2533

dк 0,64H ,

где H 0,5 D d – высота сечения подшипника.

9.Шестерню изготавливают обычно заодно с валом. Такая деталь называется “вал-шестерня”.

10.Определяем диаметры dБ3 буртов вала-шестерни по обе стороны

где tБ – высота бурта, табл. 4.7. После подстановки получим

dБ3 = 40 + 2 · 6 ≈ 53 мм.

На чертеже слева и справа от шестерни проводим линии от шестерни до подшипников, изображающие шейки буртов диаметром dБ3 .

11. Определяем диаметр отверстия в зубчатом колесе и соответствующей ему шейки вала dШ4 по формуле

где dШ – диаметр шейки вала под зубчатым колесом; 2 мм – для малых редукторов; 4 мм – для больших. После подстановки числовых значений получим

dш4 = 50 + 2 ≈ 53 мм.

Выбираем согласно ряду Ra 40 dШ4 53 мм (см. объяснение ниже). Диаметры шеек валов назначают согласно ГОСТ 6636-69 на нормальные линейные размеры. Для диаметров посадочных мест

желательно применять:

– ряд Ra 10: 10 – 12 – 16 – 20 – 25– 32 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 мм; (4.8)

– ряд Ra 20: 10 – 11 – 12 – 14 – 16 – 18 – 20 – 22 – 25 – 28 – 32 – 36 – 40 – 45 – 50 – 56 – 63 – 71 – 80 – 90 – 100 мм.

Для несопрягаемых (свободных) поверхностей диаметры и линейные размеры можно назначать:

– ряд Ra 40: 10–11–12–13–14–15–16–17–18–19–20–21–22–24–25–26–28– 30–32–34–36–38–40–42–45–48–50–53–56–60–63–67-71-75-80- 85 - 90 - 95 - 100 - 105 - 110 - 120 - 125 - 130 - 140 - 150 -160 - 170 - 180 - 190 -200 – 210 – 220 – 240 – 250 – 260 – 280 – 300.

Так как отверстие в колесе и шейка вала являются сопрягаемыми

отклоняться далеко от формулы (4.7) нельзя, поэтому выбираем ряд Ra 40

иdШ4 53мм.

12.Определяем диаметр dС и длину lС ступицы колеса по

формулам

После подстановки числовых значений, получим:

– диаметр ступицы

dС 1,8 53 95,4 мм,

– длина ступицы

lС 1,4 53 74,2 мм.

Для несопрягаемых размеров согласно ряду Ra 40 назначаем dС = 100 мм, lС = 80 мм.

На чертеже вычерчиваем контуры ступицы и посадочную шейку вала диаметром dШ4 . Эта шейка простирается от левого торца ступицы до торца правого подшипника (см. рис. 4.3).

13. Левый торец ступицы колеса упирается в бурт вала IV диаметром dБ4 . Слева в этот бурт упирается левый подшипник. Диаметр бурта dБ4 определяется по формуле (4.6)

dБ4 dП4 2tБ ,

где tБ – высота заплечика, в который упирается подшипник. Подставляя в формулу (4.10) числовые значения, получим

d 50 2 6 62 63 мм.

Диаметр бурта является свободным размером, поэтому выбираем ряд Ra 40, согласно которому dБ4 63 мм.

Делаем проверку. Чтобы бурт вала не выступал над внутренним кольцом подшипника и не задевал сепаратор подшипника, нужно диаметр бурта сделать в пределах наружного диаметра внутреннего кольца подшипника, который определим по формуле

где dвк – диаметр внутреннего кольца подшипника; dП – внутренний диаметр подшипника, H D dП / 2 – высота сечения подшипника (рис. 4.4). Подставляя числовые значения для подшипника № 210, получим

dвк 50 0,6 90 50 / 2 62мм.

Так как dБ4 63 мм > dвк 62 мм, нужно сделать фаску 0,5 45 . Вычерчиваем шейку бурта вала диаметром dБ4 с фаской 0,5 45 .

Между правым торцом ступицы колеса и левым торцом правого подшипника устанавливаем дистанционное кольцо, у которого внутренний диаметр равен диаметру шейки вала dШ4 , а наружный диаметр равен диаметру бурта dБ4 (см. рис. 4.3). Вычерчиваем кольцо между ступицей колеса и подшипником.

14. Определяем диаметры шеек под уплотнение подшипников по

lВ3 1,8 30 56 мм,

для выходного вала IV

lВ4 1,8 40 72 мм.

Полученный результат для вала III совпадает с рядом Ra 40, а для вала IV выбираем lВ4 71мм.

Вычерчиваем входную и выходную шейки валов.

4.4. Компоновочный чертеж корпуса редуктора в плане

(продолжение компоновки)

Задача дальнейшей компоновки заключается в том, чтобы поместить предыдущую компоновку в корпус и вычертить корпусные детали (см. рис. 4.6).

Настоящий параграф является продолжением предыдущего и основывается на чертеже по рис. 4.3, где были вычерчены зубчатые колеса, подшипники и валы. Построение компоновочного чертежа в этом параграфе будет продолжено, чтобы построить корпус редуктора.

Размеры корпусных деталей определяют по эмпирическим формулам, выведенным опытным путем.

1. Толщина стенки корпуса

между валами III и IV. После подстановки числовых значений получим

0,025 148 3 3,9 3 6,9 7мм.

Формула (4.15) справедлива и для конического редуктора, где a принимается как условное межцентровое расстояние

здесь m – модуль; zш и zк – числа зубьев шестерни и колеса. Вычерчиваем вначале внутренний контур корпуса (см. рис. 4.6).

Внутренние боковые стенки корпуса 1 и 2 слева и справа по чертежу проводим через торцы подшипников выходного вала IV, т. е. заподлицо внутренним торцам этих подшипников. При этом подшипники выходного вала IV полностью размещаются в корпусе заподлицо с внутренней его стенкой,

а подшипники вала III отстоят от внутреннего контура вглубь на неболь-

шое расстояние, что тоже нормально.

Внутренний контур стенок 3 и 4 вверху и внизу по чертежу отстоит от осей III и IV валов на расстояние R3 и R4соответственно. Эти короткие стенки корпуса параллельны осям валов, а их расстояния от осей определяются по формуле (если передаточное отношение u < 2):

где Da – диаметр крышки 1 (рис. 4.7) и бобышки 2, мм; dc – диаметр стяжных болтов 12, которые стягивают корпус 7 и крышку корпуса 8 (см. рис. 4.1). Этих болтов на чертеже (см. рис. 4.6) – 8 штук. Если u > 2, то короткая стенка отстоит от колеса на величину 1 1,2 .

Бобышка 2 (см. рис. 4.7) – это элемент корпуса, который имеет форму полого цилиндра с наружным диаметром Da и внутренним – D. Бобышка сливается со стенкой 3 корпуса. На рис. 4.6 в левом нижнем углу показаны крышка 5, бобышка 6 и стенка 7 корпуса толщиной . Диаметры крышки и бобышки имеют одну величину Da . Расчет этого диаметра проводится по формуле (см. рис. 4.6 и 4.7)

где D – наружный диаметр подшипника, который закрывается данной крышкой; dБ – диаметр болтов, соединяющих крышку с бобышкой, которые определяются по табл. 4.3. В таблице z – количество болтов.

В табл. 4.3 также приведены размеры элементов крышки подшипников. Ширина кольца крышки tц (см. рис. 4.7) определяется по формуле

где H = 0,5(D - d) – высота сечения подшипника (см. рис. 4.4); D – наружный диаметр подшипника; d – внутренний диаметр подшипника. Толщину фланца крышки tк можно определить по формуле

Для рассчитываемого редуктора вращающий момент на тихоходном IV валу равен М4 325 Н·м, а по табл. 4.4 такой момент не обозначен, поэтому определим диаметры болтов по формулам

Диаметр фундаментных болтов

dф 325 325 14,8 мм, dс 0,8 14,8 11,8 мм.

Выбираем dф 14мм, dс 12 мм.

Подставляя полученные результаты в формулу (4.17), получим

R3 0,5Da3 1,5dc 5 6 0,5 120 1,5 12 6 84мм,

R4 0,5Da4 1,5dc 5 6 0,5 130 1,5 12 6 89 мм.

Принимаем согласно ряду Ra 40: R3 85мм, R4 90мм.

Проверяем расстояние от зубчатого колеса (см. рис. 4.6) до стенки

R4 90 34,4 124,4мм.

Принимаем согласно ряду Ra 40 размер R4 125мм. Снова делаем

проверку

1 125 2322 9мм > 1,2 8,4мм,

что соответствует неравенству (4.24).

Итак, зазор между зубчатым колесом и корпусом δ1= 9 мм, а

R4 125мм.

Внутренние верхнюю 3 и нижнюю 4 стенки корпуса (см. рис. 4.6) проводим сплошными линиями и замыкаем внутренний контур корпуса.

Сверху относительно стенки 3 и снизу относительно стенки 4 на расстоянии толщины δ проводим пунктирной линией наружный контур стенки корпуса.

Корпус (см. рис. 4.9) представляет собой коробочку прямоугольной формы с толщиной стенок δ. Вспомним, что корпус редуктора (см. рис. 4.1) состоит из собственно корпуса 7 и крышки корпуса 8. Разъем сделан по осям валов. Две половинки корпуса (верхняя и нижняя) соединяются между собой с помощью фланцев 9 и 10 стяжными болтами 11 и 12.

Коробочка прямоугольной формы, т. е. корпус (рис. 4.9) имеет четыре вертикальные стенки 1, дно 2, фланец 3, подошву 4. С помощью отверстий 5 корпус и крышка корпуса свинчиваются между собой. Подошва 4 с помощью отверстий 6 привинчивается к фундаменту или станине фундаментными болтами.

Ввиду того, что фланец 3 закрывает внешний контур коробочки, последний на рис. 4.6 проводится пунктирной линией.

Подшипники 4 (см. рис. 4.7) размещаются в цилиндрических бобышках 2, которые отлиты заодно с вертикальными стенками 3. Наружный диаметр бобышки Da , внутренний D , длина бобышки вместе со стенкой lр .

Если расстояние между осями валов, т. е. межцентровое расстояние (рис. 4.8), меньше суммы радиусов

2

бобышек, то бобышки сливаются, образуя восьмерку. В этом случае крышки приходится срезать, чтобы образовался зазор, равный 2…3 мм (см.

рис. 4.8).

На рис. 4.11 представлен чертеж корпуса и крышки корпуса со всеми элементами. Корпус разрезан по осям валов. Бобышки тоже разрезаны на две половинки: нижняя половинка (полукольцо) принадлежит корпусу, верхняя – крышке корпуса.

После того как уяснили конструкцию основных элементов, продол-