XI. Посадки деталей редуктора и оформление чертежа
Выполнение этих позиций производится аналогично тому, как это сделано в примере §12.1. Следует добавить посадку бронзового венца на чугунный центр Н7 / р6.
XII. Выбор сорта масла
Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла. По табл. 10.9 устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях Н = 129 МПа и скорости скольжения vs = 6,15 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть приблизительно равна 15 10-6 м2/с. По табл. 10.10 принимаем масло авиационное МС-22.
XIII. Сборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора производят в соответствии с чертежом общего вида. Начинают сборку с того, что на червячный вал надевают крыльчатки и шариковые радиально-упорные подшипники, предварительно нагрев их в масле до 80-100°С. Собранный червячный вал вставляют в корпус.
При установке червяка, выполненного за одно целое с валом, следует обратить внимание на то, что для прохода червяка его диаметр должен быть меньше диаметра отверстия для подшипников. В нашем случае наружный диаметр червяка da1 = 96 мм, а наружный диаметр подшипников 46309 D = 100 мм.
В начале сборки вала червячного колеса закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают роликовые конические подшипники, нагретые в масле. Собранный вал укладывают в основании корпуса и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка фланцев спиртовым лаком. Для центровки крышку устанавливают на корпус с помощью двух конических штифтов и затягивают болты.
Закладывают в подшипниковые сквозные крышки резиновые манжеты и устанавливают крышки с прокладками.
Регулировку радиально-упорных подшипников производят набором тонких металлических прокладок и (см. рис. 12.25). устанавливаемых под фланцы крышек подшипников.
Для регулировки червячного зацепления необходимо весь комплект вала с червячным колесом смещать в осевом направлении до совпадения средней плоскости колеса с осью червяка. Этого добиваются переносом части прокладок с одной стороны корпуса на другую. Чтобы при этом сохранилась регулировка подшипников, суммарная толщина набора прокладок должна оставаться без изменения.
Ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и маслоуказатель. Заливают в редуктор масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с отдушиной.
Собранный редуктор обкатывают и испытывают на стенде.
§ 12.7. РАСЧЕТ ОДНОСТУПЕНЧАТОГО ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
Расчет основных параметров проведен при условии, что редуктор может быть использован для работы от определенного электродвигателя, а рабочая машина заранее неизвестна.
ЗАДАНИЕ НА РАСЧЕТ Рассчитать червячный редуктор общего назначения от электродвигателя
4А 132 М2 УЗ мощностью Рдв = 11 кВт с синхронной частотой вращения 3000 об/мин и скольжением 2,3 % к неизвестному потребителю (см. рис. 10.23).
Передаточное число редуктора и = 40.
РАСЧЕТ РЕДУКТОРА
Номинальные частоты вращения и угловые скорости валов редуктора
Вращающие моменты
где КПД ориентировочно принят = 0,75.
Материалы для венца червячного колеса и червяка примем по табл. 4.8, полагая, что будет большая скорость скольжения (vs > 10 м/с), так как частота вращения червяка значительна — 2931 об/мин. В этом случае следует для венца червячного колеса принять оловянную бронзу, для которой допускаемое напряжение [ H] не зависит от скорости скольжения. Для венца червячного колеса примем бронзу Бр010Ф1, отлитую в кокиль; для червяка — углеродистую сталь с твердостью HRC > 45. В этом случае по табл. 4.8 основное допускаемое контактное напряжение [ H]' = 221 МПа. Расчетное допускаемое напряжение [ H] = = [H]' KHL, где коэффициент долговечности примем по его минимальному значению KHL = 0,67. Тогда
Число витков червяка z1 принимаем в зависимости oт передаточного числа: при и = 40 принимаем z1 = 1.
Число зубьев червячного колеса
Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q = 10 и коэффициент нагрузки К = 1,2.
Определяем межосевое расстояние из условия контактной прочности см. формулу (4.19) :
Модуль
Принимаем по ГОСТ 2144-76 (табл. 4.1 и 4.2) стандартные значения
т = 10 мм и q = 10, а также z2 = 40 и z1 = 1.
Тогда пересчитываем межосевое расстояние по стандартным значениям
т, q и z2:
Межосевое расстояние aw = 250 мм тоже получилось стандартным. Основные размеры червяка:
делительный диаметр червяка
диаметр вершин витков червяка
диаметр впадин витков червяка
длина нарезанной части шлифованного червяка [см. формулу (4.7)]
делительный угол подъема по табл. 4.3: при z1 = 1 и q = 10 угол = 5o43'. Основные размеры венка червячного колеса:
делительный диаметр червячного колеса
диаметр вершин зубьев червячного колеса
диаметр впадин зубьев червячного колеса
наибольший диаметр червячного колеса
ширина венца червячного колеса см. формулу (4.12)]
Окружная скоросгь червяка
Скорость скольжения
Предположение, что скорость скольжения будет более 10 м/с, оправдалось. Поэтому для венца червячного колеса была выбрана оловянная бронза.
Уточняем КПД редуктора [см. формулу (4.14)].
По табл. 4.4 при скорости vs 15,5 м/с при шлифованном червяке приведенный угол трения ' 1о.
КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивание масла
По табл. 4.7 выбираем 7-ю степень точности передачи и находим значение коэффициента динамичности Кv = 1,25 (в таблице скорости скольжения приведены только до 12 м/с).
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки [см. формулу
(4.26)]
В этой формуле:
коэффициент деформации червяка - по табл. 4.6; в зависимости от q = 10 и z1 = 1 он равен = 108. При незначительных колебаниях нагрузки вспомогательный коэффициент x = 0,6;
Коэффициент нагрузки
334
Проверяем контактное напряжение [см. формулу (4.23)]:
Проверяем прочность зубьев червячного колеса на изгиб. Эквивалентное число зубьев
Коэффициент формы зуба по табл. 4.5 YF = 2,265. Напряжение изгиба
Основное допускаемое напряжение изгиба для реверсивной работы по табл. 4.8 [ -1F]' = 51 МПа.
Расчетное допускаемое напряжение [ -1F] = [-1F]'. Коэффициент долговечности примем по его минимальному значению KFL = 0,543.
Таким образом [ -1F] = 51 0,543 = 27,6 МПа. Прочность обеспечена, так как F < [-1F].
Расчет валов и подшипников и эскизные компоновки выполняем так же, как и в предыдущем примере. При компоновке учитываем, что в данном примере червячный редуктор имеет верхний червяк, и смазывание зацепления происходит путем погружения зубьев червячного колеса в масло и разбрызгивания его (в этом случае в крыльчатках нет необходимости). Следует иметь в виду, что некоторые узлы редуктора с верхним червяком отличаются от узлов редуктора, в котором червяк расположен снизу.
ПРИЛОЖЕНИЯ
П1. Электродвигатели асинхронные серии 4А, закрытые обдуваемые
(по ГОСТ 19523-81)
П2. Электродвигатели серии 4А Исполнение закрытое обдуваемое (по ГОСТ 19523-81)
П3. Шарикоподшипники радиальные однорядные
Размеры, мм
П4. Шарикоподшипники радиальные сферические двухрядные (по ГОСТ 5720-75)
