Госкомитет Российской Федерации по высшему Образованию

«МАТИ»-Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского

______________________________________________________________

кафедра «Детали машин и ТММ»

Проектирование трехосного цилиндрического редуктора

Методические указания к выполнению проекта по курсу «Детали машин»

Составили:

В.В. Метелкин

Б.И. Селезнев

И.В. Сафроньев

В.В. Сафроньев

Москва 1993

Введение

Методические указания предназначены студентам 3-ого курса дневного обучения и 4-ого курса вечернего обучения всех факультетов института для выполнения или проекта по курсу «Детали машин».

Прежде, чем приступить к вычерчиванию второй проекции трехосного цилиндрического редуктора- вид спереди, необходимо вычертить первую проекцию- вид сверху на редуктор со снятой крышкой, т.к. большинство размеров, необходимых для вычерчивания второй проекции, определяются при разработке первой проекции редуктора .Конструирование второй проекции осуществляется в два этапа.

Первый этап (рис.1.1)-построение основных контуров второй проекции и проработка отдельных элементов конструкции.

Второй этап (рис. 2.1)- детальная проработка всех элементов редуктора, изображенных на виде спереди.

I.Построение основных контуров второй проекции редуктора

Конструирование второй проекции трехосного цилиндрического редуктора(смотри рис.1.1)начинается с размещения на чертежном листе формата А1 осей зубчатых колес. Оси располагаются таким образом, чтобы чертеж находился примерно посередине листа. Для этого горизонтальная ось проводится на расстоянии А=320 мм., а вертикальная ось шестерни быстроходного вала на расстоянии В, взятом с первой проекции редуктора. Вертикальные оси промежуточного и тихоходного вала располагаются соответственно на расстоянии а^б _w и а^т _w . Габаритные размеры корпуса для данной проекции определяются в основном размерами расположенных в нем зубчатых колес. Поэтму, из найденных центров промежуточного и тихоходного вала проводят окружности равные внешним диаетрам зубчатых колес тихоходной пары d^т_а2 и быстроходной пары d^б_а2 . Далее из центра тихоходного вала радиусом R=(d^т_а2 )/2 + K проводят дугу, ораничивающую внутреннюю часть крышки с правой строны. В верхней части дуга заходит на несколько миллиметров на вертикальную ось тихоходного вала, и затем она продолжается прямой линией, отстоящей на расстоянии К от окружности, ограниивающей внешний диаметр d^б_а2 колеса быстроходной ступени. Далее прямая сопрягается плавной кривой с точкой, расположенной на горизонтальной оси, находящейся на расстоянии С от вертикальной оси быстроходного вала. Размер С был определен при конструировании первой проекции редуктора.

Зазор К между внешней частью зубчатых колес и необработанной поверхностью крышки корпуса должен быть больше суммы допусков а неточность изготовления литой стенки, на волнистость и шероховатость. Для редуктора сравнительно небольшой мощности К=8~10 мм. Величина зазора К определяется при работе на первой проекцией.

С левой и правой стороны внутренняя полость редуктора ограничивается вертикальными линиями, являющимся продолжение кривых, а с нижней стороны- прямой, проведенной с уклоном i=I:100 по отношению к горизонтальной оси и расположенной на расстоянии К′ от окружности выступов зубьев колеса быстроходной ступени. Зазор К′ выполняется больше зазора К. Обычно его принимают :

К′~2,5δ ,

где δ – толщина стенки корпуса редуктора, выбиратся при конструировании первой прекции.

Затем вычерчиваются внешние контуры крышки и корпуса редуктора помня, что толщина стенок крышки δ′~0.9 δ , но не менее 8мм. Днище корпуса делается несколько толще стенок и размер его составляет , примерно, 1,2δ . Для соединения крышки и корпуса редуктор по всему периметру выполняется фланцы шириной К₂ +δ (смотри первую проекцию) и толщиной в=1,5δ и в′=1,5δ′ .

Плоскость разъема корпуса и крышки проходит , как правило, через оси валов. Поэтому, у многоступенчатых зубчатых редукторов оси валов располагаются в одной плоскости. Подобный разъем обеспечивает хорошие условия сборки. В этом случаае каждый вал редуктора со всеми расположенными на нем деталями ( подшипники, зубчатые колеса, распорные втулки и др.) предтавляет собой самостоятельную сборочную единицу, которую собирают и контролируют заранее независимо от других валов и затем в собранном виде помещают в корпус. Для удобства обработки плоскость разъема обычн располагают параллельно плоскости основания.

В поскости стыка не допускается постановка мягких уплотнительных прокладок, т.к. деформация этих прокладок при затяжке болтов может приводить к деформации наружных колец подшипников и быстрому выходу из строя подшипников качения. Для обеспечения плотности стыка в плоскости разъема принимают следующие меры:

1) поверхность стыка обрабатывается с шероховатостью не хуже ^2,5√

2) неплоскоть сопрягаемых поверхностей должна быть не более 0,05мм. на длине до 1000 мм.

3) при сборке редуктора поверхности стыка покрываются пастой “Герметик”

Для редуктора общего назначения обычно применяют непрерывную смазку зубчатых колес жидким маслом. Наиболее простой и распространенный способ смазки осуществляется погружением зубьев зубчатых колес в масло, залитое в корпус. Этот способ применяется для окружных скоростей до 12 ^м /_с . При этом достаточно , чтобы в масло погружалось большее из двух зубчатых колес пары. Глубину погружения в цилиндрических зубчатых передачах рекомендуется выбирать от одной до двух высот зубьев, но не менее 10 мм. Более глубокое погружение допустимо для колес тихоходной ступени.

Объем масляной ванны принимают таким, чтобы обеспечить отвод тепла, выделяющегося при работе редуктора , к стенкам корпуса, а толщину масляного слоя между зубчатыми колесам и днищем рекомендуется назначать достаточно большой, чтобы продукты износа могли оседать на днище и не попадали на рабочие детали. Приближенно можно рекомендовать толщину слоя масла под зубчатыми колесами не менее 2,5 толщин стенок корпуса редуктора. Объем масла для цилиндрических редукторов определяется так, чтобы на 1 киловатт передаваемой мощности приходилось 0,35~0,7 литра масла.

Для замера уровня масла применяют маслоуказатели различных конструкций. Наибольшее распространение получили жезловые маслоуказатели, так как они удобны для осмотра, просты по конструкции и достаточно надежны. Один из таких жезловых маслоуказателей изображен с правой стороны верхней части крышки редуктора. Для его монтажа на крышке с внешней и внутренней стороны изготавливаются приливы, чаще всего круглой формы. Верхний и нижний торцы приливов выполняются параллельно плоскости разъема. Верхний торец фрезеруется по плоскости, в нем сверлится отверстие и нарезается резьба. Высота прилива примерно равна длине нарезанной части пробки отдушины. Маслоуказатель состоит из двух деталей – плоской планки и пробки отдушины. Планка узкими гранями запрессована в отверстие пробки отдушины и припаяна. На планке рисками указаны верхний и нижний уровни масла. Пробка отдушины ввертывается в отверстие и связывает внутреннюю плоскость редуктора с внешней средой. Это позволяет избежать появление избыточного давления внутри редуктора, которое могло бы привести к выбрасыванию масла из корпуса через уплотнения и стыки. По высоте маслоуказатель должен быть выполнен таким, чтобы нормальный уровень масла находился между предельными рисками на жезле. Конструкция маслоуказателя и его основные размеры приведены в таблице 1.1.

Для полного слива отработанного масла ( при его замене ) , лучшего удаления грязи и продуктов износа зубчатых колес и подшипников дно корпуса редуктора обычно выполняется с уклоном в сторону маслоспускного отверстия. Нижняя кромка отверстия должна быть на уровне днищ или несколько ниже его. У самого отверстия выполняется местное углубление ( как показано на рис. 1.1), которое способствует стоку масла и отстоявшейся грязи и , кроме того обеспечивает свободный выход инструмента при сверлении и нарезании отверстия. С наружной стороны отверстие оформляют бобышкой, которая не только обеспечивает возможность обработки торца отверстия, но и позволяет собирать масло в лоток, ванночку и т.п. Отверстие для масла закрывается пробкой с цилиндрической 'или конической резьбой. Цилиндрическая резьба не создает надеж­ного уплотнения, поэтому под пробку ставят уплотняющую проклад­ку. В таблице 1.2 изображены пробка с резиновой кольцевой прокладкой и приведены основные их размеры.

Д ля подъема и транспортировки редуктора на крышке могут выполняться крючья, проушины или отверстия, в которых крепятся грузовые винты - рым-болты. Таблица 1.1

	d1	d2	d3	d4	d0	h1	h2	h3	h4	h5	h6	hT	t
М12	18	16	6	14	2,5	30	6	22	20	3	12	2	2
М16	22	20	6	18	2,5	36	7	25	23	4	16	2,5	2,5

На проектируемом редукторе подъем, опускание или удержание его на весу осуществляется с помощью двух рым-болтов. Для их мон­тажа на крышке выполняются приливы, верхние торцы которых жела­тельно располагать на одном уровне, а расстояние между осями рым-болтов делать по возможности большим. Для установки в одной плос­кости колец двух ввинченных до упора грузовых винтов допускается применение плоских шайб толщиной до I мм под рым-болты с резь- бой М8+М12, и не более половины шага резьбы под болты с резь­бой более М12.

Т аблица 1.2

d	l	L	b	D	D1	S	d1	d2	t
M12*1.5	13	24	3	25	22	19	16	2.5	1.9
M20*1.5	13	25	3	30	27	22	20	3.0	2.2
M24*1.5	13	28	3	34	31	27	24	3.0	2.2

'

Основные размеры рым-болта и отверстия для него выбирают из таблицы 1.3 в зависимости от грузоподъемности, .допустимой для рым-болтов. Приближенное значение веса трехосного цилиндрического редуктора определяется по таблице 1.4 в зависимости от межосевых расстояний быстроходной и тихоходной ступеней a^б_w ; а^Т_w. При выборе размеров болта необходимо обеспечить условие при котором грузоподъемность двух рым-болтов была бы больше веса редуктора.

Для точного фиксирования крышки редуктора относительно корпуса используются штифты. Они предотвращают возможное смещение деталей пли растачивании отверстий под подшипники и обеспечивают точное расположение их при повторных сборках. Наибольшее рас­пространение получили гладкие конические штифты, размеры которых приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.3

d	d1	d2	d3	d4	d5	b	h	h1	h2	l	l1	l2	Грузоподъем- ность в К.К. на два рым- болта
M8	36	20	8	20	13	10	12	6	5	12	12	19	1.6
M10	45	25	10	25	15	12	16	8	6	21	15	22	2.5
M12	54	30	12	30	17	14	18	10	6	25	19	26	3.5
M16	63	35	14	36	22	16	20	12	7	32	25	39	5.0
M20	72	40	16	40	28	19	24	14	9	38	29	39	5.5

Таблица 1.4.

Приближенное значение веса трехосного цилиндрического редуктора

Межосевые расстоя- Ния абw и aТw в мм.	100*160	125*200	160*250	200*315
Все редукторы в кН	1,8	3,6	4,5	5,6

Таблица 1.5