3.8.3. Расчет основных конструктивных параметров редукторов
Для удобства сборки корпус редуктора выполняется составным — основание и крышка. Основание с помощью лап или пояса крепится к фундаменту или раме. Для точной установки крышки на основание корпуса пользуются коническими штифтами.
Корпус редуктора должен быть прочным и жестким, т. к. его деформации могут вызвать перекос валов и неравномерное распределение нагрузки по длине зубьев. Для повышения жесткости корпуса его усиливают наружными или внутренними ребрами.
Корпусы редукторов обычно выполняют литыми из серого чугуна (СЧ 15, СЧ 18) средней прочности. Для передачи больших мощностей или ударных нагрузок корпусы отливают из высокопрочного чугуна или стали. В индивидуальном и мелкосерийном производствах корпусы редукторов изготавливают сварными из листовой стали.
Основные
размеры корпуса — длина, ширина и высота
— изменяются в зависимости от размеров
зубчатых колес. Другие размеры находятся
по эмпирическим формулам. Например,
толщина (
)
стенок чугунных литых оснований корпуса
равна
мм.
где — момент на тихоходном валу, Н.м
Толщина стенок крышек
.
Диаметры болтов крепления крышки
мм.
Диаметры фундаментных болтов
мм.
Толщина фундаментных лап
.
Ширина пояса или лап для расположения болтов принимается из соотношения
,
где — диаметр болта данного пояса.
Передаточные числа редукторов выбирают по нормальному ряду чисел со знаменателем 1,25 (1-й предпочтительный ряд) или со знаменателем 1,12 (2-й ряд) (ГОСТ 2185-66).
Межосевые
расстояния
быстроходной (
)
и
тихоходной (
)
ступеней двух -и трехступенчатых
редукторов зубчатых цилиндрических
должны соответствовать ГОСТ
2185-66.
Валы,
как правило, подвергают улучшению до
твердости НВ 270 - 300. Валы
мм допускается изготавливать из стали
45; диаметром
— из стали 40 X;
а валы
мм - из стали 40 ХН; 35 ХМ. Тихоходные валы
имеют выходной конец, в котором напряжения
кручения составляют около 28
концы валов целесообразно выполнять
коническими.
Опоры валов редукторов выполняются в виде подшипников качения. Обычно в опорах устанавливается по одному подшипнику качения. При малых и средних нагрузках применяют шарикоподшипники, при средних и больших — роликоподшипники. В редукторах с шевронной передачей быстроходный вал передачи устанавливают на плавающих, обычно, цилиндрических роликоподшипниках. Это обеспечивает самоустановку вала по оси и одинаковую нагрузку полушевронов.
В редукторах с конической передачей для лучшей фиксации зубчатых колес в осевом направлении валы передачи рекомендуется устанавливать на радиально-упорных, чаще конических роликоподшипниках.
Смазка
зацепления
при
м/c
рекомендуется картерная (окунанием).
Емкость масляной ванны назначают из
расчета 0,35 - 0,7 литра на 1 кВт передаваемой
мощности (большие значения — при большей
вязкости масла и наоборот). Зубчатые
колеса следует погружать в масло на
глубину 3-4 модуля. Тихоходные колеса
(2-й и 3-й ступени) при необходимости
допустимо погружать на величину до 1/3
диаметра колеса. В редукторах с
быстроходными передачами применяют
струйную или циркуляционную смазку,
осуществляемую под давлением. Масло,
прокачиваемое насосом, проходит через
фильтр и при необходимости через
охладитель, а затем поступает к зубьям
через трубопровод и сопла. При окружной
скорости
м/c
для прямозубых передач и при
м/с для косозубых масло подается
непосредственно в зону зацепления. При
м/c
(
м/c)
, во избежание гидравлического удара,
масло подается раздельно на шестерню
и колесо и на некотором расстоянии от
зоны зацепления.
Смазка
подшипников
редуктора при
м/c
может осуществляться тем же маслом, что
и зубчатых колес, путем разбрызгивания
масла. При
м/с предусматривается самостоятельная
(консистентная) смазка. При больших
скоростях и нагрузках на подшипники
предусматривается смазка под давлением,
осуществляемая от общей системы.
Расчет зубчатого редуктора состоит из расчета его элементов — передач, валов, шпонок, подшипников. Для редукторов большой мощности производится тепловой расчет. При расчете зубчатых передач редукторов, выполненных в виде самостоятельных агрегатов, основные параметры этих передач должны быть согласованы с соответствующими ГОСТ.
Червячные колеса с целью экономии цветных металлов выполняются с венцом из антифрикционных материалов и стальным или чугунным центром:
- бандажированная конструкция, в которой бронзовый обод (венец) посажен на стальной центр с натягом. Рекомендуется легкопрессовая реже прессовая посадки. Чтобы исключить
|
||
Рис. 36. Схемы червячных редукторов: а) с нижним, в) с верхним, б, г) с боковым расположением червяка. |
||
|
||
а) |
б) |
в) |
Рис. 37. Типовые конструкции зубчатых венцов червячных колес |
||
возможность сдвига венца, ввертывают в стыкуемые поверхности винты. Конструкция применяется для колес относительно небольших размеров и ненапряженных в тепловом отношении (рис. 37,а);
болтовая конструкция, в которой бронзовый венец, выполненный с фланцем, прикрепляется болтами к ступице колеса. Применяется для колес больших и средних размеров (рис. 37,б).
биметаллическая конструкция, бронзовый венец, который отлит в форму с предварительно вставленным в нее центром. Конструкция наиболее рациональна и применяется в редукторах серийного производства (рис. 37,в).
В червячных передачах как правило применяют подшипники качения.
Смазка червячных передач с нижним расположением червяка осуществляется окунанием. Уровень масла таков, чтобы червяк погружался в него на глубину, близкую к высоте витка.
Если червяк расположен сверху, то уровень масла роли не играет (при средних и небольших скоростях). В быстроходных передачах этого типа применяют циркуляцию — принудительную смазку.