2.6 Компоновка червячного редуктора

Предварительный выбор подшипников

На данном этапе расчета принимаем:

- для вала червячного колеса – подшипники шариковые радиально-упорные однорядные ГОСТ 831 – 75;

- для вала червяка – подшипники роликовые конические однорядные ТУ 37.006.162 – 89.

Результаты выбора подшипников представлены в таблице:

Назначение вала	Обозначение подшипника	d, мм	D, мм	B, мм	Грузоподъемность, кН
					динамическая С	статическая Со
Вал червяка	7506	30	62	20,5	36	27
Вал червячного колеса	1039614	70	100	16	25	23,6

Определение геометрических параметров

Минимальное расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора до боковой поверхности ступицы червячного колеса или винтовой нарезки червяка: =1,1*12 = 13,2 мм,

Расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора до боковой

поверхности подшипника качения:

мм. Принимаем 4 мм.

Расстояние от вершин зубьев червячного колеса до внутренней поверхности крышки редуктора:

= 1,2*12 = 914,4 мм.

Расстояние от вершин винтовой нарезки червяка до внутренней нижней поверхности стенки корпуса:

= 8* 8 = 16 мм.

Толщина фланцев прижимных крышек подшипников:

ведущего вала: = 6 мм; ведомого вала: = 10 мм.

Высота головок винтов для крепления крышек подшипников:

ведущего вала: = 0,8 *6 = 4,8 мм;

ведомого вала: = 0,8 * 10 = 8 мм;

Расстояния от боковых поверхностей элементов (муфт, зубчатых колес открытых передач, звездочек, шкивов), вращающихся вместе с валами на их выходных концах снаружи корпуса редуктора, до головок болтов крепления крышек подшипников:

мм. Принимаем 6,5 мм.

Длина цилиндрической части крышки подшипника вала червяка:

= 1,5*8 = 12 мм.

Длина ступицы червячного колеса = 38,4 мм.

Максимальный размер Вmax = 116,8 мм.

Длина ступицы зубчатого колеса на выходном конце ведущего вала:

= 1,6*24 = 38,4 мм.

Диаметр выходного конца ведущего вала для монтажа полумуфты: d = 24 мм.

Крутящий момент на этом валу: = 0,045 Кн · м.

Максимальный крутящий момент, воспринимаемый муфтой = 0,063 Кн · м.

Выполнение условия работоспособности муфты ≥ :

0,063 Кн · м.≥ 0,045 Кн · м.

Длина ступицы полумуфты на выходном конце ведомого вала:

= 200,8 мм.

Расчет пролетов

При расчете пролетов на данной стадии проектирования принимаем расчетную схему редуктора с симметричным расположением подшипников на валу червяка.

Данные, необходимые для расчета пролетов валов сводим в таблицу.

Расчетные размеры, мм

Вал	B				с5	c	c1	s	с6	Вmax
Ведущий	20,5	6	4,8	38,4	14,4	13	4	64	16	116,8
Ведомый	16	10	8	100,8

В таблице: B – ширина подшипника; s - ширина фланцев корпуса и крышки в плоскости контакта (верхнего пояса) у подшипников.

Проведем расчет длин пролетов.

Вал червяка:

- расстояние между опорами (плоскостями симметрии подшипников):

= 438,4+19,2+18-24-20,5 = 452..7

- расстояния от плоскости симметрии передачи до плоскостей симметрии подшипников:

= 452,7/2 = 226,3.

- расстояние от точки приложения радиальной силы на выходном участке до оси симметрии ближайшего подшипника:

= 38,4/2+6,5+64+8+12+10,25 = 55,75.

Вал червячного колеса:

- расстояние между опорами (плоскостями симметрии подшипников):

= 116,8+26,4+16 = 159,2.

- расстояния от плоскости симметрии передачи до плоскостей симметрии подшипников:

= 159,2/2 = 79,6.

- расстояние от точки приложения радиальной силы на выходном участке вала до оси симметрии ближайшего подшипника:

= 100,8/2+6,5+8+10+64-16-4 = 126,9.

В данном разделе представлена схема редуктора с результатами расчета пролетов валов:

- тип редуктора соответствует кинематической схеме задания на проектирование.

-относительное расположение выходных концов ведущего и ведомого валов соответствует кинематической схеме задания на проектирование.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе заданных геометрических и скоростных характеристик выполнен кинематический анализ кривошипно-ползунного механизма.

В соответствии с конструктивной схемой, указанной в задании, спроектирован червячный одноступенчатый редуктор электромеханического привода к ленточному конвейеру. Параметры исполнительного механизма на входном валу: частота вращения 38,4 об/мин; мощность 5,54 кВт.

На первом этапе проектирования были определены кинематические параметры: передаточные числа всех передач (червячной и цепной открытой передачи), крутящие моменты на валах (ведущем и ведомом), частоты их вращения и количество циклов нагружения в течение срока эксплуатации.

На втором этапе проектирования выполнен силовой расчет червячной передачи, в результате которого определены материалы для изготовления комплектующих изделий (червяк, червячное колесо), геометрические параметры этих изделий исходя из уровня напряжений, действующих в рабочих зонах передачи. При этом расчет проведен с соблюдением условий прочности. Так в червячной передаче допускаемое контактное напряжение для материала венца колеса 114,56 Мпа, действующее контактное напряжение в сопряжении передачи = 114,56 Мпа , допускаемое напряжение изгиба зубьев колеса = 58,996 Мпа, действующее напряжение изгиба зубьев колеса 23,5 Мпа. В результате были получены исходные данные для последующего расчета геометрических параметров валов.

На третьем этапе выполнена компоновка червячного одноступенчатого редуктора с учетом расчетных значений межцентровых расстояний, параметров подшипников, диаметров валов, размеров корпуса и крышки редуктора. В процессе компоновки определены длины пролетов. Эти данные послужили основой для разработки сборочного чертежа червячного одноступенчатого редуктора.

Перечень основной и дополнительной литературы по дисциплине

«Прикладная механика»

Основная литература:

1. Иванов, М.Н. Детали машин: учебник для втузов /М.Н. Иванов,В.А. Финогенов – 12 издание. Высш. Шк. 2008 – 408 страниц

2. Лукьянов, А.М. Сопротивление материалов: учебное пособие для вузов ж.д. трансп./А.М. Лукьянов. Учебно – методический центр по образованию на ж.д. транспорте

Дополнительная литература:

1. Тимофеев, С.И. Теория механизмов и механика машин / С.И. Тимофеев. – Ростов на Дону: Феникс, 2011. – 349 страниц.

2. Проектирование механических передач: учебно справочное пособие для ВТУЗов / С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцов: «Альянс», 2008. – 591 страница

3. Теория механизмов и машин: учебное пособие для вузов / М.З. Козловский, А.Н. Евграфов, Ю.А. Семенов, А.В. Слоущ: Академия , 2006

4. Сурин, В.М. Прикладная механика: учебное пособие для вузов / В.М. Сурин – 3-е издание / Новое знание, 2008 – 388 страниц.