Редуктор конический

Анализируя сечения вала и эпюры изгибающих и крутящих моментов, выделяем потенциально слабое сечение в месте посадки подшипника, ближайшего к шестерне: Выбранное сечение имеет параметры: d = 45 мм;     М_и=58.28 Нм;   Т₁=40.98 Нм;

материал вала: сталь 40Х  улучшенная:

механические характеристики: σ_в=930 МПа – предел прочности стали [1.табл.3.3]; – предел выносливости стали [1.стр.162];  - предел выносливости стали [1.стр.162]; 

Условие прочности [1.стр.162]:

 

где – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям; - коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;

Момент сопротивления сечения:

 

Амплитуда нормальных напряжений:

 

Коэффициент запаса прочности по  нормальным напряжениям [1.стр.162]

 

где  =4,3  [1,табл.8.7];

Полярный момент сопротивления:

 

Амплитуда и средние напряжение цикла касательных напряжений:

 

Коэффициент запаса прочности по касательным  напряжениям[1.стр.164]$

 

где [1.табл.8.7]; =0.1 [1.стр164];

 

Коэффициент запаса прочности :

 

Условие прочности выполняется.

 

7. Определение долговечности  подшипников.

 

Ведущий вал:

Силы, действующие в зацеплении:  

Для опор ведущего вала редуктора  принимаем шарикоподшипник радиально-упорный однорядный 36209 ГОСТ 831-754 [3.табл.7.10.3]

 

 Табл. 7.1 – Технические  характеристики подшипника

Условное обозначение	d	D	T	C	C0
36207	45	85	19	31.2	25.1

 

Суммарные реакции:

 Н

 Н

Коэффициент осевого нагружения:

 

Осевые составляющие радиальных реакций радиально-упорного шарикоподшипника [1.стр.216]:

 

 

Осевые нагрузки подшипников  [1.табл.9.21]:

 тогда 

Рассмотрим отношения [1.стр.352]::

 

Тогда при подсчете эквивалентной нагрузки, следует учитывать осевую нагрузку;

 

Тогда при подсчете эквивалентной нагрузки, осевые силы не учитываем;

Рассчитываем эквивалентные  нагрузки [1.стр.212]:

;

 

где – коэффициент, при вращении внутреннего кольца подшипника [1.стр.212]; – коэффициент радиальной нагрузки [1.табл.9.18]; – коэффициент осевой нагрузки [1.табл.9.18]; - коэффициент характера нагрузки на подшипник [1.табл.9.19]; - температурный коэффициент  [1.табл.9.20];

Так как  то дальнейший расчет ведем по ;

Номинальная долговечность  подшипника [1.стр.211];

 

 

Подшипник 36209 пригоден.

 

8. Расчет элементов корпуса  редуктора.

 

Корпус редуктора выполняем  литым из чугуна. Для удобства монтажа корпус выполняем разъемным. Плоскость разъема проходит через оси валов параллельно плоскости основания. Основные детали корпуса - основание и крышка. Взаимное положение основания корпуса и крышки фиксируют двумя коническими штифтами, которые устанавливают до расточки отверстий под подшипники. Дно корпуса выполняют наклонным (1 - 2°) в сторону сливного отверстия.

В крышке корпуса для заливки  масла, контроля сборки и осмотра  редуктора при эксплуатации предусматриваем  смотровое окно.

В нижней части основания  корпуса предусматриваем сливное  отверстие, закрываемое резьбовой  пробкой, а также отверстие для  установки маслоуказателя.

Для предотвращения повышения  давления внутри корпуса при эксплуатации устанавливаем отдушину на смотровую  крышку.

Для подъема крышки корпуса, а также для подъема в собранном  виде редуктора предусматриваем  ребра с отверстиями на крышке. Основные размеры корпуса редуктора  выбираются согласно рекомендациям [3.П 11]:

Толщена стенки корпуса  = 8 мм; Толщена стенки крышки = 8 мм;

Принимаем болты с метрической резьбой, соединяющих: Редуктор с рамой (фундаментных) d1=14 мм; Корпус с крышкой  у бобышек подшипников d2 = 12 мм; Корпус с крышкой по периметру соединения d3 = 10 мм; Корпус со смотровой крышки d4 = 8 мм; - Крышку подшипникового узла с корпусом  d5 = 8 мм;

Толщена фланца редуктора: фундаментного мм;

- корпуса и крышки(соединения с крышкой ) мм;

Литейные уклоны – 3^о, литейные радиусы R=3-5 мм;

 

9. Выбор посадок деталей  редуктора.

 

Таблица 9.1- Назначение посадок.

Вал	Пример применения	Обозначение посадки
1	2	3
Вал ведущий:	Крышки торцевые на подшипники качения	Ø85 Н7/h8
	Наружные кольца подшипников качения	Ø85 Н7/l0
	Внутренние кольца подшипников качения	Ø45 L0/k6
	Внутренние поверхности  манжет	Ø35 h11
	Шкив	Ø30 Н7/j6
Вал ведомый:	Крышки торцевые на подшипники качения	Ø85 Н7/h8
	Наружные кольца подшипников качения	Ø85 Н7/l0

Продолжение табл. 9.1

1	2	3
	Внутренние кольца подшипников качения	Ø45 L0/k6
	Распорная втулка	Ø45 E9/k6
	Зубчатое колесо	Ø50 H7/p6

 

10. Описание сборки и смазки редуктора.

 

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно  очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная  с узлов валов:

на ведущий вал напрессовывают роликоподшипники с распорной втулкой, предварительно нагретые в масле до 80-100°С;

в ведомый вал закладывают  шпонку  и  напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем  устанавливают роликоподшипники с распорной втулкой, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы укладывают в основание корпуса  редуктора  и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка  крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают  крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку

к корпусу. В подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.

Перед постановкой сквозных крышек в проточки  закладывают  уплотнения (манжета).

Проверяют проворачиванием  валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и  закрепляют крышки винтами.

Далее на ведомый вал в шпоночную канавку закладывают шпонку, устанавливают муфту и закрепляют ее торцовым креплением; винт торцового крепления стопорят специальной планкой.

Далее на ведущий вал в шпоночную канавку закладывают шпонку, устанавливают шкив и закрепляют ее торцовым креплением; винт торцового крепления стопорят специальной планкой.

Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой. Заливают в корпус масло и закрывают  смотровое отверстие крышкой  с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими  условиями.

Так как скорость в зубчатом зацеплении в редукторе невысокая  для смазывания зубчатых колес используем картерное смазывание - окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до погружения зубчатого колеса на ведомом валу в масло на глубину, равную высоте зуба.

Выбор сорта масла начинаем с определения необходимой кинематической вязкости масла. Кинематическая вязкость определяется в зависимости от контактного давления в зубьях и от окружной скорости колеса. Так кинематическая вязкость масла равна 28x10^-6 м²/c—  [1.табл.10.8]

Согласно c [1.табл.10.10] этой вязкости соответствует масло Индустриальное И-30А ГОСТ 20799-93.

Для смазывания подшипников  используем консистентную смазку солидол  жировой УС-1 ГОСТ 1033-79.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература.

1. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. Пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов/ С.А.Чернавский, К.Н.Боков, И.М.Чернин и др. – 2-е издание., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987.-416с.: ил.
2. Конструирование узлов и деталей машин. Учеб. пособие для техн. спец. вузов/ П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов 8-е издание., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2003.-496.
3. Детали машин. Проектирование: Учеб. пособие / Л.В.Курмаз, А.Т.Скойбеда. – Мн.:УП «Технопринт», 2001. – 290с.
4. А.Е.Шейнблит – Курсовое проектирование деталей машин. Учеб. пособ. Изд. 2-ое, перераб. и дополн. – Калининград: Янтар. сказ. 2002г. -454
5. А. В. Кузьмин, Н. Н. Макейчик, В. Ф. Калачев. « Курсовое проектирование деталей машин » Часть 2, Минск «Вышэйшая школа», 1982