2 Эскизное проектирование редуктора

После определения межосевых расстояний, размеров колес 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.

2.1 Диаметры быстроходного вала

Предварительные значения диаметров и длин быстроходного вала (см. рисунок 3) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:

Большее значение соответствует роликоподшипникам.

Рис. 3 Быстроходный вал редуктора

Поскольку вал электродвигателя соединен с быстроходным валом редуктора, необходимо диаметр выходного вала электродвигателя выбрать в пределах:

– диаметр вала электродвигателя

(табл. 24.28 [1])

Длина выходного участка вала:

(табл. 24.28 [1])

Фаска:

примем

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).

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. Качество (жесткость, точность, надежность) вала-шестерни оказывается чуть выше чем у вала c насадной шестерни, так как нет соединения шестерни с валом и, следовательно, меньше возможных погрешностей и источников отказов. Но при выходе из строя вал-шестерни придется менять вместе с валом, тогда как в случае вала с насадной шестерни – только шестерню что существенно удешевляет ремонт.

Вал-шестерня представлена на рисунке 4.

Рис. 4 Вал-шестерня.

Ширина зубчатого венца:

Фаски:

Толщина ступицы:

Толщина диска:

Рис. 5 Выходная часть вала редуктора

2.2 Диаметры тихоходного вала

Вычисляются диаметры выходного вала (см. рисунок 6), значения округляются до стандартных.

Большее значение диапазона соответствует роликоподшипникам, меньшее – шарикоподшипникам.

Принимается по табл. 24.28 [1]

по табл. 24.28 [1]

Рис. 6 Выходной вал редуктора

Выходная часть представлена на рисунке 5.

– см. пункт 2.5

2.3 Выбор типа подшипников

Для опор валов цилиндрических колес применяют чаще всего шариковые радиальные подшипники (см. рисунок 7). Этот подшипник наиболее дешев, поэтому наиболее распространен. Первоначально назначают подшипники легкой серии. Если при последующем расчете грузоподъемность подшипника окажется недостаточной, то принимают подшипники средней серии.

Рис. 7 Шарикоподшипник

2.4 Схема установки подшипников в редукторе

В схеме враспор (см. рисунок 8) 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. 8 Схема установки подшипников

Чтобы не происходило защемление вала, в опорах предусматривают при сборке осевой зазор «а». Значение зазора должно быть несколько больше ожидаемой тепловой деформации подшипников и вала. Из опыта эксплуатации известно, что в узлах с радиальными шарикоподшипниками a = 0,2…0,5 мм.