Учебник Леликов и Дунаев (П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов - Конструирование узлов и деталей машин), страница 8

зз (2.7) (2.8) При учебном проектировании оптимизацию полезно проводить с использованием графиков, которые строят по результатам расчета на ЭВМ. Цилиндрический одноступенчатый редуктор, Следует проанализировать з.тияние способа термообработки и относительной ширины колес на массу ж ~убчатых колес, массу тр, редуктора, межосевое расстояние а, диаметры +~т и Ат окружностей впадин зубьев шестерни и колеса, окружную силу У; в зацеплении.

При выборе рационального варианта необходимо отдать предпочтение варианту с меньшей массой, удовлетворяющему, кроме общих, дополнительным конструктивным ограничениям: — диаметр ф зубьев шестерни должен удовлетворять условию (2.6); — для обеспечения соразмерности редуктора и деталей, устанавливаемых на концах входного и выходного валов, необходимо, чтобы диаметр ведомого шкива ременной или диаметр ведущей звездочки цепной передачи не превышали более чем на 20 % диаметр 4а вершин зубьев колеса; — должно быть обеспечено размещение в корпусе редуктора подшипников валов передачи с возможной установкой между подшипниками болта крепления крышки и корпуса редуктора (при плоскости разъема корпуса по осям валов); Коробка передач.

Анализ проводят так же, как для цилиндрического одноступенчатого редуктора, но с проверкой выполнения условия (2.7) и учетом того, что колеса в коробках передач уже, чем в редукторах. Конический одноступенчатый редуктор. Анализируют влияние способа термообработки зубчатых колес на их массу т„, массу в, редуктора, внешнее конусное расстояние Я„внешний диаметр Ы„т вершин зубьев колеса, средний делительный диаметр а ~ шестерни, окружную силу У,' в зацеплении. При выборе рационального варианта необходимо отдать предпочтение варианту с менъшей массой, удовлетворяющему, кроме общих, дополнительным конструктивным ограничениям: — средний делительный диаметр шестерни должен удовлетворять условию (2.8): — для обеспечения соразмерности редуктора и деталей, устанавливаемых на концах входного и выходного валов, необходимо, чтобы диаметр ведомого шкива ременной или диаметр ведущей звездочки цепной передачи не превышали более чем на 20 % диаметр И„т вершин зубьев колеса.

Планетарный редуктор. Анализируют влияние способа термообработки и относительной ширины колес на массу т„зубчатых колес, массу тр, редуктора, межосевое расстояние а„, диаметры ф„дй и ф окружностей впадин зубьев солнца, сателлита и эпицикла. В качестве рационального нужно выбрать вариант с меньшей массой, но с возможностью размещения подшипника в сателлите, соразмерностью солнечной шестерни и входного вала, соразмерностью эпицикла и детали, устанавливаемой на конце выходного вала. Червячный редуктор.

Расчет проводят последовательно для разных материалов венца червячного колеса (Бр010НФ, Бр05Ц5С5, БрА9ЖЗЛ), Анализируют влияние материала венца на суммарную массу к, червяка и червячного колеса, массу в„редуктора, межосевое расстояние а, КПД, температуру т„масла в редукторе. Наиболее целесообразным является вариант с возможно меньшей массой и большим КПД при допустимой температуре масла в редукторе, с оценкой целесообразности установки вентилятора на быстроходном валу и соразмерности редуктора и деталей, устанавливаемых на концах входного и выходного валов. Двухступенчатый цилиндрический (коническо-цилиндрический) редуктор.

Ддя оценки результатов расчета строят графики, отражающие влияние распределения З9 Рис. 2.15 общего передаточного числа и „между быстроходной ив и тихоходной ит ступенями редуктора (и = ивит), а также способа термообработки зубчатых колес (при необходимости и их относительной ширины) на основные качественные показатели: массу ж„, ~убчатых колес, массу ж д редуктора, суммарное межосевое расстояние а„, = а„в+ а„т, диаметр ф впадин зубьев быстроходной шестерни, диаметры И,тБ и 4у~ вершин зубьев колес быстроходной и тихоходной ступеней. Поиск варианта с наименьшей массой привода должен предусматривать выполнение следующих конструктивных ограничений: — диаметр ф (или с~ 1) шестерни быстроходной ступени должен удовлетворять условию (2.б) (или (2.8)); 40 — должно быть обеспечено размещение в корпусе редуктора подшипников валов быстроходной и тихоходной ступеней; между подппшниками валов тихоходной ступени должен быть размещен болт крепления крышки и корпуса редуктора (при плоскости разъема корпуса по осям валов); — при смазывании зацеплений погружением в масляную ванну зубчатых колес обеих ступеней разность ЬЯ = ~ 0,5(Ы,~т — Ы,~л) ~ должна быть по возможности меньше при выполнении условия сЯ ~ 0,254~т.

На рис. 2.15, а — д приведены графики, построенные по результатам расчета двухступенчатого цилиндрического редуктора, выполненного по развернутой схеме, для трех способов термообработки зубьев шестерни и колеса (см, выше 1„ 11, Н1) и трех способов распределения передаточного числа ир,~= ивит между ступенями редуктора: всего 9 вариантов. На рис. 2.15, а проведена штриховая линия, соответствующая минимально допустимому значению диаметра впадин быстроходной шестерни по условию (2.б).

В качестве оптимального следует выбрать вариант с меньшей массой из числатех, что расположены выше штриховой линии. Поэтомудля конструктивной проработки принят вариант 5 (см, рис. 2.15, 6 и г), При использовании программ расчета передач редукторов с одновременным выборам электродвигателя вычисления проводят при различных частотах вращения валов электродвигателей одной и той же мощности. Масса в, двигателя при этом тем меньше„чем выше частота вращения вала. Но необходимость реализации большего передаточного числа и,,„приводит к увеличению массы яр,,„ редуктора. Поэтому оптимальным является вариант с минимальной суммарной массой привода а, = ж, + т„,„.

Глава 3 РАЗРАБОТКА ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТА После определения межосевых расстояний, размеров колес и червяков приступают к разработке конструкции редуктора или коробки передач. Первым этапом конструирования является разработка эскизного проекта. При эскизном проектировании определяют расположение деталей передач, расстояния между ними, ориентировочные диаметры ступеней валов, выбирают типы подшипников и схемы их установки.

67 — 75 5,1 2,7 3,5 2,5 60 — 65 4,6 35 г 80 — 85 90 — 95 5,6 5,6 2,7 2,9 2,7 4 2,5 3 «1.... 17 — 22 24 — 30 З З,5 бп>и ° ° 1,5 1,8 р'.... 15 2 1 1 32 — 38 З,5 2,0 2,5 1,г 45 — 50 4 2,3 з 1,6 52 — 58 4,5 2,5 з 2. 40 — 44 3,5 г,з 2,5 1,2 Щииачааие. Координата фаоии рдана нрибдиианно, точнов эначание ом. в табдинах 24.10 — 24.19.

42 3.1. ДИАМЕТРЫ ВАЛОВ Предварительные значения диаметров (мм) различных участков сталы1ых валов редуктора определяют по формулам: для быстроходного (входного) вала (рис. 3.1„а) ~>(7...8)ЧТБ,ап~ ~+21 (1.), ~8пМп+Зг; для промежуточного (рис. 3.1, б) б~, г. (6...7) ЧТпр, с~БК ~ бак+ З~ фщ >Ып+ Зг; 4~ = 4~ - Зг(исп. 1), дп:й~, (исп. П); для тихоходного (выходного) (рис. 3 1, и) б~ к' -(5 "б) зч Тт> б~п к-' б~ + 27циа(гнои)» ~БП ~ ~~П + ЗГ> 4с ~ б7 БП.

Дха ка>хиалоимх коробок па>апач принимают Фа (б...7> М та(т~). В приведенных формулах ТБ, Тпр, Тт — номинальные моменты, Н. м, Большие значения Ии 4, принимают для валов на роликоподшипниках, для валов шевронных передач и промежуточных валов соосных передач при твердости колеса выше 55 НЙС,. Вычисленные значения диаметров округляют в ближайшую сторону до стан- дартных (см. табл. 24.1), Диаметры концов быстроходного и тихоходного валов согласуют с диаметрами валов по табл. 24.27; 24.28 и с диаметрами отверстий устанавливаемых на них деталей (шкива, звездочки, полумуфгы). ВысотУ Гии,(г„ои) заплечика, кооРДинатУ г фаски поДшипника и РазмеР~(мм) фаски колеса прййимают в зависимости от диаметра бй На рис. 3,2 дан пример вычерчивания вала конической шестерни. Вершины делительных конусов и конусов впадин колеса и шестерни сходятся в полюсе с О» пересечения осей.

Для обеспечения постоянного по всей ширине радиального зазора мещ~у зубьями колеса и шестерни образующие внешнего конуса шестерни должны быть параллельны образующим конуса впадин колеса, а образующие внешнего конуса колеса — образующим конуса впадин шестерни.

43 Диаметры (мм) отдельных участков вала-шестерни определяют по соотношениям (рис. 3.2, а): Ы ~ 8 МТь, с~~ = Ы+ 2т; а'и ~ 4; двп = а~ + Зг, где 7'Б — вращающий момент на валу-шестерне, Н м; диаметр резьбы 42 = а1 + +(2...4); г — координата фаски подшппщка. Конструкцию вала в месте расположения шестерни и расстояние между подшипниками определяют прочерчиванием. Проводят под углом 61 линии— образующие делительных конусов шестерни, откладывают внешний делительный диаметр 4, в точках пересечения восстанавливают перпендикуляры к образующим делительного конуса; откладывая размеры 1,2т„и и„, формируют зубья на внешнем дополнительном конусе (щ„— торцовый внешний модуль).

Далее по размерам Ывп, 0,5в„и 0,4т„оформляют базовый для подшипника заплечик вала. Параметры и, Т и С для построения конических роликовых подшипников принимают по табл. 24.1б — 24.18. От базового заплечика откладывают монтажную высоту Т подшипника, затем ширину С наружного кольца (рис.