книги / Детали машин и основы конструирования

2.По справочнику-каталогу (см. например, прил. 6) выбирают типоразмер подшипников в соответствии с величиной диа-

метра его внутреннего кольца, равного диаметру d2 (d4) ступеней быстроходного и тихоходного валов.

3.Выписывают из каталога основные параметры выбранных подшипников: геометрические размеры – внутренний диаметр подшипника d, диаметр наружного кольца D, ширину B, динами-

ческую Сr и статическую Сr0 грузоподъемности. Данные сводят в таблицу:

Основные параметры подшипников

5.2. Предварительный выбор муфты Выбор типоразмера муфты осуществляется по каталогам

(см., например, прил. 7), исходя из диаметров соединяемых валов и крутящего момента, передаваемого муфтой с учетом режима работы механизма.

Расчетный момент на тихоходном валу редуктора Тр не должен превышатьноминальныймоментТн муфты, указанный в каталоге:

Тр = Kр ТТ ≤ Тн,

где ТТ – вращающий момент на тихоходном валу редуктора, кН·м, ТТ = Т3; Тн – номинальный крутящий момент муфты; Kр – коэффициент перегрузки, учитывающий режим работы и ответственность конструкции (прил. 8).

Данные выбранной муфты заносят в таблицу: Основные параметры муфты

51

Длину консольной части тихоходного вала принимают равной длине полумуфты: l1 = l.

5.3. Предварительный выбор шпонки В соответствии с заданием в конструкции редуктора приме-

нено три шпоночных соединения:

•для соединения зубчатого колеса с тихоходным валом редуктора;

•крепления шкива ременной передачи на быстроходном валу редуктора;

•крепления полумуфты на тихоходном валу редуктора. Выбор размера шпонки осуществляется по диаметру вала d

(прил. 9). Длина шпонки выбирается из стандартного ряда значений на 5–10 мм короче длины ступицы соединяемой с валом детали. В случаях, когда длина шпонки соизмерима или больше длины участка вала, рекомендуется ставить две одинаковые шпонки под углом 180° друг к другу.

Данные выбранных шпонок заносят в таблицу: Основные параметры шпонок

Вопросы:

1.Из каких деталей состоят подшипники качения? Каково их назначение?

2.Покакимкритериямклассифицируютподшипникикачения?

3.Какие преимущества имеют шариковые подшипники качения в сравнении с роликовыми подшипниками?

4.Для чего предназначены соединительные муфты?

5.Какие различают группы муфт по принципу действия?

6.Какой тип муфт получил наиболее широкое распростра-

нение?

52

7.В каких случаях рекомендуется применять компенсирующие муфты? Для чего они предназначены?

8.Как устроена и работает зубчатая муфта? цепная муфта? Чем обусловлено их широкое применение в промышленности?

9.Какие различают виды упругих компенсирующих муфт? Где они применяются?

10.Почему упругая втулочно-пальцевая муфта получила широкое распространение в приводах от электродвигателей?

11.В каких случаях целесообразно применять упругую муфту с торообразной оболочкой?

12.Какие параметры являются определяющими при выборе соединительной муфты?

13.Как определяется расчетный момент на валу редуктора?

14.Какое соединение называют шпоночным? Из каких деталей состоит шпоночное соединение?

15.Какие параметры призматических шпонок стандартизо-

ваны?

16.Перечислите достоинства и недостатки шпоночных соединений.

17.Какие параметры определяют выбор размера шпонки?

Пример выполнения задания

5. Выбор деталей и узлов, обеспечивающих вращение 5.1. Выбор подшипников

Всоответствии с рекомендациями (aw = 280 >

>200 мм) и расчетными диаметрами d2, d4 выбираем подшипник шариковый радиальный однорядный (см. прил. 6):

•для быстроходного вала (d2 = 65 мм) – подшипник 313 ГОСТ 8338–75 средней серии;

•для тихоходного вала (d2 = 90 мм) – подшипник218 ГОСТ 8338–75 легкой серии.

53

Длина участка вала под подшипник:

•для быстроходного вала l4 = 33 мм,

•тихоходного вала l4 = 30 мм.

5.2.Выбор муфты

Расчетный момент на тихоходном валу редуктора

Тр = KрТТ = 1,25 ·1,6 = 2,0 кН·м,

где ТТ – вращающий момент на тихоходном валу редуктора, кН·м, ТТ = Т3 (см. табл. 1.1); Kр – коэффициент перегрузки (см. прил. 8).

С учетом диаметра вала под полумуфту d1 = 75 мм (см. табл. 4.1) по ГОСТ 21424–93 (см. прил. 7) выбираем:

Муфта упругая втулочно-пальцевая 2000-75-2 ГОСТ 21424–93.

Длина консольной части тихоходного вала под полумуфту l1 = l = 105 мм.

5.3. Предварительный выбор шпонок

В соответствии с величиной вращающего момента на валу (см. табл. 1.1) и размерами ступеней валов (см. табл. 4.1)

54

выбираем шпонки призматические, согласно ГОСТ 23360–78 (см. прил. 9).

5.3.1. На быстроходном валу под шкив ременной передачи:

Шпонка16×10×56 ГОСТ23360–78.

5.3.2. На тихоходном валу под ступицуколеса: Диаметр участка вала: d3 = 105 мм.

Длину ступицы колеса принимаем равной ширине колеса

Длинаучасткавалаподполумуфту: l1 =105 мм(см. подразд. 5.2). Принимаем шпонку с размерами: b = 20 мм; h = 12 мм;

Шпонка 20×12×100 ГОСТ 23360–78.

55

56

6. ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА

Задание

Выполнить эскизную компоновку редуктора. Уточнить конструктивные размеры и взаимное положение деталей и узлов зубчатого редуктора. Определить точки приложения внешних сил и опорных реакций.

Краткие теоретические сведения

Все предыдущие расчеты деталей и узлов привода носили приближенный характер. Для более точного расчета валов и подшипников необходимо определить расстояние между опорами валов и точками приложения сил в зацеплении зубчатой передачи и консольных сил от шкива ременной передачи и муфты. Для этого по результатам выполненных расчетов и полученным геометрическим параметрам выполняют первую эскизную компоновку редуктора, которая позволяет установить положение шестерни и колеса зубчатой передачи относительно стенок корпуса редуктора, а следовательно, и подшипниковых опор.

Эскизная компоновка выражает лишь основную конструктивную идею устройства, но она позволяет составить расчетные схемы валов.

Указания к выполнению задания

Эскизная компоновка выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД на миллиметровой бумаге формата А1 карандашом в контурных линиях в масштабе. Она должна содержать эскизное изображение редуктора в двух проекциях, основную надпись и табличный отчет.

Эскизную компоновку редуктора выполняют согласно рекомендациям [2, с. 112–121] в следующей последовательности:

1. На расстоянии aw (межосевое расстояние редуктора) параллельно друг другу проводят осевые линии валов и в соответствии с расчетными геометрическими параметрами шестер-

57

ни и колеса вычерчивают редукторную пару (рис. 6.1, а). Поскольку в рамках данной работы расчет диаметров вершин и впадин колеса и шестерни не предусмотрен, на компоновке принимают их условно.

2.Определяют положение внутренней стенки корпуса. Для предотвращения задевания вращающимися колесами передачи внутренних поверхностей корпуса необходимо предусмотреть наличие зазоров между ними. С этой целью контуры внутренних боковых и верхней стенок проводят на расстоянии x = 8…10 мм от торца шестерни и окружности вершин зубьев колеса (рис. 6.1, б, г).

Расстояние между дном корпуса редуктора и окружностью вершин зубьев колес принимают y ≥ 4x (для обеспечения зоны отстоя масла).

Полученная схема носит предварительный характер. Окончательный вариант корпуса редуктора определяется при разработке конструктивной компоновки.

3.Вычерчивают ступени валов (в последовательности от 3-й ступени к 1-й) в соответствии с геометрическими размерами, полученными при их предварительном расчете (см. табл. 4.1). Исходя из расстояния между стенками редуктора конструктивно определяют длину 3-й ступени l3 валов (рис. 6.1, в).

4.В соответствии с габаритными размерами выбранных подшипников на 2-й и 4-й ступенях валов вычерчивают их кон-

туры (рис. 6.1, д).

5.Определяют расстояния lБ и lТ между точками приложения реакций подшипников быстроходного и тихоходного валов.

Для радиального однорядного шарикового подшипника полагают, что точка приложения реакции лежит в средней плоскости подшипника, а расстояние между реакциями опор вала соответст-

венно lТ = LТ – B (см. рис. 6.1, д).

6. Определяют точки приложения консольных сил.

Силу давления ременной передачи Fрп считают приложенной к середине выходного конца l1 быстроходного вала на расстоянии lрп от точки приложения реакции ближнего подшипника (см. рис. 6.1, д).

58