на валы и опоры, можно не учитывать. Консольная сила от муфты  перпендикулярна оси вала, но её направление в отношении окружной силы  может быть любым (зависит от случайных неточностей монтажа муфты). Поэтому рекомендуется принимать худший случай нагружения – направить силу  противоположно силе , что увеличит напряжения и деформацию вала.

 

Таблица 8.1 – Значения коэффициента режима нагрузки

Характер нагрузки	Типы машин
Спокойная с пусковыми и кратковременными перегрузками до 120% от номинальной	Ленточные транспортеры, станки токарные, шлифовальные, фрезерные. Вентиляторы	1,25…1,5
С умеренными колебаниями в пределах до 150% от номинальной нагрузки	Транспортеры цепные и пластинчатые, шнеки; центробежные насосы, деревообрабатывающие станки	1,5…1,8
Со значительными колебаниями, пусковая нагрузка до 200% от номинальной	Станки с возвратно-поступательным движением, реверсивные приводы, скребковые транспортеры, элеваторы	2…2,5
С ударами, пусковая нагрузка до 300% от номинальной	Поршневые насосы и компрессоры, шаровые мельницы, дробилки, прессы и молоты	2,5…3,5

 

Основной характеристикой для выбора муфты является номинальный вращающий момент Т, Нм, установленный стандартом (см. приложения 8-11). Муфты выбирают по большему диаметру концов соединяемых валов и расчетному моменту Т_р, который должен быть в пределах номинального

где  - коэффициент режима нагрузки (таблица 8.1);

   - вращающий момент на соответствующем валу редуктора, Нм.

Муфты упругие втулочно-пальцевые. Муфты получили широкое распространение благодаря простоте конструкции и удобству замены упругих элементов. Однако они имеют небольшую компенсирующую способность и при соединении несоосных валов оказывают большое силовое воздействие на валы и опоры, при этом резиновые втулки быстро выходят из строя.

Полумуфты изготавливают из чугуна марки СЧ20 (ГОСТ 1412-85) или стали 30Л (ГОСТ 977-88); материал пальцев – сталь 45 (ГОСТ 1050-74), а упругих втулок – резина с пределом прочности при разрыве не менее 8МПа.

Радиальная сила, вызванная радиальным смещением, определяется по соотношению

где  - радиальное смещение, мм;

 - радиальная жесткость муфты, Н/мм; зависит от диаметра посадочного места полумуфты (таблица 8.2).

 

Таблица 8.2 – Радиальная жесткость упругих втулочно-пальцевых муфт

d, мм	16	20	25	30	40
	1550	2160	2940	3920	5400

 

Муфты упругие со звездочкой. Компенсирующие способности муфты невелики. При соединении несоосных валов муфта оказывает на них значительное силовое воздействие, хотя и меньшее, чем втулочно-пальцевая муфта. Муфты со звездочкой обладают большой радиальной, угловой и осевой жесткостью и требуют точного монтажа узлов.

Полумуфты изготовляют из стали 35 (ГОСТ 1050-74); материал звездочек – резина с пределом прочности при разрыве не менее 10МПа.

Радиальная сила, вызванная радиальным смещением, определяется по соотношению

где  - радиальное смещение, мм;

 - радиальная жесткость муфты, Н/мм; зависит от диаметра посадочного места полумуфты (таблица 8.3).

 

Таблица 8.3 – Радиальная жесткость муфт со звездочкой

d, мм	12…14	16…18	20…22	25…28	32…36	40…45
	300	490	800	900	1120	1320

Муфты упругие с торообразной оболочкой. Муфты просты по конструкции и обладают высокой податливостью, что позволяет применять их в конструкциях, глее трудно обеспечить соосность валов, при переменных ударных нагрузках, а также при значительных кратковременных перегрузках.

Материал полумуфт – сталь Ст3 (ГОСТ 380-71); материал упругой оболочки – резина с пределом прочности при разрыве не менее 10МПа. При предельно допустимых для муфты смещениях радиальная сила и изгибающий момент от нее невелики, поэтому при расчете валов и их опор этими нагрузками можно незначительно пренебречь.

Цепные муфты. Обладают хорошими компенсирующими свойствами. В качестве соединительного элемента полумуфт-звездочек применяют стандартные цепи; при монтаже и демонтаже этих муфт не требуется осевого смещения узлов.

Так как в шарнирах самой цепи и в сопряжении ее со звездочками имеются зазоры, то эти муфты не применяют в реверсивных приводах, а также с большими динамическими нагрузками.

Полумуфты изготавливают из стали 45 (ГОСТ 1050-74) или стали 45Л (ГОСТ 966-88).

В проектируемых муфтах применяют однорядные втулочно-роликовые цепи (ГОСТ 13568-81). Для удержания смазки муфту закрывают разъемным кожухом с встроенными уплотнениями и фиксирующим винтом или штифтом, обеспечивающим совместное вращение с муфтой и предотвращение смещения кожуха.

Радиальную силу, с которой муфта действует на вал, принимают

где  - окружная сила на делительном диаметре звездочки, Н.

 

Контрольные вопросы: