Конструирование корпуса редуктора
2.4.9.1 Выбор конструкции и определение размеров корпуса
К корпусным деталям относят детали, обеспечивающие взаимное расположение деталей узла и воспринимающие основные силы, действующие в машине или в механизме. Так же корпуса защищают детали и узлы от загрязнения, и является емкостью для жидкой смазки.
Корпусные детали обычно имеют довольно сложную форму, поэтому в большинстве случаев их изготавливают литьем. При единичном или мелкосерийном производстве возможно применение сварных корпусов. Для изготовления корпусных деталей широко используют чугун, сталь, а при необходимости ограничения массы машин – легкие сплавы (алюминиевые, магниевые).
Корпусная деталь состоит из стенок, ребер, бобышек, фланцев и других элементов, соединенных в единое целое.
Конструкция корпусных деталей (корпус, крышка) определяется:
· расположением плоскости разъема редуктора;
· расположением подшипниковых бобышек в корпусе (крышке) редуктора – с наружным (рис. 2.20а) или внутренним (рис. 2.20б) расположением;
· типом используемых крышек подшипниковых узлов – накладные или врезные.
 |
| Рис. 2.20. Поперечные сечения цилиндрического редуктора |
При конструировании литой корпусной детали стенки следует по возможности выполнять одинаковой толщины. Основной материал корпусов – серый чугун марки СЧ15 и прочнее. Толщина стенки, обеспечивающая необходимую прочность и жесткость, а так же хорошее заполнение формы жидким металлом:
мм,
где 
– вращающий момент на выходном (тихоходном) валу, Н∙м.
Толщина стенки крышки:
мм.
Плоскости стенок, встречающихся под углом, сопрягают дугами (рис. 2.21, 2.22). Радиусы сопряжений (для α = 90º) выбирают по табл. 2.13 и округляют до стандартного значения.
 | Таблица 2.13 Радиусы сопряжений, мм | |
| δ + δ1 | r | |
| до 15 | 1,5 | |
| 16…25 | 2,5 | |
| 26…39 | 4,0 | |
| Рис. 2.21. Радиусы сопряжений | 40…63 | 6,0 |
R = r + δ.
При для α < 90º (рис. 2.21в): r1>r , r2<r.
При δ < δ1:
· если 
, то размеры x, y, r выбираются по табл. 2.14;
· если 
, то размеры x, y, r следует увеличить по сравнению с данными табл. 2.14 в 1,5…2,0 раза;
· если 
, то размеры x, y, r не обязательны и сопряжение выполняется как при 
.
 | Таблица 2.14 Размеры элементов сопряжения стенок разной толщины, мм | ||
| δ | x | y | r |
| 8…10 | 2…3 | 5x | |
| 10…15 | 3…5 | ||
| Рис. 2.22. Сопряжение стенок разной толщины | 15…20 | 4…5 | |
Размеры фланцев для крепления корпуса к раме (фундаменту) и крепления крышки к корпусу даны в таблице 2.15.
Конструкция и размеры крышек подшипниковых узлов (рис. 2.23, 2.24) даны в таблице 2.17. На рисунке 2.25 приведен пример крышки с фланцем для крепления электродвигателя.
В конструкции корпуса и крышки необходимо предусмотреть возможность строповки с помощью проушин (рис. 2.26) или рым-болтов (табл. 2.18).
Для периодического осмотра состояния зубчатого (червячного) зацепления в крышке корпуса необходимо предусмотреть смотровой люк (табл. 2.19). Его же используют для заливки масла. На люке устанавливается отдушина (табл. 2.20, рис. 2.27) для компенсации давления при нагреве редуктора.
Для контроля уровня масла необходим маслоуказатель (табл. 2.21, рис. 2.28, 2.29). Для слива масла используют сливное отверстие (табл. 2.22, 2.23), расположенное на дне или в нижней части боковой стенки.
Таблица 2.15
Размеры фланцев корпуса и крышки редуктора
| Фланцы для крепления к фундаменту | ||
 |  | |
| Диаметр болта крепления к раме d1 |  | |
Толщина фланца  |  | |
| Ширина фланца S1 |  | |
| Фланцы корпуса и крышки в районе подшипниковых узлов | ||
 | ||
| Диаметр болта крепления крышки к корпусу d2 |  | |
| Ширина фланца S2 |  | |
Продолжение табл. 2.15
| Фланцы корпуса и крышки | |
 | |
| Диаметр болта крепления к раме d3 |  |
Толщина фланца корпуса  |  |
| Толщина фланца крышки |  |
| Ширина фланца S3 |  |
| Примечания: 1) Размеры x, y, r сопряжения даны в табл. 2.14. 2) Размеры посадочных мест под крепежные детали даны в табл. 2.16. |
Таблица 2.16
Размеры посадочных мест под крепежные детали, мм
 | d | dотв | D | k | c | ||||
| норм. точности | грубой точности | ||||||||
| М6 | 6,6 | 13,5 | |||||||
| М8 | |||||||||
| М10 | |||||||||
| М12 | |||||||||
| М16 | |||||||||
| М20 | |||||||||
| М24 | |||||||||
| М30 | |||||||||
| М36 | |||||||||
| М42 | |||||||||
| М48 | |||||||||
 | |||||||||
| а | б | ||||||||
| Рис. 2.23. Крышки подшипниковых узлов: а) накладные (привертные); б) закладные (врезные) | |||||||||
Таблица 2.17
Основные размеры крышек подшипниковых узлов, мм
| D | Болт крепления крышки | Кол-во болтов z | Диаметр отверстия d5 | Толщина фланца h1 | Толщина стенки δ2 | |
| От 40 до 62 | М6 | 6,6 | ||||
| От 62 до 95 | М8 | |||||
| От 95 до 145 | М10 | |||||
| От 145 до 220 | М12 | |||||
| Диаметр установки болтов D1 |  | |||||
| Наружный диаметр фланца D2 |  | |||||
| Толщина цилиндрической части крышки δ3 |  | |||||
| Толщина цилиндрической части крышки H, контактирующая с подшипником | По конструкции подшипника | |||||
| Длина цилиндрической части крышки L | Конструктивно | |||||
| Ширина канавки для выхода шлифовального круга b | Табл. 2.9 | |||||
| Длина цилиндрической части b1 |  | |||||
| Ширина выступа l |  (  )  (  ) | |||||
| Высота выступа c |  | |||||
| Ширина опорной поверхности l1 |  | |||||
| Размеры посадочных мест под уплотнения | Табл. 12-15 приложения | |||||
 |
| Рис. 2.24. Варианты исполнения накладных крышек |
 |
| Рис. 2.25. Крышка подшипникового узла с фланцем для крепления электродвигателя |
Таблица 2.18
Рым-болты (ГОСТ 4751-73), мм
 |  | |||||||||||||||
| d | d1 | d2 | d3 | d4 | h | h1 | b | L | L1 | d5 | h2 | L2 min | Грузоподъемность на 1 рым-болт, кг | |||
| Q1 | Q2 | Q3 | ||||||||||||||
| М8 | ||||||||||||||||
| М10 | ||||||||||||||||
| М12 | ||||||||||||||||
| М16 | ||||||||||||||||
| М20 | ||||||||||||||||
| М24 | ||||||||||||||||
| М30 | ||||||||||||||||
| М36 | ||||||||||||||||
| М42 | ||||||||||||||||
| М48 | ||||||||||||||||
 |  |
| а | б |
| Рис. 2.26. Виды проушин |
Таблица 2.19
Крышки смотровых люков, мм
 | |||||||||
 |  | ||||||||
| A | A1 | A2 | A3 | B | B1 | B2 | d4 | z4 | |
| – | М6×25 | ||||||||
| – | |||||||||
| М8×25 | |||||||||
Таблица 2.20
Ручка-отдушина смотрового люка, мм
 | d | d1 | d2 | d3 | D | h1 | h2 | H | R1 | R2 | e | k |
| М6 | 2,5 | |||||||||||
| М8 | 3,0 | |||||||||||
| М10 | 4,0 | |||||||||||
| М12 | 5,0 | |||||||||||
| М14 | 6,0 |
 |
| Рис. 2.27. Другие типы отдущин |
Таблица 2.21
Маслоуказатель из оргстекла, мм
 | D | ||
| d | |||
| D1 | |||
| L | |||
 |  |  |  |
| а | б | в | г |
| Рис. 2.28. Жезловый маслоуказатель |
 |
| Рис. 2.29. Жезловый маслоуказатель в собственном корпусе |
Таблица 2.22
Размеры пробок сливных отверстий с цилиндрической резьбой, мм
 | d | D | D1 | S | L | l | a | f |
| М12 | 19,6 | |||||||
| М16 | 22,0 | |||||||
| М20 | 25,4 | |||||||
| М27 | 31,2 | |||||||
| М30 | 36,9 | |||||||
| М36 | 41,6 |
Таблица 2.23
Размеры пробок сливных отверстий с конической резьбой, мм
 1 вариант |  2 вариант | ||||||
| d | H | h | b | D | s | s1 | |
| Ктруб 1/2˝ (21,0 мм) | 16,2 | ||||||
| Ктруб 3/4˝ (26,4 мм) | 19,6 | ||||||
| Ктруб 1˝ (33,2 мм) | 25,4 | ||||||
| Ктруб 1,5˝ (47,8 мм) | 41,6 | ||||||
ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Оформление расчетно-пояснительной записки и чертежей
Текстовая часть расчетно-пояснительной записки выполняется на листах формата А4 с соблюдением полей: слева – 25 мм, справа – 10 мм, сверху и снизу – 20 мм.
Титульный лист является первым листом расчетно-пояснительной записки и оформляется в соответствии с приложением 3.
Задание на расчетно-графическую работу выдается преподавателем и содержит название проектируемого объекта, его кинематическую схему с исходными данными, а также сроки начала и окончания выполнения работы.
При описании разработанного устройства необходимо привести сведения о его назначении, рассмотреть взаимодействие отдельных его узлов, последовательность сборки и разборки, вопросы регулировки устройства.
Расчетная часть пояснительной записки должна соответствовать заданию на проектирование.
Каждый расчет должен в себе заключать:
· вид расчета и название детали;
· исходные данные для расчета, расчетные схемы, эскизы и т.д.;
· выбранный материал с представлением его механических
характеристик;
· расчетные формулы со ссылкой на источник, с расшифровкой символов, входящих в формулу, и их размерностями. Каждый символ, встречающийся неоднократно, расшифровывается один раз;
· непосредственно расчет;
· полученные в результате расчета значения размеров деталей следует округлять, при необходимости, до стандартных значений;
· заключение по результатам расчета.
Вносить формулы в строчки текста не разрешается. Формулы должны занимать свои отдельные строки.
Все размерности в формулах записываются в системе СИ.
При принятии в ходе проектирования каких-либо решений (например, выбор типа зацепления, выбор материала и т. п.), в записке необходимо привести обоснование выбора.
Указание источника (ссылка на используемую литературу) допускается делать только в текстовой части записки (но не после формул) в общепринятой форме (в квадратных скобках указывается номер использованного источника в соответствии с его номером в списке литературы, приведенном в конце записки).
Содержание расчетно-пояснительной записки делится на разделы, подразделы, пункты. Каждый раздел должен иметь порядковый номер, обозначаемый арабскими цифрами, краткое название в виде заголовка, выполненное прописными буквами, например:
1 РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРЕДАЧИ
Разделы могут содержать подразделы, номера которых включают номер раздела и порядковый номер подраздела, разделенные точкой. В конце номера раздела (подраздела) точка не ставится. Наименование подразделов записывают в виде заголовка строчными буквами с прописной заглавной буквы, например:
1.2 Расчет контактной прочности
Номер пункта должен содержать номер раздела, номер подраздела и порядковый номер пункта, разделенные точкой, а также заголовок, написанный строчными буквами с прописной заглавной буквы, например:
1.2.1 Расчет коэффициента полезного действия передачи
Переносы слов в заголовках не допускаются. Точка в конце заголовка не ставится. Если заголовок состоит из двух предложений, то их разделяют точкой. Расстояние между заголовком и последующим текстом должно быть не менее 2-х интервалов (10 мм), а между заголовком раздела (подраздела) и предыдущим текстом – не менее 3-х интервалов (15 мм).
Если в расчетно-пояснительной записке имеются иллюстрации, то их нумеруют арабскими цифрами в пределах всей записки, например «Рис. 1».
В конце расчетно-пояснительной записки помещают список используемой литературы.
Листы расчетно-пояснительной записки брошюруют с титульным листом, бланком задания и нумеруют. Номер страницы указывают в правом нижнем углу листа. Объем расчетно-пояснительной записки – 20 - 30 страниц.
Графическая часть работывыполняется ссоблюдением требований ЕСКД карандашом на ватмане. Допускается выполнение чертежей на компьютере с использованием программ компьютерной графики и с последующей печатью чертежа.
При выполнении чертежей следует применять масштабы, установленные стандартом: 1:1, для уменьшения – 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10 и т.д., для увеличения – 2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1 и т.д.
Сборочный чертеж мотор-редуктора выполняется на основании его эскизной проработки. Чертеж должен содержать минимальное количество изображений (проекций, видов, разрезов, сечений), но достаточное, чтобы дать полное и точное представление о его конструкции и принципе работы.
На сборочном чертеже допускается не показывать мелкие фрагменты деталей и соединений: фаски, проточки, скругления, углубления, зазоры между соединяемыми деталями с незначительно отличающимися номинальными размерами. При использовании большого количества крепежных деталей одного типа и размера можно подробно изображать детали только одного места соединения, а остальные показывать условно. На чертеже допускается упрощенное представление крепежных деталей, резьбы и ее элементов (фаски, сбег и недорез резьбы).
На сборочном чертеже должны быть представлены все основные размерыустройства:
· габаритные (длина, ширина, высота);
· посадочные (выполняемые по данному чертежу);
· установочные и присоединительные (размеры опорной поверхности и размещение в ней крепежных отверстий, диаметр отверстий и толщина опорной поверхности и т.п.);
· размеры для транспортировки и упаковки (если необходимо);
· справочные (информационные) – характеризующие его конструкцию и работу.
Номера позиций на сборочном чертеже выполняют на полках линий-выносок, которые располагают параллельно основной надписи вне поля изображения конструкции. Для группы крепежных деталей, относящихся к одному соединению, допускается использовать одну линию-выноску. В этом случае полки для номеров позиций располагают колонкой и соединяют тонкой линией.
Технические требования помещают на поле чертежа над основной надписью в виде столбика, по ширине, не превышающей основной надписи. Каждая позиция технических требований нумеруется и начинается с новой строки. Запись ведется сверху вниз. Если на чертеже представлена техническая характеристика, то технические требования снабжаются заголовком «Технические требования». Технические требования содержат сведения, не отраженные в графической части чертежа. К ним относятся:
· указания размеров, относящихся к справочным;
· неуказанные предельные отклонения размеров, формы и расположения поверхностей, которые должны быть выдержаны при сборке;
· требования к точности монтажа (допустимые осевые и радиальные зазоры, биения и т.д.);
· указания о маркировке и клеймении;
· правила транспортировки и хранения;
· особые условия эксплуатации;
· тип смазки подвижных соединений;
· способы стопорения резьбовых соединений;
· требования по обработке (покраске) поверхностей;
· требования по обкатке изделия и защите (ограждении) опасных мест.
Техническая характеристика размещается на свободном поле чертежа (обычно над техническими требованиями), имеет самостоятельную нумерацию и снабжается заголовком «Техническая характеристика». Она содержит дополнительные сведения об устройстве.
К сборочному чертежу составляется текстовой документ – спецификация, которая выполняется в соответствии с ГОСТ 2.108-68 на листах формата А4.
Чертеж детали выполняется в соответствии с ГОСТ 2.109-73 и представляет документ, содержащий все сведения, необходимые для ее изготовления и контроля.
Деталь на чертеже располагается в положении, соответствующем ее положению при изготовлении или в положении детали на сборочном чертеже.
На чертеже детали должны быть представлены:
· все необходимые виды, разрезы и сечения (ГОСТ 2.305-68);
· все необходимые размеры;
· обоснованные посадки и предельные отклонения (ГОСТ 2.307-68);
· соответствующая шероховатость поверхностей (ГОСТ 2.309-73);
· необходимые допуски формы и расположения поверхностей (ГОСТ 2.308-79);
· обозначение покрытий, термической и других видов обработки (ГОСТ 2.310-68, ГОСТ 9.032-74, ГОСТ 9.306-85);
· наименование и марка материала с указанием стандарта на материал и сортамент.
Вся информация о размере, его допуске, шероховатости соответствующей поверхности, допусках формы и расположения должна быть по возможности сгруппирована и представлена в одном месте.
Обозначение конструкторских документов:
· сборочногочертежа: ДМ КР.1392.12.001 СБ,
где ДМ – детали машин, учебная дисциплина по которой выполняется работа; КР – курсовая работа (РГР – расчетно-графическая работа, КП – курсовой проект); 1392 – номер группы; 12 – номер студента по списку; 001 – порядковый номер сборочного чертежа (от 001 до 999); СБ – обозначение сборочного чертежа;
· спецификации: ДМ КР.1392.12.001;
· чертежадетали: ДМ КР.1392.12.001-05,
где 05 – номер позиции детали по спецификации.
Порядок защиты работы
Окончательно оформленные расчетно-пояснительная записка и графическая часть работы предъявляются руководителю для проверки в срок указанный в задании.
После проверки работы проходит ее защита, в ходе которой студент представляет доклад о проделанной работе, в котором отмечается цель работы, назначение, принцип работы, конструктивные особенности спроектированного устройства в целом и отдельных его деталей, представленных на чертежах. После представления доклада студент отвечает на вопросы преподавателя. При оценке работы учитываются своевременность выполнения работы, содержание доклада, правильность выполненных расчетов, соответствие графической части нормам ЕСКД и правильность ответов на вопросы преподавателя.
По окончании защиты преподаватель оценивает расчетно-графическую работу, подписывает чертежи, спецификацию, титульный лист расчетно-пояснительной записки и проставляет на последнем оценку и дату защиты.
Подписанные преподавателем чертежи, спецификация, расчетно-пояснительная записка складываются студентом в соответствии с ГОСТ 2.501-68 и сдаются преподавателю.
ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТОВ