- •Пояснительная записка к курсовому проекту
- •1. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет, для выбора электродвигателя по каталогу необходимо знать требуемую мощность р′дв
- •2. Расчет зубчатой передачи редуктора
- •3. Проектный расчет валов редуктора и подбор подшипников
- •4 Конструктивные размеры зубчатой передачи и корпуса редуктора
- •5. Проверочный расчёт валов редуктора
- •6. Подбор и расчёт шпоночных соединений
- •7. Проверочные расчёты долговечности подшипников
- •8. Выбор муфты
- •9. Смазка зацепления и подшипников редуктора
- •10. Выбор посадок для деталей редуктора
- •11. Сборка
4 Конструктивные размеры зубчатой передачи и корпуса редуктора
4.1 Конструктивные размеры зубчатой передачи
Рисунок 5 – Элементы зубчатого колеса и его конструкция
Длина посадочного отверстия колеса (длина ступицы):
lст ≥ В4; lст = (1…1,2)∙d4, (59) [4, с. 53]
где d4 - диаметр участка под колесом, мм.
Принимая d4 = 55 мм, подставляем значение в формулу (59):
lст = (1…1,2) ∙ 55 = (55…66) = 65 мм
lст ≥ B4; 65 мм ≥ 40 мм – условие выполняется.
Диаметр ступицы:
dст = 1,55∙ d4, (60) [4, с. 53]
где d4 - диаметр участка под колесом, мм.
Принимая d4 = 55 мм, подставляем значение в формулу (60):
dст = 1,55 ∙ 55 = 85,25 мм
Толщина обода:
S = 2,5∙m, (61) [4, с. 53]
где m – модуль зацепления, мм.
Принимая
m
= 2 мм, подставляем значение в формулу
(61):
S = 2,5∙2 = 5 мм
Чертёжный диаметр:
Dб = d4 - 8∙m, (62)
где d4 - диаметр участка под колесом, мм;
m – модуль зацепления, мм.
Принимая d4 = 55 мм и m = 2 мм, подставляем значения в формулу (62):
Dб = 55 - 8∙2 = 39 мм
Толщина диска:
с = 0,33∙В4, (63) [4, с. 53]
где В4 – ширина венца колеса, мм.
Принимая В4 = 40 мм, подставляем значение в формулу (63):
с = 0,33∙40 = 13,2 мм
Фаска на торцах зубчатого венца:
f = (0,5…0,6) ∙m, (64) [4, с. 54]
m – модуль зацепления, мм.
Принимая m = 2 мм, подставляем значение в формулу (64):
f = (0,5…0,6) = 1мм
Острые кромки на торцах ступицы (в отверстии и на внешней поверхности), а также на торцах обода притупляют фасками, их размер принимают в зависимости от диаметра посадочного отверстия, следовательно, f1 = 2,5 мм.
4.2 Проектирование размеров корпуса редуктора
4.2.1 Проектирование фланцев корпуса
Определяем толщину стенки корпуса:
δ ≥ 0,025∙а34 + 1 мм, (65) [4, с. 54]
где а34 – межосевое расстояние, мм.
Принимая а34 = 100 мм, подставляем значение в формулу (65):
δ ≥ 0,025∙100 + 1 = 2,5 мм
По
рекомендации [4, с. 45] если δ ≥ 8 мм, то
принимаем δ = 8 мм.
Диаметр фундаментальных болтов:
d1 ≥ (0,03…0,033)∙ а34 + 12 мм, (66) [4, с. 45]
где а34 – межосевое расстояние, мм.
Принимая а34 = 100 мм, подставляем значение в формулу (66):
d1 ≥ (3…3,3) + 12 = 15 мм
По таблице 3.4 [4, с. 45] выбираем d1 = 16 мм, М16, С = 21 мм, К = 39 мм.
Диаметр болтов, соединяющих крышку и основание редуктора у подшипников:
d2 ≥ (0,7…0,75)∙d1, (67) [4, с. 45]
где d1 – диаметр фундаментальных болтов, мм.
Принимая d1 = 16 мм, подставляем значение в формулу (67):
d2 ≥ (11,2…12) = 12 мм
По таблице 3.4 [4, с. 45] выбираем d2 = 12 мм, М12, С = 18 мм, К = 33 мм.
Диаметр болтов, соединяющих крышку и основание редуктора в прочих местах:
d3 ≥ (0,5…0,6)∙d1, (68) [4, с. 45]
где d1 – диаметр фундаментальных болтов, мм.
Принимая d1 = 16 мм, подставляем значение в формулу (68):
d3 = (8…9,6) = 9 мм
По таблице 3.4 [4, с. 45] выбираем d3 = 10 мм, М10, С = 16 мм, К = 28 мм.
Минимальное расстояние от поверхности отверстия под подшипники до центра отверстия под болты должно быть не меньше диаметра отверстия под болты:
d
а
01 = d1 + (1…2) мм, (69) [4, с. 45]где d1 – диаметр фундаментальных болтов, мм.
Принимая d1 = 16 мм, подставляем значение в формулу (69):
d01 = 16 + (1…2) = 18 мм
d
а
02 = d2 + 3 мм, (70) [4, с. 45]
где
d2
– диаметр болтов, соединяющих крышку
и основание редуктора у подшипников,
мм.
Принимая d2 = 12 мм, подставляем значение в формулу (70):
d02 = 12+ 3 = 15 мм
d03 = d3 + (1…2) мм, (71) [4, с. 45]
где d3 – диаметр болтов, соединяющих крышку и основание редуктора в прочих местах, мм.
Принимая d3 = 10 мм, подставляем значение в формулу (71):
d03 = 10 + 2 = 14 мм
4.2.2 Проектирование крышек подшипниковых узлов
Рисунок 6 – Глухие и сквозные крышки подшипников
Для
подшипника № 208 с D
= 80 мм
Таблица 4 – Характеристики подшипника № 208
Диаметр D, мм |
|
80 |
Толщина δ, мм |
|
6 |
Ширина буртика S, мм |
|
6 |
Диаметр буртика Dб, мм |
|
86 |
Диаметр D3, мм |
|
68 |
Ширина глухой крышки, мм |
|
12 |
Толщина сквозной крышки f, мм |
|
3 |
Данные взяты согласно рекомендациям [4, с. 48].
Для подшипника №209 с D = 85 мм
Таблица 5 – Характеристики подшипника № 209
Диаметр D, мм |
|
85 |
Толщина δ, мм |
|
6 |
Ширина буртика S, мм |
|
6 |
Диаметр буртика Dб, мм |
|
91 |
Диаметр D3, мм |
|
73 |
Ширина глухой крышки, мм |
|
12 |
Толщина сквозной крышки f, мм |
|
3 |
Данные взяты согласно рекомендациям [4, с. 48].
Размеры выточки под уплотнение в сквозной крышке определяются размерами уплотнения. Предлагается использовать в качестве уплотнений наиболее удобные и широко распространенные в настоящее время резиновые манжеты.
Выбор
резиновых армированных манжетов
производится по ГОСТ 8752-7 из таблицы 3.5
[4, с. 49]:
Рисунок 7 – Конструкция резинового армированного менжета
Для подшипника № 208:
Манжет 40×60-3 ГОСТ 8752-7;
Его данные: d = 35 мм, D1 = 58 мм, h1 = 10 мм.
Для подшипника №209:
Манжет 45×65-3 ГОСТ 8752-7;
Его данные: d = 40 мм, D1 = 60 мм, h1 = 10 мм.
Ширина сквозной крышки:
b1 ≥ f + h1 + (2…3) мм, (72) [4, с. 49]
где f – толщина стенки сквозной крышки, мм;
h1 – ширина, мм.
Принимая f = 3 мм и h1 = 10 мм, подставляем значения в формулу (72):
b1 ≥ 3+ 10 + (2…3) = 15 мм
4.3.3 Проектирование основных элементов корпуса редуктора
Для жесткой фиксации подшипников на стенке крышки и основания корпуса следует предусмотреть специальные приливы (бобышки). Определяем диаметры бобышек колеса и шестерни:
-
шестерни Dб3
= 1,4∙D3,
(73)
[4, с. 55]
где D3 – наружный диаметр подшипника вала 2-3, мм.
Принимая D3 = 80 мм, подставляем значение в формулу (73):
Dб3 = 1,4∙80 = 112 мм
- колеса Dб4 = 1,4∙D4, (74) [4, с. 55]
где D4 – наружный диаметр подшипника вала 4, мм.
Принимая D4 = 85 мм, подставляем значение в формулу (74):
Dб3 = 1,4∙85 = 119 мм
Выбор болта для соединения крышки и основания редуктора у подшипников осуществляется по ГОСТ 7796-70 [4, с. 58]:
Рисунок 8 – Конструктивные размеры болта
Болт М16×60 ГОСТ 7796-70 с d = 16 мм, S = 22 мм, D = 23,9 мм, H = 9 мм,
L = 60 мм.
Диаметр обрабатываемой поверхности D2 должен быть больше диаметра головки болта или гайки:
Рисунок 9 – Конструктивные размеры гайки
D2
= D
+ (3…4) мм, (75)
[4, с. 58]
где D – диаметр головки болта, мм.
Принимая D = 23,9 мм, подставляем значение в формулу (75):
D2 = 23,9 + (3…4) = 27,9 мм
Под гайку болта с целью уменьшения вероятности самоотвинчивания гайки рекомендуется устанавливать пружинную шайбу по ГОСТ 6402-70 [4, с. 58].
Рисунок 10 – Конструктивные размеры шайбы
Выбираю: Шайба 16 65Г ГОСТ 6402-70 с d = 16,3 мм и S = b = 3,5 мм.
Дальше выбираю гайку по ГОСТ 15521-70 [4, с. 59]:
Гайка М16 ГОСТ 15521-70 с d = 16 мм, S = 22 мм, H = 13 мм, D = 23,9 мм.
