3. Д етали и элементы корпуса

а) Смотровой люк

Служит для контроля сборки и осмотра редуктора при эксплуатации.

Его делают максимально возможных размеров.

б) Установочные штифты

Расточку отверстий под подшипники производят в сборе. Перед расточкой отверстий в этом соединении устанавливают два фиксирующих штифта на возможно большем расстоянии друг от друга для фиксации относительного положения крышки корпуса и основания при последующих сборках.

d=(0,7…0,8)×d₃=0,7×12=8 мм – диаметр штифта;

в)Отжимные винты

Уплотняющее покрытие плоскости разъема склеивает крышку и основание корпуса. Для того чтобы обеспечить их разъединение, при разборке применяют отжимные винты, которые устанавливаются в двух противоположных местах крышки корпуса.

г) Проушины

Для подъема и транспортировки крышки корпуса, и собранного редуктора применяют проушины, отливая их заодно с крышкой.

д) Отверстия под маслоуказатель и сливную пробку

Оба отверстия располагают рядом на одной стороне основания корпуса в доступных местах. Нижняя кромка сливного отверстия находится на уровне днища или несколько ниже него. Дно делают под уклоном в 1…2° в сторону отверстия. Отверстие под маслоуказатель располагается на высоте, достаточном для точного замера верхнего и нижнего уровней масла.

В ыбор муфт

1.Определение расчетного момента и выбор муфт

Основной характеристикой для выбора муфты является номинальный вращающий момент Т, Н×м.

Т_р=К_р×Т₃= 1.7×280=476 Н×м;

Исходя из Т, выбираем упругую с торообразной оболочкой.

Полумуфты изготовляют из стали Ст3, материал пальцев – сталь 45, материал упругой оболочки – резина с пределом прочности или разрыве не менее 10 Н/ мм².

Радиальная сила, вызванная радиальным смещением, определяется по соотношению:

F_м = c_Δr ×Δr = 3×1232 = 3696 Н;

Смазывание. Смазочные устройства

а) Способ смазывания

Для редукторов общего назначения применяют непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием).

б)Выбор сорта масла

Зависит от значения расчетного контактного напряжения на зубьях и фактической окружной скорости колес:

Зубчатая передача;

υ = 0.69м/с;

σ_н = 472,06 Н/мм²;

Исходя из данных выбираем масло сорта И-Г-А-68;

в) Определение количества масла

Для одноступенчатых редукторов для смазывания окунанием объем масляной ванны определяется из расчёта:

n= P×0,8= 1,6×0,8= 1,28 л;

г) Определение уровня масла

В конических редукторах должны быть полностью погружены в масляную ванну зубья конического колеса или шестерни.

П роверочный расчет

• Проверочный расчет подшипников

Быстроходный вал: подшипники 7309

C_r=76100 Н;

L_h= (10…25)×10³;

C_rp=R_e^m× =43818 Н;

L_10h = a₁×a₂₃× × ^m = 94280;

n = 460,16 об/мин;

R_e=6302,82 Н;

F_a=214 Н;

e=0,29

R_a=2208,7 Н;

R_b=5252,35 Н;

y=2,090;

x=0,4;

V=1;

K_б=1,2;

K_т=1;

a₁=1;

a₂₃=0,65;

m=3,33;

R_σ1 = = 2208,7 H;

R_s1 = 0,83×e×R_r1= 0,83×0,29×2209,7 = 531,87;

R_r2 = = 5252,35 H;

R_s2 = 0,83×e×R_r2= 0,83×0,29×5252,35=1264,24;

R_s1<R_s2 ;

R_s2 - R_s1 = 1264,24 – 531,87 = 732,37;

F_a<R_s2 - R_s1;

R_a2=R_s2=1264,24;

= 0,24<0,29;

R_E= V×R_r2×K_б×K_т= 6302,82;

C_rp≤ C_r;

L_10h≥ L_h;

Т ихоходный вал: подшипники 7309

C_r=76100 Н;

L_h= (10…25)×10³;

C_rp=R_e^m× =20395 Н;

L_10h = a₁×a₂₃× × ^m = 1203483 Н;

n = 115,04 об/мин;

R_e=4448,32 Н;

F_a=855 Н;

e=0,29

y=2,090;

x=0,4;

V=1;

K_б=1,2;

K_т=1;

a₁=1;

a₂₃=0,65;

m=3,33;

R_σ1 = = 1005,84 H;

R_s1 = 0,83×e×R_r1= 0,83×0,29×1005,84 = 242,11 H;

R_r2 = = 3534,92 H;

R_s2 = 0,83×e×R_r2= 0,83×0,29×3534,92=850,86 H;

R_s1<R_s2 ;

R_s2 - R_s1= 850,86 – 242,11 = 608,75 H;

F_a>R_s2 - R_s1;

R_a1=R_s1=242,11;

R_a2= R_a1 + F_a= 242,11+855=1097,11;

= 0,31>0,29;

R_E= (X×V×R_r +Y×R_a)×K_б×K_т= 4448,32 H;

C_rp ≤ C_r;

L_10h ≥ L_h;

• П роверочный расчет валов

Колесо

1) Рассчитаем изгибающий момент

М= = 134,37 Н/м;

W_нетто= 0,1×d³ - = 18651– осевой момент сопротивления сечения вала;

σ_а – амплитуда напряжений;

σ_н – напряжение изгиба;

σ_а= σ_н = = 7,20 Н/мм²;

τ_а– амплитуда цикла;

τ_к– напряжение кручения;

τ_а= = = 3,48;

W_ρнетто= 0,2×d³ - =40251;

2) Определим коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала

(К_σ)_D= = 1,33;

(К_τ)_D= = 1,24;

=3,0; = 2,2;

K_F=1,1; K_σ = 1,6; K_d= 0,79;

K_y=1,6; K_τ= 1,49;

3) Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм²

(σ_-1)_D = = 281,96;

(τ_-1)_D = =175,4;

τ_-1= 0,58×σ_-1=217,5;

4 ) Определим коэффициент зпаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

Sσ = = 39,16;

Sτ = = 50,4;

5) Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

s= = 30,92≥ ;

=1,6…2,1;

Подшипник

1) Рассчитаем изгибающий момент

М= = 90 Н/м;

W_нетто= 0,1×d³ = 9112,5– осевой момент сопротивления сечения вала;

σ_а – амплитуда напряжений;

σ_н – напряжение изгиба;

σ_а= σ_н = = 9,88 Н/мм²;

τ_а– амплитуда цикла;

τ_к– напряжение кручения;

τ_а= = = 7,68 Н/мм²;

W_ρнетто= 0,2×d³ =18225;

2) Определим коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала

(К_σ)_D= = 2,32;

(К_τ)_D= = 3,28;

= 3,71; = 2,05;

3 ) Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм²

(σ_-1)_D = = 161,64;

(τ_-1)_D = =66,31;

τ_-1= 0,58×σ_-1=217,5;

4) Определим коэффициент зпаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

Sσ = = 16,36;

Sτ = = 8,63

5) Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

s= = 7,63≥ ;

=1,6…2,1;

• Проверочный расчет шпонок на смятие

σ_см= ≤ _см;

Ft – окружная сила на шестерне или колесе, Н;

A_см = (0,94×h – t₁)×l_p – площадь смятия, мм²;

l_p=l – b – рабочая длина шпонки со скругленными торцами, мм;

l – полная длина шпонки, определенная на конструктивной компановки;

b,h,t₁ – стандартные размеры;

Шпонка под колесом

Ft = 2450 Н;

d = 60 мм;

b = 18 мм;

h = 11 мм;

t₁ = 7 – глубина паза вала;

l = 50 … 200 мм ≈ 50 мм;

t₂ = 4,4 мм – глубина паза ступицы;

A_см = (0,94 × 11 – 7) × 32 = 106,88 мм²;

l_p= 50- 18 = 32 мм;

σ = = 22,92 Н/мм²;

σ_см≤ _см ;

Т ихоходный вал

Ft = 2450 Н;

d = 42 мм;

b = 12 мм;

h = 8 мм;

t₁ = 5 – глубина паза вала;

l = 50 … 200 мм ≈ 56 мм;

t₂ = 3,3 мм – глубина паза ступицы;

A_см = (0,94 × 8 – 5) × 44 = 110,88 мм²;

l_p= 56- 12 = 44 мм;

σ = = 22,11 Н/мм²;

σ_см≤ _см ;

Быстроходный вал

Ft = 2450 Н;

d = 32 мм;

b = 10 мм;

h = 8 мм;

t₁ = 5 – глубина паза вала;

l = 40 мм;

t₂ = 3,3 мм – глубина паза ступицы;

A_см = (0,94 × 8 – 5) × 30 = 75,6 мм²;

l_p= 40- 10 = 30 мм;

σ = = 32,41 Н/мм²;

σ_см≤ _см ;

Расчет технического уровня редуктора

• Определение массы редуктора

m= ρ×φ×V×10^-9= 0,0348 ×0,44×7,4 × 10³×10^-9= 113 кг;

φ= 0,44– коэффициент заполнения (определяется из графика);

ρ= 7,4 × 10³ кг/м³ – плотность чугуна;

V=L×B×H = 413×318×265=34 803 510мм³= – условный объем редуктора;

• Определение критерия технического уровня редуктора

Критерий технического уровня определяется по формуле:

γ= = =0,4 кг/Н×м;

Тип редуктора	Масса m, кг	Момент Т3, Н×м	Критерий γ	Вывод
Конический одноступенчатый	113	280	0,4	Редуктор морально устарел