Конструирование и расчет элементов корпуса редуктора

 

Выбор конструкции:

Форма корпуса максимально приближена к параллелепипеду, никаких выступающих частей (кроме концов валов), все приливы внутри корпуса. Плоскость разъема – по оси валов, крышки подшипников – врезные. Отказ от болтовых соединений – все на винтах или шпильках (кроме фундаментных болтов). Отказ от ребер жесткости. Минимальная толщина стенок. Отказ от различных маслозащитных колец, сальников и канавок для стекания масла. Максимальная экономия металла, приливы – для каждого винта отдельно, минимальные зазоры между деталями и корпусом. Толщина стенки корпуса редуктора δ по условиям технологичности, в зависимости от приведенного габарита N отливки:

где:

N – габарит отливки, мм;

L, B, H – соответственно длина, ширина и высота отливки;

мм

Толщина стенки корпуса редуктора δ по условиям жесткости:

где:

- большее межосевое расстояние зубчатой передачи;

мм

По соображениям технологичности рекомендуемая толщина стенки корпуса редуктора δ=8 мм.

 

 

Определяем толщину стенки в стыке δ_с

мм

Принимаем толщину стенки в стыке δ_с=14 мм.

 

Определяем толщину стенки бобышки δ₁ (большее значение – для легких серий подшипников):

,

где:

D,d – наружный и внутренний диаметры выбранного подшипника, мм;

 

Для тихоходной ступени:

мм

Для быстроходной ступени:

мм

Принимаем толщину стенки бобышки δ₁ = 12 мм

 

Определяем радиус литейных переходов в корпусе редуктора r;

,

где:

δ ₁, δ ₂ – толщины сопрягаемых стенок, мм

Принимаем радиус литейных переходов в корпусе редуктора r = 5 мм

 

 

Определение размеров крепежных деталей

И элементов корпуса под них

 

Для редуктора назначаем 6 винтов (шпилек) – 4 по углам и 2 между подшипниками промежуточного и тихоходного валов.

 

Определяем усилие затяжки одного винта:

Требуемое усилие затяжки одного винта (шпильки):

,

где:

q = 1 – равномерное распределение давления на поверхности стыка, Н/мм²

δ₁ = 14 – толщина стенки в стыке, мм

l_пер – длина периметра стыка, мм

мм

z = 6 – количество винтов (шпилек);

Н

 

Из расчета ожидаемого усилия затяжки выбираем тип крепежных деталей: - винт с шестигранным углублением (F_зат = 5000 Н).

Внутренний диаметр резьбы d₁

 

,

где:

= 180 Н/мм² – допускаемое напряжение материала винта (шпильки) на растяжение;

 

мм

Во избежание срыва резьбы при затяжке диаметр резьбы для винтов с внутренним шестигранником принимаем М10.

 

Расчет диаметра фундаментных болтов d_ф

,

где:

F_p = F_зат + х F_м;

F_зат = 15000 Н – усилие затяжки болта;

х = 0,3 – коэффициент основной нагрузки;

F_м – усилие, возникающие от опрокидывающего момента редуктора по действием крутящих моментов Т_б на быстроходном и Т_т на тихоходном валах, для 4-х фундаментных болтов:

;

где:

L – длина корпуса редуктора, L = 500 мм

= 180 Н/мм² – допускаемое напряжение для болта на растяжение;

Н

Н

мм

 

Принимаем диаметр фундаментных болтов d_ф = 12 мм

 

Определение толщины корпуса под фундаментными болтами и гайками шпилек:

,

где:

d – наружный диаметр резьбы болта или отверстия, мм

мм

Принимаем мм,

 

 

Расчет и выбор шпонок

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Значение
Быстроходный	Тихоходный
	Допускаемое напряжение смятия	[σсм]	Н/мм^2
	Расчетная высота шпонки	К	мм	2,0	3,0
	Вращающий момент	Т	Н·м
	Диаметр вала	d	мм
	Расчетная длина шпонки	lр	мм	28.75	214.28
	Размеры шпонки Ширина Толщина Длина Глубина паза	b h l^* t	мм	3,0	4.0

^*-длину шпонки выбираем из стандартного ряда.

 

Расчет и выбор посадок с натягом

(тихоходный вал)

	Наименование	Тихоходный
	Диаметр вала d, мм
	Длина ступицы за вычетом фасок l, мм
	Расчетный диаметр детали d2, мм
	Вращающий момент Т, Нм
	Коэффициент трения f	0,14
	Коэффициент запаса сцепления Sf	1,5
	Необходимое удельное давление в стыке , Н/мм^2	6.12
	Модуль упругости материала Е, Н/мм^2	2·10^5
	Расчетный натяг , мкм	8.67
	Обработка вала Ra, мкм	2,5
	Обработка отверстий Ra, мкм	2,5
	Требуемый минимальный натяг , мкм	14.67
	Посадка по условию
	Отклонение отверстия Отклонение вала

 

Тихоходный вал

Посадка Ǿ 28

 

Список литературы

 

1. Кудрявцев В.Н. «Курсовое проектирование деталей машин». - Л.: Машиностроение, 1984.

2. Анурьев И.В. «Справочник конструктора – машиностроителя». - Л.: Машиностроение, 1985.

3. Янсон А.А. «Расчет цилиндрических зубчатых передач» методические указания к курсовому проекту по деталям машин для студентов всех специальностей. - Л.: 1991.

4. Янсон А.А. «Конструирование зубчатого редуктора» методические указания к курсовому

проекту. – Л.: 1985.