Определение типа подшипника

Отношение сил в зацеплении Fa/Fr	Тип подшипника
до 0.3	шариковый радиальный (приложение 1, табл.1)
св. 0.3 до 0.7	шариковый радиально-упорный (приложение 1, табл. 2)
св. 0.7	роликовый радиально упорный (приложение 1, табл. 3)

Примечание. 1. Предварительно принимаются подшипники средней серии.

2. Для радиально упорных подшипников принимать меньший угол (α) для меньшего отношения. 3. В червячных передачах при расстоянии между опорами червяка L > 3d_f (диаметр впадин червяка)рекомендуется одну опору выполнять фиксирующей с установкой радиально-упорных подшипников, а вторую «плавающей» с установкой радиального шарикового или роликового подшипника.

Для предварительно выбранного подшипника находят условное обозначение, диаметр наружного кольца, ширину, динамическую и статическую грузоподъемность выбранного подшипника.

9.3. Расчет и конструирование основных элементов редуктора

Корпус редуктора (рис. 9.2) предназначен для размещения в нем деталей передачи, обеспечения смазки, восприятия усилий, возникающих при работе, а также для предохранения деталей от повреждений и загрязнений.

Наиболее распространенным материалом для литых корпусов является серый чугун (например, СЧ15). Реже применяются стальные сваренные либо литые корпуса (в основном при высоких динамических нагрузках).

Редукторы общего назначения для удобства сборки и разборки конструируют разъемными. Плоскость разъема проходит, как правило, через оси валов параллельно плоскости основания. В этом случае каждый вал редуктора со всеми расположенными на нем деталей

Рис. 9.2. Корпус редуктора

представляет собой самостоятельную сборочную единицу, которую собирают и контролируют заранее независимо от других валов и затем монтируют в корпусе.

Косой разъем (непараллельный плоскости основания) выполняют при большой разнице диаметров колес различных ступеней для снижения габаритов и массы корпуса и улучшения условий смазки путем погружения колес всех ступеней в масляную ванну.

Корпус редуктора должен быть достаточно прочным и жестким, так как его деформации могут вызвать перекос валов и нарушить зацепление зубчатых колес, что может привести к повышенному износу и даже поломке зубьев. Увеличение жесткости достигается ребрами к приливам (бобышкам) под подшипники. Дно корпуса выполняют наклонным (1⁰−2⁰) в сторону сливного отверстия.

В крышке корпуса для заливки масла, контроля сборки и осмотра редуктора при эксплуатации предусматривают смотровое окно. Оно располагается в местах, удобных для осмотра зацепления. Размеры окна должны обеспечивать хороший обзор зацепления. Форма отверстия может быть прямоугольной, круглой или овальной. Смотровое окно закрывают крышкой с отдушиной (рис. 9.3).

Рис.9.3. Крышки смотровых отверстий

Таблица 9.3

Ориентировочные размеры крышек смотровых отверстий, мм

А	А1	А2	А3	В	В1	В2	d4	Z4
150	175	100	-	125	100	75	М6	4
200	175	150	-	150	125	100	М6	4
260	230	200	130	210	180	150	М8	6

Для подъема и транспортировки крышки, основания корпуса и собранного редуктора предусматривают крючья (рис. 9.4 б), проушины (рис.9.4 а, в, г) или рым-болты (рис. 9.5, табл. 9.4).

Рис. 9.4. Элементы корпуса для подъема и транспортировки редуктора

Рис. 9.5. Рым-болты

Таблица 9.4

Размеры рым-болтов, мм

d	M8	M10	M12	M16	M20	M24	M30	M36	M42	M48
d1	36	45	54	63	72	90	108	126	144	162
d2	20	25	30	35	40	50	60	70	80	90
d3	8	10	12	14	16	20	24	28	32	38
d4	20	25	30	36	40	50	63	75	85	95
h	12	16	18	20	24	29	37	43	50	52
h1	6	8	10	12	14	16	18	22	25	30
b	10	12	14	16	19	24	28	32	38	42
L	18	21	25	32	38	45	55	63	72	82
L1	12	15	19	25	29	35	44	51	58	68
d5	13	15	17	22	28	32	38	45	52	60
h2	5	6	6	7	9	10	11	12	14	17
L2 min	19	22	26	33	39	47	57	65	74	84
Q1	120	200	300	550	850	1250	2000	3000	4000	5000
Q2	160	250	350	500	650	1000	1400	2000	2600	3300

Примечание. Q₁ – грузоподъемность на один рым-болт, кН; Q₂ - грузоподъемность на два рым-болта, кН.

Масса редуктора определяется по формуле:

• цилиндрического и конического ,

• червячного

где φ – коэффициент заполнения, определяемый по формуле

• цилиндрического

• конического

• червячного

a_w – межосевое расстояния a_w, мм; R_e – внешнее конусное расстояние, мм; d₂ – делительный диаметр червячного колеса, мм;

ρ – плотность чугуна, ρ=7300 кг/м³;

V – условный объем редуктора определяемый по формуле

,

L, B, H – длина, ширина и высота редуктора, мм;

d₁ – делительный диаметр червяка, мм.

Взаимное положение основания корпуса и крышки фиксируют двумя коническими штифтами, которые устанавливают до расточки отверстий под подшипники. Эти штифты точно фиксируют относительное положение деталей корпуса при чистовой расточке отверстий под наружное кольцо подшипника или стакана и последующих сборках.

В нижней части основания корпуса предусматривают маслосливное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой и отверстие для установки маслоуказателя (разновидности и размеры отверстий, а также пробок и маслоуказателей см. в п. 13)

Габариты и форма редуктора определяется числом и размерами зубчатых колес, заключенных в корпус, положением плоскости разъема и расположением валов.

Размеры элементов корпуса из чугунного литья определяют по соотношениям приведенных в табл. 9.5 и на рис. 9.2

Таблица 9.5

Основные соотношения размеров элементов корпуса редуктора

Наименование элементов корпуса	Обозначение	Ориентировочные соотношения (размеры, мм)
1. Толщина стенок редуктора:	δ; δ1	Во всех случаях δ и δ1 >=7 мм
одноступенчатого цилиндрического		δ = 0, 025aw+1; δ1 = 0,02aw+1, где aw− межосевое расстояние
одноступенчатого конического		δ = 0, 05Re+1; δ1 = 0,04Re+1, где Re− внешнее конусное расстояние

Продолжение табл. 9.3.

Наименование элементов корпуса	Обозначение	Ориентировочные соотношения (размеры, мм)
одноступенчатого червячного		δ = 0, 04aw+2; δ1 = 0,032aw+2;
двухступенчатого		δ = 0,025awт+3, awт − межосевое расстояние тихоходной ступени
2. Глубина корпуса редуктора (ориентировочно):	Н	Глубина корпуса должна обеспечивать необходимый объем заливаемого масла V=(0,4−0,8) л/кВт (картерная смазка)
для одноступенчатого		Н = aw
для многоступенчатого		Н = awт
для червячного с нижним расположением червяка
для червячного с верхним расположением червяка
3. Размеры сопряжений		Толщина стенок, мм
		8-15	15-20	20-25
расстояние от стенки	X	2-3	4	5
расстояние от фланца	Y	15	20	25
радиус закругления	R	5	5	5
высота просвета	h	4	6	8
4. Диаметры болтов:		Полученные значения диаметров округлить до ближайших стандартных
фундаментных	dф	dф= 0,036aw + 12, мм dф= 0,072Re + 12, мм
соединяющих крышку корпуса с основанием редуктора:
а) у подшипников	d1	d1= 0,75 dф
б) прочих	d2	d2= (0,5−0.6) dф
крепящих крышку подшипников с корпусом	d3	d3= (0,4−0.5) dф

Продолжение табл. 9.3.

Наименование элементов корпуса	Обозначение	Ориентировочные соотношения (размеры, мм)
крепящих смотровую крышку	d4	d4= (0,3−0.4) dф
5. Количество фундаментных болтов	nФ	; но не менее 4 M и N − размеры основания корпуса (определяют при эскизной компоновке редуктора)
6. Размеры элементов фланцев:		Диаметр болта
		М8	М10		М12	М16	М20		М24
ширина фланца	Кi	24	28		33	39	48		54
расстояние от оси болта до стенки	Ci	13	15		18	21	25		27
диаметр отверстия под болт	do	9	11		13	17	22		26
диаметр планировки	Do	17	20		26	32	38		45
радиус закругления	R	3	3		4	5	5		8
7. Размеры элементов подшипниковых гнезд.
Диаметр расточки Диаметр оси установки болтов Наружный диаметр фланца	D D1 D2	Принимают равным наружному диаметру подшипника или стакана См. табл. 12.1
Длина гнезда подшипника		lп=δ+К1+(3–5 мм);
		Диаметр расточки D мм
		47-62		68-80		85-100		100-140
Количество болтов для крепления крышки подшипника	n3	4		4		6		6
Диаметр болтов	d3	М8		М10		М10		М12
Глубина завинчивания	l	12		15		15		18
Глубина нарезания резьбы	l1	20		24		24		30
Глубина сверления	l2	24		28		28		34