4.Вибір конструктивних розмiрiв зубчастих колiс

4.1. Шестерня

Шестерні виконують в двох виконаннях: знімними (насадними) або за одне ціле з валом («вал-шестерня»). Конструкцію «вал-шестерня» застосовують тоді, коли діаметр тривалого (початкової) кола шестерні менше двох діаметрів вала . В цьому випадку у насадній шестерні виходить тонкий обід і може статися його руйнування по ослабленому перетину, від кута шпонкової канавки до западини між зуб’ями.)

У нашому випадку:

виконуємо конструкцію «вал-шестерня». Довжини перехідних ділянок вала-шестерні, посадочних місць під підшипники і ущільнення можуть бути точно визначені тільки після ескізного опрацювання всієї конструкції редуктора.

5. Підбір і перевірка шпонок

Шпонки підбираються по стандарту в залежності від діаметра вала. Конструктивно найбільш відповідними для випадку, що розглядається є призматичні шпонки по ГОСТ 8789-88 [I]. Вони найбільш прості по конструкції, забезпечують цілком задовільне центрування на валу посадженої деталі, трохи ослабляють вал, їх недоліком є необхідність індивідуального припасуванняпри збиранні. Перетин шпонки підбирається по ГОСТ 8788-88 [I], довжина шпонки звичайно приймається на 5¸10 мм коротше за ступиці і вибирається з розмірного ряду по ГОСТ 8789-88. При виборі матеріалу шпонок необхідно дотримувати наступну умову: матеріал шпонки повинен бути менш міцним, ніж матеріали вала і ступиці. Шпонки виготовляються з середньовуглецевої чистотягнутої сталі для призматичних шпонок по ГОСТ 8787-88. Міцність шпонок перевіряється розрахунком по напруженнях зім`яття на робочих поверхнях, значення яких, що допускаються в практиці загального машинобудування звичайно приймаються [s]_см= 60…100 МПа.

.

5.1. Шпонка на ведучому валу під муфтою

Відповідно до стандарту [в 2], розміри перетинів шпонки і паза при діаметрі вала 20мм:

Не перевищують напруження, що допускається.

6.Вибiр пiдшипникiв кочення

6.1 Підшипники для швидкохідного вала

Визначимо радіальне навантаження на підшипники, тобто опорні реакції на сили що діють у зачепленні та в муфті:

Осьове навантаження:

За дiаметром вала на опорi для пiдшипникiв d=25мм - приймаємо номер пiдшипника 405 [в 2], з розмiрами:

С=2920кгс=29200H

Вiдношення , звiдсие=0,2

Еквівалентне динамічне навантаження

Розрахунок ведемо по більш навантаженому підшипнику

Визначаємо:

Оскільки е для підшипників заданного типу, то з таблиці [в 1] вибираємо: X=1 и Y=0, а розрахунок виконуємо за формулою:

де V=1, так як обертається внутрішнє кільце відносно навантаження;

K_б =1.1…1.3 з таблиці

K_Т =1 при температурі t<100°С

Фактична довговічність:

На протязі всієї роботи передачі підшипник не буде мінятися , так як >t=8750годин.

7.Змащування редуктора

Змащування редукторів необхідне для зменшення втрат на тертя, зменшення зносу поверхонь зуб’їв, що труться і підшипників, для забезпечення відведення тепла і попередження корозії.

Вибрана система змащування повинна забезпечувати:

достатнє покриття робочих поверхонь зубців і підшипників масляним шаром;

відведення тепла, що утворюється на робітниках-поверхнях; зуб’їв при роботі редуктора;

невеликий опір мастильної середи обертанню зубчатих коліс.

7.1 Вибір системи змащування зачеплення

Вибір системи змащування зачеплення визначається окружною швидкістю зубчатих коліс.

У редукторах загального призначення при окружній швидкості коліс до 15 м/с змащування зачеплення звичайно здійснюється зануренням зубчатих коліс в масляну, ванну.

Так як окружна швидкість колеса V менше 15 м/с приймаємо систему змащування зуб’їв зануренням в рідку масляну ванну.

7.2 Необхідна в'язкість і сорт масла

Рідке змащування рекомендується вибирати з найбільшою в'язкістю, при якій не дуже великі втрати на розмішування і розбризкування масла. По таблиці 12 в додатку [V] при окружній швидкості 2,5¸5 м/с і межі міцності матеріалу зубців 45¸100 кгс/см² значення кінематичної в'язкості, що рекомендується складає сСт.

Відповідною в'язкістю володіє масло автомобільне АКп-9, 5 ГОСТ 1860-88.

7.3 Потрібна кількість масла

Місткість масляної ванни для одноступінчатих редукторів вибирається в межах (0,15 ¸ 0,7) л на 1 кВт потужності, що передається (великі значення відповідають більшій в'язкості).

7.4 Глибина занурення колiс

приймаємо .

7.5 Спосіб змащування підшипників

Так як колова швидкість колеса >3 м/с, змащення підшипників виконується розбризкуванням і масляним туманом або мазями.

8. КОРПУС РЕДУКТОРА

Корпус є відповідальним вузлом, що сприймав зусилля, які виникають в зубчатому зачепленні при його роботі і передаються через вали на підшипники і корпус редуктора. Одночасно корпус захищає передачі редуктора від впливу зовнішньої середи і забезпечує змащування зубчатих коліс і підшипників. Конструкція корпусу повинна забезпечувати йому достатню жорсткість з тим, щоб зменшити перекіс валів, викликаний деформаціями корпусу під дією внутрішніх і зовнішніх сил.

При розробці конструкції корпусу необхідно враховувати не тільки вимоги міцності і жорсткості, але також вимоги технології виготовлення і монтажу передачі, зручності огляду зачеплення, зміни змащування і ремонту при експлуатації.

Корпуси редукторів загального призначення звичайно відливаються з сірих чавунів середньої міцності СЧ 15 і СЧ 18 або з сталей. Стальні корпуси застосовуються при великому ударному навантаженні, при одиничному або дрібносерійному виробництві корпуси виконують зварними з сталей.

Найбільшепоширення отримали роз'ємні корпуси з площиною роз'єму, співпадаючою з площиною розташування валів. Такий роз'єм корпусу спрощує збирання, огляд і ремонт, полегшує слюсарне припасування і доведення плям контакту в зачепленні з допомогою абразивних паст і т.д.. Однак, наявність роз'єму підвищує число корпусних деталей, що вимагають ретельного взаємного припасування, знижує жорсткість корпусу, збільшує число кріпильних деталей. Площина роз'єму звичайно розташовується паралельно основі корпусу. Похила площина роз'єму застосовна в багатоступінчастих редукторах з метою зменшення ваги редуктора і досягнення однакового занурення зубчатих коліс в масляну ванну, однак, похила площина роз'єму менш технологічна.

Для забезпечення герметичності площини роз'єму повинні бути ретельно оброблені (Ra=0.63¸1.25) і перед збиранням покриті спеціальною пастою «герметик». Застосування прокладок не допускається, так як внаслідок їх неоднакової товщини і деформації при монтажі не будуть забезпечені посадки підшипників або підшипникових вузлів в корпус редуктора. З метою утворення з'єднання площину роз'єму оформляють фланцями (поясами) і бобишками, ширина яких повинна бути достатньою для розміщення болтів.

Корпуси мають ребра, що підвищують жорсткість редуктора, поліпшуючі теплообмін і що зменшують шум. Розташування ребер узгоджується з напрямом зусиль, що деформують корпус, а також з напрямом руху повітря, особливо при наявності примусового обдування. Бічні стінки корпусу мають спеціальні приливні гнізда, призначені для установки в них підшипникових вузлів.

Для забезпечення необхідної точності розточок під підшипникові вузли, обробку їх виготовляють в зборі корпусу з кришкою. При цьому площини роз'єму в корпусі і кришці повинні бути остаточно оброблені, стягнуті болтами і заштифтовані. Застосування двох (у відповідальних випадках трьох) конічних штифтів забезпечує точну фіксацію взаємного положення корпусу і кришки.

Передбачаються отвори для віджимних болтів.

Підшипникові болти для кріплення кришки до корпусу рекомендується розташовувати можливо ближче до розточок під підшипники на спеціальних приливах.

Для відведення нагрітого повітря і вирівнювання тиску всередині корпусу з атмосферним на спеціальному приливі в кришці встановлюється пробка-віддушина. При відсутності віддушини повітря з внутрішньої порожнини редуктора, нагріваючись за рахунок тепловиділення в зачепленні, буде цьому за собою масло, що буде створювати патьок масла на корпусі редуктора. Для усунення попадання всередину корпуси пилу і вологи під час засмоктування повітря всередину редуктора при вихолоненні останнього пробки-віддушини у великих редукторах забезпечуються спеціальним фільтром.

Для підйому і транспортування редуктора на його корпусі передбачаються приливні крюки, а для підйому тільки кришки редуктора рим-болти, що встановлюються в спеціальних приливах або провушини. Останнім в даний час віддають перевагу. Невеликі редуктори підіймаються за рим-болти або провушини.

У корпусі повинні бути передбачені також приливи для установки масловказівника, спускної пробки, фундаментних болтів. Всі вказані приливи, а також опорні поверхні під гайки і головки кріпильних болтів повинні бути механічно оброблені (Rz=40¸80).

Для огляду зачеплення і залиття масла в кришці корпусу робиться оглядовий люк з полегшеною кришкою.

Дляповного зливу масла під час його заміни дно корпусу повинно мати схил у бік зливної пробки (1/100¸1/50), а сама зливна пробка повинна бути розташована так, щоб забезпечити повний злив масла. Дно корпусу в районі пробки повинно мати спеціальне поглиблення для виходу мітчика при нарізанні різьблення пробки.

Розрахунок корпусу на міцність і жорсткість є складною задачею, тому співвідношення розмірів корпусів звичайно встановлюються досвідченим шляхом, причому, дані, накопичені в різних галузях машинобудування, можуть розрізнюватися між собою.