Предварительная компоновка редуктора

Под компоновкой понимают размещение деталей редуктора друг относительно друга. Целью первого этапа является приближенное определение положения зубчатых колес относительно опор для последующего определения опор­ных реакций, расчета валов и подбора подшипников.

Компоновочный эскиз обычно выполняется в одной проек­ции — вид в плане при снятой крышке редуктора. Желатель­ный масштаб чертежа 1:1. Для выполнения ком­поновки редуктора производится предварительный расчет валов с учетом только крутящего момента.

8.1 Предварительный расчет валов

Предварительный расчет валов выполняется для ориенти­ровочного определения их диаметров и размещения валов в корпусе редуктора вместе с подшипниками и зубчатыми ко­лесами.

8.1.1 Валы редукторов обычно изготовляются из различ­ных марок углеродистых и легированных сталей. Для валов без термообработки обычно используют углеродистые стали Ст4, Ст5, 35, 40. Валы, испытывающие повышенные напря­жения, а также валы, к которым предъявляют повышенные требования по несущей способности и долговечности, выпол­няют из среднеуглеродистых или легированных сталей 45, 40Х, 40ХН. Валы из этих сталей обычно подвергают улучше­нию. Валы из легированных сталей могут подвергаться за­калке с высоким отпуском или поверхностной закалке ТВЧ с низким отпуском (шлицевые валы).

8.1.2 Ориентировочные диаметры валов устанавливают­ся по результатам расчета на кручение исходя из понижен­ных допускаемых напряжений. Для выходных участков ва­лов редукторов [τ] = 0,04 σ _в; где σ _в — предел прочности мате­риала вала. Можно принять [τ] = 25 МПа. Тогда диаметр вала определится из условия прочности

откуда

Здесь T_i – вращающий момент на данном валу редуктора, Н•м.,

d – диаметр вала, мм.

Вал обычно выполняют ступенчатым. Шейки валов под подшипники должны быть на 3...5 мм больше, чем диаметры входных участков валов, причем значение диаметра должно оканчиваться на 0 или на 5 в соответствии с размерами внут­ренних колец подшипника.

Диаметры валов под зубчатыми колесами также принима­ются на 3...5 мм больше, чем диаметры шеек под подшипни­ки. Выбранные значения диаметров валов согласуются с ГОСТ 6636-69 «Нормальные линейные размеры».

8.1.3 После назначения диаметров посадочных мест под подшипники выбирают типы подшипников и схему их установки. При этом принимается во внимание величина и направление нагрузки на опоры, жесткость подшипника и его стоимость. Прежде всего целесообразно рассмотреть возможность применения радиальных однорядных шариковых подшипников, как наиболее простых по конструкции и дешевых.

8.1.4 Расстояния между опорами и положение зубчатых колес относительно опор ориентировочно определяются в со­ответствии с табл. 7.3. Одновременно с этим выбирается спо­соб смазки зубчатого зацепления и подшипников качения. Способ смазки зависит от окружной скорости зубчатого ко­леса быстроходной ступени.

Для редукторов общего назначения обычно применяют наиболее простой способ смазывания зубчатых колес — не­прерывное смазывание жидким маслом путем погружения зубьев колес в масло, залитое в корпус. Подшипники стремятся смазывать тем же маслом, разбрыз­гиваемым зубчатыми колесами при работе редуктора, но прак­тика показала, что надежная смазка разбрызгиванием возможна лишь при окружных скоростях зубчатых колес свыше 3м/с.

Таблица 8.1

Размеры к эскизной компоновке
Обозначение	Наименование	Величина
awσ, awτ	Межосевые расстояния соответственно быстроходной и тихоходной ступеней	Определяется расчетом
b	Рабочая ширина зубчатого колеса	Определяется расчетом
В	Ширина подшипника	Выбирается из таблиц ГОСТа
а	Расстояние от торца вращающихся деталей до внутренней стенки редуктора	а = δ, δ ≥ 6мм – толщина стенки редуктора
с	Заглубление подшипника в гнездо корпуса	Зависит от способа смазки подшипников. При жидкой смазке с = 2...5 мм (от внутренней стенки корпуса), а при пластичной смазке с = 8...10мм
е	Расстояние между торцами подшипников в средней опоре соосного редуктора	e= 5...10 мм
∆	Наименьший зазор между зубчатым колесом и внутренней поверхностью корпуса редуктора	∆ > 1,26
w	Ширина стенки корпуса в месте посадки подшипника	Выбирается в зависимости от передаваемого момента по табл. 7.4
		,

При окружных скоростях ниже 3 м/с подшипники сма­зываются пластичными смазками, причем полость подшип­ника должна быть отделена от внутренней части корпуса ре­дуктора специальными мазеудерживающими кольцами или лабиринтными уплотнениями.

Таблица 8.2

Данные для oпределения расстояний между опорами валов
Передаваемый крутящий
момент Т, Нм	l	lк	w
До 10	40...65	30...55	20...40
Свыше 10 до 20	45...70	35...60	25...45
Свыше 20 до 40	50...80	40...65	25...50
Свыше 40 до 60	55...85	45...75	25...55
Свыше 60 до 80	60...90	50...80	30...55
Свыше 80 до Л 00	65...100	55...90	30...60
Свыше 100 до 200	70...120	60...100	30...70
Свыше 200 до 400	80...145	70...130	40...80
Свыше 400 до 600	100...160	90...140	45...85
Свыше 600 до 800	115...175	105...155	50...90
Свыше 800 до 1000	130...185	120...165	55...95

8.1.5 Порядок вычерчивания эскизной компоновки редук­тора:

1. Выбирается масштаб. Желательный масштаб 1:1.

2. Проводятся осевые линии, соответствующие осям валов.

3. Наносятся контуры зубчатых колес,

4. Подсчитываются размеры, определяющие положение корпуса, и наносится контур внутренней поверхности корпуса.

5. Вычерчиваются валы по диаметрам, полученным из ори­ентировочных расчетов.

6. Предварительно принимаются подшипники средней серии выбранного типа и контуры подшипников наносятся на чертеж.

7. По чертежу определяется расстояние между опорами и расстояния от середины опор до середины зубчатых колес.

Примеры выполнения компоновочного эскиза с обозначе­ниями, принятыми в табл. 8.1 и 8.2, приведены на рис. 8.1

Рисунок 8.1 – Компоновочный эскиз редуктора

Приложение А

Редуктор цилиндрический – главный вид (для схемы №1)

Приложение 3

Продолжение приложения А

Редуктор цилиндрический (для схемы №1 – вид сверху)

Приложение Б

Редуктор цилиндрический соосный – главный вид (для схемы №2)

Продолжение приложения Б

Редуктор цилиндрический соосный

(для схемы №2 – вид сверху)

Приложение В

Редуктор цилиндрический со сдвоенной тихоходной ступенью – главный вид (для схемы №3)

Продолжение приложения В

Редуктор цилиндрический со сдвоенной тихоходной ступенью

(для схемы №3 – вид сверху)

Приложение Г

Нормальные линейные размеры, мм (из ГОСТ 6636-69)

10,5
				НО
11,5

Приложение Д

Размеры призматических шпонок

Диаметр вала d, мм	Сечение шпонки	Фаска шпонки	Глубина паза	Длина шпонки
b. мм	h, мм	s, ММ	t1, ММ	t2, мм	l, мм
Св. 12 до 17			0,25...0,4		2,3	10...56
Св. 17 до 22			3,5	2,8	14...70
Св. 22 до 30				з,з	18...90
Св. 30 до 38			0,4...0,6		з,з	22...110
Св. 38 до 44				3,3	28...140
Св. 44 до 50			5,5	3,8	36...160
Св. 50 до 58				4,3	45...180
Св. 58 до 65				4,4	50...200
Св. 65 до 75			0,6...0,8	7,5	4,9	56...220
Св. 75 до 85				5,4	63...250
Св. 85 до 95				5,4	70...280

Примечания: 1. Длину (мм) призматический шпонки выбирают из ряда: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, ПО, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280.

2. Пример обозначения шпонки с размерами b = 18 мм, Л = 11 мм, / = 80 мм: Шпонка 18x11x80 ГОСТ 23360-78.

	Приложение Е
Шероховатость по виду поверхности
Шероховатость	Вид поверхности
1,25	Посадочные поверхности валов и корпусов из стали
	под подшипники качения
2,5	Посадочные поверхности корпусов из чугуна
	под подшипники качения
2,5	Торцы заплечиков валов и корпусов для базирования
	подшипников качения
0,8	Поверхности валов для соединения с натягом
1,6	Торцы заплечиков валов для базирования зубчатых
	колес
0,63	Поверхности валов под резиновые манжеты
6,3	Канавки, фаски, радиусы галтелей на валах
3,2 (6,3)	Поверхности шпоночных пазов на валах: рабочие
	(нерабочие)
1,6 (3,2)	Поверхности шпоночных пазов в отверстиях колес,
	шкивов: рабочие (нерабочие)
	Поверхности шлицев на валах:
1,6(0,8)	• боковая поверхность зуба соединения:
	неподвижного (подвижного);
0,8 (0,4)	• цилиндрические поверхности центрирующие для
	соединения:
	неподвижного (подвижного);
3,2	• цилиндрические поверхности нецентрирующие
	Поверхности шлицев в отверстиях колес, шкивов,
	звездочек:
1,6(0,8)	• боковая поверхность зуба соединения:
	неподвижного (подвижного)
1,6 (0,8)	• цилиндрические поверхности центрирующие для
	соединения:
	неподвижного (подвижного)
3,2	• цилиндрические поверхности нецентрирующие
1,6	Поверхности отверстий ступиц для соединений
	с натягом
3,2	Торцы ступиц зубчатых, червячных колес,
	базирующихся по торцу заплечиков валов
3,2	Торцы ступиц зубчатых, червячных колес, по которым
	базируют подшипники качения

Продолжение приложения Е

6,3	Свободные (нерабочие) поверхности зубчатых, червячных колес
1,25 2,5	Рабочие поверхности зубьев зубчатых колес • с модулем < 5 мм; • с модулем > 5 мм
0,63 1,25	Рабочие поверхности витков червяков: • цилиндрических; • глобоидных
2,5	Рабочая поверхность шкивов ременных передач
3,2	Рабочая поверхность зубьев звездочек цепных передач
6,3	Поверхности выступов зубьев колес, звездочек, витков червяков
6,3	Фаски и выточки на колесах
12,5	Поверхности отверстий под болты, винты, шпильки
6,3	Опорные поверхности под головки болтов, винтов, гаек
Предпочтительный ряд значений шероховатости: 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50; 100; 200; 400

Приложение Ж

Рабочие чертежи деталей

Приложение З

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СМОЛЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Инженерно-технологический факультет

Кафедра механизации

Курсовой проект

по дисциплине: « Детали машин и основы конструирования »

по теме: «Расчет и проектирование привода общего назначения

с развернутой схемой (соосного) редуктора и следующими выходными параметрами: Р_вых = кВт; n_вых = об/мин; u_р = »

Выполнил студент_______________________

Курс_____________Группа_______________

Проверил____________________________

Смоленск 20___г.

Приложение И Размеры радиальных шариковых подшипников
Условное обозначение подшипника	Размеры, мм
d	D	В
			9

Размеры радиально-упорных шариковых подшипников
Условное обозначение подшипника	Размеры, мм
d	D	В

Приложение К

Формы основных надписей чертежей и текстовых документов

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

1. Иванов, М.Н. Детали машин : Учебник для машиностроительных специальностей вузов / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов, – 11-е изд., перераб. – М. : Высшая школа, 2007. – 408с.

2. Рощин, Г.И. Детали машин и основы конструирования: Учебник для вузов / Г.И. Рощин, Е.А. Самойлов, Н.А. Алексеева и др./ под ред. Г.И. Рощина и Е.А. Самойлова. – М.: Дрофа, 2008. – 415 с.

3. Колпаков, А.П. Проектирование и расчет механических передач : Учебное пособие для вузов / А.П. Колпаков, И.Е. Карнаухов – М. : Колос, 2000. – 328 с..

4. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов – М. : Академия, 2003.

Дополнительная:

1. Анурье,В.И. Справочник конструктора-машино­строителя. В 3-х томах/ В.И. Анурьев – М. : Машиностроение, 1992.

2. Байков, Б.А. Детали машин: Атлас конструкций : Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов. В двух частях. /Б.А. Байков, В.Н. Богачев, А.В. Буланже и др./ под общ. ред. Д.Н. Решетова. – М. : Машиностроение, 1992.

3.Дунаев, П.Ф. Детали машин. Кур­совое проектирование: Учебное пособие для вузов./ П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов – М.: Высшая школа, 1990.– 318 с.

4.Решетов, Д.Н. Детали машин. Учебное пособие для вузов / Д.Н. Решетов – М. : Машинострое­ние, 1989.– 656 с.

5. Мицкевич В.Г. и др. Детали машин и основы конструирования: Рабочая программа и задание на курсовой проект. – М: РГОТУПС, 2003.

УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ

Самсонов Владимир Александрович

ДЕТАЛИ МАШИН

И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ