3.6. Червячный редуктор

3.7. Эскизная компоновка червячного редуктора

Расстояние между опорами червяка ориентировочно принимается равным диаметру d₂. Если это расстояние больше 250 мм, то компоновка подшипниковых узлов будет иной (рис.3.8).

3.8. Компоновка подшипниковых узлов червяка

3.4. Справочные материалы

1. Диаметры валов

Соединение концов валов электродвигателя и входного (быстроходного) вала редуктора, а также выходного вала с рабочим органом с помощью муфты предполагает, что их диаметры должны быть одинаковыми. В других случаях диаметры концов вала назначаются в соответствии с рис. 3.9 и табл. 3.2, 3.3.

Рис. 3.8. Обозначения размеров концов валов

Таблица 3.2. Размеры концов валов, мм

Межосевое расстояние цилиндрического одноступенчатого редуктора	Тихоходный вал				Быстроходный вал
	d	l	b	t	d	l	b	t
100	35	80	6	18,55	25	60	5	13,45
160	55	110	14	28,95	45	110	12	23,45
200	70	140	18	36,38	55	110	14	28,95

2. Диаметр вала в месте посадки подшипника

в Н·м.

При этом диаметр должен быть равен внутреннему диаметру подшипника, который кратен пяти (при диаметре вала большем или равном 20 мм). При этом диаметр вала под подшипник необходимо брать больше, чем диаметр конца вала электродвигателя

Таблица 3.3. Параметр t, мм

dдв	17…24	25…30	32…40	42…50	52…60	62…70
t	2,0	2,2	2,5	2,8	3,0	3,3

2. Предварительный выбор подшипников:

• при отношении осевой силы, воспринимаемой подшипником, к радиальной Fa/Fr <0,35 следует выбрать радиальные однорядные подшипники;

• при угле наклона косозубой передачи менее β = 9⁰ принимают радиальные подшипники, а при большем угле – радиально-упорные;

• для быстроходного вала рекомендуют принимать подшипники 3-й и 4-й серии, для тихоходных валов – 1-й и 2-й серии (например 105, 7207);

• класс точности подшипников – 0;

• схема «в распор» применяется при небольших значениях B (расстоянии между опорами): для радиальных – B≤10 d_подш, для радиально-упорных – B≤7 d_подш

3.5. Оценка качества и технического уровня проектируемого редуктора

В условиях рыночной экономики повышение качества и эффективности техники особенно актуально. Машиностроительная отрасль нуждается в высокопроизводительных, надежных и экономичных отечественных машинах, редукторах и приводах, позволяющих интенсифицировать технологические процессы производства и соответствующих возрастающим требованиям системы «человек – машина – среда».

Качество в соответствии с требованиями Международной организации по стандартизации (ИСО) представляет собой совокупность свойств и характе­ристик изделия (машины), обеспечивающих соответствие установленным или предполагаемым потребностям.

Уровень качества изделия – это относительная характеристика качества, основанная на сравнении ряда показателей рассматриваемого изделия с со­ответствующими показателями базовых изделий. Технический уровень качества изделия следует оценивать в сравнении с лучшими отечественными и зарубежными образцами техники. Уровень качества машины формируют при проектировании, обеспечивают при изготовлении и поддерживают в эксплуатации. Следовательно, в про­цессе проектирования конструктор должен указать в конструкторской документации не только принцип работы и конструктивные особенности изделия, но и его показатели надежности, технологичности, стандартизации и унификации, экологические, эстетические, эргономические, патентно-правовые и др.

Техническая оценка качества позволяет определить лучшее в техническом отношении изделие. Техническую оценку определяет технический уровень качества, который включает техническую характеристику, надежность в эксплуатации, удобство управления и обслуживания, долговечность и т. д.

Товароведческая оценка качества кроме технической оценки включает оценку пригодности изделия, т. е. его способности выполнять требуемые функции.

Экономическая оценка показывает, насколько экономически оправдано то или иное повышение качества. Так, если на техническое обслуживание и ремонт техники затрачивается средств в 5...6 раз больше, чем на ее изготовление, то при разработке и изготовлении техники недостаточно внимания уделено качеству ее составных частей.

Показатели качества. Для изделия каждого вида устанавливают свои пока­затели качества, зависящие от его назначения. С целью сравнения новых моделей техники используют следующие показатели качества: показатели назначения; надежности; технологичности; транспортабельности; стандартизации и унификации; безопасности; эргономические; эстетические; патентно-правовые; экологические и экономические.

Показатели назначения характеризуют способность объекта выполнять заданные функции.

Показатели надежности – это свойства изделия сохранять и восстанавли­вать работоспособность в процессе эксплуатации в заданных пределах в тече­ние длительного времени.

Показатели технологичности характеризуют приспособленность конструкции к ее изготовлению и эксплуатации. К этим показателям относятся коэффициенты сборности (блочности), использования материалов и внешней специализации, трудоемкость, доля деталей, изготовляемых прогрессивными технологическими методами, и др.

Показатели транспортабельности отражают приспособленность изделия к транспортировке, например по железной дороге и др.

Показатели стандартизации и унификации позволяют оценить степень использования стандартизованных изделий и уровень унификации, а для унифицированных и стандартизированных изделий – соответствие изделия, его частей и материалов действующим стандартам, обеспечение единства мер и др.

Показатели безопасности характеризуют особенности конструкции изделия, обеспечивающие безопасные условия эксплуатации для обслуживающего персонала.

Эргономические показатели отражают соответствие параметров органов управления психофизическим и антро­пометрическим данным оператора, удобство обслуживания, уровень звука, вибраций, звуковой мощности, гигие­ничность и другие показатели.

Эстетические показатели отражают соответствие машины требованиям и тенденциям технической эстетики. К этим показателям относятся внешнее оформление, отделка, окраска, конструктивное исполнение, компоновка, композиция, тектоника, пластика форм, пропорции, масштабность, выразительность, оригинальность, гармоничность, целостность; соответствие среде, стилю и другим требованиям.

Патентно-правовые показатели позволяют оценить степень обновления технических решений, использованных в конкретном изделии, их патентную чистоту и патентную защиту.

Экологические показатели характеризуют систему «человек – машина – среда» с точки зрения уровня вредных воздействий эксплуатируемых машин на природу.

Экономические показатели — это оптовая цена, полная себестоимость и др.

Способы повышения качества изделия (машины). К конструктивным принципам обеспечения необходимого уровня качества следует отнести разработку рациональной кинематической схемы. Следует стремиться к ее упрощению, устранению неоправданной сложности. Так, уменьшение числа звеньев механических передач от двигателя к рабочим органам увеличивает надежность и КПД машины. Предпочтительно применять упругие демпфирующие муфты с целью уменьшения нагрузки в период пуска, сменные рабочие органы и предохранительные устройства, исключающие аварии при эксплуатации; уменьшать ступени преобразования энергии; использовать механизмы с вращательным движением вместо механизмов с возвратно-поступательным прямолинейным движением; концентрировать мощность в одном агрегате с целью повышения КПД машины; оптимально располагать опоры.

Поскольку на срок службы машины значительно влияет физический износ ее деталей и механизмов, то учет этого фактора при конструировании позволяет также значительно улучшить качество изделия.

Способы уменьшения износа:

• правильный выбор материала;

• уменьшение давления заменой точечного контакта линейным, а линейного – поверхностным;

• замена трения скольжения трением качения;

• передача момента параллельно работающими поверхностями (фрикционные дисковые муфты, вариаторы и др.);

• придание трущимся поверхностям формы, приближающейся к форме естественного износа;

• защита трущихся поверхностей от абразивных частиц;

• закрытое исполнение механизмов (в корпусах) вместо открытого, например применение цепных передач закрытого типа в масляной ванне вместо обычных открытых цепных передач, зубчатых редукторов вместо открытых зубчатых передач, подшипников качения с сезонным или одноразовым смазыванием вместо подшипников открытого типа и т.д.