Основные вопросы связанные с расчетом электродвигателя привода и редуктора (стр. 5 из 7)

С ─ динамическая грузоподъемность, Н

Р ─ наибольшая и двух опор вала эквивалентная нагрузка.

y – степенной коэффициент; для шариковых подшипников качения y=3; для роликовых подшипников качения y=3,3.

Долговечность подшипника не должна привышать 10tn, т. е. 350000 час.

3600 <L_h< 360000

В случае, если L_h< 36000 час, то необходимо увеличить грузоподъёмность подшипника, т. е. увеличить серию или выбрать подшипник следующим диаметром.

В случае, если L_h> 360000 час, то необходимо уменьшить грузоподъёмность или уменьшить диаметр вала под подшипник согласно условия в п. 6.2.2.7 по отношению и диаметру подшипника.

Эскизный проект редуктора

Эскизный проект является наиболее ответственной частью курсовой работы, где принимаются основные конструктивные решения. При выполнении эскизного проекта студент пользуется примерами конструкций редукторов, представленных в атласах конструкций.

На этапе выполнения эскизного проекта проводится проработка конструкции зубчатых колес, валов, элементов корпуса редуктора, подшипниковых узлов. Соотношения конструктивных элементов зубчатых колес, крышек подшипниковых узлов, корпусов редукторов.

Конструирование зубчатых, червячных колес, червяков.

По результатам расчета в эскизном проекте вычерчиваются контуры зубчатых, червячных колес и червяков. Следующим шагом является конструктивная отработка их формы.

Конические зубчатые колеса

Конструктивные формы конических зубчатых колес с внешним диаметром вершин зубьев d_ae£120 мм показаны на рис. 8.3. При угле делительного конуса d³30° колеса выполняют по рис. 8.3, а, а при угле d³45° - рис. 8.3, б. Если угол делительного конуса находится между 30 и 45°, то допускаются обе формы конических колес. Размер ступицы определяют по формуле:

На рис.8.4 показана форма конического зубчатого колеса при внешнем диаметре зубьев d_ae>120 мм. При относительно небольших диаметрах колеса изготавливают из прутка, при больших диаметрах заготовки получают свободной ковкой с последующей токарной обработкой.

Рисунок 8.3.Конструктивные размеры конических колёс

Рисунок 8.4.Конструктивные размеры конических колёс.

При любой форме колес внешние углы зубьев притупляют фаской f, обрабатывая колеса по внешнему диаметру d_ae параллельно оси посадочного отверстия. Торец зубчатого венца используют для установки заготовки при нарезании зубьев. Для уменьшения объема точной механической обработки выполняют выточки глубиной 1…2 мм.

Конструирование стаканов

Конструкция стакана определяется схемой расположения подшипников. На рисунке 8.14., а –б показаны варианты, наиболее часто встречающиеся на практике. Стаканы обычно выполняют литыми из чугуна марки СЧ15. Толщину стенки δ принимают в зависимости от диаметра отверстия D под подшипник по таблице 8.14.

Рисунок 8.14.Конструктивные особенности стаканов

Таблица 8.14. Толщина стенки стакана .

D	До 52	Свыше 52 до 80
δ	4…5	6…8

Толщина упорного буртика δ₁ толщина фланца δ₂ (см. рисунок 8.14)

Высоту упорного буртика t согласуют с размером фаски наружного кольца подшипника и возможностью его демонтажа винтовым съемником.

Диаметр d и число винтов для крепления стакана к корпусу берут по таблице 8.4.

Таблица 8.4. Размеры стаканов подшипника.

D	40…62	63…95
d	6	8
Число винтов	4

Минимальный диаметр фланца стакана D_ф получается, если принять:

Чтобы обеспечить сопряжение торцов фланца стакана и корпуса по плоскости, на наружной цилиндрической поверхности стакана перед торцом фланца делают канавку. На рисунке 8.14, а показан профиль канавки на наружной поверхности стакана, а размеры ее элементов приведены в таблице 8.4.

Конструирование крышек подшипников

Крышки подшипников изготавливают из чугуна марки СЧ15. Различают крышки накладные и закладные.

На рисунке 8.15, а-г показаны основные конструкции накладных крышек, на рисунке 8.15, а, б, г – так называемых глухих, а на рисунке 8.15, в – с отверстием для выходного конца вала.

Форма крышек зависит от конструкции опоры вала. Чаще всего торец вала не выступает за пределы подшипника. Поэтому наружная поверхность крышки – плоская (рисунок 8.15, а – в). Если торец вала выступает за пределы подшипника, то крышку выполняют по рисунку 8.15, г.

Положение крышки при сборе определяется ее фланцем. Поэтому поясок с центрирующей цилиндрической поверхностью делают небольшим, чтобы он не мешал установке крышки по торцу корпуса. Обычно принимают

,

8=12

где b – ширина канавки

Расчет призматических шпонок.

Соединения в которых роль соединительной детали выполняют шпонки, установленные в пазах вала или втулки и служащие для передачи крутящего момента, как с вала на сопрягаемую с ним деталь, так и наоборот.

Рис. - Выбор шпонок осуществляем в зависимости от диаметра вала

Таблица 9.1. Выбор шпонок

Диаметр вала	Сечение шпонки bxh	Глубина паза		Радиус закругления r или фаска s·45°
		t1	t2
Св. 10 до 12 >>12>>17 >>17>>22 >>22>>30	4x4 5x5 6x6 8x7	2.5 3 3.5 4.0	1.8 2.3 2.8 3.3	0.08-0.16 0.16-0.25 0.16-0.25 0.16-0.25
Св. 30 до 38 >>38>>44 >>44>>50 >>50>>58 >>58>>65	10x8 12x8 14x9 16x10 18x11	5.0 5.0 5.5 6.0 7.0	3.3 3.3 3.8 4.3 4.4	0.25-0.4
Св. 65 до 75 >>75>>85 >>85>>95 >>95>>110 >>110>>130	20x12 22x14 25x14 28x16 32x18	7.5 9.0 9.0 10.0 11.0	4.9 5.4 5.4 6.4 7.4	0.4-0.6

Длину шпонок выбирают из ряда: 6-8-10-12-14-16-18-20-25-28-32-36-40-45-50-56-63-70-80-90-100-110-125-160-180-200-250.

Материал шпонок – сталь чистотянутая для шпонок с s_в=990 МПа.

Проверка на смятие:

,

где Т – передаваемый момент, Н×м;

d_в - диаметр вала;

l – рабочая длина шпонки;

h - высота шпонки

(h-t₁)=0,4×h - при одинаковых материалах вала и втулки;

t₁ - высота шпоночного паза вала;

[s_см] - допускаемое напряжение на смятие, Мпа;

Эскизный проект

Эскизный проект является наиболее ответственной частью курсового проекта, где принимаются основные конструктивные решения. При выполнении эскизного проекта студент пользуется примерами конструкций редукторов, представленных в атласах конструкций.

Эскизный проект редуктора выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД на миллиметровой бумаге в масштабе 1:1.

На этапе выполнения эскизного проекта проводится проработка конструкций зубчатых колес, валов, элементов корпуса редуктора, подшипниковых узлов (см. п. 8). После согласования эскизного проекта редуктора с руководителем студент может переходить к выполнению технического проекта.

На сборочном чертеже редуктора приводятся следующие данные:

Размеры:

- габаритные, необходимые для определения размеров места установки, изготовления тары, транспортировки;

- установочные и присоединительные, необходимые для установки изделия на месте монтажа, а также определения размеров и места положения элементов, которые присоединяются к данному изделию. К присоединительным размерам относятся размеры выступающих концов входного и выходного валов;

- исполнительные (сборочные) размеры. Например, размеры отверстий под штифты, если они обрабатываются в процессе сборки, размеры зазоров между подшипниками и упорными торцами крышек, если они контролируются при сборке;

- посадочные, определяющие характер сопряжении;

Техническую характеристику изделия:

- передаточное отношение;

- частоту вращения валов;

- вращающий момент на тихоходном валу.

Техническую характеристику размещают на сборочном поле чертежа над основной надписью. При этом над текстовой частью характеристики, выполненной в виде таблицы, помещают заголовок «Техническая характеристика».

Технические требования к изделию, где указывают:

- требования, предъявляемые к сборке, настройки и регулировке изделия (например, «Расточку отверстий корпуса проводить в сборе корпуса», «Плоскость разъема перед сборкой покрыть герметиком»);

- требования к отделке (например, «Необработанные поверхности внутри редуктора красить маслостойкой краской, снаружи – серой нитроэмалью»);

- требования к эксплуатации (например, по смазке редуктора «В редуктор залить 3,5 л масла И-50А»).