Проектування циліндричного одноступінчатого редуктора (стр. 3 из 3)
На колесі:
Fr1 = Fr2=1304 H(5.3)
Осьова сила Fa, H:
На шестерні:
Fa1 =
(5.4)
На колесі:
Fa2 -= Fa1=683 H(5.5)
5.2 Визначення сил, від відкритої передачі (пасової)
Консольна сила
FВП =
(5.6) 
Таблиця 5.1 Силові навантаження валів
| Параметр | Шестерня | Колесо |
| Колова сила Ft, Н | 3516 | 3516 |
| Радіальна сила Fr, Н | 1304 | 1304 |
| Осьова сила Fa, Н | 683 | 683 |
| Сила від відкритої предачі Fвп, Н | 7409 |
6. Проектний розрахунок валів редуктора
6.1 Вибір матеріалу валів
Для проектованого редуктора обираємо для виготовлення валів термічно оброблену середньовуглецьову сталь 45 або леговану сталь 40Х, з припустимими напруженнями на кручення τК=10...20 Н/мм2, причому для швидкохідного вала необхідно призначати менше значення, а для тихохідного відповідно більше.
6.2 Визначення геометричних параметрів ступеней валів (конічний редуктор)
Швидкохідний вал - шестерня
Перша ступінь - під елемент відкритої передачі та напівмуфту:
d1Ш =
= 
=32 мм(6.1)l1Ш = (1,0…1,5) d1Ш=44,8мм(6.2)
Друга ступінь - під ущільнення:
d2Ш = d1Ш + 2t=36 мм(6.3)
де t - висота бортика (таблиця 17)
l2Ш = 1,5 d2Ш=35 мм(6.4)
Третій ступінь - під підшипник:
d3Ш = d2Ш + 3,2r=40 мм(6.5)
де r - координати фаски підшипника
l3Ш = b1+2a=32,6 мм(6.6)
де a = 8…10 мм – відстань від краю шестерні до внутрішньої стінки корпуса редуктора.
Четвертий ступінь - під шестерню:
d4Ш = 40мм (6.7)
l4Ш =107,4 мм(6.8)
Пятий ступінь під підшипник
d5Ш=40мм
l5Ш=34,6
Тихохідний вал – вал колеса
Перша ступінь - під зірочку відкритої передачі та напівмуфту:
d1Т =
= 
=50 мм(6.1)l1Т = (1,0…1,5) d1Т=70 мм(6.2)
Друга ступінь - під ущільнюючу кришку:
d2Т = d1Т + 2t=56 мм(6.3)
де t - висота бортика
l2Т = 1,25 d2Т=38 мм (6.4)
Третій ступінь - під підшипник:
d3Т = d2Т + 3,2r=60 мм (6.5)
де r - координати фаски підшипника (таблиця 17)
l3Т – визначається графічно на ескізній компоновці
Четвертий ступінь - під колесо:
d4Т = 63 мм(6.6)
l4Т = 107,4 мм(6.7)
П’ята ступінь – під підшипник:
d5Т = d3Т + 3f =60мм(6.8)
де f – величина фаски (таблиця 17)
l5Т =34,6
Таблиця 6.1 Параметри валів і підшипників редуктора
| Швидкохіднийвал - шестерня | Тихохідний вал – вал колеса | Підшипник | ||||||||
| Внутрішній діаметр d | Зовнішній діаметр D | ШиринаТ | ||||||||
| Діаметр | Довжина | Діаметр | Довжина | |||||||
| d1Ш | 32 | l1Ш | 44,8 | d1Т | 50 | l1Т | 70 | 67208 | ||
| d2Ш | 36 | l2Ш | 35 | d2Т | 56 | l2Т | 38 | 60 | 110 | 22 |
| d3Ш | 40 | l3Ш | 32,6 | d3Т | 60 | l3Т | граф. | 67209 | ||
| d4Ш | 45 | l4Ш | 107,4 | d4Т | 63 | l4Т | 107,4 | 40 | 90 | 23 |
| d5Ш | 40 | l5Ш | 34,6 | d5Т | 60 | l5Т | граф. | |||
7. КОНСТРУКТИВНЕ КОМПОНУВАННЯ ПРИВОДУ
7.1 Конструктивні розміри шестерні
Шестерня виконується суцільно з валом, розміри шестерні визначені в задачі 3, а вала в задачі 6 у відповідних пунктах, тому окремо розрахунки не виконуються.
7.2 Конструктивні розміри колеса (циліндричного)
Рисунок 7.2 Геометричні параметри конічного зубчатого колеса
Товщина обода
S = 2,2∙m + 0,05 b2=7,12 мм(7.1)
Внутрішній діаметр ступиці
d= d3Т=60мм(7.2)
Товщина ступиці
d= 0,3·d=25,2мм(7.3)
Довжина ступиці
lст= (1,2…1,5)·d=88,2мм (7.4)
Товщина диска
С = 0,5·( S+d)=16мм(7.5)
Фаска при вершині зуба
f = 0,5·m=1,125мм(7.6)
Крім того приймаємо:
технологічні радіуси і округлення R ≥ 10 мм;
фаски ступиці 2х45° мм
7.3 Конструктивні розміри корпуса редуктора
Товщина стінок корпуса редуктора і ребер жорсткості
=3,58мм(7.7)Отримане значення δ скорочується до цілого значення, але не може бути менше 8 мм, у навантажених місцях – тобто місцях встановлення опор валів δ приймається 15 мм. Технологічні радіуси заокруглень приймаємо R = 6 мм
Розміри болтів:
Болти кріплення кришок підшипників М6
Стяжні болти фланця корпуса редуктора М8
Фундаментні болти М10
Довжина болтів визначається з конструктивних міркувань під час виконання креслення редуктора і відповідає ГОСТ 7798-70
8. ВИБІР ПОСАДОК ОСНОВНИХ ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА
Деталі, що знаходяться на валах (зубчасті колеса, підшипники кочення, зірочки, шківи і ін.), що встановлюються ,як правило, з натягом (посадка Н7/n6, Н7/k6, Н7/j6), а ці ж деталі (крім підшипників кочення), які встановлюються на кінцях валів, проміжними посадками (Н7/h6, Н7/g6, Н7/f7). Оскільки підшипники кочення є стандартними виробами, що мають свої поля допусків на виготовлення, то при визначенні посадки опускаються поля допусків стандартних виробів. Наприклад, при посадці підшипника кочення на вал діаметром 30мм, потрібно вказати тільки поле допуску валу, тобто Ø30k6, а при посадці підшипника кочення в отвір діаметром 52мм, слід вказувати поле допуску отвору Ø52Н7.
Шпонки в шпоночних з'єднаннях встановлюються в пазах валу і отвору по посадці P9/h9 (P9 – поле допуску ширини шпонки, h9 – поле допуску ширини пазу валу і ширини пазу в отворі). Для шліцевого (зубчастого) з'єднання валу з деталлю при їх рухомому з'єднанні розміри поперечного перерізу валу і отворі в деталі визначаються по ГОСТ 1139-58.
Шпоночні пази на валу утворюються фрезеруванням (Ra2,5…1,25мкм), а в отворі довбанням або протягуванням (Ra 2,5мкм).
Поверхні валів з вище вказаними посадками, як правило, шліфуються, тобто Ra2,5…0,63мкм, в випадку відсутності шліфувальних операцій ці поверхні обточують з шорсткістю Ra 1,25мкм. З ціллю підвищення зносостійкості частини валу, які призначені по встановленню манжет по ГОСТ 8752-79, повинні піддаватися загартовуванню ТВЧ до твердості HRC 40…50 на глибину h 0,8…1,0мм і подальшому поліруванню Ra0,16…0,04мкм. Вільні частини валів і торці валів оброблюються чорновим або получорновим точінням Ra40…20мкм.
9. ВИБІР СОРТУ МАСТИЛА
Змащування зубчатого зачеплення виконується зануренням зубчатого колеса в масло, заливаємого в середину корпуса до занурення колеса на всю довжину зуба.
По [1 табл. 10.8] встановлюємо в’язкість масла. При контактному напруженні
і середній швидкості V=2,58 м/с в’язкість масла потрібно щоб була приблизно рівна 28 .10-6 м/с. По [1 табл 10.10] приймаємо масло індустріальне И-30А (по ГОСТ 20799-75).Підшипники змащуємо пластичним змазочним матеріалом, який закладаємо в підшипникові камери при монтажі. Сорт мазі вибираємо по [1 табл. 9.14] солідол марки УС-2.
10. ОПИС ПОРЯДКУ СКЛАДАННЯ І ВИКРЕСЛЮВАННЯ РЕДУКТОРА
Внутрішню поверхню перед складанням очищуємо і покриваємо малостійкою фарбою.
Складання починаємо із вузлів валів.
На внутрішній вал закладаємо шпонку і напресовуємо шестерню до упору в бурт вала. Надіваємо розпірну втулку, масло утримуючі кільця і встановлюємо підшипники, попередньо нагріті до 80-100 ْС. Після чого напресовуємо шків.
Аналогічно збираємо вузол веденого вала. На вихідний кінець якого напресовуємо пів муфту. Зібрані вали вкладаємо в основу корпуса і надіваємо кришку. Попередньо поверхню контакту змащуючи спиртовим маслом.
Для центрування встановлюємо кришку на корпус з допомогою двох конічних штифтів; затягують болти. Що кріплять кришку до редуктора. Після цього на ведений вал надягаємо кільце, в підшипниковій камері закладаємо пластикову змазку і ставимо кришку підшипників 2 механічних прокладок для регулювання.
Перед установленням кришок в проточки закладаємо войлочні ущільнення, просочені гарячим маслом і перевіряємо вали на факт заклинювання підшипників, і закріплюємо кришки гвинтами.
Вкручуємо корок масло спускного отвору з прокладкою жезловим масло покажчиком. Після чого заливаємо в корпус масло і закриваємо спостережний отвір.
Зібраний редуктор підлягає обкатуванню і випробуванню по певній програмі.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУР
1.Методичні вказівки. ПБТТБ, написав Семенко 2010рік.
2. А.Е.Шейнблит, "Курсовое проектирование деталей машин". Вид. "Высшая школа" , 1991 р.
3.Довідкові таблиці. ПБТТБ, написав Семенко 2010рік.