4.6 Конструирование червячного и зубчатых колёс

С целью экономии бронзы червячные колеса изготавливают составными: центр – из серого чугуна или стали, зубчатый венец – из бронзы. Конструкция червячного колеса и способ соединения венца с центром зависят от объема выпуска. При единичном и мелкосерийном производстве, когда годовой объем выпуска меньше 50 штук, и небольших размерах колес (d_aм2  400 мм) зубчатые венцы соединяют с центром посадкой с натягом (рис. 4.6). При постоянном направлении вращения червячного колеса на наружной поверхности центра предусматривают буртик, на который направляют осевую силу.

Размеры конструктивных элементов принимают по соотношениям:

(4.6.1)

(4.6.2)

(4.6.3)

(4.6.4)

(4.6.5)

(4.6.6)

(4.6.7)

(4.6.8)

Геометрические размеры червячного колеса определены ранее (подразд. 4.2).

Рисунок 4.6.1 – Червячное колесо

Для изготовления стальных зубчатых колёс, представленных на рисунке 4.6.1, рекомендуется применять кованные или штампованные заготовки, имеющие более высокие механические характеристики.

Для тихоходной передачи:

(4.6.9)

Шестерни (рисунок 4.6.2) изготавливаются как одно целое с валом, если расстояние от впадины зуба до шпоночного паза меньше 2,5m (рисунок 4.6.3).

Размеры шестерни определены ранее (подраздел 4.3.2).

Рисунок 4.6.2 – Стальная зубчатая шестерня

Рисунок 4.6.3 Параметры шестерни

На торцах зубчатого венца выполним фаски, мм:

(4.6.10)

Конструкцию кованных зубчатых колёс применяют при наружном диаметре менее 500 миллиметров (рисунок 4.6.4).

Диаметр ступицы, мм:

(4.6.11)

где - диаметр ступени вала, предназначенной для посадки колеса, мм.

Длина ступицы, мм:

(4.6.12)

Так как < , то =126мм.

Рисунок 4.6.4 – Кованное зубчатое колесо

Толщина обода колеса, мм:

(4.6.13)

Диаметр окружности, по которой располагаются центры отверстий, мм:

(4.6.14)

где (4.6.15)

Диаметр отверстий, мм:

Толщина диска, мм:

(4.6.16)

где - ширина венца колеса.

На торцах зубчатого венца, ступицы, углах обода выполним фаски f;

7. Конструирование корпуса редуктора

Для удобства монтажа деталей корпус обычно выполняют разъёмным (рисунок 4.7.1). Плоскость разъёма проходит через оси валов и делит корпус на основание (нижнюю часть) и крышку (верхнюю часть).

Рисунок 4.7.1 - Червячно-цилиндрический редуктор

Толщина стенки корпуса и крышки редуктора, мм:

(4.7.1)

где - межосевое расстояние тихоходной ступени, мм.

Толщина верхнего фланца основания корпуса редуктора, мм:

(4.7.2)

Толщина нижнего фланца основания корпуса редуктора, мм:

(4.7.3)

Толщина фланца крышки редуктора, мм:

(4.7.4)

Толщина рёбер жёсткости основания и крышки редуктора, мм:

(4.7.5)

Диаметр фундаментных болтов, мм:

(4.7.6)

Диаметр болтов у подшипников, мм:

(4.7.7)

Диаметр болтов, соединяющих основание корпуса с крышкой, мм:

(4.7.8)

Диаметр болтов, крепящих смотровую крышку, мм:

(4.7.9)

Расстояние от наружной поверхности стенки корпуса до осей болтов и ширины фланцев корпуса.

Болт М20.

Расстояние от наружной поверхности стенки корпуса до оси болта С₁=25 мм;

Ширина фланца корпуса К₁=48 мм.

Болт М14.

Расстояние от наружной поверхности стенки корпуса до оси болта С₂=19,5 мм;

Ширина фланца корпуса К₂=36 мм.

Болт М10.

Расстояние от наружной поверхности стенки корпуса до оси болта С₃=16 мм;

Ширина фланца корпуса К₃=28 мм.

Диаметры отверстий под болты примем на 1 миллиметр больше диаметров болтов.

Расположение оси отверстия для болта у подшипника определяется размером е, мм:

(4.7.10)

При конструировании крышки определяющим размером является диаметр отверстия в корпусе под подшипник. Толщина стенки крышки, диаметр и число винтов крепления крышки к корпусу в зависимости от диаметра D.

Расстояние от внешних очертаний червяка до днища редуктора должно быть не менее 4а, где а – расстояние между торцом ступицы колеса и стенкой редуктора.

Рисунок 4.7.2 – Некоторые размеры компоновочного чертежа