Учебник Леликов и Дунаев (997277), страница 10
Текст из файла (страница 10)
3.10 приведен эскизный проект цилиндрического двухступенчатого редуктора, выполненного по развернутой схеме. Для вычерчивания эскизной компоновки предварительно можно принимать (см. рис. 3.1, а — г и 3.2, а): — длину ступицы колеса — цилиндрического 1„~ Ьз, червячного 1 ~4„ конического 1„= 1,2с1„, где Ы, — диаметр отверстия в ступице; — длину посадочного конца вала 1мв = 1мт = 1,54 — длину промежуточного участка тихоходного вала 1кт = 1,2а1п, быстроходного вала цилиндрической передачи 1кв = 1,оп, червячной передачи 1кв = 2апп, быстроходного вала конической передачи 1кв = 0,8Ып. Наружную резьбу конических концов валов принимают: — диаметр резьбы д~ в 0,9$с1 — 0,11мвДмт)1; 49 а) Рйс.
3.10 Рис. 2.11 — длину Е, резьбы в: и от ДиаметРа 4Ер.. 27 30 36 — 42 48 — 64 1, Ир 1,0Ир 0,8ф 0,7др Окончательные разме~ 1яют после расчета шпоночного (шлицевого) соединения или после по, дки с натягом. Окончательные размеры ЕкБ и Ект определяют при конструировании крышек подшипников, после выбора типа уплотнения и при конструировании корпусной детали. Участок вала диаметром дп (см.
рис. 3.1) и диаметром Ы1 (см. рис. 3.2) должен выступать за внешнюю плоскость крышки (или головки болта) на величину Е (рис. 3,11, а — е): Е= (0,6...0,8)а, где а — зазор (см. рис. 3,3...3.7). Окончательные размеры Емв и Емт получают после выбора муфты, размеров шкива, звездочки, расчета шпоночного (шлицевого) соединениЕ1. Циливдрические, коиическо-цвливдрические и кевические редукторы обычно конструируют с разъемом корпуса по осям валов.
Для этого последние располагают в одной плоскости. Такое исполнение наиболее удобно для сборки редуктора. Каждый из валов редуктора с опорами и со всеми расположенными на нем деталями можно собрать независимо от других валов и затем поставить в корпус. При необходимости осмотра или ремонта любой комплект вала может быть изъят из корпуса.
В небольших червячных редукторах (а < 1б0 мм) разъем корпуса часто не 50 Рис. 3.12 Рис. 3.13 делают. Вместо него в одной или в обеих стенках корпуса делают круглые окна, через которые вводят в корпус комплект вала с червячным колесом и подшипниками. В червячных редукторах больших размеров разъем корпуса делают по оси червячного колеса. Червяк чаще всего имеет небольшой внешний диаметр, что позволяет устанавливать его в корпус через отверстия для подшипников (см.
рис. 3.6). В циливдрвческе-червячном редуктвре должен быть предусмотрен зазор «с» (рис. 3.12) для свободной постановки в корпус комплекта вала-шестерни. Для этого уменьшают размер левого подшипника вала-шестерни или (для уменьшения диаметра колеса) уменьшают передаточное число цилиндрической передачи. Иногда для удобства сборки применяют разборные типы подшипников: конические роликовые или радиальные с короткими цилиндрическими роликами, При установке в левую (см, рис. 3.12) опору радиального роликового подшипника сборку и разборку комплекта легко выполнить практически при любом диаметре колеса (см.
также рис, 12.3). В коробках передач обычно применяют многоступенчатые зубчатые передачи. Оси валов располагают таким образом, чтобы были удобны сборка и обслуживание коробки передач и чтобы размеры корпуса в поперечном сечении бьии минимальны. Поэтому в корпусе нет плоскости разъема по осям валов.
Его выполняют целым, с большим окном сверху, закрываемым крышкой. Для удобства сборки и разборки в ряде случаев применяют: сьемные стенки 1 корпуса (рис. 3.13, а), в которых расположены отверстия для подшипников; крышки 2 (рис. 3.13, б), а также окна больших размеров в стенках корпуса для ввода деталей и сборочного инструмента; окна, закрываемые крышками 3 (рис. 3.13, е), для ввода в корпус комплекта вала с деталями, собранного вне корпуса, например, комплекта вала с зубчатыми колесами и муфтами сцепления; стаканы с внешним диаметром большим диаметра детали, установленной на валу; разборные подшипники качения. Для удобства сборки, где это возможно (например, на концах валов), не применяют цилиндрические соединения с натягом, а большие и тяжелые детали сопрягают по коническим поверхностям.
Сборка узла значительно упрощается, если вместо шпоночных соединений применяют шлицевые, а валы выполняют одного диаметра по всей длине шлицев. 51 3.6. СОСТАВЛЕНИЕ КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ Рис. 3.15 52 Компоновочные схемы изделия составляют для того, чтобы оценить соразмерность узлов и деталей привода. Ранее выполненный эскизный проект редуктора (коробки передач) и выбранный электродвигатель, если их рассматривать отдельно, не дают ясного представления о том, что же в конечном итоге получилось.
Нужно их упрощенно изобразить вместе с приводным валом, на одном листе, соединенными друг с другом непосредственно, с применением муфт или ременной (цепной) передачи. Компоновочные схемы выполняют в масштабе уменьшения 1:2 или 1:4. Они служат прообразом чертежа общего вида привода. Соразмерность узлов вызывается требованиями целесообразности и технической эстетики. Если, например, узел 1(рис.
3.14, а), который через соединительную муфту 2 приводится в движение электродвигателем 3, в 2...3 раза меньше последнего, то такая комбинация выглядит неэстетично. Необходимо увеличить размеры узла, изменив материалы зубчатых колес, их термическую обработку и другие факторы, влияющие на размеры. Если увеличивать размеры узла нецелесообразно, то следует применить электродвигатель исполнения на лапах и с фланцем, с тем чтобы узел 1 крепить к фланцу двигателя (рис. 3.14, б). При этом обязательно рассчитывают прочность крепления узла 1к фланцу электродвигателя и самого электродвигателя к плите (раме).
Если узел 1, связанный соединительной муфтой 2 с электродвигателем 3, несоразмерно велик, то такое сочетание также неэстетично (рис. 3.14, в). Здесь должны быль найдены средства уменьшения размеров узла, Если же это окажется нецелесообразным, то следует рассмотреть возможность применения электродвигателя с фланцем, с тем чтобы крепить его непосредственно к узлу (рис. 3.14, г). .д) 6) При размещении двух узлов на плите, например, электродвигателя и редуктора (рис, 3.15, а), выясняют, нельзя ли расположить базовые поверхности плиты в одной плоскости.
Известно, что такое расположение упб) Л рощает конструкцию плиты (рамы) и 3» 3 Г 4 удешевляет ее изготовление. Иногда путем некоторых конструктивных мероприятий удается опорные поверхности двигателя и редуктора вывести в одну плоскость (рис. 3.15, б). Некоторые типы соединительных ри . З.Д~ муфт, например, муфты упругие втулочно-пальцевые, с резиновой звездочкой и др., характеризует большая а) Я радиальная жесткость.
Для умень-+- щения отклонения от соосности валов электродвигателя и редуктора (коробки передач) под лапы электродвигателя ус- 4 танавливают компенсаторные прокладки П (см. рис. 3.15, в). Путем подбора или подшлифовки этих прокладок обеспечивают требуемую соосность валов соединяемых узлов. Если величина Ьо = Н вЂ” Ь небольшая„то можно использовать плиту с базовыми повархностями, лежыцими в одной плоскости, а при установке зле1стродвитателя применятъ полклалки. На рис. 3,16 в качестве прим~ра приведена слема компоновки привсда лентачното конвейера. Соразмерность основныл деталей приводнога вала обеспечивают выполнением условия Ю~ = (О,З вЂ” 1,2Щ. Глава 4 БАЗИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ 4.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Детали работающей машины находятся или в неподвижном состоянии, или в относительном движении. Так, например, детали редуктора или коробки передач — корпус, крьпики, стаканы и пр.
— неподвижны. Валы со всеми установленными на них деталями вращаются относительно неподвижного корпуса. В то же время, ряд деталей, расположенных на валу, таких, например, как зубчатые колеса, кольца подшипников качения, втулки и пр., неподвижны относительно вала.
При сборке машины детали устанавливают одну относительно другой в определенном положении. Установку, или, как говорят, базирование, деталей выполняют как по плоским, так и по цилиндрическим поверхностям или по комбинации этих поверхностей, которые называют базовыми или базами. Базовые поверхности деталей создают при их проектировании, поэтому очень важно, чтобы на этапе разработки конструкции были созданы хорошие базы— одно из необходимых условий надежной работы машин.
Чтобы разобраться с назначением различных баз, необходимо предварительно вспомнить некоторые положения теоретической механики, Известно, что каждое тело обладает шестью степенями свободы в пространстве: перемещением по трем координатным осям и вращением вокруг этих осей. Если требуется, чтобы узлы и детали машины были относительно неподвижны, надо лишить их всей степеней свободы.
Для лишения детали одной степени свободы достаточно довести ее до соприкосновения с базой в одной точке, для лишения же всех степеней свободы деталь должна быть доведена до соприкосновения с базами в шести точках. Точка соприкосновения с базой представляе т собой двустороннюю геометрическую связь. Призматическое тело (рис.
4.1, а) контактирует с базовой поверхностью хОу в точках 1, 2, 3, следовательно, оно лишено трех степеней свободы: перемещения вдоль оси т. и вращения относительно осей х и у. Поверхность хОу может быль очень неровной, с выступами и углублениями. Все равно призма при ее установке найдет три базовые точки на этой поверхности и займет определенное положение. С базовой поверхностью хО~ призматическое тело контактирует в точках 4 и 5, В этом случае оно лишено еще двух степеней свободы: перемещения вдоль оси у и вращения относительно оси ~. С базовой поверхностью уО~ тело контактирует в точке 6 — оно лишено одной (последней) степени свободы (перемещения вдоль оси х). Деталь, базирующаяся по длинному цилиндру, лишена четырех степеней свободы (рис. 4.1, ф Она сохраняет только свободу перемещения вдоль оси х и поворота вокруг этой оси.
Условимся называть основной базой поверхность, лишающую деталь трех или четырех степеней свободы. На рис. 4.1, а основная база — поверхность хОу, на рис. 4.1, б — поверхность цилиндра, а на рис. 4.1, в — развитая плоскость 1 фланца крышки. Условимся также называть поверх- 4 4 ности, лишающие деталь двух степеней свободы: плоские — направляющими, а цилиндрические — цевтрирувипими 5 базами.
Например, на рис. 4 1„а повер- Б Х хность хбс — направляющая база, а на рис. 4.1, в короткий цилиндрический ч У поясок 2 крышки — цантрирующая база. Рис. 4Л Уперяой базай называют поверхность, лиша1ощую деталь одной степени свободы (на рис. 4.1, и — поверхность у0ф При конструировании узлов и деталей машин особый интерес представляет базирование деталей — тел вращения, т. е. колес, валов, втулок, колец, стаканов и пр. 4,2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОЙ БАЗЫ Базирование деталей при посадках с зазором и переходных, Под базированием понимают придание детали или узлу (изделию) требуемого положения относительно выбранной системы координат.
Под погрешностью базирования понимают отклонение фактически достигнутого положения детали или узла (изделия) от требуемого. При посадках с зазором и переходных погрешность базирования зависит от величины зазора. Зазор в сопряжении вала с отверстием (рис. 4.2, а) Размеры В, И и, следовательно„У вЂ” величины случайные. Наибольший У, и наименьший ~~;„вероятностные зазоры в сопряжении деталей по цилиндру: 4„и® = У,„+ 0,5г»; 2~„= ~~~ — 43,5г», (4.1) где У,„= Е„,— е„— среднее значение зазора; $ = 1,! '/~», +Д вЂ” рмсаивиие зазора В приведенных формулах Г и 4„— средние отклонения размеров отверстия и вала, определяемые соотношениями: .Е,„= 0,5(ЕХ+.Е4, е = 0,5(аз+ е~)„ где Е.ъ, ез, Е1, е1 — верхнее и нижнее предельные отклонения размеров отверстия и вала; г, и ~у — допуски размера отверстия и вала: ~, = Е3 — И„~, = ЕХ вЂ” 4'~. Возможны деа юучал базирования: 1.