РАСЧЕТ ОДНОСТУПЕНЧАТОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА

РАСЧЕТ
ОДНОСТУПЕНЧАТОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА

3.1. Техническое задание
Рассчитать редуктор общего назначения с ресурсом работы Lh = 20000 часов, мощностью на ведомом валу РТ=2,5 кВт частотой вращения тихоходного вала nТ =120 об/мин, характер нагрузки спокойный, сменность работы а =1 смена, кинематическая схема редуктора представлена на рисунке.

1.ОБЩАЯ ЧАСТЬ

3.1.1. Кинематический и силовой расчет привода.
Выбор электродвигателя

3.1.2. Расчет прямозубой цилиндрической передачи

Исходные данные:
Uз.п. = 4,0 – передаточное число прямозубой передачи
Т2 = 201,9 Нм – вращающий момент на колесе
ω2 = 12,5 рад/с – угловая скорость на колесе
=2000 ч. - время работы передачи (принимаем)

1.Выбор материала и термообработки
Для колеса и шестерни сталь 40Х и вариант термообработки II (1) табл. 2.1
Шестерня – улучшение и закалка ТВЧ,
Колесо – улучшение НВ 269…302;
2. Допускаемые напряжения
Число циклов перемены напряжений:
Возможны две конструкции исполнения шестерен зубьев передач: вместе с валом (вал-шестерня) и отдельные от него (насадная шестерня). Более рациональной конструкцией является вал-шестерня. Цилиндрические шестерни при U> 3,15 выполняют заодно с валом.
Изготавливается вал - шестерня из поковки. Качество вала-шестерни выше, а стоимость изготовления ниже, чем вала и насадки шестерни. Именно поэтому все шестерни редукторов выполняются вместе с валом. Насадные шестерни применяют в тех случаях, когда по каким-либо причинам их нельзя сделать вместе с валом. При изготовлении вала шестерни зубья цилиндрической зубчатой передачи передаются на валу. Конструкция вала в месте нарезания зубьев зависит от передаточного числа и межосевого расстояния передачи.
3.1.7. Эскизная компоновка редуктора

Компоновку обычно выполняют в два этапа. Первый этап служит для приближённого определения положения зубчатых колёс редуктора, звёздочек (шкивов, муфт) на выходных концах валов относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников. Компоновочный чертёж выполняется в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышке редуктора. Желательный масштаб 1:1, чертить тонкими линиями.
Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию; затем две или три вертикальные линии на расстоянии уже высчитанного межосевого расстояния по зубчатым передачам для цилиндрических редукторов. Для конических редукторов проводим перпендикулярные линии осей валов.
Вычерчиваем упрощенно зубчатые колёса в виде прямоугольников для цилиндрических колёс или в виде трапеций для конических колёс.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса редуктора:
а) принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса
А1 = 1,2∙δ (δ – толщина стенки редуктора);
б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев большего колеса А=δ;
в) принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса равным δ; если диаметр окружности вершин зубьев шестерни окажется больше наружного диаметра подшипника, то расстояние нужно брать от шестерни.
Предварительно выбираем из каталога радиальные или радиально-упорные подшипники средней серии до диаметра вала и наносим схематично их на чертёж. Решаем вопрос о смазке подшипников, эскизно рисуем уплотнения и крышки подшипников.
Рисуем внешний контур редуктора, измеряем полученное расстояние между опорами и внешними элементами (звёздочками, шкивами, муфтами) и теперь имеем все необходимые размеры для расчёта подшипников и уточнённого расчёта валов.
Критически оцениваем полученную компоновку, меняем размеры пропорционально общему виду, окончательно определяемся со смазкой зацепления и подшипников и получаем компоновку, пригодную для выполнения чертежа редуктора.
Крышки подшипников и размеры уплотнений рекомендуется выбирать по литературе [2], [4].
После выполнения расчёта подшипниковых узлов на долговечность и уточнённого расчёта валов возможна ещё одна корректировка компоновочного чертежа редуктора, но она, как правило, бывает минимальной.