2. Служебной назначение изделия, принцип работы. Редуктор червячный.

Червячный редуктор - механизм для уменьшения угловой скорости при передаче вращения от электродвигателя машине. Червячные передачи применяются, когда оси валов перекрещиваются, как правило, под углом 90. Одним из достоинств червячной передачи является возможность получения большого передаточного числа (от единицы до нескольких сотен) при компактной конструкции.

В данном редукторе вращение от электродвигателя передается на вал червяка, а с него - через составное червячное колесо на вал. Червячное колесо на валу крепится шпонкой.

Опорами одного вала червяка служат подшипники качения. Опорами другого вала служат подшипники скольжения, которые смазываются через масленки. Штифт, запрессованный в корпус, предохраняет втулку от проворачивания.

Масло для смазки червячного зацепления заливается в корпус через отверстие, закрываемое крышкой. Спускается масло через отверстие, закрываемое пробкой. Для улучшения теплоотдачи на корпусе редуктора сделаны ребра.

3. Размерные цепи

Точности размера каждого из элементов детали (вала или отвер­стия) не зависят друг от друга, если их рассматривать отдельно. Но стоит соединить две детали для образования сопряжения, как воз­никает зависимость значений параметров сопряжения (зазоров и на­тягов) от размеров элементов соединяемых деталей (вала и отвер­стия) и их точности. Для нормальной работы машины или другого изделия необходимо, чтобы составляющие их детали и поверхности последних занимали одна относительно другой определенное, соответствую­щее служебному назначению положение. При расчете точности относительного положения деталей и их поверхностей учитывают взаимосвязь многих размеров деталей в изделии.

Таким образом, когда рассматривают совокупность размеров де­тали или сборочной единицы, то следует связать между собой разме­ры отдельных деталей или размеры отдельных элементов детали и решать вопрос о совместном нормировании точностных требований к ним.

Взаимосвязь размеров элементов детали или отдельных деталей, вхо­дящих в конструкцию узла или всего механизма, составляет размерную цепь. По ГОСТ 16319-70, который устанавливает термины и определе­ния на размерные цепи.:

Размерной цепью - называют совокупность взаимосвязанных размеров (звеньев), образующих замкнутый контур и опреде­ляющих точность взаимного рас­положения осей и поверхностей одной детали (подетальная размерная цепь) или нескольких деталей в узле или механизме (сборочная размерная цепь). Замкнутость размерного контура — необходимое условие для составления и анализа размерной цепи. Однако на рабочем чертеже размеры следует проставлять в виде незамкнутой цепи; не проставляется размер замыкаю­щего звена, так как для обработки он не требуется.

В зависимости от разных классификационных признаков можно ука­зать несколько видов размерных цепей:

- по назначению — конструкторские, технологические и измеритель­ные.;

Надо иметь в виду, что любая конструкция представляет собой замк­нутую размерную цепь. При обработке любой детали имеет место тех­нологическая размерная цепь, где замыкающим звеном является размер обрабатываемого элемента детали. При измерениях средство измерения вместе со вспомогательными элементами образуют измерительную раз­мерную цепь, где замыкающим звеном является размер измеряемого элемента детали..

- по расположению звеньев — размерные цепи плоские и пространст­венные, линейные и угловые.

По взаимному расположению размеров размерные цепи делят на линейные, плоские и пространственные.

Размерная цепь назы­вается линейной, если все ее размеры номинально параллельны один другому и, следовательно, могут проектироваться без изме­нения их величины на две или несколько параллельных линий.

Размерная цепь называется плоской, если все или часть ее размеров непараллельны, но лежат в одной или нескольких парал­лельных плоскостях.

Пространственной называют размерную цепь, все или часть размеров которой непараллельны один дру­гому и лежат в непараллельных плоскостях. Размерные цепи, звеньями которых являются угловые размеры, называют угловыми размерными цепями.

Размеры (звенья), из которых со­стоит размерная цепь, делятся на составляющие и один замыкающий.

За­мыкающим звеном называют размер, который получается последним в процессе обработки детали или сборки узла машины. Замыкающее звено иногда обоз­начают на чертеже размером со звездочкой, а в технических условиях текстом указывают, что этот размер дан для справки. Его величина и точность зависят от величины и точности всех остальных размеров цепи, называемых составляющими. Звено сборочной размерной цепи, которое определяет функционирование механизма, называется исходным (функ­циональным) размером (зазор, натяг, величина перемещения детали и т. п.). Исходя из предельных значений этого размера, рассчитывают допуски и отклонения всех остальных размеров цепи. В процессе сборки исходный размер, как правило, стано­вится замыкающим. В подетальной размерной цепи размер, ис­ходя из точности которого, определяется степень точности осталь­ных размеров, также называется исходным.

Замыкающее звено может быть положительным, отрицательным или равным нулю. Замыкающий размер в трехзвенной цепи зависит от размера, называемого увеличивающим, и размера, называемого уменьшающим.

Увеличивающим звеном размерной цепи называется звено, с уве­личением которого размер замыкающего звена тоже увеличивается.

Уменьшающим звеном размерной цепи называется звено, с уве­личением которого замыкающее звено уменьшается.

Решение размерной цепи заключается, прежде всего, в обеспечении точности замыкающего звена, т.е. необходимо так нормировать точность составляющих звеньев и замыкающего звена, чтобы объекты, которые образуют размерную цепь в виде элементов отдельной детали или деталей узла или другой сборочной единицы, выполняли свое слу­жебное и функциональное назначение.

Обеспечение точности размерной цепи заключается в нормировании точности, т.е. указании предельных значений размеров всех звеньев цепи применительно к требованиям конструкции или тех­нологического процесса.

В данном редукторе присутствуют 3 основные размерные цепи, расчет которых необходим для возможности нормальной работы передачи.

1. Точность расстояния между осями червяка и червячного колеса

2. Точность совпадения средней плоскости червячного колеса с осью вращения червяка.

3. Точность угла между осями вращения червяка и червячного колеса.

Цепь А определяет межосевое расстояние червяка с колесом, которое является замыкающим звеном.

В соответствии со стандартом ГОСТ 3674-81 для червячной передачи 8 степени точности параметр ±f_ar=(±0,09) для a_w=130мм.

Звенья цепи:

А_∑ - межосевое расстояние в передаче;

А₁ – смещение оси в результате зазора между внутренним кольцом левого подшипника и ступенью вала;

А₂ - биение левого подшипника;

А₃ – смещение оси в результате зазора между наружным кольцом левого подшипника и стаканом;

А₄- смещение оси в результате зазора между стаканом и расточкой в корпусе;

А₅ – смещение оси в результате зазора между внутренним кольцом правого подшипника и ступенью вала;

А₆ – зазор и биение в правом подшипнике;

А₇ – смещение оси в результате зазора между наружным кольцом правого подшипника и расточкой в корпусе;

А₈ – расстояние между осями расточек в корпусе;

А₉ - смещение оси в результате зазора между подшипником скольжения и валом.

Схема размерной цепи

А9

А1 А2 А3 А4 А5 А6 А7

Решим данную размерную цепь:

Используем метод неполной взаимозаменяемости (вероятностный метод):

АΔ=130±0,09мм

Пересчитаем величину допуска на расстояние между серединами подшипников L=230.

δ_Σ=(0.09*230)/130=0,159/230 мм/мм.

δ₁=S_max= 0мм, так как посадка с натягом

δ₂= 0,020мм – радиальное биение подшипника

δ₃= S_max=0,050 мм

δ₄=S_max=0 мм, так как посадка с натягом

δ₅=S_max=0 мм, так как посадка с натягом

δ₆ складывается из радиального зазора в подшипнике и радиального биения.

δ₆=0,023+0,020=0,043 мм

δ₇= S_max=0,050 мм

δ₉= S_max=0,014 мм

Ошибка звена δ₄ носит скалярный характер, примем для него К₄=1,2.

Ошибки остальных звеньев имеют векторный характер примем К²_xi=0.6.

Так как в данной цепи неизвестным является только допуск на размер А₈, то определим его из уравнения:

δ₈=

δ₈=0,14154/230 мм/мм.

А₈=130±0,08 мм.

Данное значение соответствует таблице стандартных допусков, с межосевым расстоянием от 120 до 180 и 8 квалитетом.

Цепь Б определяет точность совпадения плоскости червячного колеса с осью вращения червяка.

Составляющими звеньями размерной цепи Б являются:

Б1 – расстояния от оси до червячного колеса (половина ширины колеса);

Б2 - ширина кольца, которая должна рассчитываться;

Б3 – ширина уха втулки;

Б4 – расстояние от оси до расточки в корпусе под втулку;

Б5 и Б6 – смещение и поворот оси вала червячного колеса вследствие радиального биения соответственно левого и правого подшипника;

Б∆ - отклонение между плоскостью червячного колеса и оси вращения червяка.

Цепь В определяет допускаемые предельные отклонения прямого угла между осями червяка и червячного колеса

Составными звеньями размерной цепи В являются:

В1 и В2 - смещение и поворот оси вала червячного колеса вследствие радиального биения соответственно левого и правого подшипника;

В3 - отклонения от прямого угла между осями отверстий в корпусе;

В4 и В5 -смешение и поворот оси червяка вследствие радиального биения соответственно левого и правого подшипника.

Схема размерной цепи

Также в данном редукторе присутствуют еще размерные цепи, которые не связаны с точностью передачи, но их расчет обеспечивает нормальную работу подшипников качения.