Материал: Расчет и сборка редуктора

где М - крутящий момент, Н·м,

.  - для передачи вращающего момента с помощью муфты;  - для передачи вращающего момента с помощью цепной передачи.

Полученные значения d округляем до стандартных по Ra=40

Под подшипники принимаем значение

и округляем до стандартного числа, заканчивающегося на 0 или 5;

Под ступицу колеса принимаем значение  и округляем до стандартного Ra=40;

Для фиксации колеса в осевом направлении на валу выполняют буртик

При соединении ведущего вала редуктора с валом двигателя, расчетное значение выходного конца вала редуктора  согласовано с выходным концом двигателя . Так как вал двигателя и ведущий вал соединены с помощью муфты, то уточняем значение d выходного конца вала редуктора.

3.2 Расчёт ведущего вала

 (48)

Принимаем =22

 (49)

=25

.3 Расчёт ведомого вала редуктора

Принимаем =26

Принимаем =40

 (50)

Принимаем

 (51)

Принимаем

.4 Выбор муфты

Стандартные и нормализованные муфты на практике подбираются по каталогам в зависимости от соединяемых валов и диаметра соединяемых валов и расчетного вращающего момента Мв по условию:

,где (76)

К- это коэффициент перегрузки, учитывающий режим работы и ответственность конструкции, Мв -наибольший длительно действующий вращающий момент, Мном - номинальный вращающий момент, указанный в каталоге, К - коэффициент, учитывающий тип нагрузки и схему привода: К=(1,0…1,5).

Радиальная сила от муфты на вал , где (77)

- вращающий момент на валу передаваемый муфтой.

.

Принимаем муфту с торообразной оболочкой 63-22-1,1-22-11,2-У; ГОСТ 21424-75, для которой длина полумуфты

Определяем радиальную силу на вал

4. Конструктивные размеры шестерни и колеса

4.1 Размеры шестерни

 - диаметр окружности вершин зубьев;

 - делительный диаметр;

 - ширина венца колеса;

.2 Размеры колеса

Обод колеса:

 - диаметр окружности вершин зубьев;

 - делительный диаметр;

 - ширина венца колеса;

 - ширина венца колеса; (52)

Принимаю

Ступица:

dст=d3=45 мм - диаметр внутренний ;

ст=1,522d=69,3

 - толщина (53)

 -длина ступицы; (54)

принимаем из стандартных значений: ;

Диск:

 - толщина диска; (55)

 - радиус закруглений и уклон;

5. Конструктивные размеры корпуса редуктора

.1 Толщина стенок корпуса редуктора и ребер жесткости

В проектируемых малонагруженных редукторах с улучшенными передачами, толщена стенок, крышки и основания корпуса принимаются одинаковыми

 (56)

Принимаю

Фланец фундаментный основания корпуса

Фундаментный фланец редуктора крепится к плите винтами диметром стержня d1=М14

Высота опорной поверхности платиков

1=(2.3)δ=(2.3)6=13.8мм; Принимаем 14мм (57)

Диаметр отверстия под шпильку d01=1.1•14=15.4мм Принимаем 16мм

Ширина опорной поверхности платиков b1=2.4d01+1.5•δ=42.6мм (58)

Принимаем 42мм

Высота ниши h01=2.5(d1+)=2.5(14+6)=50мм Принимаем 50м (59)

Винт подшипниковой бобышки основания

Соединение осуществляется винтами d2=М12

Ширина фланца К2=26мм

Диаметр под головку винта b02=16мм

Диаметр отверстия под винт d02=14мм

Соединение крышки и корпуса.

Соединение осуществляется винтами d3=d2=М10 (8 штук)

Ширина фланца К3=22мм

Диаметр под головку винта b03=13мм

Диаметр отверстия под винт d03=11мм

Фланец крышки смотрового окна.

В качестве крышки смотрового люка принимаю стальной лист толщиной 5мм с ручкой отдушиной.

Соединение осуществляется винтами d5=М6 (4 штуки)

Ширина 114мм

Проушины

электродвигатель редуктор муфта подшипник

R=d R=18

Отверстие под маслоуказатель и сливную пробку.

Оба отверстия желательно располагать рядом на одной стороне основания корпуса в доступных местах. Нижняя кромка сливного отверстия должна быть на уровне днища или несколько ниже него. Дно желательно делать с уклоном 1.. .2" в сторону отверстия.

6. Расчёт цепной передачи

.1 Мощность на выходном валу

.

n2=286 мин-1

u=3,75

.2 Число зубьев ведущей звёздочки ([3], 276)

. Принимаем . (60)

Число зубьев ведомой звёздочки ([3], 276):

Принимаем . (61)

Условие  соблюдается ([3], §13.3).

.3 Коэффициент влияния частоты вращения  на износостойкость шарниров

 (62)

.4 Для однорядной цепи

.

6.5 Определяем шаг цепи ([3], 279)

. (63)

По стандарту принимаем цепь с шагом

Для которой А=50мм2. Для выбранной цепи nmax=1250 условие n1<nmax соблюдается

.6 Определяем скорость цепи ([3], 275):

; (64)

.7 Определяем окружную силу, передаваемую цепью ([3], 277)

; (65)

.8 Согласно условиям работы принимаем коэффициенты

; ;

При скорости цепи  принимаем переодическое смазывание, тогда  ([3], §13.5).

.9 Определяем коэффициенты, учитывающие условия эксплуатации ([3], 278)

. (66)

.10 Определяем среднее давление в шарнирах принятой цепи ([3], 278)

. (67)

.11 Срок службы передачи

Принимаем  и коэффициент работоспособности .

.12 Определяем допускаемое среднее давление ([3], 279)

. Т.к. , то(68)

износостойкость шарниров цепи обеспечивается.

.13 Определяем межосевое расстояние передачи ([3], 276)

. (69)

.14 Определяем число звеньев цепи ([3], 277)

. (70)

Принимаем шагов.

6.15 Уточняем межосевое расстояние при окончательном принятом числе звеньев ([3], 277):

. (71)

Здесь

; (72)

. (73)

Для провисания цепи полученное значение  уменьшаем на 0,003=0,003·505=2 (74)

Окончательно назначаем =503 мм.

.16 Определяем силы, действующие на валы звёздочек ([3], 278)

,

где - коэффициент динамической нагрузки ([3], 278). (75)

7. Эскизная компоновка редуктора

Эскизная компоновка устанавливает положение колёс редукторной пары, элемента открытой передачи и муфты относительно опор (подшипников); определяет расстояние  и  между точками приложения реакций подшипников быстроходного и тихоходного валов, а также точки приложения силы давления элемента открытой передачи и муфты на расстоянии  и  от реакции смежного подшипника.

Эскизную компоновку рекомендуется выполнять в такой последовательности:

1. Наметить расположение проекций компоновки в соответствии с кинематической схемой привода и наибольшими размерами колёс.

2.       Провести оси проекций и осевые линии валов на межосевом расстоянии друг от друга параллельно.

3.       Вычертить редукторную пару в соответствии с геометрическими параметрами, полученными в результате проектного расчёта: для цилиндрического колеса и шестерни - .

.         Для предотвращения задевания поверхностей вращающихся колёс за внутренние стенки корпуса контур стенок провести с зазором ; такой же зазор предусмотрен между подшипниками и контуром стенок. Расстояние  между дном корпуса и поверхностью колёс принять .

Действительный контур корпуса редуктора зависит от его кинематической схемы, размеров деталей передач, способа транспортировки, смазки и т.п. и определяется при разработке конструктивной компоновки.

5.       Вычертить ступени вала на соответствующих осях по размерам  и , полученным в проектном расчёте валов.

Ступени валов вычертить в последовательности от 3-й к 1-й. При этом длина 3-й ступени  получается конструктивно, как расстояние между противоположными стенками редуктора.

.         На 2-й и 4-й ступенях вычертить контуры подшипников по размерам  в соответствии со схемой их установки. Контуры - основными линиями, диагонали - тонкими.

.         Определить расстояния  и  между точками приложения реакций подшипников быстроходного и тихоходного валов.

Радиальную реакцию подшипника  считать приложенной в точке пересечения нормали к середине поверхности контакта наружного кольца и тела качения подшипника с осью вала.

8. Определить точки приложения консольных сил:

а) для открытой передачи силу давления цепной передачи  принять приложенными к середине выходного конца вала на расстоянии  от точки приложения реакции смежного подшипника.

б) сила давления муфты  приложена между полумуфтами, поэтому можно принять, что в полумуфте точка приложения силы  находится в торцовой плоскости выходного конца соответствующего вала на расстоянии  от точки приложения реакций смежного подшипника.