XI. Посадки деталей редуктора и оформление чертежа

Выполнение этих позиций производится аналогично тому, как это сделано в примере §12.1. Следует добавить посадку брон­зового венца на чугунный центр Н7 / р6.

XII. Выбор сорта масла

Смазывание зацепления и подшипников производится раз­брызгиванием жидкого масла. По табл. 10.9 устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях _Н = 129 МПа и скорости скольжения v_s = 6,15 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть приблизительно равна 15  10^-6 м²/с. По табл. 10.10 принимаем масло авиационное МС-22.

XIII. Сборка редуктора

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора производят в соответствии с чертежом общего вида. Начинают сборку с того, что на червячный вал надевают крыльчатки и шариковые радиально-упорные подшипники, предварительно нагрев их в масле до 80-100°С. Собранный червячный вал вставляют в корпус.

При установке червяка, выполненного за одно целое с валом, следует обратить внимание на то, что для прохода червяка его диаметр должен быть меньше диаметра отверстия для под­шипников. В нашем случае наружный диаметр червяка d_a1 = 96 мм, а наружный диаметр подшипников 46309 D = 100 мм.

В начале сборки вала червячного колеса закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают роликовые конические подшипники, нагретые в масле. Собранный вал укла­дывают в основании корпуса и надевают крышку корпуса, по­крывая предварительно поверхности стыка фланцев спирто­вым лаком. Для центровки крышку устанавливают на корпус с помощью двух конических штифтов и затягивают болты.

Закладывают в подшипниковые сквозные крышки резиновые манжеты и устанавливают крышки с прокладками.

Регулировку радиально-упорных подшипников производят набором тонких металлических прокладок  и  (см. рис. 12.25). устанавливаемых под фланцы крышек подшипников.

Для регулировки червячного зацепления необходимо весь комплект вала с червячным колесом смещать в осевом направ­лении до совпадения средней плоскости колеса с осью червяка. Этого добиваются переносом части прокладок  с одной стороны корпуса на другую. Чтобы при этом сохранилась регу­лировка подшипников, суммарная толщина набора прокла­док  должна оставаться без изменения.

Ввертывают пробку маслоспускного отверстия с проклад­кой и маслоуказатель. Заливают в редуктор масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с отдушиной.

Собранный редуктор обкатывают и испытывают на стенде.

§ 12.7. Расчет одноступенчатого червячного редуктора общего применения

Расчет основных параметров проведен при условии, что редуктор может быть использован для работы от определен­ного электродвигателя, а рабочая машина заранее неизвестна.

ЗАДАНИЕ НА РАСЧЕТ

Рассчитать червячный редуктор общего назначения от электродвигателя 4А 132 М2 УЗ мощностью Р_дв = 11 кВт с син­хронной частотой вращения 3000 об/мин и скольжением 2,3 % к неизвестному потребителю (см. рис. 10.23).

Передаточное число редуктора и = 40.

РАСЧЕТ РЕДУКТОРА

Номинальные частоты вращения и угловые скорости валов редуктора

Вращающие моменты

где КПД ориентировочно принят  = 0,75.

Материалы для венца червячного колеса и червяка примем по табл. 4.8, полагая, что будет большая скорость скольжения (v_s > 10 м/с), так как частота вращения червяка значительна — 2931 об/мин. В этом случае следует для венца червячного колеса принять оловянную бронзу, для которой допускаемое напря­жение [_H] не зависит от скорости скольжения. Для венца червяч­ного колеса примем бронзу Бр010Ф1, отлитую в кокиль; для червяка — углеродистую сталь с твердостью HRC > 45. В этом случае по табл. 4.8 основное допускаемое контактное напряжение [_H]' = 221 МПа. Расчетное допускаемое напряжение [_H] = = [_H]' k_hl, где коэффициент долговечности примем по его минимальному значению k_hl = 0,67. Тогда

Число витков червяка z₁ принимаем в зависимости oт пере­даточного числа: при и = 40 принимаем z₁ = 1.

Число зубьев червячного колеса

Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q = 10 и коэффициент нагрузки К = 1,2.

Определяем межосевое расстояние из условия контактной прочности см. формулу (4.19) :

Модуль

Принимаем по ГОСТ 2144-76 (табл. 4.1 и 4.2) стандартные значения т = 10 мм и q = 10, а также z₂ = 40 и z₁ = 1.

Тогда пересчитываем межосевое расстояние по стандартным значениям т, q и z₂:

Межосевое расстояние a_w = 250 мм тоже получилось стандартным.

Основные размеры червяка:

делительный диаметр червяка

диаметр вершин витков червяка

диаметр впадин витков червяка

длина нарезанной части шлифованного червяка [см. формулу (4.7)]

делительный угол подъема  по табл. 4.3: при z₁ = 1 и q = 10 угол  = 5^o43'.

Основные размеры венка червячного колеса:

делительный диаметр червячного колеса

диаметр вершин зубьев червячного колеса

диаметр впадин зубьев червячного колеса

наибольший диаметр червячного колеса

ширина венца червячного колеса см. формулу (4.12)]

Окружная скоросгь червяка

Скорость скольжения

Предположение, что скорость скольжения будет более 10 м/с, оправдалось. Поэтому для венца червячного колеса была выбрана оловянная бронза.

Уточняем КПД редуктора [см. формулу (4.14)].

По табл. 4.4 при скорости v_s  15,5 м/с при шлифованном червяке приведенный угол трения '  1^о.

КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на раз­брызгивание и перемешивание масла

По табл. 4.7 выбираем 7-ю степень точности передачи и находим значение коэффициента динамичности К_v = 1,25 (в таблице скорости скольжения приведены только до 12 м/с).

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки [см. формулу (4.26)]

В этой формуле:

коэффициент деформации червяка  - по табл. 4.6; в зави­симости от q = 10 и z₁ = 1 он равен  = 108. При незначи­тельных колебаниях нагрузки вспомогательный коэффициент x = 0,6;

Коэффициент нагрузки

Проверяем контактное напряжение [см. формулу (4.23)]:

Проверяем прочность зубьев червячного колеса на изгиб.

Эквивалентное число зубьев

Коэффициент формы зуба по табл. 4.5 Y_F = 2,265.

Напряжение изгиба

Основное допускаемое напряжение изгиба для реверсивной работы по табл. 4.8 [_-1F]' = 51 МПа.

Расчетное допускаемое напряжение [_-1F] = [_-1F]'. Коэффициент долговечности примем по его минимальному значению K_FL = 0,543.

Таким образом [_-1F] = 51  0,543 = 27,6 МПа. Прочность обеспечена, так как _F < [_-1F].

Расчет валов и подшипников и эскизные компоновки выпол­няем так же, как и в предыдущем примере. При компоновке учитываем, что в данном примере червячный редуктор имеет верхний червяк, и смазывание зацепления происходит путем погружения зубьев червячного колеса в масло и разбрызгивания его (в этом случае в крыльчатках нет необходимости). Следует иметь в виду, что некоторые узлы редуктора с верхним чер­вяком отличаются от узлов редуктора, в котором червяк распо­ложен снизу.

ПРИЛОЖЕНИЯ

П1. Электродвигатели асинхронные серии 4А, закрытые обдуваемые

(по ГОСТ 19523-81)

П2. Электродвигатели серии 4А

Исполнение закрытое обдуваемое (по ГОСТ 19523-81)

П3. Шарикоподшипники радиальные однорядные

Размеры, мм

П4. Шарикоподшипники радиальные сферические двухрядные

(по ГОСТ 5720-75)

П5. Роликоподшипники радиальные

с короткими цилиндрическими роликами (по ГОСТ 8328-75)

П6. Шарикоподшипники радиально-упорные однорядные

(по ГОСТ 831-75)

П7. Роликоподшипники конические однорядные (по ГОСТ 333-79)

П8. Шарикоподшипники упорные.

Размеры, мм

П9. Подшипники гибкие шариковые радиальные

(по ГОСТ 23179-78)

Размеры, мм

П10. Основные размеры конических концов валов

с конусностью 1:10, мм

(по ГОСТ 12081-72)