2.3 Составление компоновочной схемы

Цилиндрические редукторы обычно конструируют с разъемом корпуса по осям валов. Для этого последние располагают в одной плоскости. Такое исполнение наиболее удобно для сборки редуктора. Каждый из валов редуктора и со всеми расположенными на нем деталями можно собрать не зависимо от других валов и затем поставить в корпус. При необходимости осмотра или ремонта любой комплект вала может быть изъят из корпуса.

Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор «а», мм :

где L – расстояние между внешними поверхностями деталей передачи,

мм

;

Тогда зазор а равен:

= 10мм,

Расстояние между дном корпуса и червяка:

b₀ =

3 Конструирование червяка и червячного колеса

3.1 Тихоходная ступень

Передача червячная. Зубчатый венец посажен с натягом.

Длина посадочного отверстия:

Диаметр ступицы:

Ширина торцов зубчатого венца:

Толщина диска:

Принимаем радиусы закругления R=6мм, штамповочные уклоны γ=7°, размер фаски f=2 мм.

4. Расчет посадки с натягом

Расчет соединения с натягом червячного колеса и тихоходного вала:

Исходные данные:

Т = 824,6 Нм – момент на тихоходном валу;

d = 74 мм – диаметр соединения;

=0мм– диаметр отверстия; = 110 мм – диаметр ступицы колеса;

Среднее контактное давление:

где - длина сопряжения, – коэффициент запаса сцепления,

- коэффициент сцепления,

Коэффициенты жесткости:

где и - коэффициент Пуассона, для стали = =0,3.

Деформация деталей:

где и - модули упругости, для стали = = МПа.

Поправка на обмятие микронеровностей:

Максимальное давление, допускаемое прочностью детали:

Максимальная деформация:

Максимальный натяг:

Минимальный натяг:

По определенным значениям и из таблицы выбираем посадку, удовлетворяющую следующим условиям:

и

Выбираем посадку Н7/u7.

Определим силу запрессовки:

Где,

5. Расчет шпоночных соединений

1. Быстроходный вал.

Так как вал имеет малый диаметр, то для соединения быстроходного вала с муфтой выбрана призматическая шпонка по ГОСТ 23360-78.

Диаметр вала d_п=32мм. Размеры шпонки: b=10 мм, h=8 мм. Передаваемый момент с учетом перегрузок T=32.8 Нм. Глубины пазов шпонки: t₁=5 мм, t₂=3.3 мм. Материал шпонки Ст. 6:

Расчетная схема:

Рисунок 1

Расчет шпонки проводится по напряжениям смятия ([3] стр. 61):

где k=0.43h=0.43*8=3,44=3,4 мм, l_раб – рабочая длина шпонки.

Выбран минимально допустимый размер для данной шпонки: l_раб=22мм.

Выбрана шпонка 10х8х22 ГОСТ 23360-78.

Так как двигатель имеет такой же диаметр вала и полумуфты у муфты одинаковые, то для двигателя выбрана такая же шпонка.

2. Тихоходный вал.

Так как вал передает относительно большой момент, то для соединения тихоходного вала с муфтой выбрана призматическая шпонка по ГОСТ 23360-78.

Диаметр вала d_п=55 мм. Размеры шпонки: b=16 мм, h=10 мм. Передаваемый момент T=824,6Нм. Глубины пазов шпонки: t₁=6мм, t₂=4,3мм. Материал шпонки Ст. 6:

Расчет шпонки проводится по напряжениям смятия:

где k=0.47h=0.47*10=4.7 мм.

Выбрана длина шпонки из ряда с учетом коэффициента запаса и длины ступицы: l_раб=78 мм.

Выбрана шпонка 16х10х78 ГОСТ 23360-78.

Так как конец приводного вала такого же диаметра, то для приводного вала выбрана такая же шпонка.

3. Барабан приводного вала.

Так как вал передает относительно большой момент, то для соединения тихоходного вала с барабаном выбрана призматическая шпонка по ГОСТ 23360-78.

Диаметр вала d_п=70 мм. Размеры шпонки: b=22 мм, h=14 мм. Передаваемый момент с учетом перегрузок T=800Нм. Глубины пазов шпонки: t₁=9мм, t₂=5,4мм. Материал шпонки Ст. 6:

Расчет шпонки проводится по напряжениям смятия:

где k=0.47h=0.47*14=6,58мм.

С учетом коэффициента запаса и длины ступицы барабана, выбрана длина шпонки из ряда: l_раб=52 мм.

Выбрана шпонка 20х12х52 ГОСТ 23360-78.