4.2.5. Конструирование корпусов редуктора

В корпусе редуктора размещаются детали зубчатых и червячных передач. Корпус должен обладать достаточной прочностью и жесткостью. Для повышения жесткости служат ребра, расположенные у приливов под подшипники. Корпус обычно выполняют разъемным, состоящим из основания (его иногда называют картером) и крышки. Плоскость разъема проходит через оси валов. В вертикальных цилиндрических редукторах разъемы делают по двум и даже трем плоскостям. При конструировании червячных и легко зубчатых редукторов иногда применяют неразъемные корпуса со съемными крышками (см. рис. 9.9 – 9.11).

Материалом корпуса обычно является чугун СЧ 10 или СЧ 15. Изредка применяются сварные конструкции корпусов, которые выполняют из сталей обычного качества Ст 2 и Ст 3. Толщина стенок сварных корпусов применяются на 20…30 % меньше, чем чугунных. Ориентировочные размеры элементов литых корпусов (рис. 9.11) приведены в таблице 9.6 и 9.7. Зависимости, приведенные в табл. 9.6 и 9.7, применимы при конструировании корпусов как зубчатых, так и червячных передач.

4.2.6. Эскизное проектирование

После определения диаметров ступеней валов, выбор типа подшипников и расчета основных геометрических параметров корпуса редуктора приступаем к вычерчиванию эскизного чертежа, представляющего собой компоновку редуктора. Данный этап является подготовительным как к уточненным расчетам долговечности деталей редуктора, так и к окончательной проработке его конструкции.

Эскизный чертеж выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД на миллиметровой бумаге стандартного формата и содержит основную надпись по форме 1, заполненную по всем требованиям.

Эскизную компоновку рекомендуется выполнять в следующем порядке:

1. Наметить расположение проекций компоновки в соответствии с кинематической схемой привода и наибольшими размерами зубчатых колес. Здесь в обязательном порядке следует учесть взаимное пространственное расположение деталей редуктора, а также направление выходных участков валов.

2. Провести оси проекций и осевые линии валов. В цилиндрическом и червячном редукторах оси валов провести на межосевое расстояние параллельно друг другу (см. рис. 9.12 и 9.14)

3. Вычертить редукторную пару в соответствии с геометрическими параметрами, полученными при проектном расчете:

1. для цилиндрического колеса и шестерни – (см. рис. 9.12 и 6.1)

2. для червячного колеса и нарезаной части червяка – (см. рис. 9.14 и 8.1)

4. Для предотвращения задевания поверхностей вращающихся зубчатых деталей очертить внутреннюю боковую полость редуктора на расстоянии y от их торца. Зазор y рассчитывается как

(4.6)

где δ – толщина стенки корпуса, мм

если длина ступицы колеса ( ) больше ширины шестерни, то зазор y берут от торца ступицы. Расстояние между внутренней стенкой корпуса (крышки) редуктора и окружностью вершин зубьев колеса и шестерни определяется как

(4.7)

Для обеспечения достаточной вместимости масляной ванны расстояние от окружности выступов зубчатого колеса (шестерни, червяка) до дна картера определяется как 𝒚=(𝟑…𝟒)𝜹 (4.8)

5. Вычертить подшипники в корпусе редуктора исходя из следующих соображений:

1. основные геометрические размеры выбранных подшипников приведены в таблице А1 – А3;

2. основная силовая схема установки подшипников принимается установка враспор. При этой схеме крышка подшипников своими кольцевыми приливами сдавливают вал в направлении навстречу друг другу через наружные кольца подшипников. Данная схема установки представлена на рис. 9.12 и 9.14,

3. при наличии в редукторе быстровращающихся зубчатых колес (окружная скорость ν на ободе более 1 м/с) внутри картера образуется масляный туман, который и используется для смазки подшипников, поэтому торец подшипника с внутренней стороны устанавливается на одном уровне со стенкой редуктора с целью облегчения попадания в него масляного тумана;

4. для создания масляного тумана в червячном редукторе с нижним расположение червяка (а также с горизонтальным положением червяка и червячного колеса) применяют специальную крыльчатку (см. рис. 9.14)

6. Начертить крышки подшипников:

1. основные размеры крышек подшипников определяется исходя из следующих рекомендаций:

толщина крышки

t=0,7δ (4.9)

размер заплечика и длина упорного кольца крышки

(4.10)

где – диаметр болтов крепящих крышку подшипника;

2. в проходных крышках предусматриваются специальные канавки для набивки их уплотняющим сальниковым жгутом;

3. на эскизной компоновке возможно применение стандартных крышек подшипников. Конструктивное исполнение и размеры этих крышек приведены в табл. А6 и А7.

7. Наметить положение буртиков выходных концов вала. Положение буртика предотвращает задевание вращающихся деталей, установленных на этом участке вала, с крышкой подшипника. Поэтому местоположение буртика рекомендуется определить размером y, рассчитываемым по формуле (4.6).

8. Окончательно проработать вал–шестерню и тихоходный вал таким образом, чтобы все детали, расположенные ранее, упирались в соответствующие бурты (выходного конца , шейки подшипников , бурты подшипников , бурт колеса .

9. Очертить фланец корпуса с учетом ширины К и толщены стенки корпуса δ.

10. На соответствующих посадочных местах выполнить шпоночные пазы максимально возможного стандартного размера. Стандартные размеры шпонок приведены в таблице А4 и А5.