- •Прикладная механика
- •1 Общий расчет привода
- •Примеры общего расчета привода
- •Результаты общего расчета привода с одноступенчатым червячным редуктором
- •2 Расчёт одноступенчатого редуктора с
- •2.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •2.8 Проверочный расчет выходного вала цилиндрического прямозубого и косозубого редукторов
- •Суммарные реакции опор (реакции для расчета подшипников):
- •2.8.1.3 Определение изгибающих и крутящих моментов по длине вала
- •2.8.2.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •2.8.2.2 Определение внешних нагрузок - реакций связей
- •2.8.2.3 Определение внутренних усилий в поперечных сечениях вала
- •2.8.2.4 Выбор материала. Расчет вала на статическую прочность
- •3. Расчет одноступенчатого редуктора
- •3.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.2 Выбор материала и термической обработки колес
- •3.3 Допускаемые контактные напряжения
- •3.4 Допускаемые изгибные напряжения
- •3.5 Проектировочный расчет конической прямозубой передачи
- •3.5.1 Диаметр внешней делительной окружности колеса
- •3.5.2 Углы делительных конусов шестерни и колеса, конусное
- •3.5.3 Модуль передачи
- •3.5.4 Число зубьев конических колес
- •3.5.5 Фактически передаточное число
- •3.5.6 Размеры колес конической передачи
- •3.5.7 Силы в зацеплении
- •3.5.8 Степень точности зацепления
- •3.6 Проверочный расчет зубьев конического колеса
- •3.6.1 Проверка зубьев конического колеса по напряжениям изгиба
- •3.6.2 Проверка зубьев конического колеса по
- •3.7 Эскизное проектирование конической передачи
- •3.7.1 Проектировочный расчет входного вала
- •3.7.1.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.7.1.2 Геометрические размеры входного вала
- •3.7.2 Проектировочный расчет выходного вала
- •3.7.2.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.7.2.2 Геометрические размеры выходного вала
- •3.7.3 Выбор подшипников для валов
- •3.7.4 Эскизная компоновка передачи
- •3.8 Проверочный расчет выходного вала конического прямозубого
- •3.8.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.8.3 Определение изгибающих и крутящих моментов по длине вала и построение эпюр Мх(z), Му(z), Мz(z)
- •3.8.4 Выбор материала. Расчет вала на статическую прочность
- •4 Расчет одноступенчатого редуктора
- •4.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •4.2 Выбор материала червяка и колеса
- •Ожидаемая скорость скольжения, для данного задания
- •4.3 Допускаемые контактные напряжения
- •4.4 Допускаемые изгибные напряжения
- •4.5 Проектировочный расчет червячной передачи
- •4.5.1 Межосевое расстояние
- •4.5.2 Основные параметры передачи
- •4.5.3 Геометрические размеры червяка и колеса
- •4.5.4 Кпд передачи
- •4.5.5 Тепловой расчет передачи
- •4.5.6 Силы в зацеплении
- •4.5.7 Степень точности зацепления
- •4.6 Проверочный расчет зубьев колеса
- •4.6.1 Проверочный расчет по контактным напряжениям
- •4.6.2 Проверочный расчет по напряжениям изгиба зубьев
- •4.7 Эскизное проектирование червячной передачи
- •4.7.1.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •4.7.1.2 Геометрические размеры вала и выбор подшипников
- •Диаметр вала (цапфы) под подшипники
- •4.7.3 Эскизная компоновка передачи
- •4.8 Проверочный расчет выходного вала червячного редуктора
- •4.8.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •4.8.2 Определение внешних нагрузок – реакций связей
- •4.8.3 Определение внутренних усилий в поперечных сечениях вала
- •4.8.4 Выбор материала. Расчет вала на статическую прочность
- •5 Проверочный расчёт подшипников выходного
- •5.2 Методика расчёта роликового конического однорядного
- •5.2.2 Расчёт по динамической грузоподъемности
- •1.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •1.2 Проверочный расчёт подшипника по динамической
- •2.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •3.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •3.2 Проверочный расчёт подшипника по динамической
- •6 Расчет соединения вал-ступица выходного вала
- •6.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •6.3 Проверочный расчет шпоночного соединения на прочность
- •Примеры выбора шпонки и расчета соединения вал-ступица выходного вала редуктора
- •1.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •1.3 Проверочный расчёт шпоночного соединения на прочность
- •2.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •3.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •3.3 Проверочный расчет шпоночного соединения на прочность
- •7 Выбор муфты входного вала
- •8 Эскизное проектирование корпуса редуктора
- •Толщина упорного буртика δ1и толщина фланца δ2:
- •9 Сборка и особенности эксплуатации редуктора
- •Справочные материалы для расчёта
- •Нормальные линейные размеры, мм
- •Кратные и дольные единицы си
- •Соотношения между единицами физических величин
- •Общие данные по материалам для всех видов задач
- •Механические характеристики некоторых марок стали
- •Отливки из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
- •Твердость и режимы отливок из антифрикционного чугуна
- •Электродвигатели общего применения, асинхронные (переменного тока, закрытые, обдуваемые)
- •Диаметры вала электродвигателей (мм)
- •Электродвигатели общего применения, асинхронные (в защищенном (а), закрытом обдуваемом (ао) исполнении)
- •Технические данные двигателей постоянного тока серии 2п общепромышленного применения (напряжение 27в, закрытого типа с принудительной вентиляцией)
- •Технические данные двигателей постоянного тока специального назначения, применяемые в электроприводах авиационных систем (закрытого типа с перпендикулярной вентиляцией)
- •Технические данные двигателей постоянного тока специального назначения, применяемые в электроприводах ракетно-артиллерийских систем (закрытого типа с принудительной вентиляцией)
- •Значения кпд и передаточных отношений I (чисел u) передач
- •Стандартные передаточные числа u (отношения I )
- •Материалы для изготовления зубчатых колес и варианты термической обработки (то)
- •Основные материалы для изготовления зубчатых колес
- •Пределы контактной и изгибной выносливости зубьев
- •Значения коэффициента ширины колеса
- •Степень точности передач по нормам плавности в зависимости от скорости
- •Коэффициент формы зуба yf для эвольвентного
- •Коэффициенты смещения Хе1 и Хе2 для определения внешнего диаметра конических прямозубых колес
- •Коэффициенты формы зуба yf в зависимости от коэффициента смещения инструмента Хе1
- •Формулы определения основных размеров нормальных зубчатых колес и сил в зацеплении
- •Материалы для изготовления червячных колес и их характеристики
- •Допускаемые контактные и изгибные напряжения
- •Значения [σ]но для червячных колес из условия стойкости передачи к заеданию
- •Механические характеристики и значения [σ]fo для материалов червячных колес
- •Сочетание модулей m и коэффициентов q диаметра червяка
- •Зависимости приведенного коэффициента трения f ' и угла трения ρ' между червяком и колесом от скорости скольжения Vs
- •Коэффициент формы зуба yf для червячных колес
- •Данные для определения размеров валов
- •Зависимость высоты заплечика (tцил, tкон), координаты фаски подшипника r и размера фаски (f) от диаметра (d)
- •Основные размеры биметаллических втулок
- •Допустимые значения [р] и [рv] для подшипников скольжения
- •Значения коэффициентов радиальной х и осевой у нагрузок для однорядных подшипников
- •Значение коэффициента безопасности Кσ для подшипников качения
- •Значения температурного коэффициента Кт для подшипников качения
- •Основные материалы для изготовления валов
- •Муфты втулочные со шпонками (размеры в мм)
- •Муфты фланцевые
- •Значения коэффициента режима работы для муфт
- •Соединения шлицевые (зубчатые) прямобочные
- •Масла, применяемые для зубчатых передач
- •Масла, применяемые для червячных передач
- •Значения вязкости масел
- •На усталостную прочность
- •(Для шпоночного паза)
- •Рекомендации по расчету корпуса редуктора
- •Перечень основных стандартов по деталям машин
- •Тригонометрические функции
(Для шпоночного паза)
σВ, Н/мм2 |
Кσ при выполнении паза фрезой |
Кτ | |
концевой |
дисковой | ||
500 700 900 1200 |
1,65 1,9 2,15 2,5 |
1,4 1,55 1,7 1,9 |
1,4 1,7 2,05 2,4 |
К РАСЧЕТУ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА
Таблица 59
Толщина стенки δ стаканов подшипников в зависимости
от диаметра отверстия D под подшипник (мм)
D |
До 52 |
Св.52 до 80 |
Св.80 до 120 |
Св.120 до 170 |
δ |
4…5 |
6…7 |
7,5…9 |
10…12,5 |
Таблица 60
Диаметр винтов d и их число z для крепления стакана к корпусу
D, мм |
40…62 |
63…95 |
100…145 |
150…220 |
d, мм |
6 |
8 |
10 |
12 |
Число винтов |
4 |
6 |
Толщина упорного буртика δ1 = δ; толщина фланца δ2 = 1,2δ. Материал стаканов - чугун марки СЧ15.
Таблица 61
Толщина стенки δ привертной крышки, диаметр d и число z винтов крепления крышки к корпусу в зависимости от диаметра D отверстия под подшипник
D, мм |
50…62 |
63…95 |
100…145 |
150…200 |
δ, мм |
5 |
6 |
7 |
8 |
d, мм |
6 |
8 |
10 |
12 |
z |
4 |
6 |
Диаметр фланца крышки (диаметр крышки) Дф = D + (4,0…4,4)d.
Толщина фланца для крепления крышки болтами δ1 ≈ 1,2δ.
Расстояние от поверхности отверстия под подшипник до оси крепежного винта (болта) с ≈ d.
Таблица 62
Резьба метрическая (ГОСТ 24795 - 81), мм
Наружный диаметр d = D |
Резьба с крупным шагом |
Резьба с мелким шагом | ||||
Шаг резьбы р |
Внутренний диаметр d1 = D1 |
Средний диаметр d2 = D2 |
Шаг резьбы р |
Внутренний диаметр d1 = D1 |
Средний диаметр d2 = D2 | |
6 |
1 |
4,918 |
5,350 |
0,75 |
5,188 |
5,513 |
8 |
2,25 |
6,647 |
7,188 |
1 |
6,918 |
7,350 |
10 |
1,5 |
8,376 |
9,026 |
1,25 |
8,647 |
9,188 |
12 |
1,75 |
10,106 |
10,863 |
1,25 |
10,647 |
11,188 |
(14) |
2 |
11,835 |
12,701 |
1,5 |
12,376 |
13,026 |
16 |
2 |
13,835 |
14,701 |
1,5 |
14,376 |
15,026 |
(18) |
2,5 |
15,294 |
16,376 |
1,5 |
16,376 |
17,026 |
20 |
2,5 |
17,294 |
18,376 |
1,5 |
18,376 |
19,026 |
(22) |
2,5 |
19,294 |
20,376 |
1,5 |
20,376 |
21,026 |
24 |
3 |
20,752 |
22,051 |
2 |
21,835 |
22,701 |
30 |
3,5 |
26,211 |
27,727 |
2 |
27,835 |
28,701 |
36 |
4 |
31,670 |
33,402 |
3 |
32,752 |
34,051 |
42 |
4,5 |
37,129 |
39,077 |
3 |
38,752 |
40,051 |
48 |
5 |
42,527 |
44,752 |
3 |
44,752 |
46,051 |
56 |
5,5 |
50,046 |
52,428 |
3 |
52,752 |
51,051 |
64 |
6 |
57,505 |
60,103 |
4 |
59,670 |
61,402 |
Рекомендации по расчету корпуса редуктора
Корпус редуктора, как правило, имеет сложную форму и изготовляется из стали, чугуна, легких сплавов и чаще всего литым, в редких случаях методом сварки. Редуктор состоит из корпуса (нижняя часть) и крышки редуктора (верхняя часть), соединенных между собой по линии разъема болтами или винтами.
Корпус и крышка редуктора имеют стенки, фланцы, бобышки, ребра, приливы и другие элементы, соединенные между собой.
Толщина стенки корпуса δ = 1,8мм, где Т2 - вращающий момент на выходном валу, Н·м.
Толщина стенки крышки δ1 = (0,9…1,0) δ.
Ширина фланца на разъем и у основания в = (2…2,2)δ.
Толщина фланца корпуса (основания) δф = 1,5δ1.
Диаметр болтов (винтов) для соединения крышки с корпусом
d = 1,25 мм, где Т2 в Н·м.
Расстояние между болтами (винтами) крепления крышки к корпусу ≈ 10d, где d - диаметр болта (винта).
Крышку относительно корпуса фиксируют двумя коническими или цилиндрическими штифтами, устанавливаемыми по срезам углов крышки.
Диаметр dф фундаментальных винтов для крепления корпуса к раме (плите) dф = 1,25d. Число винтов при аw ≤ 250 мм равно z = 4, а при аw > 250 мм, z = 6.
Диаметр прилива (бобышки) для подшипника ДБ = Дф + 4…5 мм.
Масло заливают через верхний прямоугольный или, реже круглый люк. Толщина крышки люка обычно с фильтром δК = (0,01…0,012)L ≥ 3 мм. Винты для крепления крышки люка d ≈ δ1 на расстоянии (12…14)d между винтами.
Сливное отверстие располагается ниже уровня днища с уклоном дна корпуса 0,5…10 в сторону сливного отверстия и закрывается цилиндрическими или коническими пробками.
Для переноса редуктора применяют проушины, отлитые заодно с крышкой или рым-болты.
При необходимости из условия прочности или охлаждения корпус усиливают ребрами жесткости.
Корпуса червячных редукторов могут быть неразъемными при аw ≤ 160 мм с двумя окнами на боковых стенках для сборки редуктора. В этом случае диаметр отверстия окна Д = dam2 + (2…5) мм, диаметры винтов для крепления крышки отверстия d = 1,25 мм с расстоянием между нимиL = 10d.