Материал: Одноступенчатый цилиндрический редуктор

В настоящее время широко применяют пластичные смазочные материалы ЦИАТИМ-201 и ЛИТОЛ-24, которые допускают температуру нагрева до 130°С.

Предельно допустимые уровни погружения колес цилиндрического редуктора в масляную ванну , наименьшую глубину принято считать равной модулю зацепления. Наибольшая допустимая глубина погружения зависит от окружной скорости вращения колеса. Чем медленнее вращается колесо, тем на большую глубину оно может быть погружено.

В соосных редукторах при расположении валов в горизонтальной плоскости в масло погружают колеса быстроходной и тихоходной ступеней. При расположении валов в вертикальной плоскости погружают в масло шестерню и колесо, расположенные в нижней части корпуса. Если глубина погружения колеса окажется чрезмерной, то снижают уровень масла и устанавливают специальное смазочное колесо.

В конических или коническо-цилиндрических редукторах в масляную ванну должны быть полностью погружены зубья конического колеса или шестерни.

8. Проверка прочности шпоночного соединения

Все шпонки редуктора призматические со скругленными торцами, размеры длины, ширины ,высоты ,соответствуют ГОСТ23360-80. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная. Все шпонки проверяются на смятие из условия прочности по формуле:

Допускаемое напряжение смятия [d_см]=200Мпа

Ведущий вал: 237·10³ Н·мм;

Ведомый вал: 67,8·10³ Н·мм;

9. Подбор муфты

Муфта упругая втулочно-пальцевая по ГОСТ 21424-75.

Отличается простотой конструкции и удобством монтажа и демонтажа. Обычно применяется в передачах от электродвигателя с малыми крутящими моментами. Упругими элементами здесь служат гофрированные резиновые втулки. Из-за сравнительно небольшой толщины втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосносги валов в небольших пределах (1...5 мм;  0.3…0,6 мм;  до 1 ).

Материал полумуфт - чугун СЧ20.

Материал пальцев - сталь 45.

Для проверки прочности рассчитывают пальцы на изгиб, а резину - по напряжениям смятия на поверхности соприкасания втулок с пальцами. При этом полагают, что все пальцы нагружены одинаково, а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки:

где z - число пальцев, z = 6. Рекомендуют принимать  = 1,8...2 МПа.

Тогда

10. Выбор типа корпуса редуктора и определение размеров его основных элементов

Корпуса редукторов имеют коробчатую конструкцию, как правило, довольно сложной конфигурации. Поэтому их в большинстве случаев получают методом литья и крайне редко - сваркой .

Отливки из серого чугуна (СЧ12, СЧ15, СЧ18 ГОСТ 1412 - 85) наиболее распространены в машиностроении для изготовления корпусных деталей. Это обусловлено хорошими литейными свойствами серого чугуна, его хорошей обрабатываемостью на металлорежущих станках, низкой стоимостью, достаточно высокой износостойкостью.

Для удобства сборки редукторов их корпуса выполняют разъемными по плоскости, проходящей через оси редукторных валов. Для удобства обработки плоскость разъема корпуса располагают параллельно его установочной плоскости.

При конструктивном оформлении контуров корпуса из центров колес редукторных передач проводят тонкими линиями дуги окружностей радиусами

,

где d_а1(2) - внешние диаметры зубчатых колес соответствующих передач редуктора.

В данном случае из центра зубчатого цилиндрического колеса.- необходимая величина зазора между наружными поверхностями зубчатых колес и внутренней поверхностью корпуса редуктора, мм.

 мм,

где k - величина зазора, требуемого для компенсации неизбежной неточности положения в отливке внутренней поверхности крышки картера.

a > 8 мм.

Толщину δ, мм, вертикальных стенок и днища картера редуктора рекомендуется по условию обеспечения необходимой жесткости корпуса в зависимости от величины номинального вращающего момента Т_Т на тихоходном валу редуктора:

Однако найденную по этой формуле величину толщины стенок картера необходимо согласовать с технологически минимальной толщиной стенок литых деталей S_min по условию δ ≥ S_min. Значения S_min определяют по графикам в зависимости от материала отливки и габаритных размеров картера. Отсюда S_min=6 мм и .

Обычно крышка картера имеет более низкую (по сравнению с картером) нагруженность.

Поэтому с целью экономии материала и снижения массы корпуса толщину ее стенок δ₁ рекомендуется назначать на 10 % меньше толщины стенок картера δ, но при этом δ₁ должна быть больше технологически минимальной толщины стенок литых деталей S_min. В связи с вышеизложенным назначение толщины стенок крышки картера ведут по следующему условию:

δ₁=S_min=6 мм.

Необходимый наружный диаметр d резьбы крепежных болтов определяют из условия прочности стержня винта при обеспечении герметичности стыка картера с его крышкой в номинальном режиме эксплуатации редуктора. В связи с тем, что номинальная нагрузка на стыковочные крепежные винты корпуса редуктора пропорциональна номинальному вращающему моменту Т_Т на его тихоходном валу, наружный диаметр d, мм, резьбы рассматриваемых болтов рекомендуется определять по следующему условию:

,

Следовательно, d=16 мм.

Диаметры отверстий d₀, необходимых для прохода через фланцы стержня крепежного болта, назначаем в зависимости от вида его резьбы:

d₀= 17 мм.

В местах размещения подшипниковых опор валов редуктора на стыковочных фланцах его корпуса предусматривают приливы.

Необходимый наружный диаметр d_ф резьбы фундаментных (крепящих редуктор к плите, раме и др.) болтов или шпилек (ГОСТ 22032 - 76) определяет прочность их стержней при обеспечении нераскрытия стыка корпуса редуктора с основанием, на котором он устанавливается, в номинальном режиме эксплуатации изделия. В связи с тем, что внешняя нагрузка на фундаментные шпильки пропорциональна номинальному вращающему моменту Т_Т на тихоходном валу редуктора, наружный диаметр d_ф, мм, резьбы рассматриваемых крепежных деталей рекомендуется определять по следующему условию:

Следовательно d_в= 21мм.

Количество фундаментных шпилек определяется условием наличия напряжений сжатия на всей поверхности стыка опорных лап корпуса редуктора с фундаментной плитой (рамой), обеспечивающим нераскрытие этого стыка в процессе эксплуатации редуктора.

Картер редуктора служит еще и резервуаром для смазочного масла. При работе зубчатых передач редуктора масло постепенно загрязняется продуктами износа, с течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора, необходимо периодически менять.

Отработанное масло нужно слить таким образом, чтобы не производить разборку установки, в которой используется редуктор. Для этой цели в корпусе редуктора предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой.

11. Выбор посадок зубчатых колес и подшипников

Стандарт СЭВ рекомендует применять преимущественно посадки колес в системе отверстия и шестерни в системе вала. Применение системы отверстий предпочтительнее, поскольку при этом сокращается номенклатура дорогих инструментов. Систему вала применяют при технологической целесообразности использования гладких валов, сопряженных с деталями, имеющими различные предельные отклонения.

Принимаем рекомендуемые посадки зубчатых колес на валы: ,

По рекомендациям примем следующие посадки подшипников:

наружные кольца подшипников качения в корпус:

внутренние кольца подшипников качения на валы:

Заключение

В результате выполнения задания по курсовому проектированию была разработана типовая конструкция одноступенчатого горизонтального цилиндрического косозубого редуктора общего назначения. Данный редуктор предназначен для длительной работы.

Выполнение задания разделено на 2 этапа. Первым этапом задания является пояснительная записка, а вторым - графическая часть.

Пояснительная записка состоит из необходимых расчетов отдельных деталей и узлов редуктора и содержит пояснения этих расчетов.

Графическая часть представляет собой сборочный чертеж. Сборочный чертеж выполнен на полнокомплектный редуктор и сопровождается соответствующей спецификацией.

Пояснительная записка и чертеж выполнены в соответствии со всеми требованиями, предъявляемыми к нормативно-технической документации на производстве.

В процессе проектирования редуктора были усвоены и закреплены знания по следующим предметам: теоретическая механика; сопротивление материалов; детали машин; техническая графика; допуски, посадки и технические измерения; стандартизация и качество продукции.

Спроектированный редуктор может применяться для привода различных типов рабочих машин - например, ленточных конвейеров - и соответствует всем нормам, предъявляемым к данному типу редукторов