6 Расчет корпуса редуктора [4]
Корпус редуктора служит для размещения и координации передачи, защиты их от загрязнения, организации системы смазки, а так же восприятия сил, возникающих в зацепление редукторной пары, подшипниках. Наиболее распространенный способ изготовления корпусов литье из серого чугуна. В нашем случае корпус редуктора сварной. Корпус и крышку редуктора сваривают из элементов, изготовленных из проката. После сварки корпус и крышку редуктора отжигают. Затем производят механическую обработку поверхностей и отверстий деталей.
Конструирование элементов корпуса подчиняется некоторым общим правилам.
Толщину стенок сварного корпуса применяют
(6.1)
где
- межосевое расстояние цилиндрической
передачи.
Примем
Толщина стенки крышки корпуса редуктора
(6.2)
Принимаем
Определяем толщину верхнего пояса корпуса редуктора
(6.3)
Примем S=14 мм.
Определяем толщину пояса крышки редуктора
(6.4)
Примем S1=14 мм.
Определяем толщину нижнего пояса корпуса редуктора
(6.5)
Определяем толщину ребер жесткости корпуса редуктора
(6.6)
Принимаем С=8 мм.
Определяем диаметр фундаментальных болтов
(6.7)
Определяем ширину нижнего пояса корпуса редуктора
(6.8)
Принимаем
Определяем диаметр болтов, соединяющих корпус с крышкой редуктора
(6.9)
Примем
Определяем ширину пояса соединения корпуса и крышки редуктора около подшипников
(6.10)
Ширину пояса k1 назначают на 2…8 мм меньше k, принимаем k1=30 мм.
Определяем диаметр болтов, соединяющих крышку и корпус редуктора около подшипников
(6.11)
Определяем диаметр болтов для крепления крышек подшипников к редуктору
(6.12)
Определяем диаметры отжимных болтов, который принимаем ориентировочно из диапазона 8…16 мм.
Определяем диаметр болтов для крепления крышки смотрового отверстия
(6.13)
Принимаем
Определяем диаметр резьбы пробки
(6.14)
Принимаем
7 Проектный расчет валов [4]
7.1 Составляющие полного усилия в зацеплениях передач
Цилиндрическая косозубая передача – быстроходная ступень.
Определяем окружную силу в зацепление
(7.1)
Определим радиальную силу
(7.2)
где α - угол зацепления, α=20°.
Подставим значения
Осевая сила в зацепление
(7.3)
Цилиндрическая косозубая передача – вторая ступень.
Определяем окружную силу в зацепление
(7.4)
Определим радиальную силу
(7.5)
Осевая сила в зацепление
(7.6)
Определение консольных сил.
Усилия, действующие на вал со стороны поликлиноременной передачи
(7.7)
Усилия, действующие на вал со стороны цепной передачи
(7.8)
7.2 Расчет геометрических параметров валов [4]
7.2.1 Определение размеров ступеней вала II
Определим диаметр выходного конца вала II
(7.9)
где Мк=Т – крутящий момент, равный вращающему моменту на валу;
-
допускаемое напряжение на изгиб.
Принимаем
=10
МПа.
Подставляем числовые значения
По ряду Ra 40 принимаем d1=30 мм.
Определим длину выходного конца вала под поликлиноременную передачу
(7.10)
Подставляем числовые значения
Определим диаметр ступени вала под уплотнение крышки с отверстием и подшипник
(7.11)
где t – высота буртика. Принимаем t=2 мм.
Подставляем числовые значения
По ряду Ra 40 принимаем d2=35 мм.
Определим длину ступени вала под уплотнение крышки с отверстием и подшипник
(7.12)
Подставляем числовые значения
По ряду Ra 40 принимаем l2=51 мм.
Определим диаметр ступени вала под шестерню
(7.13)
где r – координата фаски подшипника. Принимаем r=2 мм.
Подставляем числовые значения
По ряду Ra 40 принимаем d3=42 мм.
Длину ступени вала под шестерню определим графически.
Определим диаметр ступени вала под подшипник
(7.14)
Подставляем числовые значения
По ряду Ra 40 принимаем d4=35 мм.
Предварительный выбор подшипников: радиальные шариковые однорядные 307 ГОСТ 8338-75: d=35 мм, D=80 мм, В=21 мм, r=2,5 мм, Сr=33,2 кН, СОr=18,0 кН.
Определим длину ступени вала под подшипник
(7.15)
По ряду Ra 40 принимаем l4=23 мм.
Оформляем вал конструктивно, рисунок 7.1.
Рисунок 7.1 – Исходная схема быстроходного вала
Принимаем
Сталь 45 термообработка – улучшение,
твердость поверхности 235 НВ, твердость
сердцевины 262 НВ;
7.2.2 Определение размеров ступеней промежуточного вала
Определяем диаметр ступеней вала.
Под колесо
(7.16)
Принимаем
Буртика колеса
(7.17)
где f – величина фаски ступицы, примем f=1,2 мм.
Примем
Под подшипники
(7.18)
где r – величина фаски подшипника, примем r=2,5 мм.
Примем
Буртика подшипника
(7.19)
Примем
Под распорную втулку
(7.20)
Примем
Длины соответствующих ступеней вала определяются графически.
Для данного вала предварительно принимаем подшипники радиальные однорядные средней серии 307 ГОСТ: d=35 мм, D=80 мм, В=21 мм, r=2,5 мм, Сr=33,2 кН, СОr=18,0 кН.
Рисунок 7.2 – Исходная схема промежуточного вала
7.2.3 Определение размеров ступеней тихоходного вала
Определяем диаметры di и длины li ступеней вала.
Под элемент открытой передачи, по формуле 7.9
Подставим значения
Принимаем
Определим длину выходного конца вала, по формуле 7.10
Принимаем
Под уплотнение крышки с отверстием и подшипник (формулы 7.11 и 7.12).
Подставим значения
Принимаем
Принимаем
Под колесо, по формуле 7.13
Подставим значения
Принимаем
Под подшипник, по формуле 7.14
Подставим значения
Предварительный выбор подшипников: радиальные шариковые однорядные 311 ГОСТ 8338-75: d=55 мм, D=120 мм, В=29 мм, r=3 мм, Сr=71,5 кН, СОr=41,5 кН.
Оформляем вал конструктивно.
Рисунок 7.3 - Исходная схема выходного вала