VII. Второй этап компоновки редуктора

Используем чертежи первого этапа компоновки (см. рис. 12.23). Второй этап (рис. 12.25) имеет целью конструктивно оформить основные детали - червячный вал, вал червячного колеса, червячное колесо, корпус, подшипниковые узлы и др.

Смазывание зацепления и подшипников — разбрызгиванием жидкого масла, залитого в корпус ниже уровня витков так, чтобы избежать чрезмерного заполнения подшипников маслом, нагне­таемым червяком. На валу червяка устанавливаем крыльчатки; при работе редуктора они будут разбрызгивать масло и забрасывать его на колесо и в подшипники.

Уплотнение валов обеспечивается резиновыми манжетами. В крышке люка размещаем отдушину. В нижней части корпуса вычерчиваем пробку для спуска масла и устанавливаем масло-указатель с трубкой из оргстекла.

Конструируем стенку корпуса и крышки. Их размеры были определены в п. IV данного примера. Вычерчиваем фланцы и нижний пояс. Конструируем крюки для подъема.

Устанавливаем крышки подшипников глухие (см. рис. 9.31) и сквозные для манжетных уплотнений (см. табл. 9.16). Под крышки устанавливаем металлические прокладки для регулировки.

Конструкцию червячного колеса выполняем по рис. 10.9, насаживая бронзовый венец на чугунный центр с натягом. Посадка Н7/р6 по ГОСТ 25347-82.

Вычерчиваем призматические шпонки: на выходном конце вала червяка мм, на выходном конце вала червячного колеса мм и под червячным колесом мм (см. табл. 8.9).

Тепловой расчет редуктора

Для проектируемого редуктора площадь теплоотводящей поверхности (здесь учитывалась также площадь днища, потому что конструкция опорных лап обеспечивает цир­куляцию воздуха около днища).

По формуле (10.1) условие работы редуктора без перегрева при продолжительной работе

где — требуемая для работы мощность на червяке.

Считаем, что обеспечивается достаточно хорошая циркуляция воздуха, и принимаем коэффициент теплопередачи . Тогда

Допускаемый перепад температур

Для уменьшения Δt следует соответственно увеличить теплоотдающую поверхность пропорционально отношению сделав корпус ребристым (см. рис. 12.25 и 10.38).

Проверка прочности шпоночных соединений

Проверочный расчет на смятие производят так же, как и в предыдущих примерах.

Здесь приведем проверку прочности лишь одного соединения, передающего вращающий момент от вала червячного колеса к муфте.

Диаметр выходного конца вала червячного колеса d_в2=48 мм. Сечение и длина шпонки мм, глубина паза t₁ = 5,5 мм. Момент

Напряжения смятия

.

Уточненный расчет валов

Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечных сечений, принятые при конструирова­нии после расчета геометрических характеристик ( , и ), значительно превосходят те, которые могли быть получены расчетом на кручение. Напомним, что диаметр выходного конца вала получился при расчете на кручение , а мы по соображениям конструирования приняли его (мы решили этот диаметр для удобства соединения принять равным диаметру вала электродвигателя).

Проверим стрелу прогиба червяка (расчет на жесткость).

Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка

(формула известна из курсов «Сопротивление материалов» и «Детали машин»).

Стрела прогиба

Допускаемый прогиб

Таким образом, жесткость обеспечена, так как

.

Рис. 12.26. Расчетная схема вала червячного колеса

Определение коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях вала червячного колеса следует проводить аналогично тому, как это выполнено для ведущего вала косозубого цилиндри­ческого редуктора (см. § 12.1 и рис. 12.8).

В данном примере запасы прочности больше [s], так как диаметры участков вала, выбранные по условиям монтажа, значительно превышают расчетные.