Конструювання валів редуктора приводу - студопедія

Проектний розрахунок валів носить орієнтовний характер і має на меті визначити основні розміри і форму вала, пов'язані з навантаженнями і призначенням його основних елементів. У даній роботі використаний метод, викладений в [3] з деякими уточненнями, адаптований, наприклад, до конструкції редуктора відповідно до схеми на рис. 1.1 (схема 21) з шевронною швидкохідної передачею.

Конструкції швидкохідного, проміжного та тихохідного валів наведені на рис. 1.9.

Діаметри ділянок валів можна визначити за формулами:

- для швидкохідного вала,

де - момент на хвостовику швидкохідного валу.

Отриманий розмір узгодити з діаметром валу електродвигуна d1 (табл. П1.2).

- для проміжного вала діаметр в місці установки зубчастих коліс,

- для тихохідного вала,

Отриманий результат необхідно узгодити зі стандартним рядом чисел.

Для інших ділянок валів діаметри визначаються за формулами, які мають рекомендаційний характер, оскільки результати, одержувані при їх використанні, можуть увійти в суперечність з вимогами, що пред'являються до конкретного валу.

Для швидкохідного і тихохідного валів можна приймати:

- діаметр цапфи вала під підшипником:

Отримані значення слід округлити до кратного п'яти відповідно до діаметрами внутрішніх кілець підшипників кочення;

- діаметр буртика для упора підшипника:

- діаметр шийки вала в місці установки зубчастих коліс:

Для проміжного вала:

з метою уніфікації бажано для швидкохідного і проміжного валів прийняти однакові значення dП;

Значення перехідних радіусів, заплічок і фасок наведені в табл. 1.10.

Розміри хвостовиків швидкохідного і тихохідного валів визначаються в залежності від прийнятої конструкції кришок підшипників і після розрахунків за наведеними нижче формулами підлягають уточненню на подальших етапах проектування.

Довжина посадкового ділянки швидкохідного і тихохідного валів:

Довжина проміжного ділянки швидкохідного валу:

Довжина проміжного ділянки тихохідного вала:

Зовнішня різьба хвостовика швидкохідного або тихохідного вала має діаметр (узгодити зі стандартом ГОСТ 9150-59)

Довжина нарізного ділянки:

Діаметр внутрішнього різьблення для тихохідного вала (узгодити зі стандартом)

Конструкції валів для циліндричних редукторів наведені на рис. 1.10 ... 1.14.

Тихохідний і проміжний вали циліндричного редуктора з тихохідної шевронною передачею (схема 22) зображені на рис. 1.10. При розробці конструкції цих валів необхідно враховувати особливості базування коліс щодо валів. Зокрема, відношення довжини маточини коліс до діаметру повинно задовольняти умові

Якщо зазначена умова забезпечити не вдається (зазвичай, на проміжному валу), встановлюють гайки або кінцеві шайби. На цапфах валу, що забезпечують можливість базування деталей - шестерень, внутрішніх кілець підшипників і коліс швидкохідної передачі по торцях.

Для редукторів з циліндричними зубчастими передачами, виконаних по сосною схемою (схема 24) швидкохідний і тихохідний вали встановлюються на підшипниках, що спираються на бобишки корпусу і на центральну опору, зазвичай у вигляді вкладиша, встановленого в расточке корпусу. Вали представлені на рис. 1.11. Швидкохідний вал-шестерня 1 і вал тихохідний 2 з зубчастим колесом тихохідної передачі в середині корпусу спираються на вкладиш 3. Підшипники 4 і 5 встановлюють в припливі підстави корпусу у вигляді поздовжнього ребра з бобишкою і фіксуються спеціальною скобою.

Проміжний вал співвісного редуктора має звичайну для таких виробів конструкцію. Вали рекомендується конструювати за типом вал-шестерня. Цей варіант спрощує базування за рахунок виключення похибок, що виникають при центруванні шестерень щодо шийки вала.

Вал такого виконання показаний на рис. 1.12.

Проміжний вал описаної конструкції використовується також в редукторах по схемі 20.

Проектування швидкохідного вала редуктора за схемою 23 з швидкохідної конічною передачею виконується з урахуванням наступних рекомендацій:

- вал встановлюють на конічних радіально-наполегливих підшипниках, що мають велику осьову жорсткість. Це необхідно для стабілізації становища шестерні щодо корпусу і зубчастого колеса передачі;

- найкращим виконанням є варіант вал-шестерня;

- можлива установка третього підшипника (див. [3]), проте, такі конструкції істотно складніше.

Конструкція такого валу наведена на рис. 1.13.

Проміжний вал редуктора за схемою 23 зображений на рис. 1.14. Вал (за варіантом вал-шестерня) встановлено на конічних радіально-наполегливих підшипниках і має шийку, на якій базується колесо конічної передачі. Рекомендується вибирати базування колеса по циліндричній поверхні, для цього випадку відношення (l / d к) ≥ 1.

Всі розглянуті конструкції валів розробляються з дотриманням правил, викладених на початку розділу 1.4.

1.5. Вибір підшипників кочення для валів
редуктора

Підшипники кочення в значній мірі визначають ресурс редуктора, оскільки ресурс підшипників обмежений, тоді, як ресурс зубчастих передач може бути необмежено великим.

З економічних міркувань і з особливостей технології складання переважно застосування кулькових однорядних підшипників легкої серії ГОСТ 8338-75. У разі, якщо на інших етапах проектування з'ясується їх недостатня вантажопідйомність, можна застосувати підшипники інших типів.

Підбір підшипників здійснюється по діаметру внутрішнього кільця, відповідна прийнятим раніше (п. 1.4) діаметру dП. Необхідно за таблицями каталогу визначити характеристики підшипників - динамічну вантажопідйомність С. статичну вантажопідйомність С0. розміри підшипника - d. D і bп. також інші параметри.

Для підшипників тихохідного вала перевірити виконання умови:

де [С] - необхідна динамічна вантажопідйомність, що міститься в роздруківці (див. п. 1.3.1).

Для проміжного вала (рис. 1.4) необхідно визначити координати середніх площин підшипників і зубчастих коліс.

У нашому випадку (редуктор за схемою 21) ці координати відповідають розмірам c і e. визначеним графічно або наближено розраховується за формулами: