Конструирование современных мотор-редукторов (Иванов_АС Муркин_СВ)2012г (1257632), страница 5
Текст из файла (страница 5)
приложение Б) соединением.2.4 Соединение клиноременной передачейМотор-редукторысприводомотдвигателяклиноременной передачей за рубежом изготавливают наоснове исполнений редуктора на лапах, с фланцем илиОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»33насадного (см. рис. 1.1), усилив подшипниковый узел,ближний к присоединительному концу входного валаредуктора.
Натяжение ремня, как правило, осуществляютчетырьмя или двумя соединениями шпилька-гайка. Так,например, фирма Browning (США) на основе цилиндрическогоредуктора (рис. 2.19, а) выпускает мотор-редуктор склиноременной передачей, где крепление двигателя наредуктореобеспечиваетсяспомощьюкронштейна,притягиваемого винтами к корпусу через подшипниковый щитвходного вала редуктора (рис. 2.19, б).
Фирма SEW (Германия)выпускает цилиндрический мотор-редуктор с клиноременнойпередачей (рис. 2.20, б), редуктор которого отличается отосновного исполнения (рис. 2.20, а) подшипниковым щитом,на котором во втором варианте предусмотрены места дляустановки двух шпилек крепления плиты электродвигателя.баРис. 2.19ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»34Клиноременныепередачиработаютссилойпредварительного натяжения ремня и должны допускатьдемонтаж ремня.
Поэтому при конструировании моторредуктора следует предусматривать возможность регулировкимежосевого расстояния ременной передачи в пределах от –2 до+4%.абРис. 2.20Итак, мотор-редукторы с приводом от двигателяклиноременной передачей за рубежом изготавливают наоснове основного (на лапах, с фланцем или насадного)исполнения редуктора.1.2.3.4.Контрольные вопросыКакие существуют способы соединения валов двигателя иредуктора?Какими положительными и отрицательными качествами обладаетспособ соединения «вал в вал»?Что из себя представляют клеммовые соединения с разъёмом и спрорезью?Какой величины следует назначать угол наклона зуба икоэффициентсмещенияинструментадляобеспеченияОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В.
«Конструирование современных мотор-редукторов»355.6.работоспособностибыстроходной цилиндрической ступенипередачи с числом зубьев шестерни 7÷11 и передаточным числом8,6÷12,5?Как передавать вращающий момент с вала на шестерню клеевымили клее-прессовым соединнием?Каковы особенности конструирования мотор-редуктора, еслииспользуется привод редуктора от двигателя через клиноременнуюпередачу?ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»363 Конструкция мотор-редукторов3.1 Способы сборкиПри изготовлении редукторов обычно используютрадиальный или осевой способ сборки [23].Радиальный способ сборки предполагает наличиеразъёма корпуса по осям валов.
При этом в большинствеслучаев плоскость разъёма расположена горизонтально.Зубчатые колеса и подшипники напрессовывают на валы внекорпуса, а затем эти сборочные единицы укладывают в корпуси закрывают их крышкой корпуса. Далее корпус и крышку,зафиксировав установочными штифтами, стягивают винтами.Осевой способ сборки обычно реализуется осевымперемещениемзакладываемыхвкорпусваловснапрессованныминанихзубчатымиколесамииподшипниками. Для такого способа характерен один илинесколько разъёмов корпуса перпендикулярных осям валов.При этом способе сборки появляется возможностьпространственного размещения валов.На рис. 3.1, а представлен чертеж трехступенчатогоцилиндрического редуктора, выполненного по развернутойсхеме.
В его конструкции заложен радиальный способ сборки.Межосевые расстояния ступеней редуктора обозначены:тихоходной – aт, промежуточной – aпр, быстроходной – aб.Габаритные размеры редуктора по длине L1 и по высоте H1.Если радиальный способ сборки заменить осевым способом(рис. 3.1, б) (не предусматривая напрессовку зубчатых колесна валы внутри редуктора), то не произойдет существенногоуменьшения габаритных размеров (размеры L2 и H2) и массыОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В.
«Конструирование современных мотор-редукторов»37редуктора, хотя будет реализовано пространственноерасположение валов, которое в значительной степениповышает компактность редуктора. Если же напрессовку колесна валы осуществлять внутри редуктора, перенеся разъёмкорпуса в его ненагруженную область, и валыпространственно разместить (рис. 3.1, в), то можносущественно уменьшить габаритные размеры (размеры L3 иH3) и массу редуктора.Рис. 3.1Напрессовка зубчатых колес и подшипников на валывнутри редуктора широко применяется в мотор-редукторахбольшинства зарубежных фирм (Bauer, Nord, SEW, Renold,ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В.
«Конструирование современных мотор-редукторов»38Inovari, Rotor и др.). Для осуществления напрессовкииспользуют оригинальные конструкциипневмо- игидроцилиндров. Этот способ сборки можно такжереализовать [13] с помощью завинчивания винтов в резьбовыеотверстия, нарезанные в торцах валов.На рис. 3.2 изображена напрессовка зубчатого колеса навал, осуществляемая с помощью завинчивания винта диаметраdв в резьбовое отверстие, нарезанное в торце вала. Припередаче вращающего момента с зубчатого колеса на вал спомощью шпонки обычно применяют посадку колеса на валH7/p6, обеспечивающую хорошее центрирование колеса навалу.Рис. 3.2Для этой посадки на рис. 3.3 представлены значениямаксимального измеренного табличного натяга Nmax т приразных диаметрах вала d.
На этом же рисунке приведенызначения расчетного максимального натяга δmax впредположении, что средние арифметические высотымикроненовностейвалаиотверстиясоставляютRa1 = Ra2 = 0,8 мкм (такие значения параметров шероховатостиблизки рекомендуемым). Значения δmax, подставленные вформулу Ляме, позволили найти и представить на этом жерисунке максимальные давления pmax в сопряжении вал-колесов предположении, что колесо стальное (модули упругостиОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»39материалов вала и колеса E1 = E2 = 2,1⋅105 МПа) при двухвеличинах его наружного диаметра: pmax 1 при d2 = 3d и pmax 2при d2 = 1,5d.
Причем первое значение соответствует случаю,когда колесо выполнено в форме диска, второе – если в немпредусмотрена его ступичная часть. По значениям pmax,предполагая длину l посадочной поверхности равной диаметруd вала, с использованием формулы Fзат = pπdlf рассчитаны иприведены на том же рисунке необходимые силы затяжкивинта Fзат для трех возможных сочетаний параметров:1) Fзат 1 при d2 = 3d, f = 0,2; 2) Fзат 2 при d2 = 1,5d, f = 0,2; 3) Fзат 3при d2 = 1,5d, f = 0,1. Здесь f – максимальное значениекоэффициента трения в сопряжении, равное 0,2 при сборке безсмазки и равное 0,1 при наличии смазочного материала.Рис.
3.3На рис. 3.4 значению силы затяжки винта поставлен всоответствие требуемый диаметр винта. Вычисленияпроведены при запасе прочности винта равном 2 для трехклассов его прочности: 1) 4.6; 2) 6.6; 3) 8.8.ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»40Рис. 3.4Графики рис. 3.3 и рис. 3.4 позволяют приконструировании определить диаметр винта dв, необходимыйдля напрессовки зубчатого колеса на вал.Сборку зубчатых колес с валами внутри редуктораможно также осуществить, используя стяжную конструкциювалов. Стяжным будем называть вал, который в отличие отцельного вала (рис. 3.5, а), имеет один или несколько разъёмовпо своей длине, выполнен полым и стянут центральнымболтом (рис.
3.5, б). Соединение частей вала будетработоспособно [14], если обеспечено нераскрытие стыка вразъемах вала и углы перекоса в них составят величины, прикоторой суммарные углы перекоса с учетом прогибов валов непревысят предельно допустимых значений перекосов деталей(зубчатых колес и подшипников), расположенных на валах.Если возникает потребность привода с большимпередаточным числом (100÷200) и малыми габаритнымиразмерами, в нашей стране обычно используют червячные илицилиндро-червячные мотор-редукторы. Недостатком такогопривода является низкий КПД (0,65÷0,8).
За рубежом вкачестве приводов с большими передаточными числами всечаще применяют цилиндро-коническо-цилиндрические моторОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»41редукторы, которые по данным фирм SEW, Bauer, Lenze и др.можно выполнять с передаточными числами в диапазоне8÷250 и с КПД около 0,93, так как, в отличие от червячнойпередачи, в цилиндрической и конической ступеняхконтактирующие поверхности зубьев работают в условиях,когда одна делительная окружность обкатывается, а непроскальзывает по другой, в результате чего тепловыделение втаких мотор-редукторах втрое меньше.