- •1 Введение. Назначение, устройство редуктора
- •2 Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода
- •3 Кинематическая схема привода мостового крана.
- •4 Выбор твердости, термообработки и материала колес
- •5 Режим работы передачи и определение коэффициентов долговечности
- •6 Расчет допускаемых напряжений
- •7 Проектный расчет
- •8 Проверочный расчет
- •9 Допускаемые напряжения при перегрузках
- •10 Определение сил в зацеплении
- •11 Проектный расчет валов редуктора
- •12 Конструктивные размеры зубчатой пары редуктора
- •13 Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора
- •14 Первый этап компоновки редуктора
- •15 Расчет вала-шестерни на прочность
- •15.1 Материал вала
- •15.2 Эскиз и расчетная схема вала
- •15.3 Реакции опор
- •15.4 Эпюры изгибающих и крутящих моментов
- •15.5 Опасные сечения вала
- •15.6 Эквивалентные напряжения в сечениях вала
- •15.7 Расчет вала на сопротивление пластическим деформациям
- •15.8 Определение опасных сечений вала по усталости
- •15.9 Расчет вала на сопротивление усталости сечения вала
- •16 Расчет тихоходного вала на прочность
- •16.1 Материал вала
- •16.2 Эскиз и расчетная схема вала
- •16.3 Реакции опор
- •16.4 Эпюры изгибающих и крутящих моментов
- •16.5 Опасные сечения вала
- •16.6 Эквивалентные напряжения в сечениях вала.
- •16.7 Расчет вала на сопротивление пластическим деформациям
- •16.8 Определение опасных сечений вала по усталости
- •16.9 Расчет вала на сопротивление усталости сечения вала
- •17 Подбор подшипников для валов редуктора
- •17.1 Ведущий вал
- •17.1 Ведомый вал
- •18. Подбор шпоночных соединений
- •19 Второй этап компоновки редуктора
- •20 Выбор посадок основных деталей редуктора
- •21 Смазка зацепления и подшипников редуктора
- •22 Краткое описание сборки редуктора
12 Конструктивные размеры зубчатой пары редуктора
Шестерню выполним за одно целое с валом (см. рис. 3), ее размеры:
36,65
мм,
40,65
мм,
31,85
мм,
50
мм.
Колесо выполним литым:
187,35
мм,
191,35
мм,
182,55
мм,
45
мм.
Остальные конструктивные размеры колеса (Лист 145, [4])
Диаметр
ступицы
64…68
мм, принимаем 65 мм.
Длина
ступицы
32…60
мм, принимаем 45 мм.
Толщина обода
7,6
мм, принимаем 8 мм.
Толщина диска
9
мм.
Внутренний диаметр обода
166,55
мм.
Диаметр центров отверстий в диске
115,77
мм.
Диаметр отверстий в диске
33,85…40,62
мм, принимаем 36 мм.
Размер фаски с = 1×450.
13 Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора
(Лист 317,319 [4])
Корпус редуктора выполняем литым из чугуна марки СЧ 15 ГОСТ 1412-79.
Для удобства сборки корпус выполняем разборным. Плоскость разъема проходит через оси валов, что позволяет использовать глухие крышки для подшипников. Плоскость разъема для удобства обработки располагаем параллельно плоскости основания.
Для соединения корпуса и крышки редуктора по всему контуру плоскости разъема выполняем фланцы. Фланцы объединены с приливами для подшипников.
Толщина стенки корпуса редуктора (принимается ≥ 7 мм)
3,8
мм, принимаем
7
мм.
Толщина крышки редуктора (принимается ≥ 7 мм)
2,240
мм, принимаем
7
мм.
Толщина верхнего фланца корпуса редуктора
10,5
мм, принимаем s =
11 мм.
Толщина фланца крышки редуктора
10,5
мм, принимаем s1
= 11 мм.
Толщина фундаментальных лап редуктора
16,45
мм, принимаем p =
17 мм.
Толщина ребер корпуса редуктора
5,6…7
мм, принимаем
6
мм.
Толщина ребер крышки редуктора
5,6…7
мм, принимаем
6
мм.
Минимальный зазор между колесом и корпусом
a = 1,1δ = 1,1·7=7,7 мм, принимаем a = 8 мм.
Диаметр фундаментальных болтов при межосевом расстоянии aω = 112 мм, dф = 16 (болт М16).
Ширина нижнего фундаментного фланца корпуса редуктора при dф = 16 мм k = 39 мм.
Ширина опорной поверхности нижнего фланца корпуса редуктора
m = 39 + 1,5δ = 39 + 1,5·7 = 49,5 мм,
Расстояние от оси фундаментного болта до стенки корпуса. При диаметре фундаментного болта М16 с = 21 мм.
Диаметр болтов соединяющих основание корпуса с крышкой принимаем d2 = 12 мм (болт М12).
Ширина фланца корпуса и крышки и положения оси болта. При диаметре болта М12 k2 = 33 мм, с2 = 18 мм.
Диаметр болтов у подшипников
d3 =14 мм, (болт М14), здесь k3 = 36 мм, с3 = 19 мм.
Высота центра оси ведомого вала Н0 = 1,06aω = 1,06 · 112 = 118,72 мм, принимаем 120 мм.
Размеры элементов сопряжений:
Радиус округления между стенками корпуса:
R = δ = 7 мм
R1 = 5 мм – радиус округления сопряжений фланцев и корпуса;
r = 3 мм – радиус округления фланцев.
14 Первый этап компоновки редуктора
Первый этап компоновки проводим для приближенного определения положения зубчатых колес относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.
Компоновочный эскиз выполняем в масштабе 1:1 тонкими линиями на миллиметровке в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышке редуктора.
Примерно по середине листа проводим горизонтальную осевую линию, затем вертикальные линии – оси валов на расстоянии aω = 112 мм.
Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников: шестерня выполнена заодно целое с валом, длина ступицы колеса равна ширине колеса и не выступает за пределы прямоугольника.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:
а) зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса
А1 = 1,2δ = 1,2 · 7 = 8,4 мм, принимаем А1=9 мм
б) зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса а = 8 мм (см. раздел 13).
в) принимаем расстояние между наружным диаметром подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А = δ = 7 мм.
Предварительно намечаем шариковые радиально-упорные подшипники средней серии; габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников dп1 = 30 мм и dп2 = 35 мм.
Для быстроходного вала принимаем подшипник серии 36306 ГОСТ8338-75, для тихоходного вала принимаем подшипник серии 36308 ГОСТ 8338-75. Основные параметры и размеры подшипников сводим в табл. 3.
Решаем вопрос о смазке подшипников. Принимаем для подшипников пластичную смазку. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичной смазки жидким маслом из зоны зацепления, устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина 8÷12 мм.
Таблица 3.
Обозначение подшипников |
d, мм |
D, мм |
B, мм |
r, мм |
r1, мм |
α, град |
С, кН |
С0, кН |
36306 |
30 |
72 |
19 |
2 |
1 |
12 |
26,9 |
20,4 |
36307 |
35 |
80 |
21 |
2,5 |
1,2 |
12 |
35 |
27,4 |
Замером находим расстояния от оси редуктора до середины подшипников на ведомом валу l2 = 55 мм, и на ведущем валу l1 = 54 мм. Принимаем положение осей подшипников равным l = l1 = l2 = 55 мм.
Глубина гнезда подшипника
,
для подшипника 36307 В =
21 мм;
31,5
мм, Примем с учетом расстояния от края
площадки для крепления болтов возле
подшипника до внешней стенки корпуса
k3
= 36 мм, добавив 3÷5 мм. Тогда принимаем
k3
+ δ +
(3…5 мм) = 36 + 7 + (3…5) = = 46…48 мм. Принимаем
46
мм.
Принимаем толщины фланцев крышек подшипника.
Для ведущего вала:
со стороны выхода конца вала под муфту принимаем по ГОСТ 18512-73 торцевую крышку с отверстием для манжетного уплотнения, типа 1, исполнения 2, с диаметром гнезда подшипника D = 72 мм, с диаметром вала 28 мм, толщина фланца h1 = 12 мм. Обозначение: Крышка 12-72×28 ГОСТ 18512-73.
с другой стороны принимаем по ГОСТ 13211-73 торцевую глухую низкую крышку типа 2, исполнения 2, с диаметром гнезда подшипника D = 72 мм, обозначение: Крышка 22-72 ГОСТ 18511-73. Толщина фланца h1 = 12 мм.
высоту головки болта фланцев принимаем по ГОСТ 7805-70 Н = 5,5 мм (болт М8).
Для ведомого вала:
со стороны выхода конца вала под шестерню прямозубой открытой передачи принимаем по ГОСТ 18512-73 торцевую крышку с отверстием для манжетного уплотнения, типа 1, исполнения 2, с диаметром гнезда подшипника D = 90 мм, с диаметром вала 32 мм, обозначение: Крышка 12-90×32 ГОСТ 18512-73. Толщина фланца h1 = 12 мм.
с другой стороны принимаем по ГОСТ 13211-73 торцевую глухую низкую крышку типа 2, исполнения 2, с диаметром гнезда подшипника D = 90 мм, обозначение: Крышка 22-90 ГОСТ 13211-73. Толщина фланца h1 = 12 мм.
высоту головки болта фланцев принимаем по ГОСТ 7805-70 Н = 5,5 мм (болт М8).
Устанавливаем минимальный зазор между головкой болта и торцом муфты, а также зазор между головкой болта и торцом шестерни прямозубой открытой передачи, равным диаметру болта в 8 мм.
Замером устанавливаем:
– расстояние l = 93 мм, определяющее положение торца муфты ведущего вала до середины смежного подшипника и уточняем расстояние до точки приложения опорных реакций l3 = 93,42 мм;
– расстояние l1 = 49,58 мм, определяющее положение точек приложения опорных реакций подшипников относительно оси шестерни;
– расстояние l2 = 48,889 мм, определяющее положение точек приложения опорных реакций подшипников тихоходного вала относительно оси колеса редуктора;
– расстояние l4 = 78,711 мм от середины шестерни открытой передачи до точки приложения опорных реакций смежного подшипника.
