Проектирование одноступенчатого цилиндрического редуктора

Напруга зім’яла вузьких граней шпонки:

;

Приймаємо шпонку з округленими кінцями довжиною 63мм, при цьому

.

                Оскільки напруга зім’яла вузьких граней не перевищує норму, що рівна

             100 Мпа, слідвикористатидані плішки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5 КОНСТРУКТИВНІ РОЗМІРИ ШЕСТЕРНІ ТА КОЛЕСА

Розходження з прийнятою  міжосьовою відстанню 180 мм  - 0%.

Ділильні діаметри:

= mz₁ = 3∙32 = 96 мм

= mz₂ = 3∙88 = 264 мм

Діаметри вершин зубів:

= + 2m = 96 + 2 ∙ 3 = 102 мм

= = 270 мм

Діаметри западин зубів:

= - 2 ∙ 1.25 ∙ m = 96 + 2 ∙ 1.25 ∙ 3 = 88.5 мм

= = - 2 ∙ 1.25 ∙ m = 264 - 2∙ 1.25 ∙ 3 = 256.5 мм

Постійна хорда:

=  = 1.387∙ m = 1.387 ∙ 3 ≈ 4.2 мм

 

Висота до постійної хорди:

=  = 0.748 ∙ m = 0.748 ∙ 3 ≈ 2.2мм

 

Висота головки зуба:

h_а = m = 3 мм;

Висота ніжки зуба:

h_f =1.25 ∙ m = 1,25∙3=3,75 мм;

 

 

 

 

Висота зуба:

h = 2.25 ∙ m = 2.25 ∙ 3 = 6.75 мм.

З урахуванням проведених обчислень маємо наступну форму зуба (рис.3):

Рис.3 Товщина зуба по постійній хорді й висота до постійної хорди в нормальному перерізі.

Діаметр початкової окружності:

 

Діаметр вершин зубів:

             = + 2m = 96 + 2 ∙ 3 = 102 мм

= = 270 мм

 

Циліндричні та конічні зубчасті колеса звичайно виготовляють із сталі. Зубчасті колеса складаються з ободу, який несе зуби; маточини, яка насаджується на вал, та диску, який з'єднує обід із маточиною, або спиць при великих  розмірах коліс (більш ніж 600мм).

Конструкція та технологія виготовлення зубчастого колеса залежить від його розмірів. Зубчасті колеса малих розмірів dа<200мм звичайно виконують  кованими. Зубчасті колеса при діаметрах  до 500мм виконують кованими або штампованими; якщо діаметри більше - литими з диском або зі спицями. [З, стр.230].

  3.  Розрахунок  параметрів штампованого зубчастого  колеса.

Так як =270 мм, колесо виконується стальним штампованим. Розрахуємо основні розміри колеса (рис.4):

Рис.4 Циліндричні штамповані зубчасті колеса при d_а<500мм

Діаметр маточини:

 

де - діаметр валу.

Довжина маточини:

 

Товщина ободу циліндричних коліс:

 

 

Товщина диску:

 

Діаметр кола впадин:

 

Діаметр ободу:

 

 

Діаметр центрового кола:

 

Діаметр отворів:

 

Штамповані заготовки  по формі відповідають готовим деталям. Механічна обробка неробочих  поверхонь не потребується.

Для заповнення порожнин штампу розігрітим металом та виїмки заготовки  порожнина повинна мати ухили  не менш ніж 5˚ (рис.5) та радіуси округлень:

 

Рис.5 Радіуси та ухили заготовки

Шестерні конструюють  у двох виконаннях:

Окремо від валу (насадна  шестерня) або як одне ціле з валом (вал-шестерня). Вал-шестерню виконують  у тих випадках, коли відстань Х  від впадин зубів до шпонкового пазу менше Х≤2,5m (рис.6)

 

Рис.6 Відстань від впадин зуба до

шпонкової канавки

Діаметр кола впадин у шестерні:

 

2,5m=7,5мм.

Діаметр валу для зубчастого колеса:

 

Глибина шпонкової канавки:

 

x=42,2 > 2,5m=7,5мм – зубчасте колесо виконується окремо від валу.

 

4. Розрахунок параметрів  кованого зубчастого колеса (шестерні).

Так як =102 мм, шестерня виконується стальним кованим. Розрахуємо основні розміри шестерні:

Діаметр маточини:

 

де - діаметр валу.

Довжина маточини:

 

 

 

Товщина вінця:

g = (2,4 … 4)m = (2.4 … 4 )3 = 7.2 … 12 ≈ 10мм

 

Товщина ободу циліндричних коліс:

 

Діаметр розміщення отворів:

D_отв = 0,5(d_в– 4.5m – 2g+ d_м) = 0,5 (40 – 4,5 ∙ 3 – 2 ∙ 10 + 64) = 0,5 (40 – 13,5 -20 +64) =

= 0,5 ∙ 148,5 = 74,25 ≈ 35,5 мм

 

Діаметр отворів:

З данного розрахунку можна  зробити висновок, що кована шестерня не буде містити отворів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6 КОНСТРУКТИВНІ РОЗМІРИ КОРПУСУ РЕДУКТОРА

Корпус редуктору призначений  для монтажу в ньому зубчастої  передачі с підшипниковими вузлами, захисту усіх вузлів від абразивного  зносу та забезпечення надійної змазки. При його конструюванні повинні  бути забезпечені міцність і жорсткість, які виключають перекоси валів.

Корпус виконуємо з  чавуну СЧ15.

Для забезпечення жорсткості служать ребра, які розмішуються у припливів під підшипники. Корпус звичайно виконують роз'ємним, який складається з основи та кришки. Площина роз 'єму проходить через осі валів.

При конструюванні литих  корпусів слід дотримуватися встановлених ливарних ухилів, радіусів галтелей та переходів.[3, стр. 243]

Товщина стінки основи корпусу  та стінки кришки корпусу:

 

Приймаємо, так як не може бути менш ніж 8мм.

Товщина фланців поясів корпуса, кришки:

          верхнього поясу кришки та корпусу:

 

     нижнього поясу корпусу

      -  без бобишки:

 

Приймаємо p = 20мм.

-  при наявності бобишки:

 

 

 

 

Товщина ребер основи корпусу  та кришки (ребра жорсткості):

 

Діаметри болтів:

- фундаментних

                        

приймаємо болти з різьбою  М20;

 

- які кріплять кришку  до  корпусу біля  підшипників

 

приймаємо болти с різьбою  М14;

 

- які з'єднують кришку  з корпусом:

 

приймаємо болти з різьбою  М12.

• кріплення кришки підшипника: