90

10. Первый этап компоновки редуктора

Обычно компоновку редуктора проводят в два этапа. При этом первый этап компоновки предназначен для приближенного определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников качения.

Второй этап компоновки предназначен для конструктивного оформления зубчатых колес, валов, корпуса, подшипниковых узлов и подготовить данные для проверки прочности валов и других деталей.

С целью сокращения времени работы над курсовым проектом совместим два этапа компоновки редуктора в один этап, и будем осуществлять компоновку ведомого вала с конструктивным оформлением всех деталей, которые монтируются на этом валу.

Подшипниковые опоры ведущего вала-шестерни расположим симметрично относительно осевой линии редуктора на том же расстоянии, как и опоры ведомого вала, т.е. l₁=l₂. Компоновочный чертеж выполняют в одной проекции, т.е. разрез по осям валов при снятой крышке редуктора, рекомендуемый масштаб чертежа 1:1, чертить тонкими линиями на миллиметровой бумаге. По середине листа проводим горизонтальную осевую линию; затем перпендикулярно ей две вертикальные линии – оси валов редуктора на расстоянии a_w.

Упрощенно в виде прямоугольников вычерчиваем шестерню и колесо, при этом шестерня выполняется за одно целое с валом, а длина ступицы зубчатого колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса редуктора, где:

а) принимаем зазор между торцами шестерни и внутренней стенкой корпуса:

,

(102)

(здесь - толщина стенки редуктора);

б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев до внутренней стенки корпуса:

А=

(103)

в) принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А=, если диаметр окружности вершин зубьев симметрии окажется больше наружного диаметра подшипника, то расстояние А надо брать от шестерни.

Рис.17. Компоновка одноступенчатых

цилиндрических редукторов

Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники средней серии: габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадок подшипников. При этом увеличиваем диаметр вала под подшипник на 6-8 мм больше наименьшего расчетного диаметров ведущего и ведомого валов. Например, если наименьший диаметр ведущего вала: d_в1=32 мм, следовательно, диаметр вала под подшипником d_n1=40 мм, а наименьший диаметр ведомого вала d_в2=55 мм, следовательно, диаметр вала под подшипником также d_n2=60 мм.

По таблице 24.10 [1, c.417] подбираем подшипники средней серии с внутренним диаметром d_n1, d_n2. выписываем габаритные размеры выбранных подшипников (для примера представлены подшипники №308 и №312):

Таблица 10

Подшипники шариковые радиальные однорядные

Условное обозначение подшипника	Размеры в мм			Грузоподъемность, кН
	d	D	b	C	C0
308	40	90	23	41,0	22,4
312	60	130	31	81,9	48,0
Примечание:	Наружный диаметр подшипника №308, D=90, оказался больше диаметра окружности вершин зубьев dа1=71,66 мм. Поэтому расстояние до внутренней стенки редуктора берем от (окружности) наружного кольца подшипника, а не от окружности выступов шестерни.

Решаем вопрос о смазывании подшипников. Принимаем для подшипников пластичный смазочный материал. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца. Ширина мазеудерживающего кольца: у=8…12мм. Измеряя, находим расстояние l₂ на ведомом валу. Примем l₂= l₁.

Вычерчиваем шестерню и колесо по конструктивным размерам, найденным выше, конструируем узлы валов:

а) на расстоянии l₂=l₁ от горизонтальной оси вычерчиваем в разрезе подшипники качения;

б) между торцами подшипников и внутренней поверхностью стенки корпуса вычерчиваем мазеудерживающие кольца. Их торцы должны выступать внутрь корпуса на 1-2 мм от внутренней стенки. Тогда эти кольца будут выполнять одновременно роль маслоотбрасывающих колец. Для уменьшения числа ступеней вала кольца установлены на тот же диаметр, что и подшипники. Фиксация их в осевом направлении осуществляется заплечиками вала и торцами внутренних колец подшипников;

в) вычерчиваем крышки подшипников с уплотнительными прокладками (толщиной 1 мм) и болтами. Болт условно заводится в плоскость чертежа, о чем свидетельствует вырыв на плоскости разъема. Войлочные и фетровые уплотнения применяют главным образом в узлах, заполненных пластичной смазкой;

г) переход вала большего диаметра к присоединительному концу вала меньшего диаметра, выполняют на расстоянии 10-15 мм от торца крышки подшипника так, чтобы ступица муфты не задевала за головки болтов крепления крышек. Длина присоединительного конца вала меньшего диаметра равна l=1,5d.

Аналогично конструируем узел ведомого вала. При этом обратим внимание на следующие особенности:

а) для фиксации зубчатого колеса в осевом направлении предусматриваем утолщение вала с одной стороны и установку распорной втулки – с другой; место перехода вала от большего диаметра к меньшему диаметру смещаем на 2-3 мм внутрь распорной втулки с тем, чтобы гарантировать прижатие мазеудерживающего кольца к торцу втулки;

б) отложив от середины редуктора расстояние l₂= l₁, проводим осевые линии и вычерчиваем подшипники;

в) вычерчиваем мазеудерживающие кольца, крышки подшипников с прокладками и болтами;

г) переход вала от большего диаметра к концу вала меньшего диаметра выполняем на расстоянии 10-15 мм от торца крышки подшипника так, чтобы ступица звездочки не задевала за головки болтов крепления крышки. Длина присоединительного конца вала меньшего диаметра равна l_зв=1,5d.

д) от осевого перемещения звездочка (в том случае, если она вычерчивается на чертеже) фиксируется на валу торцевым креплением.

Шайба прижимается к торцу ступицы одним или двумя винтами. Следует обязательно предусмотреть зазор между торцом вала и шайбой в 2-3 мм для натяга. На ведущем и ведомом валах применяем шпонки призматические со скругленными концами по ГОСТ 23360-78. Вычерчиваем шпонки, принимая их длины на 5-10 мм меньше длин ступиц.