- •Воронеж 2009
- •Введение
- •Конструкция валов
- •Элементы вала
- •Материалы валов и их термообработка
- •Критерии работоспособности и расчета валов
- •Расчетная схема и расчетные нагрузки
- •Определение сил в зацеплении закрытых передач
- •Определение консольных сил
- •Определение геометрических параметров ступеней валов
- •Определение размеров валов
- •Компоновка редуктора
- •Размеры, необходимые для выполнения компоновки
- •Порядок построения эскизной компоновки редуктора
- •Предварительный выбор подшипников качения
- •Порядок проектирования подшипниковых узлов
- •Выбор типа подшипника
- •Основные схемы установки подшипников
- •Размеры и основные размеры подшипников качения
- •Определение реакций в опорах подшипников и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •Расчет диаметра вала в опасном сечении
- •Конструирование валов
- •Переходные участки
- •Посадочные поверхности
- •Расчет вала на сопротивление усталости (выносливость)
- •Справочные данные по коэффициентам концентрации напряжений
- •Расчет шпоночных соединений
- •Пример расчета шпоночного соединения
- •Оформление рабочего чертежа вала
- •Изображение детали
- •Линейные и диаметральные размеры
- •Допуски и посадки
- •Допуски формы и расположения поверхностей
- •Шероховатость поверхностей.
- •Разработка рабочих чертежей деталей редуктора
- •Изображение детали
- •Линейные размеры
- •Текстовая часть рабочего чертежа
- •Примеры разработки рабочих чертежей
- •Заполнение основной надписи конструкторской документации
- •Примеры расчётов валов привода
- •Расчёт валов двухступенчатого цилиндрического редуктора (пример 1)
- •Предварительная компоновка редуктора (представлена только расчётная часть)
- •Быстроходный вал
- •Промежуточный вал
- •Тихоходный вал
- •Тихоходный вал
- •Компоновка редуктора
- •Проектный расчет вала.
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Проверка вала на усталостную прочность
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Расчет шпоночного соединения.
- •Расчёт валов одноступенчатого цилиндрического редуктора (пример 3)
- •Предварительная компоновка редуктора
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Расчет валов на прочность
- •Расчет быстроходного вала редуктора
- •Расчет тихоходного вала редуктора
- •Расчет валов на жесткость
- •Расчет быстроходного вала
- •Расчет тихоходного вала
- •Расчёт валов двухступенчатого цилиндрического редуктора (пример 4)
- •Расчёт быстроходного вала-шестерни редуктора.
- •Расчёт вала на сопротивление усталости (выносливость)
- •Расчёт промежуточного вала-шестерни редуктора
- •Расчёт вала на сопротивление усталости (выносливость).
- •Расчёт тихоходного вала редуктора.
- •Ориентировочный расчёт вала.
- •Расчёт вала на сопротивление усталости (выносливость).
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Компоновка редуктора
Изображение общего вида редуктора позволяет задать положение колес редукторной пары, элементов открытой передачи, муфты относительно опор (подшипников). По полученной компоновке, выполненной на миллиметровой бумаге, достаточно легко определить расстояние lБ и lТ между точками приложения реакций подшипников быстроходного и тихоходного валов, а также точки приложения силы давления со сторона открытой передачи или муфты на расстоянии lоп и lм от реакции смежного подшипника (рисунок 13).
Для облегчения составления чертежа можно пользоваться схемой, представленной на рисунке 14–16.
Рисунок 13 – Последовательность разработки чертежа общего вида цилиндрического одноступенчатого редуктора
Рисунок 14 – Компоновка одноступенчатых цилиндрических редукторов
Рисунок 15 – Компоновка двухступенчатых цилиндрических редукторов
Рисунок 16 – Компоновка одноступенчатых конических редукторов
Рисунок 17 – Компоновка одноступенчатых конических редукторов
Размеры, необходимые для выполнения компоновки
Толщина стенки корпуса
одноступенчатых цилиндрических редукторов.
δ = (0,025aw цил1 + 1), мм.
двухступенчатых цилиндрических редукторов.
δ = (0,025aw цил2 + 3), мм.
одноступенчатых конических редукторов.
δ = (0,05Re + 1), мм.
двухступенчатых коническо-цилиндрических редукторов.
δ = (0,025aw цил2 + 3), мм.
При этом при этом необходимо учитывать, что минимальная толщина стенки литой детали δmin = 6,0 мм.
Расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора:
до боковой поверхности вращающейся части
c2 =(1,0…1,2) δ, мм;
до боковой поверхности подшипника качения
c1 =(3…5), мм.
Радиальный зазор от поверхности вершин зубьев:
до внутренней поверхности стенки редуктора
c5 = 1,2 δ, мм;
до внутренней нижней поверхности стенки корпуса
c6 = (5÷10)т, мм,
где m – модуль закрытой зубчатой передачи.
Расстояние от боковых поверхностей элементов, вращающихся вместе с валом, до неподвижных наружных частей редуктора
с7 =(5÷8), мм.
Ширина фланцев S, соединяемых болтом диаметром d
S = k+ δ +6, мм,
где k – размер, зависящий от диаметра болтов, соединяющих фланцы (таблица 4)
dболт |
k, мм |
М6 |
18 |
М8 |
24 |
М10 |
28 |
М12 |
33 |
М16 |
40 |
М20 |
48 |
М24 |
55 |
Диаметр болтов
dболт 1,5 δ, мм.
Толщина фланца боковой крышки подшипника h1 определяется в зависимости от типа крышки (рисунки 18, 19). Размеры крышек подшипников представлены в таблицах 5, 6.
Рисунок 18 – Накладные крышки подшипников
Рисунок 19 – Закладные крышки подшипников
Основные размеры накладных крышек подшипников
D |
d5 болт |
Число болтов |
h1 |
2 |
До 40 |
М4 |
4 |
5 |
4 |
От 40 до 62 |
М6 |
4 |
6 |
5 |
От 62 до 95 |
М8 |
4 |
8 |
6 |
От 95 до 145 |
М10 |
6 |
10 |
7 |
От 145 до 220 |
М12 |
6 |
12 |
8 |
D1 = D + 2,5 d5 |
||||
D2 = D1 + 2,0 d5 |
Основные размеры закладных крышек подшипников
D |
2 |
l |
c |
D4 |
До 40 |
4 |
68 |
0,5l |
1,25D + 10 |
От 40 до 62 |
5 |
|||
От 62 до 95 |
6 |
|||
От 95 до 100 |
7 |
|||
От 100 до 145 |
7 |
810 |
||
От 145 до 220 |
8 |
Высота головки болта закрепляющего накладную крышку подшипника
h=0,8 h1, мм.
Толщина фланца втулки h2= h1.
Габаритные размеры подшипников выбираем без расчёта по внутреннему диаметру (таблицы 7–9). На данном этапе компоновки выбираются подшипники лёгкой или средней серии согласно рекомендациям раздел 4.