5.5. Составление компоновочной схемы редуктора
Компоновочные схемы изделия составляют для того, чтобы оценить соразмерность узлов и деталей привода.
Что бы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор «а», мм :
где L – расстояние между внешними поверхностями деталей передачи,
У нас зазор a = 9 мм.
Расстояние между дном корпуса и поверхностью колеса:
b
=
b
=
Определение основных размеров зубчатых колес передачи.
6.1 Конструирование цилиндрического колеса
Длина ступицы:
Диаметр ступицы:
Ширина торцов зубчатого венца:
Толщина диска:
9.82
мм
.
Принимаем радиусы закругления R=8 мм, штамповочные уклоны γ=12°, размер фаски f=1.2 мм.
6.2 Конструирование конического колеса
Длина ступицы:
Диаметр ступицы:
Ширина торцов зубчатого венца:
Толщина диска:
8
мм
.
Принимаем радиусы закругления R=4 мм, штамповочные уклоны γ=12°, размер фаски f=1 мм.
6.3 Конструкция вала-шестерни
Возможны два конструктивных исполнения шестерен зубчатых передач: за одно целое с валом (вал-шестерня) и отдельно от него (насадная шестерня). Качество (жесткость, точность и т.д.) вала-шестерни оказывается выше, а стоимость изготовления ниже, чем вала и насадной шестерни, поэтому большинство шестерней редукторов выполняют за одно целое с валом.
Для промежуточного и быстроходного вала выберем случай вала-шестерни.
Расчет подшипников всех валов редуктора на ресурс
Как сказано выше, на этапе эскизного проектирования были выбраны легкие серии подшипников на всех вала. Теперь необходимо произвести их расчет на ресурс и, тем самым, проверить выбранные подшипники и при необходимости заменить их.
7.1. Расчет на ресурс подшипников тихоходного вала
Исходные данные:
- окружная сила
- радиальная сила
- осевая сила
мм
- делительный диаметр колеса
- вращающий момент на тихоходном валу
- частота вращения тихоходного вала
-
расстояние между опорами
-
расстояние
от опоры А до середины зубчатого колеса
-
консольная сила от муфты
- расстояние от опоры B до консольной силы
Схема установки подшипников – «враспор».
Расчетная схема – межопорная (рис. 3).
Рис.3. Расчетная схема подшипников тихоходного вала.
Расчет:
Определение реакций в опорах.
Начальный диаметр
Суммарные реакции в опорах:
- реакция в опоре A
- реакция в опоре B
Выбираем подшипник №208.
Основные параметры подшипника:
Сr = 32000 H;
C0r = 17800 H;
d = 40 мм;
D = 80 мм;
B = 18 мм.
Расчет эквивалентной нагрузки.
-
реакция в максимально нагружено опоре
-
вращается
внутреннее кольцо
-
коэффициент
безопасности
-
температурный
коэффициент
-
коэффициент
эквивалентности
-
коэффициент, зависящий от геометрии
подшипника
-
коэффициент осевого нагружения
Имеем случай расчета подшипников только по радиальной силе.
Эквивалентная нагрузка:
Теперь определим ресурс подшипника в часах и сравним его с заданным (требуемым).
-
коэффициент
надежности
часов - расчетный ресурс подшипников
часов
- требуемый ресурс подшипников
Вывод: Выбранный подшипник №208 подходит для работы в заданных условиях.