Параметризация компоновок чертежей многоступенчатых редукторов (стр. 2 из 3)
2 Выбор типа и параметров многоступенчатого редуктора
2.1 Характеристика редукторов
Редуктор – это механизм, у которого одна или несколько передач: механических или гидравлических. Основное назначение редукторов – уменьшение частоты вращения и увеличение крутящего момента.
В зависимости от преследуемых целей, а так же от характеристик, которые необходимо обеспечить на выходе, используются различные типы редукторов, которые отличаются конструктивно.
Можно выделить три больших класса редукторов: цилиндрические, червячные и конические. Особенность конических, а так же цилиндрических разработок, заключается в том, что оси валов обычно располагаются в горизонтальной плоскости. Червячный же редуктор, в свою очередь допускает различное положение выходного вала.
В зависимости от плоскости расположения входных и выходных валов различают цилиндрические горизонтальные и вертикальные редукторы.
Червячные же двухступенчатые редукторы так же обеспечивают параллельность осей валов, однако в этом случае они расположены в разных плоскостях. При необходимости обеспечить угол 90 градусов между валами можно использовать червячный одноступенчатый редуктор.
Для того, что бы обеспечить расположение входного и выходного валов в одной плоскости, но под тем же перпендикулярным углом можно воспользоваться коническо-цилиндрическим редуктором. Так же следует иметь в виду, что цилиндрические редукторы более эффективны и долговечны.
Кроме того, в пределах каждого из классов выделяются подклассы, которые определяются исходя из конструктивных особенностей редуктора.
Выделяют одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые редукторы, которые используются для достижения различных результатов.
Основное правило заключается в том, что чем больше ступеней, тем соответственно большее передаточное число такое редуктор может обеспечить. Это связано с технологическими особенностями и соображениями практичности. Кроме того, использование многоступенчатой конструкции позволяет более рационально организовать работу такого элемента, как редуктор.
Редуктор - это продукт технический, а потому у него есть определенная функция, которую он выполняет в аппарате. Главной задачей редуктора является изменение скорости вращательного движения при его передаче
Бывает три типа редукторов: зубчатые, червячные и гидравлические. Чаще всего редуктор можно встретить в машинах, но кроме того он может использоваться во множестве других механизмов и аппаратов, в которых требуется заменять исходную степень прокрутки механизма.
2.2 Цилиндрический редуктор
В моей курсовой работе в Компас-3D создана компоновка двухступенчатого цилиндрического редуктора.
Цилиндрический редуктор - это одна из самых популярных разновидностей редукторов. Он, как и все редукторы, служит для изменения скорости вращения при передачи вращательного движения от одного вала к другому.
Именно редукторный привод один из наиболее распространенных видов приводов современных механических систем общепромышленного применения. Более ста лет назад перед нашей промышленностью стояла задача обеспечить нужды страны в цилиндрических редукторах. С этим успешно справлялись открывающиеся заводы. В настоящее время выпуск качественной и надежной продукции обеспечивается мощной производственной базой. Сейчас производят различные типы продукцией: цилиндрический редуктор одно-, двух-, и трехступенчатый.
От работоспособности и ресурса цилиндрического редуктора во многом зависит обеспечение требуемых функциональных параметров и надежности машины в целом. Показатели долговечности и надежности элементов привода и, в частности, редукторов и мотор-редукторов, зависят от обоснованного выбора самого редуктора при проектировании машины, т.е. соответствия этого выбора действующей нормативной документации (НД).
3. Построение компоновки цилиндрического двухступенчатого редуктора
Задачей курсовой работы является построение и параметризация компоновочного чертежа многоступенчатого редуктора, поэтому кинематические расчеты производиться не будут и за основу взята модель ранее спроектированного редуктора. Производятся расчеты только геометрических параметров редуктора.
3.1 Проектный расчет валов
Средние диаметры валов определяются по формуле
где Т – крутящий момент на валу (Нм)
- пониженное допускаемое напряжение на кручение3.1.1 Ведущий вал
Т1=56,98 Нм
1Принимается db1=30 мм
dn1= db1+2t2
где t=2,2мм
ммПринимается dn1=35 мм
Шестерни Z1 и Z1 являются единым целым с валом.
Рисунок 1 – Ведущий вал
3где s=1,6 мм
ммПринимается d2=40 мм
Длиновые размеры:
l1=56 мм, l2=27 мм, l3=219 мм, l4=40 мм, l5=21 мм.
3.1.2 Промежуточный вал
Средний диаметр вала рассчитывается по формуле
мм 4Шестерня Z3 является единым целым с валом.
dk2=45 мм, dn2=40 мм
Рисунок 2 – Промежуточный вал
Длиновые размеры:
l1= l3= 40 мм, l2= l4= 66 мм, b3=68 мм.
3.1.3 Тихоходный вал
ммdk4=60 мм, dБ=70 мм, dn3=45 мм, dу=40 мм, dш5=35 мм, d2=55 мм.
l1=50 мм, l2=77 мм, l3=112 мм, l4=175 мм, l5=35 мм, l6=105 мм, l7=187 мм, l=370 мм.
Рисунок 3 – Тихоходный вал
3.2 Конструирование зубчатых колес
Шестерни Z1 и Z1
Рисунок 4 – Шестерни Z1 и Z1
Делительный диаметр d1=55 мм
Диаметр окружности вершин зубьев dо1=58 мм
Диаметр окружности впадин зубьев df1=51,25 мм
Ширина зубчатого венца bw1=21 мм
Колеса Z2 и Z2
Рисунок 5 – Колеса Z2 и Z2
Делительный диаметр d2=205 мм
Диаметр окружности вершин зубьев dо2=208 мм
Диаметр окружности впадин зубьев df2=201,25 мм
Ширина зубчатого венца bw2=16 мм
Диаметр ступицы bст2=70 мм
Длина ступицы lст2=60 мм
Толщина диска с=5 мм
Толщина обода δо=5 мм
Шестерня Z3
Рисунок 6 – Шестерня Z3
Делительный диаметр d3=97,5 мм
Диаметр окружности вершин зубьев dо3=86,25 мм
Диаметр окружности впадин зубьев df3=86,25 мм
Ширина зубчатого венца bw3=69 мм
Колесо Z4
Рисунок 7 – Колесо Z4
Делительный диаметр d4=267,5 мм
Диаметр окружности вершин зубьев dо4=272 мм
Диаметр окружности впадин зубьев df4=261,25 мм
Ширина зубчатого венца bw4=64 мм
Диаметр ступицы bст4=96 мм
Длина ступицы lст4=80 мм
Толщина диска с=20 мм
Толщина обода δо=10 мм
3.3 Первый этап компоновки редуктора
Данный этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес относительно друг друга и относительно опор.
Компоновочный чертеж выполняется в двух проекциях в масштабе 1:1
Толщина стенок корпуса и крышки δ= δ1=8 мм
Толщина фланцев корпуса и крышки b=12 мм
Толщина нижнего пояса корпуса p=20 мм
Диаметры болтов
Болты крепящие редуктор к раме
d1=19.30…21.16 мм
Принимаются болты с резьбой М20
Болты крепящие крышку к корпусу
d2=10…13 мм
Принимаются болты с резьбой М12
Для крепления крышек подшипников принимаются болты с резьбой М8, зачерчиваем упрощенно колеса и шестерни.
Внутренняя стенка:
- зазор между торцами ступиц колес Z2 и Z2 и внутренней стенкой корпуса А1=10 мм;
- зазор от окружности вершин до внутренней стенкой корпуса А2= δ =8 мм;
- расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А3= δ =8 мм;
- расстояние между дном корпуса и поверхностью выступов зубьев колес Z4 А4=32 мм.
Расстояние между колесами определяется конструктивно.
Для опор принимаются радиальные шариковые подшипники средней серии по ГОСТ 8338-75 (рисунок 8)
Рисунок 8 – Радиальный шариковый подшипник
В таблице 1 (Приложение 1) приведены основные данные подшипников.
Рисунок 9 – Кольцо мазеудерживающее
а=6…9 мм, t=2…3 мм
Глубина гнезд подшипников l2=40 мм
Толщина фланцев крышек подшипников равна диаметру отверстий Δ=d0=9 мм
