Эскизное проектирование редуктора
После определения межосевых расстояний и размеров приступают к разработке конструкции редуктора. Первым этапом конструирования является разработка эскизного проекта. При эскизном проектировании определяют расположение деталей передач, расстояние между ними, ориентировочные диаметры ступеней валов, выбирают типы подшипников и схемы их установки.
Диаметры быстроходного вала
Предварительные значения диаметров и длин быстроходного вала (см. рисунок 3) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:
Рис. 3 Быстроходный вал
Большее значение соответствует роликоподшипникам
Принимается
(исходя из вала электродвигателя) по
табл. 24.28 [1]
по
табл. 24.28 [1]
Вычисленные значения диаметров и длин округляют в ближайшую сторону до стандартных значений.
Координату
r
фаски подшипника и высоту
заплечика принимают в зависимости от
диаметра
(диаметра быстроходного вала).
Выходная часть представлена на рисунке 4.
– см.
пункт 2.7
Рис. 4 Выходной вал редуктора
Диаметры промежуточного вала
Предварительные значения диаметров промежуточного вала (см. рисунок 5) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:
Рис. 5 Промежуточный вал
Большее значение соответствует роликоподшипникам, однако принимается большее значение, поскольку нагрузка на промежуточном валу больше, чем на быстроходном валу и соответственно диаметры промежуточного вала целесообразней изготавливать с большими размерами диаметров, чем на быстроходном валу.
Принимается диаметр подшипников такой же, как диаметр подшипников на быстроходном валу.
Координату
r
фаски подшипника и размер f
(фаски колеса принимают в зависимости
от диаметра
.
Диаметры тихоходного вала
Предварительные значения диаметров и длин тихоходного вала (см. рисунок 6) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:
Рис. 6 Тихоходный вал
Выходная часть представлена на рисунке 3.
– см. пункт 2.7
Оформление шестерни
Возможны два конструктивных исполнения шестерен зубчатых передач: за одно целое с валом (вал-шестерня) и отдельно от него (насадная шестерня). Более рациональной конструкцией является вал-шестерня. Изготавливают вал-шестерню из поковки. Качество (жесткость, точность, надежность) вала-шестерни оказывается выше, так как нет соединения шестерни с валом и, следовательно, меньше возможных погрешностей и источников отказов. При этом стоимость изготовления ниже, чем вала и насадной шестерни. Именно поэтому все шестерни редукторов выполняют за одно целое с валом.
Шестерня на быстроходном валу представлена на рисунке 7.
Рис. 7 Шестерня на быстроходном валу
Выход
фрезы
определяют по диаметру фрезы
,
которое принимают в зависимости от
модуля (см. главу 10.2 [1]).
Шестерня на промежуточном валу представлена на рисунке 8.
Рис. 8 Шестерня на промежуточном валу
Выбор типа подшипника
Для опор валов цилиндрических прямозубых и косозубых колес редукторов применяют чаще всего шариковые радиальные однорядные подшипники (см. рисунок 9). Первоначально назначают подшипники легкой серии. Если при последующем расчете грузоподъемность подшипника окажется недостаточной, то принимают подшипники средней серии.
Рис. 9 Шариковый радиальный однорядный подшипник
Схема установки подшипников в редукторе
В схеме враспор (см. рисунок 10) каждый подшипник фиксирует вал в одном осевом направлении, она наиболее проста и технологична. Схема применяется, если опоры расположены в одном корпусе и вал относительно короткий. Вал считается относительно коротким при:
l – расстояние между точками приложения радиальных реакций в опорах;
d – внутренний диаметр подшипника.
Рис. 10 Схема установки подшипников «враспор»
Чтобы не происходило защемление вала, в опорах предусматривают при сборке осевой зазор «а».