2.3 Предварительный расчет валов червячного редуктора
Определим минимально допустимый диаметр d вала, исходя из расчета на кручение по формуле:
,мм,
где Т - вращающий момент на расчетном валу, Н·м; [τK] — допускаемое напряжение при кручении [τK] = 20 МПа).
Ведущий вал червячного редуктора:
=
22,7 мм.
Принимаем значения характерных диаметров вала:
- выходной конец - 24 мм;
- шейка для установки уплотнения, изолирующего подшипник от внешней среды - 26 мм;
- шейки для крепления вала в подшипниках – 30 мм;
- шейка для закрепления червяка – 32 мм;
- распорный буртик для осевой фиксации червяка – 38 мм.
Схема ведущего вала
В
едомый
вал червячного
редуктора:
=
63 мм.
Принимаем значения характерных диаметров вала:
- выходной конец - 63 мм;
- шейка для установки уплотнения, изолирующего подшипник от внешней среды - 65 мм;
- шейки для крепления вала в подшипниках – 70 мм;
- шейка для закрепления червячного колеса – 73 мм;
- распорный буртик для осевой фиксации червяка – 80 мм.
С
хема
ведомого вала
2.4 Расчет червячных пар
Ранее были определены геометрические характеристики червяка и червячного колеса на конкретном примере.
Диаметры делительных окружностей:
- червяка
мм
;
- червячного колеса
мм.
Диаметры окружностей выступов:
червяка
мм;
колеса
мм.
Диаметры окружностей впадин:
червяка
мм;
колеса
мм.
Ширина обода червячного колеса:
мм.
Длина нарезанной части червяка:
при
=
(12,5+0,09*52,8)*8 = 113,34
Имея эти данные представляется возможным определить конструктивные исполнения червяка и червячного колеса.
И
сполнение
червяка заодно с валом
Вначале определим
параметр
,
где
- диаметр шейки вала для установки
червяка. В таблице приведены выражения
для определения параметра
.
Если параметр
равен или больше
,
червяк следует изготавливать заодно с
валом.
Так как параметр больше , червяк следует изготавливать заодно с валом.
m |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
|
4,0m |
3,8m |
3,5m |
3,3m |
3,0m |
2,8m |
2,5m |
Конструкция
в виде сборочного соединения венца и
диска по посадке. Толщина диска равна
ширине венца, отверстия в диске
отсутствуют. Условие реализации: аw
= 80…150мм;
Конструктивное исполнение червячного колеса
Определим остальные геометрические параметры червячной пары:
наибольший диаметр
червячного колеса:
,
мм;
,
мм;
диаметр ступицы червячного колеса: dст = (1,7÷1,9)·dвк , мм,
dст = 1,8*73 = 5131,4, мм,
где dвк - диаметр шейки вала для установки червячного колеса.
Длина ступицы червячного колеса ℓст = (1,4 ÷1,8) )·dвк , мм,
ℓст = 1,6*73= 116,8 , мм,
2.5 Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора
Толщина стенки корпуса.
Для редукторов
червячных одноступенчатых
.
,
Минимальная толщина
стенки
.
Толщина
стенки крышки
.
Минимальная толщина
стенки крышки
.
Диаметры болтов, соединяющих:
редуктор с рамой
(фундаментом)
=
2*12 = 24 мм;
корпус с крышкой
у бобышек подшипников
= 1,5*12 = 18 мм;
корпус с крышкой
по периметру соединения
=
1* 12 = 12 мм.
Расстояние между
осями болтов диаметра
:
=
13,5*12 = 162 мм.
Ширина фланцев:
фундаментного
(нижнего пояса)
=
12 + 4 + 56 = 72 мм;
корпуса и крышки в плоскости контакта (верхнего пояса):
- у подшипников
=
12 + 4 + 48 = 64 мм;
- по периметру
= 12 + 4 + 32 = 48 мм.
Параметр
зависит от толщины стенки корпуса
:
, мм |
8…10 |
10…15 |
15…20 |
, мм |
2…3 |
3…5 |
4…5 |
Параметр k
зависит от диаметра
болта или винта, устанавливаемого в
соответствующий фланец:
|
М6 |
М8 |
М10 |
М12 |
М16 |
М20 |
М24 |
М30 |
М36 |
М42 |
М48 |
k для болтов |
20 |
24 |
28 |
32 |
40 |
48 |
56 |
68 |
80 |
92 |
104 |
k для винтов |
15 |
19 |
23 |
27 |
35 |
43 |
51 |
- |
- |
- |
- |
Толщина фланцев:
фундаментного
(нижнего пояса)
=
2,3 * 12 = 27,6 мм;
корпуса (в соединении
с крышкой)
= 1,5*12 = 18 мм;
крышки (в соединении
с корпусом)
=
1,35*12 = 16,7 мм.