5. Конструирование корпуса редуктора

Детали корпуса являются основными несущими частями, на которых монтируются остальные (подвижные и неподвижные) части механизмов. Они должны быть прочными, жесткими, герметичными и удобными для сборки и технического обслуживания. Расчет производим согласно табл.24, [2]:

Толщина стенок сварного корпуса редуктора назначается минимально возможной по критерию работоспособности, и вычисляется по формуле:

(5.1)

Толщина верхнего фланца основания:

(5.2)

Толщина нижнего фланца основания:

(5.3)

Толщина ребер основания:

(5.4)

Определяем диаметры болтов:

фундаментных:

(5.5)

_{у подшипников:}

(5.6)

Для подъема корпуса редуктора предусмотрены проушины.

Маркировка болтов: М12,по ГОСТ 7796-70;

Для червяка (выходного вала) – подшипники роликовые конические 7212А с: d=60 мм, D=110 мм, Т=23,75 мм;

Для червячного колеса (входного вала) – подшипники роликовые конические 7217А с: d=85 мм, D=130 м, T=30,5 мм.

6 Эскизная компоновка

Компоновка редуктора начинается с предварительного расчета валов редуктора и зубчатого зацепления, построенных в тонких линиях. Далее исходя из диаметра валов предварительно выбираются подшипники редуктора. После этого контурно прорисовываются стенки корпуса с учетом зазоров между стенкой и зацеплением (рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 – Эскизная компоновка редуктора

Следующим этапом компоновки является прорисовка крышек крепления подшипников, смотровых крышек, маслоуказателя и более мелких элементов корпуса и деталей, шпонок, манжет и др.

7. Проверочный расчет валов

Для валов основным видом разрушения является усталостное, статическое разрушение наблюдается значительно реже. Оно происходит под действием случайных кратковременных перегрузок. Поэтому для валов расчет на сопротивление усталости является основным, а расчет на статическую прочность выполняется как проверочный.

Исходные данные:

Выбор расчетной схемы и определение опорных реакций

II I F_t

110 137 137

F _a

F_r

F_a = 12150 F_r = 4422,2

R_YA = 3559,3 R_YB = 862,9

113,7

469

F_P = 3038,4 F_t = 5987,6

R_XA = 7252 R_XB = 1774

250,1

306,5

560,3

369,4

250,1

300∙10³

Рисунок 7.1 Эпюра изгибающих моментов

Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости.

Определим момент, создаваемый червячным колесом:

_{M1=Fa1∙r1=12150∙0,0304=369,4 Н∙м (7.1)}

Определим крутящий момент относительно точки В:

_(7.2)

Определим силу действующую в точке В:

_(7.3)

Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости.

Определим реакции опор:

_(7.4)

_(7.5)

Сечение I

Материал вала:

Бронза, МПа

Мпа _(7.6)

_(7.7)

Пределы выносливости материала:

_-1= МПа; _(7.8)

_-1 = Мпа

Условие прочности (с.62, [1]):

_(7.9)

где и - коэффициенты запаса прочности при учете изгиба и кручения

_(7.10)

где kδ и εδ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении (табл.28, [2])

_(7.11)

_(7.12)

Условие прочности выполняется.

Расчет червяка на жесткость.

Критерием жесткости является значение прогиба в среднем сечении червяка, которое не должно превышать допустимого f ≤ [f]; обычно принимают [f] = (0,005 ÷ 0,01)·m = (0,04 ÷ 0,08). Определим f:

_(7.13)

где L – расстояние между опорами, мм;

F_t1 – окружная сила, Н;

F_r1 – радиальная сила, Н;

Е = 2,1 · 10⁵ МПа – модуль упругости для стали;

I_пр - приведенный момент инерции:

_(7.14)

Условие жесткости выполняется: f = 0,017< [f] = 0,04