Проектирование редуктора (стр. 16 из 17)

Следовательно, статическая прочность вала в сечении Г обеспечена.

8.5 Расчет сечения Г на сопротивление усталости

Определяем амплитуды напряжений цикла в сечении Г:

= = М/W; М = = 455,8 Н м

= 455,8 10 /6280 = 72,6 Н/мм

= /2 = М /(2W ) = 55,3 10 /2 12560 = 2,2 Н/мм

Для передачи вращающего момента со шкива на вал червяка применяется шпоночное соединение.

По табл. 12.17 [1, с. 283] имеем К

= 2,2; К = 2,05 – эффективные коэффициенты концентрации напряжений

Для упрочнения поверхности вала используется закалка ТВЧ. По табл. 12.15 [1, с. 281] принимаем К

= 2,4 – коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

По табл. 12.13 [1, с. 281] принимаем при d = 40 мм

К

(К ) = 0,85 – коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения

Поверхность вала червяка шлифуют

По табл. 12.14 принимаем (R

= 1,25):

К

= 0,89; К = 0,93 – коэффициенты влияния качества поверхности.

Находим коэффициенты снижения предела выносливости:

К

= ( )/К = 1,125

К

= ( )/К = 1,04

Пределы выносливости вала:

= / К = 410/1,125 = 364,4 Н/мм

= / К = 240/1,04 = 230,8 Н/мм

Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:

S

= / = 364,4/72,6 = 5,02

S

= /( + ) = 230,8/(2,2 + 0,22) = 95,37

где

= /К = 0,1/1,04 = 0,1

Коэффициент запаса прочности в сечении Г:

S =

= 5,01 > [S] = 2,5

Следовательно, сопротивление устойчивости вала в сечении Г обеспечено.

9. Смазывание и уплотнения

Дано: V

= 1,68 м/с (скорость скольжения в зацеплении); = 220 Н (контактные напряжения); d = 91,35 мм (диаметр окружности вершин витков)

По табл. 8.1 и 8.2 [1, с. 179] выбираем масло Цилиндровое 52 ГОСТ 6411–76

Глубину погружения червяка, при нижнем его расположении, примем:

h

= 0,4d = 0,4 91,35 = 37 мм

Уплотнение на выходе червяка примем торцовое (рис. 9.1)

Рис. 9.1

1,2 – уплотнительные кольца; 3 – пружина; 4 – статическое уплотнение; b – ширина поверхности трения кольца

Уплотнение на выходе вала колеса примем щелевое с дренажным отверстием (рис. 9.2). b

– ширина дополнительной канавки с дренажным отверстием.

Рис. 9.2

Т.к. выбрана червячная передача с нижним расположением червяка, то само червячное зацепление целесообразно смазывать окунанием в масляную ванну. Из-за того, что скорость скольжения витков червяка мала, то подшипники червяка также смазываются окунанием, причём уровень масла не должен превышать уровня нижнего тела качения. Подшипники червячного колеса смазываются пластичной смазкой. Для удержания её используются мазеудерживающие шайбы. Для контроля уровня масла применяют маслоуказатель из оргстекла. Для контроля зацепления, а так же для заливки масла предусмотрена отдушина. Перед заменой масла его сливают через маслосливную пробку.

10. Подбор посадок деталей на валах

Допуски и посадки шлицевых прямобочных соединений назначают, по ГОСТ 1139 – 80, в зависимости от способа их центрирования (выбор способа центрирования) и вида соединения.

При центрировании неподвижного шлицевого соединения по наружному диаметру D предпочтительное применение для D получила посадка по H7/j_s6 и для «b» по F8/j_s7, а для подвижных соединений – посадка D по H7/f7 и «b» – по F8/f7.

Дистанционные втулки или мазеудерживающие кольца устанавливают на те участки вала, где помимо них располагаются и другие детали (зубчатые колеса, подшипники), то в этом случае поле допуска участка вала под рассматриваемые детали для упрощения изготовления и сборки принимается совпадающим с назначенным полем допуска вала под указанными соседними деталями.

Поле допуска отверстия дистанционных втулок и мазеудерживающих колец назначают по H9 если для соседней детали применяют посадку с гарантируемым натягом и по H8 – при использовании переходных посадок.

11. Корпус редуктора

Основными критериями, определяющими выбор материалов для литых деталей машин является их форма, условия работы, характер нагруженности. Отливки выполняют из серого чугуна, стали, лёгких сплавов. Из лёгких сплавов для изготовления корпусов редуктора большее распространение получил силумин. Отливки из этого материала обладают сравнительно высокими литейными и механическими характеристиками, имеют низкую плотность и высокую теплопроводность, стойкость к коррозии. При средне серийном производстве литьё осуществляется по металлическим моделям. Корпус редуктора выполнен не разъёмным (межосевое расстояние передачи равно 180 мм) с двумя окнами на боковых стенках, через которые при общей сборке редуктора вводят в его корпус заранее собранный комплект вала червячного колеса.

Боковые крышки корпуса центрируют по переходной посадке

и крепят к корпусу винтами с потаённой головкой.

Дано: а

= 150 мм; d = 243,3 мм (наибольший диаметр колеса)

При а

150 мм конструируют неразъемные корпуса червячных редукторов с двумя окнами на боковых стенках, через которые при сборке вводят в корпус комплект вала с червячным колесом (рис. 10.1)