1.2. Выбор муфты, проектировочный расчёт валов и выбор подшипников
Выбор муфты, проектировочный расчёт валов и предварительный выбор подшипников выполняются согласно рекомендациям п. 1.4, часть 2 данного пособия. Разработайте также эскиз выходного вала редуктора (рис.3 , часть 2).
1.3. Расчёт червячных и зубчатых передач
Расчёт передач выполняется с помощью программы MADES, которую можно получить на кафедре «Машиноведение и детали машин» для самостоятельной внеаудиторной работы.
1. Не приступая к прочностному расчёту параметров передач, определите для каждого из трёх вариантов минимальное значение межосевого расстояния ат. тихоходной цилиндрической зубчатой передачи, допустимое по условию сборки (рис.1).
Оно должно быть достаточным для размещения подшипников и болтов крышки редуктора:
aт 0,5(Dп2 + Dп3) + 2g, (3)
где Dп2 и Dп3 – наружные диаметры подшипников;
2g – минимальное расстояние между внешними кольцами подшипников; принимается в зависимости от диаметров болтов, соединяющих крышку и корпус редуктора:
Болт М10 М12 М14 М16 М20
2g 32 40 44 48 56 мм;
диаметр болтов dб 1,25 Тим1/3, где dб в мм, Тим в Нм при условии, что dб 10 мм.
Определив aт по условиям (3), согласуйте это значение с рекомендуемыми согласно ряду R40: … 50; 55; 60; 63; 70; 72; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 120; 125; 130; далее через 10 мм до 260 и через 20мм до 420 мм.
Межосевое расстояние aт должно удовлетворять также условию для размещения зубчатого колёса промежуточного вала:
а) червячно-цилиндрического редуктора:
aт 0,5(daM2 + dв3) + с0, (4, а)
где daM2 – максимальный диаметр червячного колеса (по данным расчёта);
dв3 – диаметр выходного вала (согласно эскизу выходного вала);
с0 – зазор между червячным колесом и выходным валом; минимальное значение с0 = 3…5 мм.
б) коническо-цилиндрического редуктора:
aт 0,5(daе2 + dв3) + с0, (4, б)
где daе2 – максимальный диаметр конического колеса (по данным расчёта);
dв3 – диаметр выходного вала (согласно эскизу выходного вала);
с0 – зазор между червячным колесом и выходным валом; минимальное значение с0 = 3…5 мм.
Межосевое расстояние aт по условию (3) рекомендуется использовать в качестве ограничения при определении размеров быстроходной пары, приняв, что aт по (3) aт по (4). В этом случае проектируемый редуктор в большей степени будет соответствовать требованию минимизации его габаритов. Подставив значение aт по (3) в соотношение (4), получим значение максимального диаметра колеса быстроходной передачи:
daM2 2aт – dв3 – 2с0 или daе2 2aт – dв3 – 2с0. (4, в)
2. Не приступая к выполнению расчёта передач, составьте краткую методику расчёта этих передач [4, 5]. Описание методики должна быть включена в содержание пояснительной записки.
3. Вначале определите параметры быстроходной передачи для разных вариантов распределения передаточных отношений.
При расчёте быстроходной передачи возможно множество вариантов выбора материалов, поверхностного упрочнения и других параметров передачи. Для последующего сравнения следует отобрать такие варианты быстроходной передачи, для которых выполняется условие (4, в). Если для какого-то варианта распределения передаточных отношений это условие не удаётся выполнить, увеличьте межосевое расстояние тихоходной передачи по сравнению с aт по (3), соблюдая условие (4, а или 4, б).
При расчёте тихоходных передач, отличающихся передаточным отношением, рекомендуется использовать для всех вариантов одинаковые материалы зубчатых колёс. В этом случае при выборе варианта редуктора для дальнейшего проектирования можно ограничиться сравнением массы передач и не учитывать различие затрат на термическую обработку и материал.