Конструктивная разработка основных деталей редуктора

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

Конструктивная форма зубчатых колес в значительной степени обусловлена технологией обработки. При выборе заготовки принимаются во внимание возможность ее получения из имеющегося по ГОСТу сортамента сталей, масштаб производства и экономические соображения.

Колеса диаметром до 200 мм можно изготавливать из проката, а при больших диаметрах следует принимать кованую или штампованную заготовку, так как круга, диаметром более 200 мм, в сортаменте нет. При диаметре колеса 500-700 мм следует переходить на стальное литье, а при единичном производстве изготавливать колеса сварными.

Конструирование валов

Конструкция валов и осей определяются в основном числом и положением насаживаемых на них деталей, характером их сопряжения с валами, способом крепления деталей на валу, типом и расположением подшипников и технологическим процессом изготовления валов.

При конструировании валов и осей должны быть учтены следующие основные положения:

1. Диаметр выходного конца ведущего вала не должен значительно отличаться от диаметра вала электродвигателя вследствие затруднений при подборе соединительной муфты.

Рекомендации, приведенные в п. 2.8, справедливы и при соединении муфтами валов редуктора исполнительного механизма.

2. Конструктивная форма вала должна быть такой, чтобы каждая сидящая на нем деталь проходила во время сборки до места посадки без натяга. Необходимо предусмотреть возможность съема подшипника.

3. Если по длине вала имеется несколько шпоночных пазов, то для удобства фрезерования они должны располагаться на одной общей образующей.

4. Необходимо предусматривать выход инструмента при фрезеровании шлицев червячными фрезами.

5. Для выхода резьбонарезного инструмента и шлифовального круга в конструкции валов необходимо предусматривать канавки.

6. С целью обеспечения монтажа насаживаемых деталей при неподвижных посадках на валах должны быть сделаны фаски.

Размеры упорных буртиков (заплечиков) вала и корпуса для посадки подшипников качения должны быть такими, чтобы при действии значительной нагрузки торцы упорных буртиков не сминались. Но с другой стороны большие упорные буртики затрудняют демонтаж подшипников, так как в этом случае выступающая над буртиком часть кольца подшипника может оказаться недостаточной для захвата съемником. Нормальная высота заплечика должна быть приблизительно равна половине толщины внутреннего кольца подшипника.

В целях снижения концентрации напряжений и из соображений, изложенных выше, разница диаметров соседних участков валов допускается не выше 5-10 мм. Необходимый справочный материал по конструированию валов изложен в литературе /2/ с. 158...160; /4/ с. 110, 111

Уплотнения подшипниковых узлов

Уплотнения подшипниковых узлов предупреждают утечку масла и защищают подшипник от проникновения в него пыли, грязи, паров кислот и других вредных веществ, вызывающих быстрый износ и коррозию подшипников.

В манжетно-севанитовых уплотнениях в качестве уплотняющего элемента используется маслостойкая резина, прижимаемая пружиной к валу. Уплотнения этого типа обладают малым коэффициентом трения, создают хорошую герметичность и обладают способностью компенсировать износ. Класс чистоты поверхности вала в месте контакта с уплотнением должен быть не ниже Ra04. Окружная скорость на поверхности допускается до 10 м/с. Если механизм работает в сравнительно чистой среде, то уплотнение устанавливают уплотняющей кромкой в сторону подшипника. Если же требуется защита от загрязненной среды, то уплотнение устанавливается уплотняющей кромкой в обратную сторону или применяют второй тип уплотнения с дополнительной уплотняющей кромкой. В этих случаях иногда применяются сдвоенные уплотнения с уплотняющими кромками, направленными в разные стороны.

Размеры манжетных уплотнений выбирают по ГОСТу 8872-79 /4/ с. 240.

Уплотнения с помощью кольцевых зазоров и проточек (жировых канавок) применяются при консистентной смазке, при работе в относительно чистой и сухой среде, при температуре не выше 80^оС и скорости, не превышающей 5-6 м/с.

Лабиринтные уплотнения надежно защищают подшипники от грязи при работе как на жидких, так и на консистентных смазках и не имеют трущихся деталей; применимы практически при любой окружной скорости. Недостатком этого типа уплотнения является сложность изготовления и относительно высокая стоимость.

При консистентной смазке для предупреждения вытекания смазки из подшипниковых камер внутрь корпуса применяют насаженные на вал мазеудерживающие кольца, шириной 6-9 мм, с проточками по наружному диаметру. Кольцо устанавливается так, чтобы оно входило внутрь корпуса. Тогда центробежные силы сбрасывают масло и имеющиеся в нем продукты износа в ванну редуктора.

Зазор между мазеудерживающим кольцом и гнездом для подшипника в корпусе редуктора должен быть 0, 3-0, 6 мм. Конструкции мазеудерживающих колец приведены в /4/ с. 216.

Конструирование корпуса и крышки редуктора

Корпусные конструкции с целью снижения массы, как правило, выполняются тонкостенными. Увеличения их прочности и жесткости целесообразней добиваться не утолщением составляющих элементов, а рациональным расположением материала и применением усиливающих ребер, перегородок (диафрагм), приливов (бобышек) и т.п.

Корпуса и крышки редукторов имеют довольно сложную форму и обычно отливаются из чугуна СЧ 12-28 или СЧ 15-32. В индивидуальном производстве использование сварных конструкций вместо литья дает возможность удешевить и ускорить процесс их изготовления, при этом толщину стенок можно принять на 30% тоньше, чем в литых конструкциях. Перспективными являются также сварно-литые корпусные детали.

Взаимное положение основания корпуса и крышки фиксируют двумя коническими штифтами, устанавливаемыми до расточки гнезд под подшипники; основание и крышку корпуса соединяют болтами. Прокладки в месте разъема не ставят, так как при этом может нарушиться посадка подшипника в корпусе. Для предупреждения вытекания масла место разъема герметизируют. В верхней части редуктора делают смотровое окно, закрываемое крышкой, для осмотра зацепления и заливки масла. В том случае, если в редукторе выделяется большое количество тепла, для предотвращения повышения давления внутри корпуса и просачивания воздуха вместе с маслом наружу через уплотнения на крышке корпуса и крышке смотрового люка устанавливают отдушину. В нижней части корпуса делается отверстие с резьбой для спуска отработанного масла и промывки редуктора. Отверстие закрывается пробкой с прокладкой из маслостойкой резины или кожи.

На фланце крышки устанавливают два отжимных болта для облегчения отделения крышки от корпуса при разборке редуктора. Для транспортировки редуктора на крышке делаются приливы для установки рым-болтов. Тяжелые редукторы при транспортировке захватывают за специальные захваты, отлитые заодно с корпусом. Нормали на размеры деталей, сопрягаемых с корпусом и крышкой редуктора (отдушины, маслоспускные пробки, маслоуказатели и т.д.) приведены в литературе /5/, /6/, /7/.

Выбор смазки

При конструировании редукторов и других узлов привода особое внимание следует уделить выбору смазочного материала, системе смазки зацеплений и подшипниковых узлов и регулированию ее подачи.

В зависимости от способа подвода смазки к зацеплению различают картерную смазку и смазку под давлением.

Картерная смазка осуществляется окунанием зубчатых и червячных колес и червяков в масляную ванну, причем во избежание значительных потерь на размешивание масла при больших окружных скоростях зубчатые колеса погружаются не более чем на высоту зуба.

Этот вид смазки обычно применяется для зубчатых передач при окружных скоростях в зацеплении до 12 м/с, а для червячных передач при окружной скорости червяка до 10 м/с.

В многоступенчатых редукторах диаметры колес отдельных ступеней могут значительно отличаться по величине, это вызовет погружение в масло некоторых колес на большую глубину. Погружение колеса тихоходной ступени в масло на глубину, более одной трети радиуса, не допускается. Если окружные скорости велики, то для уменьшения потерь на перемешивание и разбрызгивание уровень масла устанавливается по колесу с максимальным диаметром, а смазка других ступеней осуществляется, например, с помощью паразитных текстолитовых зубчатых колес.

Избыток масла при смазке окунанием приводит к значительным потерям мощности на его перемешивание и разбрызгивание, к нагреву редуктора, потере вязкости масла и износу зубьев. С другой стороны, при малом количестве масла происходит взбалтывание его на всю глубину, что препятствует оседанию твердых частиц на дно корпуса и создает опасность быстрого выхода из строя редуктора. Учитывая это, в редукторах необходимо предусматривать возможность контроля уровня масла как при заливке, так и при эксплуатации. Для контроля применяются различные по своему устройству маслоуказатели: круглый прозрачный маслоуказатель-«глазок», трубчатый маслоуказатель, маслоуказатель шомпольного типа и т.п.

При смазке окунанием объем масляной ванны редуктора устанавливается из расчета 0, 5-1, 0 литра масла на 1 кВт передаваемой мощности.

Практикой установлено, что при окружной скорости на дорожке вращающегося кольца до 4-5 м/с для смазки подшипниковых узлов редуктора могут применяться как жидкие, так и консистентные смазки. При больших окружных скоростях рекомендуется применять только жидкие смазки. При выборе рода смазки необходимо сопоставить преимущества и недостатки, которыми обладают жидкие консистентные смазывающие вещества, а также учесть экономические соображения.

В редукторах подшипники наиболее часто смазываются жидким маслом из общей масляной ванны. При этом масло проникает в подшипники в виде брызг или масляного тумана. При малых окружных скоростях, когда масляный туман не образуется, смазка подшипников может быть осуществлена маслом, стекающим с внутренней стенки и крышки редуктора по специальным канавкам, выфрезерованным во фланцах корпуса, которая подается к заднему торцу подшипника. Наиболее распространена смазка консистентными маслами.

Вязкость масла для смазки шестерен и подшипников подбирают по таблицам или графикам /2/ с.173, /3/ с. 338...340, /4/ с. 254.

При невозможности использования других способов принимается смазка под давлением. В этом случае масло подается непосредственно в зацепление под давлением с помощью специальной масляной системы, включающей масляный отстойник, шестеренчатый масляный насос, масляные фильтры и форсунки или жиклеры.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Нормальные линейные размеры (ГОСТ 6636-69), мм. Таблица 1П

Ряды	Дополни- тельные размеры	Ряды	Дополни- тельные размеры	Ряды	Дополни- тельные размеры
R_а	R_а	R_а	R_а	R_а	R_а	R_а	R_а	R_а
8.0	8.0	8.0	8.2 8.8
8.5
	9.0	9.0	9.2 9.8
9.5
			10.2 10.8
10.5
		11.2 11.8
11.5
			12.5 13.5

		14.5 15.5

			16.5 17.5

		18.5 19.5

			20.5 21.5

Двигатели трехфазные асинхронные серии 4А.

Технические данные (ГОСТ 19523-81). Таблица 2П

Тип двигателя	Мощ-ность, Р, кВт	Частота враще-ния n, мин^-1		Тип двигателя	Мощ-ность, Р, кВт	Частота враще-ния n, мин^-1
Синхронная частота вращения 3000 мин^-1	Синхронная частота вращения 1000 мин^-1
4А71А2 4А71В2 4А80А2 4А80В2 4А90L2 4A100S2 4A100L2 4A112M2 4A132M2	0, 75 1, 1 1, 5 2, 2 3, 0 4, 0 5, 5 7, 5 11, 0		2, 2 2, 2 2, 6 2, 6 2, 5 2, 5 2, 5 2, 8 2, 8	4A80A6 4A80B6 4A90L6 4A100L6 4A112MA6 4A112MB6 4A132S6 4A132M6 4A160S6	0, 75 1, 1 1, 5 2, 2 3, 0 4, 0 5, 5 7, 5 11, 0		2.2 2.2 2.2 2.2 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0
Синхронная частота вращения 1500 мин^-1	Синхронная частота вращения 750 мин^-1
4A71B4 4A80A4 4A80B4 4A90L4 4A100S4 4A100L4 4A112M4 4A132S4 4A132M4	0, 75 1, 1 1, 5 2, 2 3, 0 4, 0 5, 5 7, 5 11, 0		2.2 2.2 2.2 2.4 2.4 2.4 2.2 3.0 3.0	4A90LA8 4A90LB8 4A100L8 4A112MA8 4A112MB84A132S8 4A132M8 4A160S8 4A160M8	0, 75 1, 1 1, 5 2, 2 3, 0 4, 0 5, 5 7, 5 11, 0		1.9 1.9 1.9 2.2 2.2 2.6 2.6 2.2 2.2

Двигатели. Основные размеры. Таблица 2П (продолжение)

Тип двига- теля

Число полю-сов

Размеры, мм, для двигателей исполнений

IM1081

IM1081, IM2081, IM3081

IM1081, IM2081

IM2081, IM3081

d₃₀

l₁

l₃₀

d₁

b₁

h₁

l₁₀

l₃₁

d₁₀

b₁₀

h₁₀

h₃₁

l₂₀

l₂₁

d₂₀

d₂₂

d₂₄

d₂₅

71A, B

2, 4, 6, 8

3.5

80A

80B

90L

100S

100L

112M

132S

132M

Размеры профиля канавок литых и точечных шкивов для клиновых и поликлиновых ремней. Таблица 3П

Тип ремня	Сечение ремня	t	l_p	p	f	h	Значения a, град

Размеры, мм	Расчетные диаметры шкивов d_р, мм
Клиновой	О А Б	2, 5 3, 3 4, 2	8, 5		12, 5	8, 7 10, 8	63…71 90…112 180…224	80…100 125…160 180…224	112…160 180…400 250…500	³ 180 ³ 450 ³ 560
Узкий клиновой	УО УА УБ	2, 5 3, 0 4, 0	8, 5		12, 5		63…80 90…118 140…190	- - -	> 80 > 118 > 190	- - -
Поликлиновой	К Л М	1, 0 2, 4 3, 5	- - -	2, 4 4, 8 9, 5	3, 5 5, 5	2, 35 4, 85 10, 35	- - -	- - -	- - -	40…500 80…800 180…1000

Примечания: 1. Расчетные диаметры шкивов d_р выбирают из стандартного ряда: 40, 45, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 630, 710, 800, 900, 1000. 2. Радиусы закруглений канавок поликлиновых шкивов (r₁; r₂) для сечений ремня: К(0, 3; 0, 3), Л((0, 5; 0, 5), М(1, 0; 0, 8).


Обозначение сечения ремня
Нормальное сечение По ГОСТ 1284-80	Узкое сечение По ТУ 38-40534-75	Поликлиновое сечение По РТМ 38-40528-74
О	А	Б	УО	УА	УБ	К	Л	М
b_p b₀ h y₀ Площадь сечения А, мм² Предельное значение l, мм р H Масса 1 м длины q, кг/м	8, 5 2, 1 400… - - 0, 06	2, 8 560… - - 0, 105	10, 5 4, 0 800… - - 0, 18	8, 5 2, 0 0, 56 630… - - 0, 07	2, 8 0, 95 800… - - 0, 12	3, 5 1, 58 1250… - - 0, 20	- - 2, 35 - 0, 5b(2H-h) 400… 2, 4 0, 09	- - 4, 85 - 0, 5b(2H-h) 1250… 4, 8 9, 5 0, 45	- - 10, 35 - 0, 5b(2H-h) 2000… 9, 5 16, 7 1, 6

Основные параметры клиновых и поликлиновых ремней общего назначения. Таблица 4П

Примечания: 1. l- расчетная длина ремня на уровне нейтральной линии. 2. Стандартный ряд длин l, мм: 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000, 4500, 5000, 5600, 6300, 7100, 8000, 9000, 10000, 11200, 12500, 14000, 16000, 18000. 3. (r; r₁) – радиусы закруглений сечений поликлиновых ремней: К (0, 2; 0, 4), Л (0, 4; 0, 6), М (0, 8; 1, 0). 4. z - рекомендуемое число клиньев сечений поликлиновых ремней: К-2…36, Л- 4…20, М - 2…20.

Цепи приводные роликовые нормальной серии однорядные типа ПР (ГОСТ 13568-81). Таблица 5П

Обозначение цепи	р	b₃, не менее	d₁	d₃	h, не более	b₇, не более	b₆, не более	Разрущающая нагрузка, даН, не менее	Масса 1 м цепи q, кг
ПР-8-460 ПР-9, 525-910 ПР-12, 7-900-1 ПР-12, 7-900-2 ПР-12, 7-1820-1 ПР-12, 7-1820-2 ПР-15, 875-2300-1 ПР-15, 875-2300-2 ПР-19, 05-3180 ПР-25, 4-6000 ПР-31, 75-8900 ПР-38, 1-12700 ПР-44, 45-17240 ПР-50, 8-22700 ПР-63, 5-35400	8, 0 9, 525 12, 7 12, 7 12, 7 12, 7 15, 785 15, 875 19, 05 25, 4 31, 75 38, 1 44, 45 50, 8 63, 5	3, 00 5, 72 2, 40 3, 30 5, 40 7, 75 6, 48 9, 65 12, 70 15, 88 19, 05 25, 4 25, 40 31, 75 38, 10	2, 31 3, 28 3, 66 3, 66 4, 45 4, 45 5, 08 5, 08 5, 94 7, 92 9, 53 11, 1 12, 70 14, 27 19, 84	5, 0 6, 35 7, 75 7, 75 8, 51 8, 51 10, 16 10, 16 11, 91 15, 88 19, 05 22, 23 25, 40 28, 58 39, 68	7, 5 8, 5 10, 0 10, 0 11, 8 11, 8 14, 8 14, 8 18, 2 24, 2 30, 2 36, 2 42, 4 48, 3 60, 4	8, 7	-		0, 20 0, 45 0, 30 0, 35 0, 65 0, 75 0, 80 1, 00 1, 9 2, 6 3, 8 5, 5 7, 5 9, 7 16, 0

Примечания: 1. Допускается снижение разрушающей нагрузки переходных звеньев, кроме двойных, на 20%. 2. Пример условного обозначения цепи нормальной серии шага 19, 05 мм с разрущающей нагрузкой 3180 даН: Цепь ПР-19, 05-3180 ГОСТ 13568-75.

Шарикоподшипники радиальные однорядные. Таблица 6П

Легкая серия	Средняя серия
обозна-чение	размеры, мм	грузопо-дъемность, кН	обозна-чение	размеры, мм	грузопо-дъемность. кН
d	D	B	r	C_r	C_or	d	D	B	r	C_r	C_or
				1, 5		6, 3						12, 5	7, 94
					7, 09					17, 6	11, 6
				15, 3	10, 2						15, 1
					20, 1	13, 9					2, 5	26, 2	17, 9
				25, 6	18, 1					31, 9	22, 7
				25, 7	18, 1					37, 8	26, 7
				27, 5	20, 2						48, 5	36, 3
				2, 5		25, 6						42, 6
				41, 1	31, 5					3, 5	64, 1	49, 4
				44, 9	34, 7					72, 7	56, 7
				48, 8	38, 1					81, 7	64, 5
				51, 9	41, 9						72, 8

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒