3. Разработка компоновочного чертежа редуктора
3.1. Выбор подшипников. Определение расстояния между опорами. Эскизная компоновка редуктора
В корпусе редуктора размещаются его детали и узлы: валы, подшипники, зубчатые колеса, уплотнительные и регулировочные детали, дистанционные втулки, кольца и т.д. Материал корпуса обычно чугун СЧ 10 или СЧ 15. Плоскость разъема крышки и корпуса проходит через оси валов. В нижнюю часть корпуса (иногда ее называют картером) заливается масло.
На данном этапе конструирования выполняется эскизная компоновка редуктора с целью определения положения зубчатых колес относительно опор. Это необходимо для того, чтобы в последующем определить опорные реакции и выполнить проверку подшипников на долговечность, а также проверку валов на прочность по опасным сечениям. Наружные кольца подшипников устанавливаются в расточки корпуса и крышки, поэтому от расположения подшипников зависит конфигурация и габариты корпуса.
Для выполнения эскизной компоновки редуктора предварительно определяется толщина стенки корпуса δ [2, c.241]
δ = 0,025аW + 1
где аW – межосевое расстояние, мм.
Во всех случаях величина δ принимается ≥ 8 мм.
Далее выполняется компоновочный чертеж в одной проекции при снятой крышке корпуса; масштаб желательно принять 1:1 или 1:2 (1:2,5). Первый этап эскизной компоновки для большей точности рекомендуется выполнять на миллиметровой бумаге формата А3 или А2, в зависимости от габаритов редуктора.
Порядок выполнения эскизной компоновки следующий (рис.8):
1) посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию, затем две вертикальные линии – оси валов на расстоянии аW (с учетом масштаба);
2) вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников, согласно их размерам b и d;
3) предварительно выбираем по диаметру посадочной поверхности вала радиальные шарикоподшипники, например: для быстроходного вала – подшипники легкой серии 208 (внутренний диаметр 40мм), для тихоходного вала – подшипники средней серии 312 – (внутренний диаметр 60 мм). Характеристику подшипников по ГОСТ 8338-75 выписываем в таблицу
-
Условное обозначение подшипника
d
D
B
Динамическая грузоподъемность, кН
Размеры, мм
208
40
80
18
32,0
312
60
130
31
81,9
4) определяем положение внутренней стенки корпуса:
- принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А1 = 1,2 δ;
- принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А = δ;
- принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А = δ; если диаметр окружности выступов зубьев окажется больше наружного диаметра подшипника, то расстояние А надо брать от шестерни, а не от подшипника.
Уточняем вопрос о смазке подшипников. Если в результате расчета зубчатой передачи окружная скорость в зацеплении 1 ≤ VОКР ≤ 12 м/с, то смазывание подшипников осуществляется путем разбрызгивания. Если же скорость VОКР < 1м/с, то для смазывания подшипников принимается консистентная смазка, которая закладывается в подшипник. В этом случае необходимо для предотвращения вытекания смазки из подшипника следует установить мазеудерживающие кольца. Для них между внутренней стенкой корпуса и торцом подшипника на компоновочном чертеже предусматривается размер y = 8…12 мм.
Рис.8. Эскизная компоновка редуктора
После выполнения эскизной компоновки находим расстояния l1 и l2 путем измерения или расчетом
l1 = b1/2 + A1 + y + B/2,
где B - ширина кольца подшипника.
Аналогично определяется l2. Если в результате получим l1 ≠ l2 , то рекомендуется с целью упрощения конфигурации корпуса принять эти размеры одинаковыми, по величине равными большему значению.