8 Компоновочная схема и выбор способа смазывания передач и подшипников, определение размеров корпусных деталей
Компоновочная схема производится в тонких линиях. Выполнение начинается с того, что выставляем принятое межосевое расстояние, и рисуются оси. Условно прямоугольниками чертим пары зубчатых зацеплений. Отступая от колёс, вычерчиваем внутренний контур корпуса. Исходя из проектного расчёта, чертим валы. Считаем расстояния между опорами. Вычерчиваем ступени валов. Ставим шпонки и рассчитываем геометрические параметры зубчатых колёс и их ступиц. Выбираем подшипники. Устанавливаем подшипники и фиксирующие втулки. Ставим крышки с количеством болтов, зависимым от диаметра отверстий. Выбираем муфты и производим их расчёт.
Так как окружные скорости редуктора не превышают 12 м/с, то смазывание зубчатых колес может осуществляться картерным способом, т.е. окунанием зубчатых колес в масло, заливаемое внутрь корпуса.
Из конструктивных соображений принимаем количество масла, заливаемого в редуктор, 4 литра. Это количество масла удовлетворяет условию 0,4 – 0,6 литра масла на 1 кВт передаваемой мощности. Контроль уровня масла ведется с помощью маслоуказателя.
Рекомендуемое
значение вязкости масла при
и окружной скорости до 2 м/с составляет
(10,
табл. 10.8). Исходя из этого, выбираем для
смазки масло И-70А ГОСТ 20799-75.
Смазка подшипников осуществляется разбрызгиванием картерного масла.
Определяем размеры корпуса и крышки редуктора.
1. Толщина стенки корпуса редуктора:
h = 0.025 a + 3 = 0.025 200 + 3 =8 мм
где а = 200 мм – межосевое расстояние,
принимаем h = 8 мм.
2. Толщина крышки редуктора:
h1 = (0,8…0,9)h=0,9·8=7.2 мм
принимаем h1 = 8 мм.
3. Толщина фланца корпуса редуктора:
b = 1.5 h = 1.5 8 = 12 мм
принимаем b = 12 мм.
4. Толщина фланца крышки редуктора:
b = 0,8 h1 = 0,8·8 = 6.4 мм
принимаем b = 8 мм.
5. Толщина фундаментных лап редуктора:
p = 2.35 h = 2.35 8 = 18.8 мм
принимаем p = 20 мм.
8. Диаметр фундаментных болтов:
d1 = 0.035 a + 12 =0.035 200 + 12= 15,7 мм
принимаем d1 = 16 мм.
9. Диаметр болтов у подшипников:
d2 = 0.75 d1 =0.75 16 = 12 мм
принимаем d2 = 12 мм.
10. Диаметр болтов, соединяющих основание корпуса с крышкой
d3 = 0.55 d1 =0.55 16 = 8,8 мм
принимаем d3 = 8 мм.
9 Расчет валов по эквивалентному моменту
9.1 Расчет первого вала
9.1.1 Cоставление расчетной схемы
Силы в зацеплении:
Нагрузка
на вал от муфты
Момент при переносе силы Fa:
Расчетная схема приведена на рисунке 7.
9.1.2 Определение реакций опор и построение эпюр
Плоскость XZ:
:
;
;
:
;
;
Проверка:
:
.
Плоскость YZ:
:
;
;
:
;
Проверка:
:
.
По полученным данным строим эпюры.
XA=302 XB=110 YB=413 F=136
YA=909 Fr=297 Fa=181
40 40 52 Ft=796
Mх,
Нм
4,4
12,1
16,5
Mу,
Нм
11,2
20,5
11,2 17,1
MΣ,
Нм
21,4
T Т,
Нм
29,7 23,7
17,1 21,4
Mэкв,
Нм
Рисунок 7 – Схема нагружения первого вала
Суммарные реакции на опорах:
;
.
Диаметр
вала в опасном сечении
9.2 Проверочный расчет второго вала
9.2.1 Cоставление расчетной схемы
Силы в зацеплении:
- на червяке:
;
;
.
- на колесе:
;
;
.
Моменты при переносе осевых сил:
,
.
Расчетная схема приведена на рисунке 8.
9.2.2 Определение реакций опор и построение эпюр
Плоскость XZ:
:
;
;
:
;
;
Проверка:
:
.
Плоскость YZ:
:
;
;
:
;
;
Проверка:
:
.
XA=2637 YA=2212 XB=531 YB=796 Fr=2002
Ft=1385 My,
Нм
Mx,
Нм M∑,
Нм T,
Нм
55,4 Fr=297 Ft=796 Fa=181
Mэкв,
Нм
54 180 175 Fа=5502
396
17,5
93
4,7
22,2
139,3
419,8
22,7 167,5
17,5
423,6
167,5 60 58
Рисунок 8 – Схема нагружения второго вала
Суммарные реакции на опорах:
;
.
Диаметр
вала в опасном сечении
Производим проверку червяка на жесткость.
Прогиб
червяка:
Расстояние
между опорами червяка:
.
Модуль
продольной упругости для стали
.
Момент
инерции сечения червяка:
Допускаемый
прогиб:
Условие выполняется, жесткость обеспечена.