Глава 9. Проектирование рамы привода
В большинстве случаев для размещения элементов привода (электродвигателя, редуктора, салазок и т.д.) используют рамы сварной конструкции (рис. 9.1). Рама привода должна быть достаточно прочной, жесткой и иметь минимальную массу.
Рис. 9.1
Размеры и форма рамы определяются в ходе эскизной компоновки привода. Жесткость рамы обеспечивается правильным выбором соотношения высоты рамы Н и длины L. Рекомендуется принимать H/L=1 : 8...1 : 10.
Как правило, для изготовления рамы используют стандартные профили (уголок, швеллер, двутавр). При выборе профиля предпочтение отдают швеллеру, так как этот профиль обладает достаточной жесткостью и наиболее удобен для размещения крепежных деталей (болтов, гаек и т. д.), (рис. 9.1, поз. 1,2).
Размеры сечения швеллера определяют по диаметру болтов (точнее по диаметру отверстия под болты) крепления редуктора к раме (рис. 9.2 , табл. 9.1) с учетом соотношения H/L.
Конструкция рамы во многом зависит от конструкции привода. Самыми простыми по конструкции и наиболее жесткими являются плоские рамы. Такая конструкция применяется в приводах с ременными передачами (рис. 9.3, 9.4).
В приводах, где между электродвигателем и редуктором установлена муфта, такая конструкция возможна при совпадении осей соединяемых валов в вертикальной плоскости или незначительном отклонении (рис. 9.5 и 9.6).
Рама ступенчатой конструкции показана на рис. 9.7 и 9.8.
Для обеспечения точности сборки на установочные поверхности рамы навариваются платики из листовой стали толщиной 5...6 мм.
Поверхности платиков, на которые устанавливаются изделия, обрабатываются фрезерованием (рис. 9.1, поз. 3,4).
Положение крепежного отверстия на поверхности рамы определяется по табл. 9.1 и рис. 9.2. Для предотвращения изгиба болтов при затяжке на наклонных поверхностях швеллера устанавливают косые шайбы (рис. 9.9, табл. 9.3).
Часто приводы стационарных машин размещают на бетонном основании. В этом случае для крепления рамы используют специальные фундаментные болты (рис. 9.10, 9.11 и табл. 9.4). Число и диаметр фундаментных болтов принимают в зависимости от длины рамы (табл. 9.2). Допускается принимать диаметр фундаментных болтов равным диаметру болтов крепления редуктора к раме.
При наличии в приводе ременной передачи для регулировки натяжения ремня электродвигатель устанавливают на салазки, имеющие регулировочные винты (рис. 9.12, табл. 9.5).
Таблица 9.1. Размеры сечений швеллеров.
№ профиля |
h |
b |
s |
t |
R |
r |
а |
А |
a1 |
Диаметр отверстия в мм |
Масса 1 м, кг |
|||||||
мм |
||||||||||||||||||
5 |
50 |
32 |
4,4 |
7,0 |
6,0 |
2,5 |
20 |
- |
- |
- |
4,84 |
|||||||
6,5 |
65 |
36 |
4,4 |
7,2 |
6,0 |
2,5 |
20 |
- |
- |
- |
5,90 |
|||||||
8 |
80 |
40 |
4,5 |
7,4 |
6,5 |
2,5 |
25 |
- |
- |
- |
7,05 |
|||||||
10 |
100 |
46 |
4,5 |
7,6 |
7,0 |
3,0 |
30 |
34 |
33 |
- |
8,59 |
|||||||
12 |
120 |
52 |
4,8 |
7,8 |
7,5 |
3,0 |
30 |
44 |
38 |
9,0 |
10,40 |
|||||||
14 |
140 |
58 |
4,9 |
8,1 |
8,0 |
3,0 |
35 |
56 |
42 |
13,0 |
12,30 |
|||||||
14а |
140 |
62 |
1,9 |
8,7 |
8,0 |
3,0 |
35 |
56 |
42 |
15,0 |
13,30 |
|||||||
16 |
160 |
64 |
5,0 |
8,4 |
8,5 |
3,5 |
35 |
60 |
50 |
15,0 |
14,20 |
|||||||
16а |
160 |
68 |
5,0 |
9,0 |
8,5 |
3,5 |
40 |
60 |
50 |
17,0 |
15,30 |
|||||||
18 |
180 |
70 |
5,1 |
8,7 |
9,0 |
3,5 |
40 |
70 |
55 |
17,0 |
16,30 |
|||||||
18а |
180 |
74 |
5,1 |
9,3 |
9,0 |
3,5 |
45 |
70 |
55 |
20,0 |
17,40 |
|||||||
20 |
200 |
76 |
5,2 |
9,0 |
9,5 |
4,0 |
45 |
80 |
60 |
20,0 |
18,40 |
|||||||
20а |
200 |
80 |
5,2 |
9,7 |
9,5 |
4,0 |
50 |
80 |
60 |
23,5 |
19,80 |
|||||||
22 |
220 |
82 |
5,4 |
9,5 |
10,0 |
4,0 |
50 |
90 |
65 |
23,5 |
21,00 |
|||||||
22а |
220 |
87 |
5,4 |
10,2 |
10,0 |
4,0 |
50 |
90 |
65 |
26,0 |
22,60 |
|||||||
24 |
240 |
90 |
5,6 |
10,0 |
10,5 |
4,5 |
50 |
110 |
65 |
26,0 |
24,00 |
|||||||
24а |
240 |
95 |
5,6 |
10,7 |
10,5 |
4,0 |
60 |
110 |
65 |
26,0 |
25,80 |
|||||||
27 |
270 |
95 |
6,0 |
10,5 |
11,0 |
4,5 |
60 |
130 |
70 |
26,0 |
27,70 |
|||||||
30 |
300 |
100 |
6,5 |
11,0 |
12,0 |
5,0 |
60 |
160 |
70 |
26,0 |
31,80 |
|||||||
Рис. 9.2 (к табл. 9.1)
Таблица 9.2. Рекомендованные значения диаметров фундаментных болтов.
Длина рамы, мм |
до 500 |
500–700 |
700–1000 |
1000–1500 |
Диаметр фундаментных болтов, мм |
14 |
16 |
20 |
24 |
Число фундаментных болтов |
4 |
4 |
6 |
8 |
Рис. 9.3. Привод с цилиндрическим горизонтальным редуктором и клиноременной передачей.
Рис. 9.4. Привод с коническим горизонтальным редуктором и клиноременной передачей
Рис. 9.5. Привод с цилиндрическим горизонтальным редуктором и упругой муфтой со звездочкой.
Рис. 9.6. Привод с коническим горизонтальным редуктором и упругой муфтой с торообразной оболочкой.
Рис. 9.7. Привод с червячным редуктором и упругой втулочно–пальцевой муфтой.
Рис. 9.8. Косые шайбы
Таблица 9.3. Косые шайбы (ГОСТ 10906–66)
Диаметр болта, мм |
d |
B |
H1 справ. |
Для швеллеров ГОСТ 8240–89 |
Для двутавров ГОСТ 8239–89 |
8 |
8,4 |
16 |
4,9 |
5 |
|
10 |
10,5 |
20 |
5,1 |
8 |
14 |
12 |
12,5 |
30 |
5,7 |
12 |
20а |
14 |
14,5 |
30 |
5,7 |
||
16 |
16,5 |
40 |
6,2 |
16 |
24а |
18 |
18,5 |
40 |
6,2 |
||
20 |
21,0 |
40 |
6,2 |
18а |
27а |
22 |
23,0 |
50 |
6,8 |
||
24 |
25,0 |
50 |
6,8 |
22 |
50 |
27 |
28,0 |
50 |
6,8 |
60 |
Рис. 9.9 Рис. 9.10
Таблица 9.4. Размеры фундаментных болтов (к рис. 9.10)
d |
D, мм |
l, мм |
H, мм |
D0, мм |
М16 |
23 |
40 |
130 |
25…35 |
М20 |
29 |
50 |
160 |
30…40 |
М24 |
35 |
60 |
200 |
40…50 |
На рис. 9.9 показан простейший фундаментный болт с изогнутым концом. Размеры болта определяются по соотношениям l = (2,5…3,0)d; l1 = (5…6)d.
Ширина сторон колодца для размещения болта b = (5…7)d.
Глубина заложения болта H 15d.
Таблица 9.5. Размеры и вес салазок для асинхронных электродвигателей
Тип салазок |
Размеры, мм |
Вес комплекта салазок, кг |
Болт для крепления двигателя |
||||||||||
a |
a1 |
B1 |
B2 |
C1 |
d2 |
d3 |
h1 |
h2 |
h3 |
l1 |
|||
С–3 |
16 |
38 |
370 |
440 |
410 |
М12 |
12 |
15 |
44 |
36 |
42 |
3,8 |
М10х35 |
С–4 |
18 |
45 |
430 |
510 |
470 |
М12 |
14 |
18 |
55 |
45 |
50 |
5,3 |
М12х40 |
С–5 |
25 |
65 |
570 |
670 |
620 |
М16 |
18 |
22 |
67 |
55 |
72 |
12,5 |
М16х66 |
С–6 |
25 |
65 |
630 |
770 |
720 |
М16 |
18 |
26 |
74 |
60 |
75 |
17,5 |
М16х60 |
С–7 |
30 |
90 |
770 |
930 |
870 |
М20 |
24 |
30 |
88 |
70 |
105 |
31 |
М20х75 |
Рис. 9.11