6. Конструирование узлов и деталей редуктора.

6.1 Основные размеры редуктора

При расчёте геометрических и кинематических параметров используются следующие формулы:

δ = 0,025∙ а _w + 3, но ≥ 6 (мм);

δ = δ­ ₀ ∙ δ;

δ _к = 1.2∙ δ;

А ₁ = (2.0 ÷ 2.5)∙ δ;

А ₂ = 1.0∙ δ;

ℓ ₁ = 2.5∙d _{1(болта)} + δ;

ℓ ₂ = (2.0 ÷ 2.2)∙ d _{2(болта)} + δ;

d _фунд. = 0.03∙ а _w + 10 (мм);

d _{1(болта)} = 0.7∙ d _фунд.;

d _{2(болта)} = 0.5∙d _фунд.;

d _{3(болта)} = 0,3∙ d _фунд.;

n _M = 2.5∙m;

V ₀ = (π∙d _a∙n) / 6∙10 ⁴;

d _cm = 1.6∙d _к;

h _M = V _M / B _к∙α _к;

V _M = (0.4 ÷ 0.8)∙Р _двиг.;

D _фл. = D _п + 4.5∙ d _{3(болта)};

ℓ ₃ = (D _п / 2) + (1.3 ÷ 1.5)∙d _{1(болта)};

ℓ ₄ = (D _п / 2) + 2.6∙d _{1(болта)};

h ₁ ≥ D _п;

d _ц = D _п + 2.2∙d _{3(болта)};

К ₁ = 2.5∙ d _{1(болта)};

С ₁ = 1.3∙ d _{1(болта)};

К ₂ = 2.2∙ d _{2(болта)};

С ₂ = 1.2∙ d _{2(болта)};

δ – толщина стенки корпуса;

а _w – межосевое расстояние зубчатой передачи;

δ­ ₀ – толщина стенки корпуса;

δ _к – толщина стенки корпуса;

А ₁ – наименьшее расстояние от торца зубчатого колеса до ближайшего элемента поверхности картера;

А ₂ – наименьшее расстояние от цилиндрической поверхности колёс до поверхности картера;

ℓ ₁ – наименьшее расстояние от поверхности картера до большей стороны поверхности корпуса;

ℓ ₂ – наименьшее расстояние от поверхности картера до меньшей стороны поверхности корпуса;

d _фунд. – диаметр фундаментного болта;

d _{1(болта)} – диаметр подшипникового болта корпуса;

d _{2(болта)} – диаметр уплотнительного болта;

d _{3(болта)} – диаметр болта крышки подшипникового узла;

n _M – глубина погружения колеса в масло;

V ₀ – окружная скорость колеса;

d _cm – диаметр ступицы зубчатого колеса;

h _M – высота уровня масла;

V _M – объём масла (дм ³);

D _фл. – диаметр фланца крышки подшипникового узла;

d _ц – расстояние между болтами крышки подшипникового узла;

К ₁ – ширина пояска корпуса со стороны подшипникового фланца;

С ₁ - расстояние от корпуса до подшипникового болта;

К ₂ – ширина уплотнительного пояска корпуса;

С ₂ - расстояние от корпуса до уплотнительного болта;

m – модуль зацепления зубчатой передачи;

d _a – диаметр окружности выступа колеса;

d _к – диаметр вала под колесо;

Р _двиг – мощность двигателя;

D _п – диаметр отверстия в корпусе под подшипник;

6.2 Смазочные и уплотнительные устройства

6.2.1 Смазывание зубчатой передачи

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надёжную смазку.

В настоящее время в машиностроении для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колёс были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла, чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колёс.

Допускаемое контактное напряжение:

σ _Н = 462,5 (МПа);

Окружная скорость:

4,0 (м/с).

Находим требуемую кинематическая вязкость для зубчатого колеса при 50⁰:

34∙10 ^-6 (м²/с).

Подбираем марку масла:

Индустриальное И-Г-А-32.

Считают, что в двухступенчатой передаче при окружной скорости больше одного метра в секунду достаточно погружать в масло только колесо тихоходной ступени.

6.2.2 Смазывание подшипников.

На практике стремятся смазывать подшипники тем же маслом, которым смазываются детали передачи.

При картерной смазке колёс подшипники качения смазываются брызгами масла. При окружной скорости колёс больше одного метра в секунду брызгами масла покрываются все детали передачи и внутренние поверхности стенок корпуса. Стекающее с колеса, с валов и со стенок корпуса масло попадает в подшипники.

Учитывая колебания объёма масла в корпусе, минимальный уровень масляной ванны ограничивают центром нижнего тела качения подшипника.

6.2.3 Смазочные устройства

При работе передач масло постепенно загрязняется продуктами износа. С течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора, периодически меняют. Для этой цели в корпусе предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой.

Цилиндрическая резьба не создаёт надёжного уплотнения. Поэтому под пробку с цилиндрической резьбой ставят уплотняющие прокладки из фибры, алюминия, паронита. Для этой цели применяют также кольца из маслобензостойкой резины, которые помещают в канавки, чтобы они не выдавливались пробкой при её завинчивании.

Для наблюдения за уровнем масла в корпусе устанавливают маслоуказатель жезловый (щуп) или же маслоуказатель фонарного типа.

При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса, что приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путём установки отдушин в его верхних точках.

6.2.4 Уплотнительные устройства

Уплотнительные устройства применяют для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также от защиты их от попадания извне пыли и влаги.

В проекте использованы следующие уплотнительные устройства:

манжетные уплотнения;

прокладки;

щелевые уплотнения.

6.3 Экономическая часть

Рациональное решение экономических задач существенно определяет рентабельность производства. Это относится в частности к использованию таких технологий, которые в данных условиях производства обеспечивают наименьшую трудоёмкость, металлоёмкость, энергоёмкость. В проекте получили отражение следующие решения экономических задач.

1) Изготовление корпусных частей редуктора предусмотрено из серого чугуна, что обеспечивает двойную экономию:

- снижается масса корпусных частей за счёт более высокой текучести чугуна по сравнению со сталью и снижается стоимость чугуна.

2) Для ограничения длины центрирующих посадочных поверхностей крышек подшипников предусмотрены проточки.

3) Ввиду малого объёма производства зубчатые венцы соединяют с центром посадкой с натягом.

6.4 Охрана труда

Для удобства и безопасности транспортировки редуктора на его крышке предусмотрены проушины, на основании корпуса грузовые захваты.

При изготовлении элементов привода необходимо притупить все острые кромки, т.е. сделать фаски и скругления на фланцах корпуса, крышках подшипников, крышке смотрового отверстия, рёбрах жёсткости, валах, втулках очистить поверхность от задиров и заусенцев.

С целью избежания несчастного случая, при поломке муфты следует оградить их защитными кожухами. Для предотвращения случаев поражения обслуживающего персонала электрическим током привод необходимо заземлить.

Части редуктора и привода покрасить нитрокрасками, внутреннюю часть в красный цвет, наружную в серый цвет. Привод перед эксплуатацией подвергнуть обкатке и испытанию.

Библиографический список.

1. Е.А.Свистунов, Н.А.Чиченёв. «Расчёт деталей и узлов металлургических машин». 1985.

2. С.А.Чернавский и др. «Проектирование механических передач». 1984.

3. А.Н.Веремеевич. «Конспект лекций».

4. Е.А.Свистунов, Н.А.Чиченёв «Руководство к решению задач по прикладной механике».

5. Детали машин. Под редакцией О.А Ряховского. - М.:МГТУ им Баумона. 2002г - 543 с

6. Дудко Т.А. Детали машин и основы конструирования. Учеб.-метод пособие для курсового проектирования. – М.:МИСИС. 2005г. – 95с

Приложение №1.

Сводная таблица допусков и посадок.

Сопряжённые детали с посадкой	Характеристика сопряжения величины (мкм)			Графическое изображение допусков
Вал – колесо Ø50 Н7/р6	Предельные отклонения	отверстие	ES = 25 EI = 0
		вал	es = 42 ei = 26
	Допуск	отверстие	25
		вал	16
	Зазор	max min
	Натяг	max min	42 1
Вал – колесо Ø50 Н7/f9	Предельные отклонения	отверстие	ES = 25 EI = 0
		вал	es = - 25 ei = - 87
	Допуск	отверстие	25
		вал	62
	Зазор	max min	112 25
	Натяг	max min
Подшипник – вал Ø45 k6	Предельные отклонения	отверстие	ES = 0 EI = -12
		вал	es = 18 ei = 2
	Допуск	отверстие	12
		вал	16
	Зазор	max min
	Натяг	max min	30 2
Подшипник – корпус Ø85 H7	Предельные отклонения	отверстие	ES = 35 EI = 0
		вал	es = 0 ei = - 15
	Допуск	отверстие	35
		вал	15
	Зазор	max min	50 0
	Натяг	max min

36