1.Общие сведения. Назанчение редуктора.

Редуктор – это механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, заключённый в отдельный закрытый корпус и работающий в масляной ванне. Назначение редуктора – понижение частоты вращения и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. 

2.Типы редукторов.

В таблице (задании (последний лист в скрепленной МНОЮ работе)) смотрим первую цифру (например: Tip 3)

Номера 3,4,5 – Редуктор трехосный цилиндрический. 3 – трехосный цилиндрический все колеса прямозубые 4 – со всеми косозубыми колесами 5 – трехосный цилиндрический тихоходная ступень – прямозубые. Быстроходная – косозубые.

Номера 6,7,8 – Редуктор соосный 6 – Редуктор соосный цилиндрический все колеса прямозубые. 7 - Редуктор соосный цилиндрический со всеми косозубыми колесами 8 - Редуктор соосный цилиндрический тихоходная ступень – прямозубые. Быстроходная – косозубые. (только у Фролова. Повезло ему.)

Преимущества и недостатки косозубой передачи: С увеличением угла наклона   линии зуба плавность зацепления и нагрузочная способность передачи увеличиваются рис.2.3.15, но при этом увеличивается и осевая сила Fа, что нежелательно. Поэтому в косозубых передачах принимают угол   .

Тип редуктора определяется составом передач, порядком их размещения в направлении от ведущего – быстроходного вала к ведомому – тихоходному валу и положением колёс в пространстве. Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: 1) по типу передачи – зубчатые, червячные, зубчато-червячные; 2) по числу ступеней – одноступенчатые, двухступенчатые, и т. д.; 3) по типу зубчатых колес – цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.; 4) по относительному расположению валов в пространстве –горизонтальные, вертикальные. Цилиндрические редукторы получили широкое распространение в машиностроении благодаря широкому диапазону передаваемых мощностей, долговечности, простоте изготовления. 

Двухступенчатые цилиндрические редукторы рис.2.8.3 – горизонтальный, рис. 2.8.4– вертикальный. Передаточное число u = 8…40

Рисунок 2.8.3 Двухступенчатый цилиндрический редуктор горизонтальный

Рисунок 2.8.4 Двухступенчатый цилиндрический редуктор вертикальный

Трёхступенчатые цилиндрические редукторы. Эти редукторы выполняют преимущественно на базе горизонтальной схемы. Диапазон передаточных чисел u = 31,5…180.  Конические редукторы рис.2.8.5 применяют, когда необходимо передавать вращающий момент между валами со взаимно перпендикулярным расположением осей. Передаточное число таких редукторов u<=5 .

; Рисунок 2.8.5 Конические редукторы 

Коническо-цилиндричекие редукторы рис.2.8.6 независимо от числа ступеней икомпоновки выполняют с быстроходной конической ступенью. Передаточное число u = 8…31,5. 

Рисунок 2.8.6 Коническо-цилиндричекие редукторы

Червячные редукторы вследствие низкого КПД и меньшего ресурса, чем у зубчатых редукторов, не рекомендуется применять их в машинах непрерывного действия. Компоновочные возможности ограничены и сводятся к трём основным схемам редукторов: с нижним, верхним и боковым расположением червяка рис 2.8.7. Выбор схемы редуктора обычно диктуется удобством компоновки привода в целом. Диапазон передаточных чисел u = 8…80, рекомендуется u<=63 .

Рисунок 2.8.7 Червячные редукторы

Червячно-цилиндрический двухступенчатый редуктор рис.2.8.8 имеет червячную быстроходную ступень и одну червячно-цилиндрическую или две червячно- цилиндрические ступени с параметрами редуктора развёрнутой схемы. Редукторы имеют большое передаточное число и низкий уровень шума. Червяк обычно располагают внизу, что вызвано условиями смазывания зацепления, расположением подшипников червяка и условиями сборки.

Рисунок 2.8.8 Червячно-цилиндрический двухступенчатый редуктор

Мотор-редукторы представляют собой агрегат, в котором объединены электродвигатель и редуктор. Это делается с целью уменьшения габаритов привода и улучшения его внешнего вида. Планетарные редукторы позволяют получить большое передаточное число при малых габаритах. По конструкции они сложнее вышеописанных редукторов. Наиболее распространен простой планетарный зубчатый редуктор рис. 2.8.9.

Рисунок 2.8.9 Планетарный редуктор

Волновые редукторы являются разновидностью планетарных редукторов. Для обозначения передач используются прописные буквы русского алфавита: Ц – цилиндрическая, К – коническая, Ч – червячная, П – планетарная, В – волновая.

В принципе, я думаю, классификацию редукторов спрашивать не будут. но название своего знать надо.

3. Ступень редуктора – пара звеньев (колес) в зацеплении (колесо - шестерня). Различают быстроходная и тихоходная.

Как определить - быстроходная расположена «ниже» тихоходной.(у всех), выходной конец тихоходной ступени больше чем быстроходной, ибо момент на ней выше, об этом позже.

4. Передаточное число (отношение). как отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни

5. Модуль. Это высота зубы колеса (шестерни) это отношение диаметра делительной окружности к числу зубьев. У пары колес (ступени) модуль одинаковый.

6. Преимущества и недостатки косозубой и прямозубой передачи.

С увеличением угла наклона   линии зуба плавность зацепления и нагрузочная способность передачи увеличиваются рис.2.3.15, но при этом увеличивается и осевая сила Fа, что нежелательно. Поэтому в косозубых передачах принимают угол   .(увеличивается длина линии зацепления)

7. Смазка зубчатых колес

Смазке подвергают зубчатые колеса и подшипники. Система смазки определяется по окружной скорости быстроходной ступени (см задание – результаты расчета быстроходной ступени, V,м/с ). Если V>3м/с

В этом случае смазка зубчатых колес осуществляется окунанием в масляную ванну, а подшипники смазываются за счет образования «масляного тумана».

Если V<3м/с, дополнительно смазывают подшипники и устанавливают маслоудерживающие кольца. Кстати, в записке это почти у всех неправильно)).

8. Металлические прокладки под крышками подшипников нужны для регулирования осевого зазора.

9. . По рекомендациям принимаем для выходного вала подшипники легкой серии № 20Y, для быстроходного и промежуточного валов подшипники средней серии № 30X. Классификация подшипников далее.(X и Y – некоторые числа)

10. Масло заливают на уровень – чтобы колеса погружались на величину зуба. Уровень масла проверяют с помощью маслоуказателя (см спецификацию и чертеж)

11. штифты необходимы для центрирования крышки. Короче сначала надеваем крышку на штифты, а только потом сверлим отверстия под болты.

12. При переходе от ведущего вала к ведомому крутящий момент увеличивается (см. задание: ТВ1, ТТ1, ТТ2), частота вращения уменьшается (см. задание:OMEG1, OMEG2, OMEG3), Мощность понижается на величину Коэффициента Полезного Действия. (см. пояснительную стр.1 или в задании второе число – NED=… - мощность на быстроходном валу.)

13. Подшипники по воспринимаемой нагрузке подразделяют на:

Радиальные, упорные, порно-радиальные, радиально-упорные. (у нас - радиальные). (см. конспект лекций, ну у кого он конечно остался)

14. Подшипники нужны для преобразования трения скольжения в трение качения, т.е. для уменьшения коэффициента трения. а также служат опорой вала.

15. Подшипники

Серия подшипника по наружному диаметру:  1-особо легкая серия; 2-легкая серия;  3-средняя серия;  4-тяжелая серия;  5-легкая широкая серия;  6-средняя широкая серия

 Внутренний диаметр подшипника указывают первые две цифры справа.     Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм эти две цифры следует умножать на 5, чтобы получить фактический внутренний диаметр в мм

Например: №306. первая цифра – серия под-ка – средняя. 06 – внутренний диамер=6*5=30

: №207. первая цифра – серия под-ка – легкая. 07 – внутренний диамер=7*5=35.

16 Подбор под-ков качения

Критерием для выбора подшипника служит неравенство Стр< С, (1) где Стр — требуемая величина динамической грузоподъемности подшипника; С — табличное значение динамической грузоподъемности выбранного подшипника

17. Отдушина – отверстие в маслоуказателе (видно на чертеже). (внутри он полый). Через это отверстие осуществляется вентиляция внутренней части редуктора.

18 Гравер (пружинная шайба) – против откручивания гайки.

19. Шпонки передают крутящий момент с вала на колесо или наоборот. Подбираются в зависимости от диаметра вала – какой-то гост и из расчета шпонок на смятие.

Метрология.

20. шероховатость пов-ти – высота неровности в микрометрах.

21. Все отклонения проставляются на чертеже, чтобы они были.

22. Допуск – величина, разность между предельными значениями.

23. Посадкой называется характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов. Посадка с зазором - посадка, при которой обеспечивается зазор в соединении (поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала, Посадка с натягом - посадка, при которой обеспечивается натяг в соединении (поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала.

Переходная посадка - посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга (поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью. Выбираются по ГОСТу, правила простановки – см. на чертеже.

24. Колеса расчитывают на контактную прочность (стр 3.) на изгиб (стр 4) и расчет усилий в зацеплении (стр 7. может это сюда не входит.)

25. Ориентировочный расчет валов. Ориентировочный расчет является проектным расчетом и служит для предварительного определения диаметра вала, когда еще точно не определены все действующие силы и точки их приложения. Ориентировочный расчет ведется только на кручение, но по пониженным допускаемым напряжениям

26. Проверочный расчет валов. Уточненный расчет является проверочным расчетом и проводится после того, как конструкция вала полностью разработана и точно определены все действующие на вал силы и точки их приложения. Целью расчета является определение фактических напряжений в опасных сечениях вала. Составляется схема вала, строятся эпюры изгибающих и крутящих моментов и определяются приведенные моменты в опасных сечениях. Валы, как правило, работают на изгиб по симметричному циклу а на кручение — по пульсирующему. Таким образом, крутящий момент является для вала менее опасным, чем изгибающий, и поэтому в расчет вводят только часть крутящего момента 

27. Эпюры моментов строят для определения максимального момента.

28. Коэффициент запаса прочности. отношение предельно допустимой нагрузке к максимальной действующей например предел - 500 МПа а наибольшая действующая - 300МПа тогда и запас - 5/3

29. Сборка и смазка редуктора. Х1. Смазка редуктора

Смазке подвергают зубчатые колеса и подшипники. Система смазки определяется по окружной скорости быстроходной ступени V = 5,20м/с.

В этом случае смазка зубчатых колес осуществляется окунанием в масляную ванну, а подшипники смазываются за счет образования «масляного тумана». Объем масляной ванны выбирается из расчета 0,5…0,7 л на 1квт мощности. В нашем случае V=(0,5…0,7)*5,20= 2,6...3,64. Принимаем

V = 3,12 л.

Сорт масла определяется по средней окружной скорости

Vср =(V_Т + V_Т)/2 = (1,59 + 5,20)/2 = 3,395м/с.

Для колес, выполненных из стали с пределом прочности _В до 1000МПа, при V =(1...4,00)м/с кинематическая вязкость масла ₄₅ = 81,5сСТ. По этой вязкости выбираем сорт масла: автотракторное марки АК-20, для которого ₄₅  70сСТ.

Хп. Сборка редуктора

Сборку редуктора начинают со сборки валов с устанавливаемыми на них деталями. Вначале в профрезерованные в валах пазы закладывают шпонки и затем напрессовывают зубчатые колеса. Далее в соответствии с чертежом устанавливают кольца, сделанные с зазором. Затем устанавливают подшипники качения, предварительно подогретые в масле. Валы устанавливают в соответствующие гнезда корпуса редуктора.

Редуктор закрывают крышкой с впрессованными в нее установочными штифтами и стягивают болтами. В сквозные крышки подшипников устанавливают уплотнения. Под крышки устанавливаем комплекты регулировочных прокладок и прикручивают их болтами. В корпус вворачивают маслосливную пробку и через люк в крышке заливают необходимый объем масла. Проверяют маслоуказателем уровень масла и закрывают крышкой люк корпуса редуктора.

Проводят окончательную регулировку и обкатку редуктора.

(Все из пояснительной записки стр13)

30. Как определить - быстроходная расположена «ниже» тихоходной.(у всех), выходной конец тихоходной ступени больше чем быстроходной, ибо момент на ней выше, об этом позже.

А это, что подарил Чуфистов.

ВОПРОСЫ ПРИ ЗАЩИТЕ ПРОЕКТА ПО КУРСУ «ДЕТАЛИ МАШИН»

Как называются детали редуктора? Берете спецификацию, внимательно читаете и находите их на сборочном чертеже (1 и 2-я проекции)

Какие ступени (прямозубые или косозубые) редуктора рассчитывались?

Посмотрите в записке, прежде чем идти на защиту

1. Что такое редуктор?

Редуктор- устройство, предназначенное для согласования по частоте вращения вала электродвигателя и вала исполнительного устройства. Редуктор (от слова редукция - понижение) за счет применения зубчатого механизма (быстроходная ступень, соединенная с валом двигателя, и тихоходная, соединенная с валом исполнительного устройства) понижает частоту вращения входного вала (вал электродвигателя) до частоты выходного вала (вал исполнительного устройства), которое определено заданием на проектирование. В противоположность редуктору существуют мультипликаторы (мультипликация - повышение), предназначенные для повышения частоты вращения от входа к выходу. Одновременно с понижением частоты вращения повышается крутящий момент в соответствии с известной формулой Т = Р/. Мощность из-за потерь снижается.

На сборочном чертеже тонкий вал – входной (ведущий) он подсоединяется к двигателю, толстый – выходной (выходной), подсоединяется к исполнительному устройству.