12.4 Проверочный расчет разъемных соединений

Детали разъемных соединений проектируемого редуктора рассчитывали по эмпирическим формулам (болты и винты в п. 12, Построение корпусных деталей редуктора). Теперь необходимо проверить их на прочность по фактическим нагрузкам.

Болты и винты проверяют на растяжение. Суммарная площадь сечения всех болтов должна выдерживать допускаемые напряжения растяжения под действием разрывной силы.

где F_p – разрывная сила, Н;

n_б – количество болтов (винтов), противодействующих разрывной силе;

d_б – диаметр одного болта, мм;

 – допускаемое напряжение растяжения, МПа (для стальных болтов общего применения в расчет закладывают значение от 180 до 220 МПа в зависимости от материала, из которого изготовлены крепежные изделия).

В качестве разрывной принимают соответствующую силу, возникающую в зубчатом зацеплении (окружную, радиальную или осевую) в зависимости от компоновки редуктора (горизонтальная или вертикальная) и от того, какие болты проверяют (фланцев плоскости разъема корпуса или торцовых крышек подшипниковых узлов). Эта сила растягивает рассчитываемые болты (винты) в осевом направлении, но, конечно же, не должна разорвать их.

13 Построение 3d сборки редуктора

Поскольку файл сборки редуктора уже был создан в п. 12.1 (Построение 3D моделей корпусных деталей методом добавления стенок), то все остальные детали, которые строят самостоятельно, затем вводят в сборку как ее составные части.

Помимо зубчатой передачи (два вала в сборе) файл «Редуктор» уже содержит корпус и крышку редуктора, которые создавались или достраивались в режиме  «Редактирования на месте», но если они создавались в отдельности каждая, то на этом этапе их нужно ввести в сборку редуктора пользуясь  «Сопряжениями» как это видно на рисунке 13.1.

Рисунок 13.1

Теперь нужно добавить крышки подшипниковых узлов с прокладками, маслоуказатель, сапун, пробку сливного отверстия, рым-болты, конусные штифты и закрепить все это на корпусе редуктора, используя стандартные крепежные изделия.

14 Построение 3d моделей других деталей

Каждую недостающую в редукторе деталь можно строить с помощью тех же операций, что и валы, зубчатые колеса или корпусные детали. Размеры сопрягаемых поверхностей следует брать из трехмерных моделей смежных деталей. Для этого в отдельном окне открывают файл соседней детали, находят операцию, где построена сопрягаемая поверхность, открывают ее эскиз и двойным нажатием на нужную основную линию активизируют режим ее редактирования. Размер, например диаметр, указан в соответствующей ячейке «Панели свойств» в нижней части экрана монитора. Затем закрывают эскиз (это обязательно, поскольку КОМПАС не любит работать с двумя одновременно открытыми эскизами или операциями в разных окнах) возвращаются в окно с файлом новой детали и продолжают ее строить. Формы и размеры торцовых крышек подшипниковых узлов нормализованы, поэтому следует придерживаться [4] (т. 2, стр. 254).

Наиболее удобным способом создания трехмерных моделей деталей есть способ, уже описанный в п. 7.5 (Построение трехмерных моделей сборок валов), – построение новой детали на месте прямо в сборке. Для построения крышки подшипникового узла открывают файл сборки редуктора, выделяют курсором внешнюю торцевую поверхность наружного кольца уже имеющегося в сборке подшипника, затем нажимают на кнопку  «Создать деталь». Программа предлагает сохранить в нужном месте файл создаваемой детали и присвоить ему имя, например, «Крышка глухая». После этого, на выделенной поверхности создают  «Эскиз», в котором с помощью операции  «Спроецировать объект» строят изображения окружностей размером с наибольший и наимельший диаметры наружного кольца подшипника (на рисунке 14.1 они подсвечены на разрезе крышки). Закрывают эскиз. Затем с помощью  «Операции выдавливания» строят первый фрагмент тела крышки (втулку), при этом, его «вытягивают»  «До поверхности», которую указывают курсором на поверхности торца бобышки корпуса редуктора. В этом случае крышка будет плотно прилегать к бобышке, что не очень хорошо, поэтому размер «вытягивания» увеличивают на 1 или 2 мм для получения возможности регулирования затяжки подшипников и установки резиновой уплотнительной прокладки между торцами бобышки и крышки. Далее к внешнему торцу полученной заготовки крышки пристраивают диск крышки, а на нем «сверлят» сквозные отверстия для болтов крепления ее к корпусу редуктора, увеличивают их диаметр до соответствующего резьбе болта плюс примерно 1 мм [4].

В проходной крышке на стадии построения диска проецируют диаметр выходного конца вала, который также увеличивают на величину от 1 до 1,5 мм, чтобы не допустить затирания вала при его вращении. Во внутренней полости проходной крышки создают канавки для сальниковой набивки или пазы для размещения манжетного уплотнения. Канавки берут из библиотеки «МашиностроениеБиблиотека канавок для КОМПАС-3DКанавка трапециевидная» или других подходящих из той же библиотеки. Для манжетных уплотнений посадочные места строят исходя из размеров конкретной манжеты, выбранной для установки в проходную крышку. Поскольку параметры уплотнений подвижных соединениях нормализованы, при их проектировании следует пользоваться [4] (т. 3, стр. 300). В заключение, уже редактируя крышку в отдельном окне, добавляют фаски и округления, а также некоторые другие элементы (например, литейные уклоны для литых крышек).

Рисунок 14.1

Помимо описанных выше притяжных крышек подшипниковых узлов, часто используют также закладные, как более компактные и легкие. Они не имеют фланцевого диска с отверстиями для притягивания к бобышке корпуса, но на цилиндрической поверхности, вставляемой в бобышку, имеются дисковые выступы, закладываемые в ответные канавки бобышек. Существуют и другие способы фиксации валов в осевом направлении и регулировки подшипников различных типов[7]. Некоторые из них приведены в Приложении А.

Подобным образом строят резиновые прокладки между торцами бобышек и крышками подшипниковых узлов, крышку смотрового окна зубчатого зацепления и другие детали.