Конструирование современных мотор-редукторов (Иванов_АС Муркин_СВ)2012г (1257632), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Достаточно плотноезаполнение корпуса зубчатыми колесами позволяет выполнитьэти мотор-редукторы с габаритными размерами, непревышающими размеры червячного и цилиндро-червячногомотор-редукторов,имеющихподобныетехническиехарактеристики на выходе.Рис. 3.5Выпуск цилиндро-коническо-цилиндрического моторредуктора у нас в стране пока не освоен, что, по-видимому,объясняется сложностью сборки редуктора, а такжерегулировок подшипников и конической передачи.ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»42Детали такого редуктора за рубежом изготовляют настанках с ЧПУ, что упрощает определение необходимых длярегулировок толщин компенсаторных втулок.На рис. 3.6 представлены три конструктивныхисполнения цилиндро-коническо-цилиндрического моторредуктора, предлагаемые [16] для изготовления в нашейстране, обеспечивающие достаточную простоту сборки ирегулировки и не требующие обязательного изготовлениядеталей мотор-редуктора на станках с ЧПУ.Рис.
3.6ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»43Мотор-редуктор имеет три ступени: быстроходную –цилиндрические шестерня 1 и колесо 2; промежуточную –коническиешестерня 3 и колесо 4; тихоходную –цилиндрические шестерня 5 и колесо 6. Чтобы повыситьпередаточное число быстроходной ступени, делительныйдиаметр шестерни 1 максимально уменьшен. При этом дляобеспечения достаточной толщины ступицы шестерни, в нейне предусмотрен шпоночный паз, поэтому шпонка изшпоночного паза вала 7 двигателя вынута, и вращающиймомент передаетсясоединением с натягом.
С цельюминимизации диаметра выходного конца вала двигателяиспользованасинхронныйдвигательтипаАИРсуменьшеннымдиаметромвыходногоконцавала,предназначенный для встраивания в мотор-редукторы.Коническая шестерня 3 и цилиндрическая шестерня 5изготовлены заодно целое с валами. Для уменьшения осевогоразмера вала конической шестерни радиально-упорныеподшипники 8 установлены «врастяжку».
Регулировкаподшипников осуществляется круглой шлицевой гайкой 9.Для смазки разбрызгиванием всех ступеней редукторадостаточно окунания зубьев колеса быстроходной ступени вмасляную ванну.На рисунке 3.6, а представлено конструктивноеисполнение мотор-редуктора с двумя разъёмами частейкорпуса: основания 10 и щита 11 двигателя; основания 10 икрышки 12 корпуса. Зубчатые колеса 4 и 6 напрессовывают навалы 5 и 13 внутри корпуса редуктора с помощью винтов,завинчиваемых в торцы валов. Такой способ сборки позволяетотказаться от разъёма корпуса по осям валов, перейти кпространственному расположению валов и перенестиОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»44плоскость разъёма в ненагруженную зону корпуса, чтосущественно уменьшает массу.
При этом валы вставляютсячерез расточки под подшипники, а колеса – через разъём,закрываемый затем крышкой 12 корпуса и уплотняемыйгерметизирующей прокладкой. Винты крепления крышки коснованию корпуса – не силовые. Вал-шестерню 3 собирают сподшипниками 8 и стаканом 14 вне корпуса. Эту сборочнуюединицу после установки валов 5 и 13 вставляют в корпусчерез разъём основания 10 и щита 11. Зацепление коническойпередачи регулируют комплектом металлических прокладокмежду стаканом и корпусом.
Затем на коническом конце валашестерни 3 с помощью гайки закрепляют зубчатое колесо 2. Вплоскости разъёма основания 10 и щита 11 двигателяпредполагается наличие двух конических штифтов длявзаимного центрирования частей корпуса.
Стягиваются этидетали винтами, обеспечивающими силовую затяжкусоединения.На рисунке 3.6, б представлено конструктивноеисполнение мотор-редуктора, не имеющее разъёма корпуса вего нагруженной зоне. Колесо 2 на вал-шестерню 3 такженапрессовывают внутри корпуса.
Для этого у вала-шестерни 3предусмотрено сквозное отверстие. В это отверстие примонтаже вставляют длинный винт, упирающийся головкой вторец конической шестерни. Винт ввертывают в фасонныйдиск (на чертеже не показан), торец которого нажимает наторец колеса 2. Смещение пятна контакта коническойпередачи регулируют тремя винтами 15 и тремя отжимнымивинтами 16, передвигающими стакан 17 (разновидностьстакана 14) вдоль оси вала-шестерни 3.На рисунке 3.6, в представлено модульное исполнениеОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»45мотор-редуктора. Мотор-редуктор состоит из двух модулей,собираемыхпо-отдельности:1)модулявторогопромежуточного и тихоходного валов; 2) модулябыстроходного и первого промежуточного валов.
Первыймодуль собирают так же, как проводится сборка валов 5 и 13 сзубчатыми колесами 4 и 6 (см. рисунок а). Основой второгомодуля служит щит 18 двигателя, отлитый совместно скронштейном. Кронштейн имеет горизонтальный разъём пооси вала-шестерни 3. Это позволяет зубчатое колесо 2напрессовывать на вал-шестерню 3 вне корпуса редуктора.Крышка 19 крепится к кронштейну двумя винтами 20. Вплоскость разъёма устанавливают два конических штифта.Регулировка зацепления конической передачи осуществляетсянабором металлических прокладок 21.
Центрирование щита 18двигателя относительно самого корпуса обеспечивается двумяцилиндрическими штифтами.Резюмируя сказанное, заключаем:При напрессовке зубчатых колес на валы внутриредуктора, переносе разъёма корпуса в его ненагруженнуюобласть и пространственном размещении валов существенноуменьшаются габаритные размеры и масса редуктора.Во многих случаях перспективно вместо червячных ицилиндро-червячныхмотор-редукторовприменениецилиндро-коническо-цилиндрическихмотор-редукторов,которые можно выполнять с передаточными числами вдиапазоне 8÷250 и с КПД около 0,93.ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В.
«Конструирование современных мотор-редукторов»463.2 СмазываниеБольшинствомотор-редукторовимеюткомбинированную систему смазки, использующую методыпогружения и разбрызгивания.Полагают [25, 33], чтопогружением можно смазывать зацепления зубчатых колеспри линейной скорости зубчатого колеса до 1,25 м/с, аразбрызгиванием – при линейной скорости зубчатого колеса от1,25 до 12,5 м/с. Минимальная скорость v, м/с,обеспечивающаяразбрызгиваниежидкогосмазочногоматериала (если его кинематическая вязкость не превышает250 сСт, что в большинстве случаев справедливо), может бытьуточнена расчетом [25] по формуле v = (gr)1/2, основанной научёте центробежного ускорения, где g = 9,81 м/с2 – ускорениесвободного падения, r – радиус, м, колеса, погруженного вжидкий смазочный материал, а максимальная скорость – поэмпирической формуле Блока v = (550/r)1/2.При окружных скоростях более 12÷15 м/с, а также вредукторах, передающих большую мощность, следуетприменять циркуляционную систему смазывания.
В зубчатыхпередачах с окружной скоростью до 25 м/с масляная струя изсопла должна направляться на вход в зацепление зубьев. Приокружных скоростях 25÷60 м/с масло может подаваться как навход в зацепление, так и на выход из него.
Чем выше окружнаяскорость, тем в большей степени масло должно выполнятьохлаждающие функции, осуществляя также смазывание колеси подшипников. В связи с этим при особо высоких окружныхскоростях (свыше 60 м/с) масло должно подаваться на выходиз зацепления.ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»47В качестве смазочного материала применяется [18]минеральное или синтетическое смазочное масло. Особойдолговечностью и снижением коэффициента трения обладаетсинтетическое смазочное масло на полигликолевой основе (егоне требуется менять в течение всего периода эксплуатацииизделия), но следует учитывать, что оно дорогое и егопопадание на тело человека опасно для здоровья (подробнеесм. приложение А).В нормальных условиях эксплуатации и при температуресмазочного материала около 80°C минеральное масло следуетзаменять после 8000÷15000, а синтетическое – после 25000отработанных часов [18].
При высоких температурах интервалзамены смазочного материала сокращается (примерно в двараза при повышении температуры смазочного материала на10°C). Вне зависимости от времени работы минеральноесмазочное масло следует заменять через каждые 2 – 3 года.Расположения в корпусе маслозаливной и сливнойпробок, пробки-отдушины а также пробки, предназначеннойдля контроля уровня масла, зависят от рабочего положенияредуктора. Целесообразно резьбовые отверстия для этихпробок делать одинаковыми, что позволит переставлятьпробку отдушину в другое резьбовое отверстие при измененииположения редуктора.В червячных передачах уровень масла зависит отположения червяка.
Если червяк расположен под колесом, ондолжен быть погружен в масло на глубину, несколькоменьшую его радиуса [36]. В последние годы DIN (немецкаяслужба стандартизации) рекомендует принимать глубинупогружения равной половине диаметра червяка. При верхнемОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»48расположении червяка червячное колесо должно бытьпогружено в масло на 30÷40% его диаметра.В зубчатых цилиндрических и конических моторредукторах уровень масла должен обеспечивать погружениеколеса в масло на толщину его венца.Проверку уровня масла следует проводить только наостановленном и охлажденном редукторе (при работающейпередаче уровень масла может отличаться примернона 20 %).Одним из распространенных методов проверки уровнямасла на Западе [18] является метод проверки с помощьюмаслоизмерительного щупа, вставляемого горизонтально врезьбовое отверстие, предназначенное для контроля уровнямасла.