Детали машин

 

в) Цилиндричность посадочных поверхностей для подшипников качения.

Допуск цилиндричности Т_Ó этих поверхностей задают для ограничения величины искажения геометрической формы дорожек качения колец подшипников. Рекомендуется принимать Т_Ó »0,5t_d , где t_d – допуск размера посадочной поверхности вала. В нашем случае под цапфы подшипника Æ45k6 допуск цилиндричности равен Т_Ó =0,5t_d=0,5·(0,018-0,002)=0,016 мм, Т_Ó =0,5·0,016 =0,008 мм.

 

г) Цилиндричность посадочных поверхностей вала.

Допуск цилиндричности Т_Ó ограничивает неравномерность контактных давлений по посадочной поверхности. Рекомендуется принимать Т_Ó=0,5t_d, где t_d – допуск размера посадочной поверхности вала.

Для посадочной поверхности Æ56r6 допуск цилиндричности равен Т_Ó =0,5t_d=0,5·(0,065-0,041)=0,016 мм, Т_Ó =0,5·0,016 =0,008 мм.  

 

д) Параллельность и симметричность расположения шпоночного паза вала. Допуск параллельности Т_Õ и симметричности Т_Ù назначают для обеспечения более равномерного контакта рабочих поверхностей шпоночного паза и шпонки. Эти значения рекомендуется принимать в зависимости от допуска t_ш на ширину паза по формулам:

Т_Õ»0,5t_ш ,

Т_Ù»2t_ш

Значение допуска Т_Õ»0,5t_ш=0,5·[-0,018-(0,061)]=0,0215 мм. В соответствии с базовым рядом числовых значений допусков в таблице 4.8 [4] полученное значение округляем до 0,02 мм.

Значение допуска Т_Ù»2t_ш=2·[-0,018-(-0,061)]=0,066мм. В соответствии с таб-

 

лицей 4.8 [4] полученное значение округляем до 0,08 мм. Здесь символ Т означает, что указывается полная ширина соответствующего поля допуска.

 

11.2 Расчет отклонений размеров, допусков формы зубчатого колеса быстроходной ступени

 

11.2.1 Расчет отклонений  размеров зубчатого колеса

 

Осевые размеры, определяющие длину ступицы и ширину зубчатого венца, принимают по сборочному чертежу редуктора.

Предельные отклонения ширины зубчатого венца назначают в зависимости от степени точности передачи по таблице 1. В нашем случае для 8 степени точности устанавливаем для диаметра вершин 216,34h11_(-0,29), а для ширины венца – 33 h13_(-0,39).                                                                                

Свободные размеры, определяющие конфигурацию и размеры ступицы  и диска. Они принимаются в соответствии с рекомендациями [2,С.41-46].

Номинальные значения посадочного  диаметра определяем по сборочному чертежу, его предельное отклонение в нашем случае Æ56Н7^(+0,03).

Размеры поперечного сечения шпоночного паза и их предельные отклонения определяют в соответствии с таблицей 4.6 [4]. В нашем случае проставлена ширина шпоночного паза b=16 мм и глубина паза во втулке A=56+t₂=56+4,3=60,3 мм. На основании рекомендаций [4,С.21-22] на чертеже проставлено: 16J_S9(±0,021) и 60,3^+0,2.

 

11.2.2  Расчет допусков формы зубчатого колеса быстроходной ступени

 

а) Цилиндричность базового отверстия.

Допуск цилиндричности Т_Ó базового отверстия А принимают примерно равным 0,5t_d, где t_d- допуск диаметра отверстия. Допуск ограничивает неравномерность контактных давлений по посадочной поверхности базового отверстия А.

В нашем случае Æ56Н7 допуск цилиндричности равен

Т_Ó =0,5t_d=0,5·0,03=0,015 мм.

После округления по таблице 4.8 [4] Т_Ó =0,012 мм.

 

б) Перпендикулярность торцов ступицы.

Допуск перпендикулярности Т_Ö задают для узких с отношением длины к её диаметру . В нашем случае .

Допуск перпендикулярности задают на диаметре d_ст , поэтому полученное значение допуска по квалитету нужно умножить на отношение d_ст / d_п , приняв степень точности для подшипника по IT7. Таким образом, Т_Ö = Т_Ö· d_п × (d_ст / d_п) = 0,016·87/56 = 0,025 мм. Так как колесо имеет плоскость симметрии, то приходится указать эту норму на оба торца ступицы.

 

 

в) Радиальное биение зубчатого  венца.

Допуск радиального  биения зубчатого венца принимаем по таблице 1 [5,С.9] в зависимости от кинематической точности  передачи, модуля и делительного диаметрам зубчатого колеса. При 8 степени точности, m =2,5мм и d =211,35 мм F_r=0,06 мм.

 

г) Параллельность и симметричность расположения шпоночного паза ступицы

Допуск параллельности Т_Õ и симметричности Т_Ù назначают для обеспечения более равномерного контакта рабочих поверхностей шпоночного паза ступицы и шпонки. Эти значения рекомендуется принимать в зависимости от допуска t_ш на ширину паза по формулам:

Т_Õ»0,5 t_ш ,

Т_Ù»2 t_ш .

Значение допуска Т_Õ»0,5t_ш=0,5·[0,021-(-0,021)]=0,021 мм. В соответствии с

     базовым рядом числовых значений допусков в таблицей 4.8 [4] полученное

     значение округляем до 0,02 мм.

Значение допуска Т_Ù»2t_ш=2·[0,021-(-0,021)]=0,084 мм. В соответствии с таблицей 4.8 [4] полученное значение округляем до 0,08 мм. Здесь символ Т означает, что указывается полная ширина соответствующего поля допуска.

 

11.3 Расчет длины общей нормали зубчатого колеса быстроходной ступени и шестерни тихоходной ступени

 

11.3.1 Расчет длины общей нормали зубчатого колеса быстроходной ступени

 

Длину общей нормали для цилиндрических колес с внешним косыми зубьями рассчитывает по формуле:

 

                             

           (11.1)

где m_n - нормальный модуль;

       α - угол профиля исходного контура; по стандарту ГОСТ  13755-81   ;

       z_w - число зубьев контролируемого колеса;

       z - число зубьев в длине общей нормали;

       x - коэффициент смещения;

       inv α_t - эвольвентный угол, соответствующий углу профиля , которой находиться по формуле:

                                                  inv α_t = tgα_t – α_t                                          (11.2)

где   α_t - - торцевой угол профиля исходного контура:

                                                                                        (11.3)

Число зубьев для цилиндрических колес при небольших коэффициента смещения (х<1):

                                                   

;                                                (11.4)

;

Округлив полученное значение до ближайшего целого числа, получим .

= 0,359;

inv α_t = tg0,359 – 0,359 = 0,016;                              

= 73,197 мм.

 

Допуск на длину общей нормали принимаем в соответствии [5,С. 8-12]:

.

 

11.3.2  Расчет длины нормали шестерни тихоходной ступени

 

Длину общей нормали  для шестерни с внешними прямыми зубьями рассчитаем по формуле:

 

                      

,                  (11.5)

 

где m_n - нормальный модуль;

       α - угол профиля исходного контура; по стандарту ГОСТ  13755-81   ;

       z_w - число зубьев шестерни;

       z - число зубьев в длине общей нормали;

       x - коэффициент смещения;

       inv α - эвольвентный угол, соответствующий углу профиля , которой находиться по формуле:

 

                                                 inv α = tgα – α                                          (11.6)

 

Число зубьев в общей нормали найдем по формуле (11.4)

;

Округлив полученное значение до ближайшего целого числа, получим .

 

inv α_t = tg0,349 – 0,349 = 0,015;                              

= 32,013 мм.

 

Допуск на длину общей нормали принимаем в соответствии [5,С. 8-12]:

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 Смазка редуктора

 

12.1 Подбор системы смазки

 

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижение интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.

Для проектирование редуктора  применим картерную системы смазки, наиболее распространенную в машиностроении. В корпус редуктора или коробки передач заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей. Картерную систему смазки применяют при окружной скорости зубчатых колес от 0,3 до 12,5 м/с. В нашем случае окружные скорости быстроходной и тихоходной ступеней находятся в этих пределах, поэтому применение такой системы смазки вполне оправдано.

Выбор смазочного материала определяется в зависимости от контактного напряжения и окружный скорости колес. Предварительно определим необходимую кинематическую вязкость масла по та табл. 11.1 [1, С. 173]. Для зубчатых колес контактные напряжения которых не превышает 1200 МПа, а окружные скорости до 2 м/с рекомендуемая кинематическая вязкость равна 70 мм²/с. Редуктор предназначен для работы при температуре  ≤ 40 ^оС. Всем перечисленным условиям соответствует масло индустриальное И-Г-А-32. Его употребляют в качестве рабочей жидкости в гидравлических системах станочного оборудование, автоматических линий, прессов, для смазывания легко средненагруженных зубчатых передач, направляющих качения скольжения станков, где они не требуется специальные масла, и других механизмов.

В двухступенчатой передаче при окружной скорости ≥ 1 м/с (как в нашем случае) в масло достаточно погрузить только колесо тихоходной ступени, а максимальным уровень принимается равным трети радиуса колеса тихоходной ступени. [3, С. 174]. Таки образом минимальный уровень масла равен 58 мм, а максимальным  85 от днища редуктора.

Приблизительный объем  масла, необходимого для смазки редуктора:

                                                      

                                                         

                                         (12.1)

где   а·b – площадь днища;

         h – высота масляного слоя.

 

.

 

Заливаем в редуктор масло в количестве  10  л.

Подшипники смазываются  тем же маслом, что и детали передач, стекающим со стенок корпуса.

12.2 Смазочные устройства

 

При работе передач масло  постепенно загрязняется продуктами износа. С течением времени оно стареет. Свойства его ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора, периодически меняют. Для этой цели в корпусе предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой (рис. 12).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 12 – Пробка маслосливная

 

Для наблюдения за уровнем  масла в корпусе устанавливают  маслоуказатели жезловые (щупы) (рис. 13). Исполнение наклонного щупа вызывает некоторые технологические трудности при формовке корпуса и сверлении наклонного отверстия, поэтому вертикальное исполнение предпочтительнее.

При длительной работе в  связи с нагревом масла и воздуха  повышается давление внутри корпуса, что приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путем установки отдушин в его верхних точках.

 

Рисунок 13 - Маслоуказатель 

12.3 Краткое описание сборки редуктора

 

Данная конструкция  редуктора позволяет осуществлять независимую сборку редуктора. В первую очередь на валы устанавливаются шпонки, затем зубчатые колеса, затем упорные втулки, подшипники, регулировочные кольца, обеспечивающие регулировку осевых зазоров, маслоотражательные шайбы. Затем устанавливаются манжеты и крышки подшипников с отверстиями для концов валов. Далее в корпус устанавливаются валы, а также глухие крышки. На корпус устанавливают крышку, которая фиксируется штифтами, затем крышка крепится стяжными винтами. На корпус устанавливают маслоуказатель и сливную пробку. Затем в корпус через отверстие люка заливают масло. После этого на крышке корпуса устанавливается крышка люка.

 

 

13 Компоновка приводной  станции

 

13.1 Подбор муфты

 

Для соединения электродвигателя с входным валом редуктора используем упругую втулочно-пальцевую муфту, так как эти муфты достаточно просты по конструкции, удобны при замене упругих элементов и не имеются жестких требований к компенсирующей способности.

Предварительно выбираем муфту МУВП-48, соответствующую стандарту ГОСТ 21424-93.

Выполним проверочный  расчет упругих элементов на смятие и пальцев муфты на изгиб.

Допуская, что нагрузка между пальцами распределена равномерно, можем использовать формулу для расчета упругих элементов муфты на смятие по формуле:

                                    

,                            (13.1)

 

где Т_к - вращающий момент,

       d_п - диаметр пальца;

       d_п = 18 мм;

       z - число пальцев;

       z = 8;

       D₀ - диаметр окружности расположения пальцев;