Расстояния между деталями передач

ВЫПОЛНЕНИЕ РАСЧЕТОВ

ПО ДЕТАЛЯМ МАШИН

И ИХ ОФОРМЛЕНИЕ

(Практические занятия, курсовое проектирование)

ЧАСТЬ 4

Разработка эскизного проекта

(В комментариях Ваганова А. Б.)

2009 г.

Разработка эскизного проекта

Эскизное конструирование

При эс­кизном проектировании определяют расположение деталей передач, рас­стояния между ними, ориентировочные диаметры ступеней валов, выбирают типы подшипников и схемы их уста­новки.

Конструирование валов

Диаметры (мм) различных участ­ков валов редуктора определяют по формулам:

для быстроходного вала (рис. 2.1, а)

;

; (2.1.1)

;

для промежуточного (рис. 2.1, б)

;

; (2.1.2)

(исп. I); (исп. II);

для тихоходного (рис. 2.1, в) —

;

; (2.1.3)

;

где , , — номинальные моменты, Н∙м.

Большие значения dи d_K принимают для валов на роликопод­шипниках, при HRC_Э > 55, промежуточных соосных передач.

Рис.2.1.

Вычисленные значения диаметров округляют в ближайшую сторону до стандартных.

Высоту буртика t, координату фаски подшипника r и размер фаски f (мм) принимают в зависимости от диаметра d посадочной поверхности:

d . . . . . . . . 17…24 25…30 32…40 42…50 52…60 62…70 71…85

t . . . . . . . . 2 2,2 2,5 2,8 3 3,3 3,5

r . . . . . . . . 1,6 2 2,5 3 3 3,5 3,5

t . . . . . . . . 1 1 1,2 1,6 2 2 2,5

Примечание: координата фаски r дана приближенно.

На рис. 2.2 дан пример вычерчива­ния вала конической ступени. Вершины делительных конусов и конусов впадин колеса и шестер­ни сходятся в полюсе «О» пересечения осей. Для того чтобы обеспечить постоянный радиальный зазор между зубьями колеса и шестерни, по всей ширине образующие внешнего конуса ше­стерни должны быть параллельны обра­зующим конуса впадин колеса, а обра­зующие внешнего конуса колеса долж­ны быть параллельны образующим конуса впадин шестерни.

Диаметры (мм) отдельных участков вала-шестерни определяют по соотно­шениям:

; (2.1.4)

,

где — вращающий момент на валу-шестерне, Н∙м

Рис 2.2

Диаметр резьбы (мм)

d₂=d₁+(2 ¸ 4) (2.1.5)

Диаметр посадочной поверхности для подшипника принимают равным или большим внешнего диаметра резьбы, т. е.

Диаметр буртика (заплечика) для упора подшипника

, (2.1.6)

где r — координата фаски подшипника.

Чтобы уменьшить консоль вала, левый подшипник располагают как можно ближе к шестерне (размеры 0,5 m_te и 0,4m_te на рис. 2.2, , где m_te -торцовый внешний модуль).

При больших передаточных числах (u>3,15) коническая шестерня полу­чается малых размеров. В этих слу­чаях не удается создать упорный бур­тик с размерами 0,5 m_te и 0,4m_te и его конструируют по рис. 2.2, б.

Расстояние между подшипниками определяют прочерчиванием. Для того чтобы обеспечить достаточную жест­кость узла, принимают ,

где — расстояние от середины венца (размер 0,5 b’) до точки пересечения с осью вала перпендикуляра, опущен­ного из середины поверхности контакта (размер — 0,5 С) наружного кольца подшипника; — расстояние между точками пересечения с осью вала перпендикуляров, опущенных из сере­дины поверхностей контакта наружных колец обоих подшипников.

Размеры Т, 0,57Т, Н и 0,25Н даны на рис. 2.2 для построения конических роликовых подшипников.

Расстояния между деталями передач

Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор ” ” (рис. 2.3), который определяют по формуле

= мм, (2.1.7)

где L— наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передач, мм.

Рис. 2.3

Вычисленное значение ” ” округля­ют в большую сторону до целого числа.

Расстояние ”b_o” между дном корпуса и поверхностью колес или червяка для всех типов редукторов и коробок передач принимают

b_o≥4 (2.1.8)

Расстояние между торцовыми поверхностями колес двухступенчатого редуктора, выполненного по разверну­той схеме, определяют по соотношению

с=(0,3…0,5) b (2.1.9)

В двухступенчатых соосных редукторах между торцовыми поверхностями шестерни быстроходной ступении колеса тихоходной ступени расположены два подшипника. Расстояние между ними определяют по соотношению (рис. 2.4)

(2.1.10)

В этом соотношении B₁ и B₂— ширина под­шипников опор быстроходного и тихо­ходного валов.

Расстояния и b_o в коническом (рис. 2.5) и червячном (рис. 2.6) ре­дукторах определяют по соотношени­ям, приведенным выше.

Расстояние l_o между торцовыми поверхностями колес коробок передач (рис. 2.7) определяют по соотношению

l_o=2,1b + f (2.1.11)

Рис. 2.4 Рис. 2.5

Рис. 2.6 Рис. 2.7

Выбор типа подшипников

На рис. 2.8 приведены типы под­шипников. На рис. 2.8, а,б,в показаны радиальные подшип­ники: шариковый однорядный, шарико­вый двухрядный сферический и с ко­роткими цилиндрическими роликами. На рис. 2.8, г,д показаны радиально-упорные шариковый и роликовый под­шипники, а на рис. 2.8, е—упорный шариковый подшипник.

Тип подшипника выби­рают по следующим рекомендациям.

Рис. 2.8

Для опор валов цилиндрических прямозубых и косозубых колес редук­торов и коробок передач применяют чаще всего шариковые радиальные подшипники (рис. 2.8, а). Первона­чально принимают подшипники легкой серии. Если при последующем расчете грузоподъемность подшипника легкой серии окажется недостаточной, прини­мают подшипники средней серии. При чрезмерно больших размерах шарико­вых подшипников применяют подшип­ники конические роликовые (рис. 2.8, д).

В силовых передачах для опор валов конических и червячных колес применяют конические ролико­вые подшипники. Выбирают первона­чально легкую серию.

Для опор вала конической шестер­ни применяют в основном конические роликовые подшипники. При очень высокой ча­стоте вращения вала-шестерни (n>1500 об/мин) применяют подшипни­ки шариковые радиально-упорные (рис. 3.8, г). Первоначально прини­мают также подшипники легкой серии.

В ка­честве опор вала червяка применяют в основном конические роликовые под­шипники. При длительной непрерыв­ной работе червячной передачи, с целью снижения тепловыделений при­меняют также шариковые радиально-упорные подшипники.

Для опор плавающих валов шев­ронных передач применяют радиаль­ные подшипники с короткими цилинд­рическими роликами (рис. 2.8, в) пер­воначально также легкой серии.

(Указать принятые подшипники и их размеры)