Министерство образования Российской Федерации

Орский гуманитарно-технологический институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

кафедра общепрофессиональных дисциплин

Методические указания по конструированию элементов передач (зубчатых, червячных колес и червяков) и элементов корпуса редуктора

для студентов специальностей 120100, 150200, 120800,

180400, 100400, 101600

г.Орск—2004г

ББК-34.44

Б 332

УДК 621.81

Методические указания по конструированию элементов передач (зубчатых, червячных колес и червяков) и элементов корпуса редуктора для студентов специальностей 120100, 150200, 120800, 180400, 100400, 101600

Составители: Г.С. Баширова, Е.В. Баширова, Д.В. Анненков

 Издательство Орского Гуманитарно-Технологического Института, 2004

Конструирование элементов передач (зубчатых, червячных колес и червяков) и элементов корпуса редуктора

1 Конструирование элементов передач

Основные параметры зубчатых и червячных колес и червяков (диаметры, ширина, модуль, число зубьев и пр.) определены при расчете передачи.

1.1 Конструкция цилиндрических зубчатых колес

Форма зубчатых колес в большинстве случаев зависит от способа получения заготовки, а способ получения заготовки выбирают с учетом материала, размеров колес, а так же масштаба их производства. Зубчатые колеса выполняют преимущественно из стали реже из чугуна, или пластмассы. Заготовку получают ковкой, штамповкой, литьем, сваркой или из круглого проката.

а) б) в) г) д) .

рис.1. Конструкции цилиндрических зубчатых колес

В индивидуальном и мелкосерийном производстве колеса малых диаметров d_a150мм (d_a – диаметр вершин) вытачивают из круглого проката (рис.1.а).

При d_a=150…600мм заготовку получают свободной ковкой в виде круглых болванок. У таких колес обрабатывают все поверхности. На торцах предусматривают выточки (рис.1.б).

Иногда в целях уменьшения массы при больших диаметрах d_a=250…600мм глубину выточек по торцам увеличивают. Образуется колесо с диском (рис.1.в). Иногда в дисках выполняют 4…6 отверстий. Эти отверстия используют при транспортировке, и обработке колес, а при больших диаметрах и для уменьшения массы (рис.1. г, д).

При d_a>600мм заготовку получают сваркой.

В среднем, крупносерийном и массовом производствах заготовку небольших и средних размеров получают штамповкой, а больших – литьем, а также находят применение сборные конструкции, в которых зубчатый венец закрепляется на ступице болтами или с использованием посадки с гарантированным натягом.

При диаметре шестерни близком к диаметру вала ее изготавливают заодно с валом (вал – шестерня). В зависимости от соотношения диаметров шестерни и вала зубья нарезают на выступающем венце (рис.2.а), либо углубляют в тело вала частично (рис.2.б) или полностью (рис.2.в).

рис.2. Вал – шестерня

рис.3. Основные элементы цилиндрического колеса

Основными элементами колеса являются: обод (или зубчатый венец), диск и ступица (рис.3).

Обод – воспринимает нагрузку от зубьев и должен быть достаточно прочным. В тоже время он должен быть податливым, чтобы способствовать равномерному распределению нагрузки на длине зуба.

Толщина обода:

S=(2,5…4)_*m,

где m – модуль зацепления (для прямозубых передач это окружной модуль m, для косозубых – модуль нормальный m_n).

Ступица – служит для соединения колеса с валом, в конструкциях зубчатых колес длину ступицы выбирают в широких пределах:

l_ст=(0,7…1,8)_*d_к,

где d_к – диаметр вала под колесом.

Предпочтительна l_ст равная ширине зубчатого венца. Увеличение длины ступицы повышает точность центровки и устойчивость колеса на валу. В то же время длинные ступицы увеличивают габариты, массу и усложняют производство.

Диаметр ступицы:

d_ст=(1,5…1,7)_*d_к

Ступица может быть расположена симметрично (рис.1.г) или несимметрично (рис.1.д) относительно обода.

Диск – соединяет обод и ступицу.

Толщина диска:

с=(0,2…0,3)_*b,

где b – ширина зубчатого венца колеса.

По торцам колес зубчатого венца выполняют фаски:

f=0,5_*m

По торцам ступицы размеры фаски принимать по таблице 1:

Таблица 1

d, мм	18..30	30…50	50…80	80…120
f, мм	2	2,5	3	4

Для штампованных колес следует принимать:

штамповочный радиус:

R=(2…4)_*m

штамповочные уклоны:

7⁰.

1.2 Конструкция конических зубчатых колес

Конические колеса обычно изготавливают кованными или штампованными. Также как и у цилиндрических колес основными элементами конического колеса являются: обод (или зубчатый венец), диск и ступица (рис.4), назначение которых описывается выше.

рис.4. Основные элементы конического колеса

Толщина обода:

S=(2,5…4)_*m_e

=(2,5…4)_*m_e,

где m_e – внешний окружной модуль.

Толщина диска:

с=(0,1…0,17)_*b.

Диаметр ступицы:

d_ст=(1,5…1,7)_*d_к

Длина ступицы:

l_ст=(0,7…1,8)_*d_к

Фаска по торцу колеса:

f=0,5_*m_e

Фаска по торцу ступицы (табл.1).

Для штампованных колес:

штамповочный радиус:

R=(2…4)_*m_e

штамповочные уклоны:

7⁰.

1.3 Конструкция червяков и червячных колес

Червяки чаще всего выполняют заодно с валом. Заготовкой служит прокат или поковка. Витки червяка могут быть нарезаны на токарном станке, если d_вd_f1 (рис.5.а) или получены фрезерованием, если d_в>d_f1 (рис.5.б). Концы витков на выходе и входе получают тонкими и острыми, поэтому их срезают до толщины 0,25_*m и притупляют.

рис.5. Конструкция червяка

Червячные колеса (рис.6) обычно делают составными: центр – из серого чугуна (реже стали), а зубчатый венец – из антифрикционного материала – бронза.

При единичном и мелкосерийном производстве венец насаживают на центр с гарантированным натягом, усиленной резьбовыми цилиндрическими шпонками (винты).

Посадочную поверхность выполняют с буртиком или без буртика. Буртик предназначен для того, чтобы фиксировать относительное положение детали при запрессовке, но в тоже время буртик уменьшает посадочную поверхность, усложняет конструкцию и технологию. По этим причинам конструкции колес без буртика предпочтительнее.

рис.6. Конструкция червячного колеса

Толщина обода:

S=2_*m

S₀=1,3_*S

Толщина диска:

с=(0,2…0,3)_*b₂.

Диаметр ступицы:

d_ст=(1,5…1,7)_*d_к

Длина ступицы:

l_ст=(0,7…1,8)_*d_к

Размеры буртика:

h=0,15_*b₂

t=0,8_*h

Фаска по торцу колеса:

f=0,5_*m

Фаска по торцу ступицы (табл.1).

Штамповочный радиус:

R10

Штамповочные уклоны:

7⁰.

1.4 Последовательность конструирования

1. Способ получения заготовки для шестерни и колеса, или червяка и червячного колеса

2. Основных параметры зубчатых колес (диаметры, ширина, модуль, число зубьев и пр.) которые были определены при расчете передачи.

3. Расчет элементов передачи (толщина обода, толщина диска, диаметр ступицы, длина ступицы и т.д.).

4. Выполнение эскиза цилиндрического колеса (рис.3), или конического колеса (рис.4), или червяка (рис.5) и червячного колеса (рис.6) в зависимости от вида передачи.

1.4.1 Пример конструирования шестерни и колеса цилиндрической косозубой передачи (рис.3)

1.4.1.1 Шестерня: заготовка – прокат, выполнена заодно с валом.

Ее параметры:

d₁=64,6153мм

d_w1=64,6153мм

d_a1=70,6153мм

d_f1=57,1153мм

z₁=21

m_n=3мм

b₁=55мм

=12,8386⁰

1.4.1.2 Колесо: заготовка – поковка (свободная ковка), выполнено насадным.

Его параметры:

d₂=255,3847мм

d_w2=255,3847мм

d_a2=261,3847мм

d_f2=247,8847мм

z₂=83

m_n=3мм

b₂=50мм

=12,8386⁰

Толщина обода:

S=(2,5…4)_*m_n=(2,5…4)_*3=(7,5…12)мм

принимаем: S=12мм

Толщина диска:

с=(0,2…0,3)_*b=(0,2…0,3)_*50=(10…15)мм

принимаем: с=14мм

Диаметр ступицы:

d_ст=(1,5…1,7)_*d_к=(1,5…1,7)_*70=(105…119)мм

принимаем: d_ст=105мм

Длина ступицы:

l_ст=(0,7…1,8)_*d_к=(0,7…1,8)_*70=(49…126)мм

принимаем: l_ст=50мм

Размеры фасок:

по торцам колес: f=0,5_*m_n=0,5_*3=1,5мм

по торцам ступицы: f=4мм

1.4.2 Пример конструирования шестерни и колеса конической прямозубой передачи (рис.4)

1.4.2.1. Шестерня: заготовка – прокат, выполнена заодно с валом.

Ее параметры:

d_e1=58мм

d_ae1=62,994мм

d_fe1=54,46мм

d_m1=49,88мм

z₁=29

m_e=2мм

m_m=1,72мм

R_e=94,42мм

R_m=81,42мм

х_е1=0,31

₁=17,613⁰

b=26мм

1.4.2.2 Колесо: заготовка – поковка (свободная ковка), выполнено насадным.

Его параметры:

d_e2=182мм

d_ae2=182,832мм

d_fe2=180,12мм

d_m2=156,52мм

z₂=91

m_e=2мм

m_m=1,72мм

R_e=94,42мм

R_m=81,42мм

х_е2=–0,31

₂=72,387⁰

b=26мм

Толщина обода:

=(2,5…4)_*m_e=(2,5…4)_*2=(5…8)мм

принимаем =6мм

Толщина диска:

с=(0,1…0,17)_*b=(0,1…0,17)_*26=(2,6…4,42)мм

принимаем с=4мм

Диаметр ступицы:

d_ст=(1,5…1,7)_*d_к2=(1,5…1,7)_*40=(60,68…68)мм принимаем d_ст=60мм

Длина ступицы:

l_ст=(0,7…1,8)_*d_в=(0,7…1,8)_*40=(28,72…72)мм

принимаем l_ст=50мм

Размеры фасок:

по торцам колес: f=0,5_*m_е=0,5_*2=1мм, принимаем f=1мм

по торцам ступицы: f=2,5мм

1.4.3 Пример конструирования червяка и червячного колеса червячной передачи (рис.5, 6)

1.4.3.1. Червяк: заготовка – прокат, выполнен заодно с валом.

Его параметры:

d₁=100мм

d_w1=100мм

d_a1=120мм

d_f1=76мм

z₁=2

m=10мм

b₁=174мм

=11,31⁰

_w=11,31⁰

1.4.3.2. Червячное колесо: сборочная единица, выполнено насадным.

Его параметры:

d₂=400мм

d_w2=400мм

d_a2=420мм

d_f2=376мм

d_аМ2=435мм

z₂=40

m=10мм

b₂=90мм

х=0

Толщина обода:

S=2_*m=2_*10=20мм

Толщина колесного центра:

S₀=1,3_*S=1,3_*20=26мм

Диаметр ступицы:

d_ст=(1,5…1,7)_*d_к2=(1,5…1,7)_*70=(105…119)мм

принимаем d_ст=110мм

Длина ступицы:

l_ст=(0,7…1,8)_*d_к2=(0,7…1,8)_*70=(49…126)мм

принимаем l_ст=67мм

Размеры буртика:

h=0,15_*b₂=0,15_*90=13,5мм

принимаем h=13мм

t=0,8_*h=0,8_*13=10,4мм

принимаем t=10мм

Толщина диска:

с=(1,2…1,3)_*S₀=(1,2…1,3)_*26=(31,2…33,8)мм

принимаем с=32мм

Размеры фасок:

фаска по торцу колеса: f=0,5_*m=0,5_*10=5мм

фаска по торцу ступицы: f=3мм

2 Конструирование элементов корпуса редуктора

Корпус служит для размещения в нем деталей передач, для обеспечения в нем смазки передач и подшипников, предохранения деталей от загрязнения и для восприятия усилий, возникающих при работе; он должен быть достаточно прочным и жестким, так как при значительных деформациях корпуса возможны перекос валов и, вследствие этого, повышение неравномерности распределения нагрузки по длине зубьев.

Корпуса редукторов обычно имеют сложную форму, поэтому их получают методом литья (в большинстве случаев) или методом сварки (при единичном и мелкосерийном производстве).

Корпусная деталь состоит из стенок, ребер, бобышек, фланцев и других элементов, соединенных в единое целое.

При конструировании литой корпусной детали стенки следует по возможности выполнять одинаковой толщины.

Для повышения жесткости корпуса его усиливают ребрами, располагаемыми снаружи, у приливов под подшипниками. Для удобства монтажа деталей корпус обычно выполняют разъемным. Плоскость разъема проходит через ось валов (рис.7). В вертикальных цилиндрических одноступенчатых редукторах обычно делают разъемы по двум плоскостям, а в двухступенчатых даже по трем. При конструировании червячных и легких зубчатых редукторов иногда применяют неразъемные корпуса со съемными крышками (рис.8).

Рис.7. Корпус редуктора с плоскостью Рис.8. Корпус редуктора со съемной

Разъема проходящей через ось валов крышкой

Корпус с одной плоскостью разъема состоит из основания и крышки (рис.7). Корпус обычно изготавливают из чугунного литья, а в тяжелых редукторах – из стального литья. При индивидуальном изготовлении крупные корпуса выполняют сварными из листовой стали Ст.2, Ст.3. Толщина стенок сварных листовых корпусов на 20…30% меньше, чем чугунных.

Рис.9. Литое основание и крышка корпуса одноступенчатого

Цилиндрического редуктора

Рис.10. Литое основание и крышка корпуса червячного редуктора

На рис.9 показаны литые основание и крышка корпуса одноступенчатого цилиндрического редуктора, а на рис.10 – червячного редуктора. Ориентировочные размеры основных элементов литого корпуса приведены в таблице 2.

Фланцы предусматриваются в местах предназначенных для соединения корпуса и крышки редуктора и в местах присоединения корпуса редуктора к основанию (раме, плите, и т.п.). Размеры лап и фланцев даны в таблице 3, размеры опорных поверхностей под крепежные детали – таблица 4.

Размеры основных элементов литого корпуса

Таблица 2

Параметр		Ориентировочные соотношения (размеры, мм)
1		2
Толщина стенки корпуса и крышки редуктора: Одноступенчатого цилиндрического Одноступенчатого конического Одноступенчатого червячного Двухступенчатого		Во всех случаях  и 18мм =0,025*аw+1; 1=0,02*аw+1 =0,05*Re+1; 1=0,04*Re+1 =0,04*аw+2; 1=0,032*аw+2 =0,025*аwт+3; 1=0,02*аwт+3
Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса		b=1,5*
Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса		b1=1,5*1
Толщина нижнего пояса корпуса: Без бобышки При наличии бобышки		р=2,35* р1=1,5*; р2=(2,25…2,75)*
Толщина ребер основания корпуса		m=(0,85...1)*
Толщина ребер крышки		m1=(0,85…1)*
Диаметр фундаментных болтов: Одноступенчатого цилиндрического Одноступенчатого конического Одноступенчатого червячного Двухступенчатого		d1=(0,03…0,036)*аw+12мм d1=0,072* Re+12мм d1=(0,03…0,036)*аw+12мм d1=(0,03…0,036)*аwт+12мм
		Продолжение таблицы 2
1		2
Диаметр болтов: у подшипников соединяющих основание корпуса с крышкой крепящих смотровую крышку		d2=(0,7…0,75)*d1 d3=(0,5...0,6)*d1 d5=(0,3...0,4)*d1 или по табл.8.
Расстояние от наружной поверхности стенки корпуса до оси болтов d1, d2, d3		сi выбирают по табл.3.
Ширина нижнего и верхнего пояса основания корпуса		Ki выбирают по табл.3.
Высота бобышки hб под болт d2		hб выбирают конструктивно так, чтобы образовалась опорная поверхность под головку болта и гайку
Размеры элементов бобышки		Rб=0,5*D1 (D1 по табл.4) R10,15*Rб
Размеры опорной поверхности D1 и h под головки болтов и гайки		Принимают по табл.4.
Диаметр рым – болта		dр выбирают по ГОСТ 4751-73 в зависимости от массы редуктора по табл.5 (масса редукторов по табл.6.)
Размеры штифта	Диаметр Длина	dшd3 (размеры по ГОСТ 3129-70; табл.7.) lшb+b1+5мм
Наименьший зазор между наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса: По диаметру По торцам		А=1,2* А1= (на чертеже нее показаны)
Примечание: awт – межосевое расстояние тихоходной ступени многоступенчатого редуктора

Размеры лап и фланцев под крепежные детали

Таблица 3

Параметры	Болты
	М6	М8	М10	М12	М16	М20	М24	М27	М30
Ki	22	24	28	33	39	48	54	58	65
ci	12	13	16	18	21	25	34	36	40
R0max	5	5	5	5	8	8	10	10	10
rmax	3	3	3	3	5	5	8	8	8

Размеры опорных поверхностей под крепежные детали

Таблица 4

Назначение поверхности	D/D1 при диаметре резьбы d
	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	27	30
Под болты с шестигранной головкой, под гайки шестигранные, под шайбы пружинные, стопорные с наружными зубьями, стопорные с внутренними зубьями
Под шайбы
Примечания: 1. Предельное отклонение размера D по А7. 2. Размер h устанавливает конструктор (часто обработка до шероховатости 4-го класса.

Для подъема и транспортировки корпусных деталей предназначены рым – болты, размеры которых и размеры гнезда под рым – болт даны в таблице 5. Для тех же целей в некоторых редукторах предусматривают проушины в ребрах, грузовые крюки, отлитые в виде ребер (рис.11).

Рис.11. Элементы транспортировки корпусных деталей

А) грузовые крюки; б) проушины в ребрах

Толщина подъемных ушей:

корпуса ₄=2,5_*;

крышки ₅=2,5_*₁.

Рым – болты выбирают по ГОСТу 4751-73 (табл.5) в зависимости от массы редуктора (табл.6).

Рис.12. Рым – болт

Размеры рым -болта

Таблица 5

Диаметр резьбы d			М8	М10	М12	М16	М20	М24	М30
Рым – болт		d1	36	45	54	63	72	90	108
		d2	20	25	30	35	40	50	60
		d3	8	10	12	14	16	20	24
		d4	20	25	30	36	40	50	63
		b	10	12	14	16	19	24	28
		h	12	16	18	20	24	29	37
		h1	6	8	10	12	14	16	18
		l	18	21	25	32	38	45	55
		l1, не менее	12	15	19	25	29	35	44
		r	2				3
		r1	4		6		8	12	15
		Масса 1 шт., кг	0,05	0,12	0,19	0,31	0,5	0,87	1,58
Гнездо под рым – болт		d5	13	15	17	22	28	32	38
		h2	5	6	6	7	9	10	11
		l2	19	22	26	33	39	47	57
При направлении строп	По вертикальной оси рым – болта		120	200	300	550	850	1250	2000
	Под углом 450 от вертикальной оси рым – болта	в плоскости кольца	80	125	175	250	325	500	700
		с отклонением от плоскости кольца	40	65	90	125	150	250	350
Примечание. При подъеме груза направление строп под углом от вертикальной оси рым – болта свыше 450 не допускается.

Масса редуктора

Таблица 6

Зубчатые цилиндрические одноступенчатые редукторы
Межосевое расстояние aw, мм Масса редуктора, кг	100 45		160 85				200 140			250 250			315 330
Зубчатые цилиндрические двухступенчатые редукторы
Межосевое расстояние aw1xaw2, мм Масса редуктора, кг	100х160 100		125х200 200				160х250 300			200х315 400			250х400 700
Зубчатые цилиндрические двухступенчатые соосные редукторы
Межосевое расстояние aw, мм Масса редуктора, кг	100 90		160 180				200 280			250 380			315 500
Зубчатые конические редукторы
Конусное расстояние Re, мм Масса редуктора, кг	100 50			160 60				200 100				250 190
Зубчатые коническо-цилиндрические редукторы
Конусное расстояние Re, мм Межосевое расстояние aw, мм Масса редуктора, кг	100 160 170			100 200 200				160 250 400				200 315 500
Червячные редукторы
Межосевое расстояние aw, мм Масса редуктора, кг	80 30	100 60			125 70	160 120			180 170		225 210			250 270

Корпусные детали при сборке перед расточкой отверстий для подшипников валов фиксируют относительно друг друга с помощью цилиндрических или конических штифтов (рис.13, табл.7).

Рис.13. Штифт

Размеры штифта

Таблица 7

Размеры, мм
d	c	Интервалы длин	d	c	Интервалы длин	d	c	Интервалы длин
4	0,6	16-70	10	1,6	30-180	25	3,0	60-280
5	0,8	16-90	12	1,6	36-220	32	4,0	80-280
6	1,0	20-110	16	2,0	40-280	40	5,0	100-280
8	1,2	25-140	20	2,5	50-280	50	6,3	120-280
Примечания: 1. Ряд длин L 16, 20, 25, 30, 36, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280мм. 2. Материал (рекомендуемый) – сталь 45, 15, А12.

На крышке корпуса для осмотра механизма и заливки масла имеется смотровое окно (люк) (рис.14), закрываемое крышкой, размеры которого даны в таблице 8.

Редукторы с большим тепловыделением должны иметь отдушину (рис.14, 15), устанавливаемую на крышке корпуса (или на крышке смотрового окна). Наличие отдушины предотвращает повышение давления воздушной среды и просачивание воздуха со взвешенными частицами масла через стык корпуса и уплотнение валов в крышках подшипников. Размеры отдушины даны в таблице 9.

Рис.14. Смотровое окно и крышка с отдушиной

Размеры смотрового окна и крышки

Таблица 8

А	В	А1	В1	С	С1	К	R	Размер винта	Число винтов
100 150 200	75 100 150	150 190 250	100 140 200	125 175 230	- - 130	100 120 180	12 12 15	М8х22 М8х22 М10х10	4 4 6

Рис.15. Отдушина

Размеры отдушины

Таблица 9

Размеры, мм
А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	К	Л	М	Н	О	П	Р	С
М27х2 М48х3	15 35	30 45	15 25	45 70	36 62	32 52	6 10	4 5	10 15	8 13	22 52	6 10	32 56	18 36	36 62	32 55

В нижней части корпуса редуктора имеется отверстие с резьбой для спуска масла и промывки редуктора (рис.16, 17). Отверстие закрывают пробкой с прокладкой из маслостойкой резины или кожи (табл.10, табл.11). Диаметр прокладки принимают равным диаметру буртика-пробки, а толщину 2…4мм.

Рис.16. Пробка сливного отверстия

Размеры пробки сливного отверстия с дюймовой резьбой

Таблица 10

Диаметр резьбы d	l	D	D2	S	h
1/4"-19н 3/8"-19н 1/2"-14н 3/4"-14н 1"-11н 11/2"-11н 2"-11н	16 18 21 25 30 38 44	13,5 17 21,4 26,9 33,8 48,3 60,1	11,5 13,8 16,2 19,6 25,4 41,6 53,1	10 12 14 17 22 36 46	5 6 7 9 10 16 20
Примечание. Резьба коническая трубная по ГОСТ 6211-69*

Рис.17. Пробка сливного отверстия

Размеры пробки сливного отверстия с метрической резьбой

Таблица 11

d	b	m	a	f	L	c	Q	D1	D	s	L
М16х1,5	12	8	3	3	23	2	13,8	16	26	17	19,6
М20х2	15	9	4		28	2,5	17,8	21	30	22	25,4
М22х2		10			29		19,8		32
М27х2	18	12		4	34	3,5	24	25,5	38	27	31,2
М30х2		14			36	4	27	30,5	45	32	36,9
М33х2	20				38		30		48
М36х3	25	16	5	6	45	4,5	31,5	34	50	36	41,6

Контроль уровня масла, находящегося в редукторе, производят с помощью маслоуказателя. Простейшим является жезловый маслоуказатель (рис.18). Фонарный маслоуказатель и его размеры указаны на рис.19. Трубчатый маслоуказатель сделан по принципу сообщающихся сосудов (рис.20).

Рис.18. Жезловый маслоуказатель: а– установка в нижней части редуктора;

б– установка в крышке корпуса; в– примерные размеры маслоуказателя для небольших редукторов

Рис.19. Фонарный маслоуказатель Рис.20. Трубчатый маслоуказатель

При конструировании литого корпуса следует соблюдать допустимые минимальные толщины стенок (табл.12), необходимые сопряжения и переходы приведены в таблице 13, а линейные уклоны в таблице 14.

Минимальные толщины стенок

Таблица 12

Материал	Минимальная толщина стенок заготовок, мм
	мелких	средних	Крупных
Чугун Сталь	3-5 6	8-10 10-12	12-15 15-20
Бронза Алюминий	3-5	5-8	-

Сопряжения и переходы

Таблица 13

Характер сопряжения	Эскиз сопряжений
	c=h	c<h
Угловые сопряжения =750…1050
>1050
<750
Сопряжение трех стенок
Постепенное изменение сечения
Примечания: 1. Указанные размеры переходов рекомендуется при h(2…3)*. При h>3* табличные значения следует увеличить, а при h<2* переходы необязательны; 2. Значения х и у, мм: Толщина стенки, мм х у 10-15 3 15 15-20 4 20 20-25 5 25

Линейные уклоны

Таблица 14

	Уклон а:h	Величина угла 	Рекомендуемое применение
	1:5	11030'	Для стали	h25мм
	1:10 1:20	5030' 30		h=25…500мм
	1:50	10		h>500мм
	1:100	30'	Для цветных металлов	-

3 Конструирование стаканов и крышек подшипников

3.1 Стаканы

Стаканы применяют для создания самостоятельного сборочного комплекта вала с фиксирующими опорами (рис.21). Наиболее часто стаканы используют в конических передачах, где требуется точная установка и регулирование относительного положения зубчатых колес. Стаканы обычно выполняют литыми из чугуна марки СЧ15-32, реже из стали. Толщину стенки стаканов принимают в зависимости от диаметра отверстия стакана – D по табл.15.

Рис.21. Стаканы

Толщина стенки стакана

Таблица 15

D	До 52	Свыше 52 до 80	Свыше 80 до 120	Свыше 120 до 170
	4…5	6…8	8…10	10…12,5

Толщина упорного буртика ₁ и толщина фланца ₂ (рис.21):

₁; ₂1,2_*.

Высота упорного буртика – t и размер фаски – r приведены в таблице 16.

Диаметр фланца D_ф следует выполнять минимальным. Для этого принимают

cd; h=(1...1,2)_*d; D_ф=D_a+(4...4,4)_*d,

где d – диаметр винта.

Диаметр и число винтов для крепления стаканов принимают из таблицы 17.

Высота упорного буртика, размер фаски.

Таблица 16

r	0,5	1	1,5	2,0	2,5	3	3,5	4
t	1	1,8	2,5	3	4	4,8	5,5	6,5

Диаметр и число винтов для крепления крышек подшипников и стаканов

Таблица 17

D	40…62	65…75	80…95	100…145	150…220
d	6	8	8	10	12
Число винтов	4			6

У торцов наружной цилиндрической поверхности и отверстия стакана выполняют фаски для удобства его установки в корпус и монтажа подшипников. В углах стакана после его обработки остаются закругления радиусом R от заточки резца (рис.22.а). Чтобы торец фланца стакана и торец корпуса сопрягались по плоскости, в углу на наружной поверхности стакана делают канавку (рис.22.б). Размеры элементов канавки даны в таблице 18.

Иногда на наружной поверхности стакана для уменьшения длины точного участка делают канавку (на рис.21 показана штриховой линией). Занижение принимают 1мм на диаметр. Длину точных участков принимают равной ширине кольца подшипника.

Размеры элементов канавки

Таблица 18

Da	b	R	r1
Свыше 50 до 100	5	1,6	0,5
Свыше 100	8	2,0	1,0

Рис.22. Фаски и закругления на стаканах

3.2 Крышки подшипников

Крышки подшипников, как правило изготавливают из чугуна марки СЧ15-32. Их конструируют привертными (торцовыми) и закладными.

3.2.1 Крышки привертные

Основные конструкции привертных крышек показаны на рис.23. Форма этих крышек зависит от конструкции опоры вала. Основной базовой поверхностью крышки является ее фланец, поэтому поясок с цилиндрической поверхностью делают небольшой, чтобы он не мешал установке крышки по торцу корпуса. Обычно принимают:

с=(1,2…1,5)_*b,

где b – ширина канавки (табл.18).

Рис.23. Крышки привертные

На рис.23.г. крышка изогнута, что вызвано необходимостью расположения гайки на конце вала.

Толщину стенки крышки  принимают в зависимости от диаметра D таблица 19.

Толщина стенки крышки

Таблица 19

D	40…62	65…75	100…145	150…220
	5	6	7	8

Толщина фланца при креплении крышки болтами:

₁1,2_*.

Толщина фланца (рис.23.б) при креплении крышки винтами с цилиндрическими головками, поставленными впотай:

₃Н+0,8_*,

где Н – высота головки винта.

Толщина центрирующего пояска:

₂=(0,9…1)_*.

Диаметр фланца крышки:

D_ф=D+(4...4,4)_*d,

где d – диаметр винта, принимаемого по таблице 17.

Поверхность под головками крепежных винтов или гаек должна быть обработана.

Конструктивные формы крышек с отверстиями для прохода вала (сквозные крышки) зависит от типа уплотнений см.рис.24-27.

Рис.24. Торцовые уплотнения

Рис.25. Манжетные уплотнения

Рис.26. Лабиринтные уплотнения

Рис.27. Щелевые уплотнения

Диаметр и число винтов для крепления крышек следует принимать по таблице 17.

При небольшом межосевом расстоянии фланцы двух крышек подшипников иногда перекрывают друг друга, тогда у обеих крышек их срезают, оставляя между срезами зазор 1…2мм (рис.28).

Рис.28. Крепление привертных крышек при небольшом межосевом расстоянии

3.2.2 Крышки закладные

В редукторах широко применяют закладные крышки подшипников. Эти крышки не требуют специального крепления к корпусу. В связи с этим отпадает надобность в крепежных отверстиях в крышках, в резьбовых отверстиях в корпусе, а также в винтах. Однако их можно применять только в корпусе, имеющем плоскость разъема по осям валов (рис.29).

Рис.29. Крышки закладные

Наружной диаметр крышки выполняют для удержания смазки допуска h8. Сопряжение кольцевого (по ширине) с канавкой в корпусе должно соответствовать посадке . Ширину паза принимают:

b=(0,9…1)_*,

с последующим округлением до стандартного значения.

Толщину стенки  принимают по таблице 19.

Высота выступов должна быть небольшой

С0,5_*b.

На рис.29.в показана схема расположения двух закладных крышек чтобы обеспечить необходимый осевой зазор а_ приходится вводить компенсаторное кольцо а₄. Кроме того, на размеры деталей а₂, а₄, а₅ и а₇ назначают допуски.

2

27

3

26

4

25

5

24

6

23

7

22

8

21

9

20

10

19

11

18

12

17

13

16

14

15