51

Лабораторний практикум. Виконання креслень редуктора до курсового проекту «Деталі машин»

Склав викладач к.т.н. П.С. Носов. по матеріалам Кидрука М.И. КОМПАС-3D V10 на 100%.

Лабораторная работа № 9 Тема: Создание сборочного чертежа одноступенчатого цилиндрического редуктора. Создание зубчатого зацеления колеса и шестерни. Теретическая часть

Для начала несколько слов о том, что мы будем чертить. Редуктор – это машиностроительный механизм, предназначенный для согласования рабочих параметров электродвигателя и рабочего органа машины (насоса, конвейера, лебедки и т. п.). Рабочие параметры – это вращательный момент и частота вращения вала. В редукторе, как правило, идет понижение частоты вращения и, соответственно, повышение величины передаваемого момента (в противном случае это уже будет не редуктор, а мультипликатор). Необходимость согласования параметров возникла из-за того, что асинхронные электродвигатели имеют строго определенную частоту вращения и выдаваемую мощность, а на входном валу рабочего агрегата силовые параметры определяются требованиями пользователей (например, количество воды, подаваемой насосом, задает частоту вращения его вала) или условиями работы агрегата (например, скоростью подъема груза). По этой причине параметры двигателя почти никогда не совпадают с теми, которые необходимы в реальном производстве. Трансформация рабочих параметров осуществляется при помощи механических передач зацепления. В редукторах используются преимущественно зубчатые цилиндрические, зубчатые конические или червячные механические передачи. Возможно комбинирование нескольких передач (одного или разных типов) в одном редукторе, например редуктор цилиндрическо-червячный или коническо-цилиндрический. Если в редукторе идет понижение силовых параметров с применением одной механической передачи, то он называется одноступенчатым (рис. 2.79), если с использованием двух последовательно размещенных передач – двухступенчатым, если трех – трехступенчатым.

Рис. 2.79. Одноступенчатый цилиндрический шевронный редуктор (корпус в разрезе)

Исходные данные

Допустим, нужно спроектировать редуктор исходя из таких данных:

• тип редуктора – цилиндрический одноступенчатый косозубый;

• вращающий момент на рабочем валу машины (на выходном валу редуктора) – 1200 Н·м;

• необходимая частота вращения вала – 15 рад/с;

• режим загруженности агрегата – средний.

Дополнительные данные, которые были учтены во время проектирования (согласно рекомендациям стандартов или другой технической литературы), включают:

• коэффициент полезного действия цилиндрического косозубого зацепления – 0,97;

• передаточное число редуктора u – 3, 55;

• коэффициент ширины зубчатого венца ψ_ba – 0,6;

• число зубьев шестерни z_ш– 20 шт.;

• угол наклона линии зуба β – 15°;

• материал шестерни – сталь 40, нормализация;

• материал колеса – сталь 50, нормализация.

В результате проектных расчетов были получены такие характеристики проектируемого агрегата:

• вращающий момент на входном (ведущем) валу редуктора – 352 Н·м;

• угловая скорость ведущего вала – 53, 25 рад/с;

• число зубьев колеса z_к– 71 шт.;

• стандартный нормальный модуль зубьев m – 5, 5 мм;

• межосевое расстояние передачи a_ω – 259 мм;

• делительный диаметр колеса d_к– 404 мм;

• делительный диаметр шестерни d_ш– 104 мм;

• ширина колеса b_к– 155 мм.

Все параметры, вычисленные при проектировании, подтверждены проверочными расчетами.

Результат расчета валов дал следующие значения (рис. 2.80):

• размеры ведущего вала: d₁₁= 45 мм,d₁₂= 50 мм,d₁₃= 55 мм,d₁₄= 63 мм иd₁₅= 71 мм;

• размеры ведомого вала: d₂₁= 71 мм,d₂₂= 75 мм,d₂₃= 80 мм,d₂₄= 85 мм иd₂₅= 90 мм.

Рис. 2.80. Схема вала редуктора

В принятых индексах диаметров вала первая цифра означает номер вала (1 – ведущий, 2 – ведомый), а вторая – номер участка вала, что отвечает схеме на рис. 2.80 (1 – участок под шкив или колесо, 2 – переходной участок, 3 – диаметр вала под подшипники, 4 – посадочный участок под колесо или шестерню, 5 – диаметр упорного буртика).

Значения диаметров всех участков обоих валов приведены к стандартному ряду Ra40.

Этих данных достаточно для того, чтобы начать построение. В процессе выполнения чертежа отдельные геометрические и компоновочные характеристики будут уточняться, а затем воплощаться на чертеже.