4. Конструирование корпуса и крышек подшипников

Корпус редуктора служит для размещения и координации деталей передачи, защиты этих деталей от загрязнения и обеспечения условий хорошей их смазки. Основным критерием работоспособности корпуса является его жесткость. Нарушение правильности расположения осей валов из-за деформации корпуса под нагрузкой не должно превышать определенных допустимых размеров. Наиболее распространенным материалом для литых корпусов в общем машиностроении является серый чугун марок СЧ12-28_, СЧ15-32. Размеры элементов корпуса - толщина стенок, толщина и ширина фланцев, размеры бобышек и д.р., обеспечивающие нормальною работу механизма передачи, обычно не рассчитываются, а определяются по эмпирическим формулам или выбираются из таблиц, основанных на многолетнем опыте эксплуатации редукторов.

По таблице 4.1 б зависимости от межосевого расстояния тихоходной ступени a^т_w определяют толщину стенки корпуса и δ и ограничивает ее штриховой линией, которую проводят по всему периметру корпуса редуктора. Ширина фланцев и.размеры бобышек определяются в зависимости от диаметра болтов, соединяющих картер с крышкой, картер с фундаментной плитой,

Прежде чем приступить к конструированию фланцев корпуса и бобышек, необходимо по таблице 4.1. определить в зависимости от межосевого расстояния a^т_w размеры крепежных байтов, т.е. диаметр фундаментального болта d_ф, диаметр болта у подшипника d₁ и диаметр болта на верхнем фланце корпуса редуктора d₂

Зависимость диаметров и толщины стенок картера редуктора от межосевого расстояния

Таблица 4.1.

Межосевое расстояние тихоходной ступени aтw мм	св. 70 до 125	св. 125 до 180	св. 180 до 240	св. 240 до 300
Диаметр фундаментального болта dф мм	16	18	20	22
Диаметр болта у подшипника d1 мм	12	14	16	16
Диаметр болта на фланце d2 мм	10	12		14
Толщина стенки корпуса	8		10

Зависимость основных размеров картера редуктора от диаметров болтов

Таблица 4.2.

Диаметр болта di мм	8	10	12	14	16	18	20	22
Ширина фланца или бобышки Кi мм	24	28	33	36	39	43	48	51
Расстояние центра отверстия от стенки Ci мм	13	15	18	20	21	23	25	26
Диаметр отверстия под болт doi мм	9	11	13	15	17	20	22	24
Диаметр отверстия планировки Doi мм	17	20	26	29	32	35	38	42

Далее по таблице 4.2 в зависимости от диаметров болтов определяют размеры основных элементов картера: ширину фланца_, соединяющего корпус с фундаментной плиткой К_ф: ширину фланца, соединяющего корпус с крышкой реактора K_2: высоту бобышек K_I; диаметры отверстий под выбранные болты d_оф, d_о1, d_о2: расстояния центров отверстий от стенки корпуса С_ф, С_I, С₂; .диаметры отверстий планировки D_оф, D_oI, D_o2/

Например для межосевого расстояния тихоходкой ступени = 150 мм по таблице 4.1, определяют диаметры болтов:

диаметр фундаментного болта d_ф=18 мм

диаметр болта у подшипника d₁=14 мм;

диаметр болта на фланце d₂= 12 мм

толщина стенки корпуса δ= 8 мм

Для выбранных болтов по таблице 4,2 определяют основные размеры корпуса:

ширина фланца под фундаментный болт К_ф= 43 мм;

высота бобышки К_I = 36 мм;

ширина фланца, соединяющего картер о крышкой К₂ = 33 мм; -

диаметр отверстия под фундаментный болт d_oф = 20 мм;

диаметр отверстия болта у подшипника d_о1= 15 мм;

диаметр отверстия болта на фланце d_о2 = 13 мм;

расстояние отверстия фундаментного болта Сф = 23 мм;

расстояние центра отверстия болта у подшипника С₁ = 20 мм;

расстояние центра отверстия болта на фланце C₂ = 16 мм

диаметр планировки под фундаментный болт D_оф = 35 мм;

диаметр планировки под болт у подшипника D_о1 = 29 мм;

диаметр планировки под болт на фланце D_о2 = 26 мм.

Определив основные размеры корпуса необходимые для данного этапа, переходят к его вычерчиванию_.

Конструирование корпуса начинают с построения верхнего фланца со стороны тихоходной ступени. Для этого от штриховой линии, ограничивающей толщину стенки корпуса, откладывают размер K₂ и проводят линию параллельную оси тихоходного колеса. Этим самым ограничивают ширину верхнего фланца. Далее радиусом равным r= δ + К₂ проводят дуги, скругляющие внешний обвод фланца, и продолжают их прямыми перпендикулярными осям тихоходного и промежуточного валов до встречи с бобышкой. Для монтажа подшипников качения и их крышек в корпусе делаются массивные цилиндрические приливы, называемые бобышками.

С левой стороны, со стороны быстроходного вала выполняется такой же фланец как и с правой, но для его вычерчивания необходимо знать размер h, т.е, расстояние от вершины зуба шестерни до внутренней стенки корпуса редуктора. В большинст­ве случаев этот размер не равняется 8÷10 мм, как с правой, а получается конструктивно после вычерчивания бобышки быстроходного вала. Внешняя стенка корпуса редуктора изображенная на рис. 4.1 штриховой линией, совпадает с краем бобышки. Таким образом, конструктивно определяется размер h₁, а размер h=h₁-8. Однако, для получения размера h₁ необходимо предварительно вычертить бобышку быстроходного вала.

Для соединения крышки редуктора с корпусом на фланце корпуса сверлятся отверстия диаметром d_o2 для размещения в них крепежных болтов. Центры отверстий находятся на расстоянии С₂ + δ от внутренней стенки корпуса. Отверстия располагаются равномерно по периметру фланца на расстоянии, равным (12÷15)d₂ одно от другого.

Отверстия под подшипники и торцы бобышек изготавливаются весьма точно/примерно по 7-ому квалитету/. Однако из-за больших зазоров между крепежными болтами и отверстиями для них при оборке редуктора, возможно некоторое смешение крышки относительно корпуса, что может вызвать деформацию наружных колец подшипников, имеющих малую жесткость и перекос торцев бобышек. Последнее повлечет перекос крышек подшипников и наружных колец самих подшипников. Следовательно, при обработке отверстий и торцев и сборке редуктора крышка относительно корпуса должна фиксироваться в строго определенном положения. Эта фиксация осуществляется постановкой двух конических штифтов, располагал их на возможно большем расстоянии друг от друга. Диаметр шрифтов примерно равен

d_шт=0.8d₂

Построение бобышек начинается с вычерчивания отверстий пол болты у подшипников диаметром d_o1. Центры этих отверстий находятся на расстоянии (1,0÷1,2)d₁ от края отверстия подшипника и на расстоянии С₁+δ от внутренней стенка корпуса редуктора. Из центра отверстия диаметров d_o1 радиусом R=K_f+C₁ /смотри правую верхнюю сторону/ проводится дуга до пересечения с горизонтальной осью отверстия, а далее прямая с уклоном I:10. Бобышка с корпусом сопрягается радиусом равным 2÷3 мм. Высота бобышки равна К₁ + 2 мм. Диаметр бобышки приблизительно равен диаметру крышки подшипника D_к который определяется

D_к = D + (4,0 ÷ 4,4)d_s

D - диаметр отверстия под подшипник, равный внешнему диаметру наружного кольца подшипника.

d_s - диаметр винта, соединяющего крышку подшипника с корпусом.

d_s выбирается по таблице 4.3 в зависимости от D

Таблица 4.3

Диаметр наружного кольца подшипника D мм	40...62	65…75	80..95	100…145
диаметр винтов ds мм	6	8	8	10
Число винтов	4	4	4	6

Между промежуточным и тихоходами валами, а также между промежуточным и быстроходным валами крепление корпуса и крышки может осуществляться одним или двумя болтами в зависимости от длины площадок между отверстиями под подшипник для этих валов. В некоторых случаях /как показало на рис, 4.1/ при использова­нии закаленных колес получаются сравнительно небольшие межосевые расстояния a_w^б и a_w^т и значительные размеры подшипников, что приводит к резкому уменьшению длины площадок между от­верстиями подшипников и не позволяет ставить 2 болта в ряд.

Для крепления корпуса к фундаментной плите или раме на его опорной поверхности выполняют фланец с отверстиями, в которых размещаются крепежные болты. Фланец чаще всего выполняется в виде двух параллельных полос шириной К_ф+δ и длиной, раной длине внутренней полости картера 2δ

Размеры К_ф, С_ф, d_оф, D_оф выбираются по таблиц 4.2 в зависимости от диаметра фундаментного болта_. Количеству фундаментных болтов можно определить в зависимости от межосевого расстояния тихоходной ступени a_w^т. Для межосевого расстояния a_w^т ≤180 мм число болтов равняется четырем. Для a_w^т > 180 мм крепление осуществляется шестью болтами. Центры отверстий под фундаментные болты располагаются на расстоянии 40÷50 мм от левого и правого торца корпуса и на расстоянии C_ф+δ от внутренней его стенки.