7.1.1 Анализ посадки с зазором

Соединение крышка подшипника – корпус редуктора.

рис.11

Определим величины предельных отношений.

Для отверстия Ø72 ES=+30 мкм

EI=0

Для вала es=0

еi=-46мкм

Вычерчиваем эскизы деталей и проставляем предельные отклонения рис.11.

Вычисляем предельные размеры

D_max = HP+ES = 72 + 0.03 = 72.03 мм.

D_min = HP+ES = 72+0 = 72 мм.

d_max = HP+es = 72+0 = 72 мм.

d_min = HP+ei = 72+(-0.046) = 71.954 мм.

Строим картину расположения полей допусков (рис.12) и проставляем

рис.12

Определяем величины допусков для отверстия и вала

а) через предельные размеры:

TD=D_max – D_min = 72.03 – 72 = 0.03 мм;

Td=d_max – d_min =72 – 71.954 = 0.046 мм;

б)через предельные отклонения:

TD=ES – EI = +30 – 0 = +30 мкм;

Td=es – ei = 0 - (-46) = +46 мкм;

Вычисляем предельные значения зазоров:

а) через предельные размеры:

S_max=D_max – d_min = 72.03 – 71.954 = 0.076мм;

S_min=D_min - d_max = 72 – 72 = 0;

б) через предельные отклонения:

S_max= ES – ei = +30 - (-46)=76 мкм;

S_min= EI – es = 0 - 0=0;

В данном соединение обеспечена посадка с зазором.

Определим допуск зазора:

TS= TD+Td = 30 + 46=76 мкм.

Соединение крышки подшипника с корпусом редуктора выполнено по посадке с зазором в системе отверстия.

7.1.2 Анализ посадки с натягом

1. Вычерчиваем эскиз соединения и проставляем посадки.

рис.13

2. Находим величины предельных отклонений для отверстия d=34 Н8:

ES=+39, EI=0; для вала d=34 x8: es=+119,ei=+80

3. Вычерчиваем эскизы деталей и проставляем предельные отклонения, рис.13.

4. Вычисляем предельные размеры:

D_max=D+ES=34+0,039=34,039 мм.

D_min=D+EI=34+0=34 мм.

d_max =D+es=34+0,119=34.119 мм.

d_min=D+ei=34+0,08=34,08 мм.

5. Строим картину расположения полей допусков рис.14:

рис.14

6. Определим поля допусков для отверстия и вала:

а) через предельные размеры:

TD= D_max- D_min=34,039-34=0,039 мм.

Td= d_max- d_min=34,119-34,08=0,039 мм.

б) через предельные отклонения:

TD=ES-EI=0,039-0=0,039 мм.

Td=es-ei=0,039 -0=0,039 мм.

7. Вычисляем предельные значения размеров:

а) через предельные размеры:

N_max= D_max- d_min = 0,041 мм.

N_min= D_min- d_max = 0,119 мм.

б) через предельные отклонения:

N_max=es-EI = 0,119 мм.

N_min=ei-ES = 0,041 мм.

В данном соединение обеспечена посадка с натягом.

8. Определяем допуск зазора

TS=TD+Td=0,078 мм.

8 Конструирование корпуса редуктора

К корпусным относятся детали, обеспечивающие взаимное расположение деталей узла и воспринимаемых основных сил, действующих в машине. Корпусные детали обычно имеют довольно сложную форму, поэтому их получают методом литья или методом сварки. Для изготовления часто используют чугун или сталь.

Корпусная деталь состоит из стенок, ребер, бобышек, фланцев и других элементов, соединяемых в единое целое. При конструировании литой корпусной детали, стенки следует выполнять одинаковой толщины. Основной материал корпуса – серый чугун СЧ5.

Для редуктора толщина стенки, отвечающая требованиям технологии литья, необходимой прочности и жесткости корпуса находится по формуле:

мм,

где Т – вращающий момент на выходном (тихоходном) валу, Н·м.

мм,

Принимаем толщину стенка мм.

Плоскости стенки, встречающиеся под разными углами сопрягаются дугами радиуса закругления 6 мм. Формовочные уклоны задают углом β в зависимости от высоты h, [1,с.258].

Часто к корпусной детали прицепляют крышки, фланцы, кронштейны. Для их установки и крепления к корпусной детали предусматривают опорные платики, высоту h которых можно принять h = 0.5δ = 4 мм.

Для удобства сборки корпус выполняют разъемным. Плоскость разъема проходит через оси валов. Поэтому в многоступенчатых редукторах оси валов располагают в одной плоскости. Плоскость разъема для удобства обработки располагают параллельно плоскости основания. Верхнюю поверхность крышки, служащую технологической базой для обработки плоскости разъема, также выполняют параллельной плоскости основания.

Для соединения корпуса и крышки по всей плоскости разъема редуктора выполняют специальные фланцы. Их объединяют с бобышками для подшипников. Размеры конструктивных элементов:

h₁ = 0.5 δ = 0.5·8 = 4 мм;

b = 1.5 δ = 1.5·7= 12 мм;

b₁= 1.5 δ₁ = 12 мм.

Приливы, в которых располагаются подшипники, оформляются конструктивно. Диаметр прилива (бобышки) принимают для закладной крышки:

D_б = 1.25D_п+10;

где D_п –диаметр подшипника.

Для быстроходного вала D_б =1.25·62+10 = 87.5 мм;

для промежуточного вала D_б = 1.25·72 + 10 = 100 мм;

для тихоходного вала D_б =1.25·90+10=116.25 мм.

Для соединения крышки с корпусом используют болты с наружной

шестигранной головкой.

Диаметр d (мм) болтов крепления крышки принимают в зависимости от

вращающего момента Т (Нм) на выходном валу редуктора согласно[1,с264]:

мм.

Ширину К фланца выбирают из условия свободного размещения головки болта и возможности поворота ее на угол . Ширина фланца К рассчитывается по формуле [1,с.264]:

мм.

Расстояние от наружного края фланца до середины болта С рассчитывается по формуле [1,с.264]:

мм.

При проектировании отверстий под болты крепления крышки к корпусу руководствуются следующими рекомендациями:

1. Отверстия располагают преимущественно по продольным сторонам;

2. В районе приливов стараются максимально приблизить их к отверстию под подшипник (для увеличения жесткости соединения). Болт, расположенный между отверстиями под подшипники размещают по середине между этими отверстиями;

3. Минимальное расстояние между стенками близко расположенных отверстий должно составлять не менее 3…5 мм.

Необходимую точность фиксирования достигают штифтами, которые располагают на как можно большем расстоянии друг от друга.

Диаметр штифтов d_шт = (0.7 – 0.8)d, [1,c.266], d_шт = 0.7·12 = 8.4 мм.

Примем d_шт= 8 мм.

Кроме фиксирования штифты предохраняют крышку и корпус при растачивании отверстий. Обычно применяют два конических штифта. По таблице 17.1 [1,с.266] по диаметру резьбы d = 12 мм выбираем диаметр цековки под головку болта d₂ =24 и глубину цековки 1 мм.

Опорную поверхность корпуса следует выполнять в виде нескольких небольших платиков, расположенных в местах установки болтов. Такое расположение снижает расход металла и уменьшает время обработки опорной поверхности корпуса, снижает нагрузки на резьбовые детали. Можно выполнять опорную поверхность в виде двух длинных параллельно расположенных платиков.

диаметр болта крепления редуктора к плите (раме):

d_ф ≈ 1.25 · d = 1.25·12 = 13.4 мм. Берем диаметр болта d_ф =16 мм.

Число болтов принимают в зависимости от межосевого расстояния тихоходной ступени: при a_w3-4≤180 мм z = 4.

Для осмотра колес и других деталей редуктора и для залива масла в крышке корпуса предусматривают окно (люк) возможно больших размеров. Форму окна принимают прямоугольной, реже – круглой и закрывают крышками, изготовленными из стального листа толщиной δ_К ≈ 3 мм.

Для того чтобы внутрь корпуса извне не засыпалась пыль, под крышку ставят уплотняющие прокладки из картона марки А толщиной 1…1.5 мм.

Наиболее часто в редукторах используют картерную систему смазывания, при которой корпус является резервуаром для масла. Масло заливают через верхний люк, при работе передачи масло постепенно загрязняют продукты изнашивания, оно стареет – свойства его ухудшаются. Поэтому масло периодически меняют. Для слива масла в корпусе выполняют сливное отверстие, закрываемое пробкой. Дно корпуса, особенно при больших габаритах, желательно делать с уклоном 0.5…1 в сторону сливного отверстия.

Кроме того, у самого отверстия нужно делать местное углубление. Сливное отверстие должно быть достаточно большого диаметра. При таком исполнении масло почти без остатка может быть слито из корпуса.

Для подъема и транспортирования крышки корпуса и редуктора в сборе применяют проушины, отливая их заодно с крышкой. Для подъема и транспортирования корпусов больших размеров предусматривают крючья которые также отливают заодно с корпусом редуктора.