Подбор посадок основных деталей редуктора

Посадки с натягом обеспечивает хорошее центрирование и надёжное осевое крепление ступиц. Деформации изгиба и кручения вала уменьшаются

при снижении длины соединения к его диаметру. Упорный борт применяют для точной фиксации на валу насаживаемых деталей, а так же для исключения перекоса. Сборку соединений с натягом осуществляют запрессовкой, температурным деформированием или гидропрессованием. При температурной сборке достигается наибольшее сопротивление смещению сопряжённых деталей, т.к. шероховатости не сглаживаются и не снижают натяг.

1.Для соединения “вал - колесо”:

мм, мм, , мм.

Величина шероховатости Ra (мкм) посадочных поверхностей:

Вал: мкм

Отверстие: мкм

Определение величины опрокидывающего момента, действующего на соединение при его пиковом нагружении:

,

где , мм, Нм, , .

кНм

По условию сохранения неподвижности соединяемых деталей при действии комбинированной нагрузки вычисляем величину р (МПа) посадочного давления:

р ,

где - коэффициент запаса сцепления соединяемых деталей, - коэффициент сцепления пары.

, ,

Выбираем температурную сборку, а именно охлаждение вала, т.к. при температурной сборке не сминаются микронеровности поверхности и соединение получается более прочное.

р МПа

При наличии опрокидывающего момента необходимо рассчитать максимальное значение посадочного давления:

р р

р МПа

если р < р, то стык не раскроется.

Номинальное значение натяга:

р ,

где и - коэффициенты радиальной жёсткости соединяемых деталей.

;

;

и - модули упругости.

МПа – для стали.

МПа- для чугуна.

и - коэффициенты Пуассона.

мкм

Поправка U (мкм), учитывающая ослабление натяга в следствие обмятия микронеровностей, сопрягаемых поверхностей при сборке:

мкм

Т.к. , то поправка на температурную деформацию (мкм) соединяемых деталей, ослабляющих натяг:

,

где и - коэффициенты линейного расширения деталей (, ), - рабочая температура соединяемых деталей (), - температура рабочей среды производственного участка, где осуществляется сборка соединения ().

Определение минимального натяга , необходимого для обеспечения неподвижности соединения:

мкм

Максимальное давление, допускаемое охватывающей деталью:

[р] МПа

Наибольшее значение давлений, возникающих действием воспринимаемых нагрузок в сопряжении соединяемых деталей:

р р МПа

Наибольшая деформация, допускаемая прочностью охватывающей детали:

[р] р

Наибольший натяг, допустимый прочностью охватывающей деталью:

мкм

Выбираем посадку так, чтобы она удовлетворяла следующим условиям:

мкм, мкм, следовательно, посадка .

Необходимая температура охлаждения вала:

,

Следовательно, охлаждение необходимо проводить жидким воздухом.

10. Выбор типа корпуса редуктора и
определение размеров основных его элементов

Корпуса редукторов имеют коробчатую конструкцию, как правило, довольно сложной конфигурации. Поэтому их в большинстве случаев получают методом литья. Остановимся на этом методе.

Отливки из серого чугуна (СЧ15 ГОСТ 1050 – 88) наиболее распространены в машиностроении для изготовления корпусных деталей. Это обусловлено хорошими литейными свойствами серого чугуна, его хорошей обрабатываемостью на металлорежущих станках, низкой стоимостью, достаточно высокой износостойкостью.

Отливки будем получать литьем в кокиль. Это наиболее распространенный и универсальный способ литья. Таким способом получают отливки различные по величине и сложности их конфигурации, из разнообразных материалов.

Толщину δ, мм, вертикальных стенок и днища картера редуктора рекомендуется назначать по условию обеспечения необходимой жесткости корпуса, но величину толщины стенок картера необходимо согласовать с технологически минимальной толщиной стенок литых деталей по условию δ ≥ 8 мм. Назначим δ =9 мм.

Необходимый наружный диаметр d резьбы крепежных винтов определяют из условия прочности стержня винта при обеспечении герметичности стыка картера с его крышкой в номинальном режиме эксплуатации редуктора. Получаем d=10 мм.

Необходимый наружный диаметр d_ф резьбы фундаментных (крепящих редуктор к плите) болтов (ГОСТ 22032 – 76) определяет прочность их стержней при обеспечении нераскрытия стыка корпуса редуктора с основанием, на котором он устанавливается, в номинальном режиме эксплуатации изделия. Получаем d_ф=12 мм.

Картер редуктора служит еще и резервуаром для смазочного масла. При работе зубчатых передач редуктора масло постепенно загрязняется продуктами износа, с течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора, необходимо периодически менять.

Отработанное масло нужно слить таким образом, чтобы не производить разборку установки, в которой используется редуктор. Для этой цели в корпусе редуктора предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой.

Отверстие для маслоспуска следует располагать там, где в процессе эксплуатации редуктора к нему будет обеспечен удобный доступ. Поэтому маслосливное отверстие обычно располагают в продольной плоскости симметрии картера.

11. Выбор вида основания для совместной с двигателем
установки редуктора

Выбираем литую плиту. При конструировании плиты предусматривают сквозные окна в ее вертикальных стенках для закладывания ломтика при транспортировке плиты краном.

Плиту изготовляют из СЧ12 ГОСТ 1412 - 85. Длина и ширина плиты получается конструктивно.

Для облегчения плиты и улучшения качества отливки, а так же экономии металла предусматриваются сквозные окна под редуктором и электродвигатель, размеры которые получаются конструктивно. Нижнюю поверхность плиты обрабатывают грубо, а верхние, служащие для установки редуктора и электродвигателя, более точно, чтобы получить меньшие отклонения от плоскости.

Плиту крепят к полу фундаментными болтами, которые размещаются на приливах. В данном случае простейшими с изогнутым концом. Болты закрепляют в скважине цементным раствором.

12. Техника безопасности

С целью обеспечения безопасности персонала, обслуживающего привод или работающего в непосредственной близости от него, необходимо соблюдение следующих правил техники безопасности.

Расположение привода в цехе должно соответствовать характеру производства и технологическому процессу, а также обеспечивать безвредные и безопасные условия труда. Расстояние между оборудованием, ширина проходов и проездов устанавливается в соответствии с действующими нормами.

Монтаж электрооборудования привода должен происходить в строгом соответствии с принятыми нормами аттестованными электриками. Все проводящие элементы должны быть надежно изолированы. Силовые провода, подводящие электричество к приводу, должны быть уложены в каналы, предотвращающие их случайное повреждение. Привод необходимо заземлить.

К обслуживанию привода допускаются рабочие, изучившие его устройство, руководство по эксплуатации и ознакомленные с инструкцией по технике безопасности. Запрещается обслуживание привода в состоянии алкогольного опьянения или под воздействием психотропных препаратов.

Перед включением следует удостовериться в исправности механизма и в том, что пуск его никому не угрожает опасностью. Обнаружив во время осмотра какие-либо неисправности, рабочий должен сообщить об этом мастеру и до их устранения не приступать к работе.

Если во время работы в механизм попал какой-либо предмет, доставать его, предварительно не отключив привода, запрещается. Необходимо остановив механизм, и медленно вращая его, вручную освободить попавший в него предмет.

В случае возгорания необходимо немедленно сообщить о нем в пожарную охрану. Далее необходимо обесточить электроцепи привода и применить подручные средства пожаротушения.

Категорически запрещается оставлять работающий механизм без присмотра; касаться движущихся частей привода и облокачиваться на него; брать или передавать через работающий привод предметы; чистить, смазывать, ремонтировать механизм на ходу. Недопустимо пользоваться рукавицами и перчатками при выполнении работ, если имеется опасность их захвата вращающимися частями.

Список литературы

1. Шахнюк Л.А., Тихомиров В.П. Детали машин: Технология проектирования: Учебное пособие. – Брянск: Изд-во БГИТА, 2001. – 344с.

2. Иванов М.Н., Иванов В.Н. Детали машин: Курсовое проектирование -М.: Высшая школа, 1975. -551 с.: ил.

3. Решетов Д.Н. Детали машин – М.: Машиностроение, 1989. – 496 с.

4. Детали машин: Атлас конструкций – Под ред. Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1979. 367 с.

5. Тихомиров, В.П. Проектирование машин / Учеб. пособие / В.П.Тихомиров, А.Г.Стриженок. − Брянск, БГТУ, 2005 − 310 с.

6. Прикладная механика. Расчет и конструирование механизмов привода: Методические указания к выполнению курсового проекта по прикладной механике для студентов дневной формы обучения специальности
180400. – Брянск: БГТУ, 1998. – 76 с.

7. Курсовое проектирование деталей машин/В.Н. Кудрявцев, Ю.А. Державиц, И.К. Арефьев и др. – Л.: Машиностроение, 1984. – 400 с.

8. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. школа, 1978. – 352 с.

9. Чернин И.М., Кузьмин А.В., Ицкович Г.М. Расчеты деталей машин. – Минск: Вышэйшая школа, 1978. – 472 с.