Выбор привода электрического двигателя

а) тип цепи однорядная приводная  роликовая цепь ПР с шагом p_ц=38,1 мм и разрушающей нагрузкой 127000 Н.

Цепь 1ПР-38,1-127000 ГОСТ 13568-75;

б) числа зубьев звездочек - ведущей z₁=25, ведомой z₂=51;

в) делительные диаметры звездочек - ведущей d_д1=303,99 мм, ведомой d_д2=618,9 мм.

Размеры выходного конца  тихоходного вала редуктора, на котором  закрепляется ведущая звёздочка: диаметр d_т=50 мм, длина l_т=82 мм, форма цилиндрическая.

 

Ступица

d_ст=1,55·50=75мм

l_ст=(1.0..1.2)·d=(1.0..1.2)·50=50..60 принимаем l_ст=55мм

Диаметр окружности выступов D_e

D_e1= мм

 

D_e2= мм

По табл. 1П.28 диаметр ролика цепи d₁=22,23 мм

Радиус впадин (для ведущей и ведомой звёздочек)

r=0,5025·d₁+0,05=0,5025·22,23+0,05=11,22 мм

Радиус сопряжения (для ведущей и ведомой звёздочек)

r₁=0,08·d₁+r=0,08·22,23+11,22=13,00 мм

Диаметр окружности впадин

D_i1=d_д1-2r=303,99-2·11,22=281,55 мм

D_i2=d_д2-2r=618,9-2·11,22=596,46 мм

Наибольшая хорда

L_X1=d_д1·cos( )-2r=303,99·cos( )-2·11,22=280,88 мм

L_X2=d_д2·cos( )-2r=618,9·cos( )-2·11,22=596,13 мм

Половина угла впадины α:

α₁=55º -(60º/z₁)=55º-(60º/25)=52,6^о=52º36’;

α₁=55º -(60º/z₂)=55º-(60º/51)=53,82^о=53º49’.

 

Угол сопряжения β:

β₁=18º-(60º/z₁)=15,6º=15^о36¢;

β₂=18º-(60º/z₂)=16,82º=16^о49¢.

Половина угла зуба φ:

Радиус головки зуба r₂:

r₂₁=d₁(1,24·cosφ₁+0,8·cosβ₁-1,3025)-0,05=22,23·(1,24·cos14,44^о+0,8·cos15,6^о-       -1,3025)-0,05=14,80 мм

r₂₂=d₁(1,24·cosφ₂+0,8·cosβ₂-1,3025)-0,05=22,23·(1,24·cos15,72^о+0,8·cos16,82^о-  -1,3025)-0.05=12,63 мм

Прямой  участок профиля FG:

 (FG)₁=d₁(1,24sinj₁-0,8sinβ₁)=22,23·(1,24sin14,44^о-0,8sin15,6^о-1,3025)=2,09 мм

(FG)₂=d₁(1,24sinj₂-0,8sinβ₂)=22,23·(1,24sin15,75^о-0,8sin16,82^о-1,3025)=2,34 мм

        Расстояние от центра дуги впадины до центра головки зуба

        ОО₂=1,24 d₁=1,24·22,23=27,57 мм

Смещение центров дуг впадины

е=0,03 р_ц=0,03·38,1=1,14 мм

Координаты точки О₁:

а) для ведущей звёздочки

Х₁=0,8 d₁ sinα₁=0,8·22,23·sin52,6^о=14,13 мм

Y₁=0,8 d₁ cosα₁=0,8·22,23·cos52,6^о=10,80 мм

б) для ведомой звёздочки

Х₁=0,8 d₁ sinα₂=0,8·22,23·sin53,82^о=14,35 мм

Y₁=0,8 d₁ cosα₂=0,8·22,23·cos53,82^о=10,50 мм

Координаты точки О₂:

а) для ведущей звёздочки

Х₂=1,24 d₁ cos(180^о/z₁)=1,24·22,23·cos(180^о/25)=27,35 мм

Y₂=1,24 d₁ sin(180^о/z₁)=1,24·22,23·sin(180^о/25)=3,45 мм

б) для ведомой звёздочки

Х₂=1,24 d₁ cos(180^о/z₂)=1,24·22,23·cos(180^о/51)=27,51 мм

Y₂=1,24 d₁ sin(180^о/z₂)=1,24·22,23·sin(180^о/51)=1,70 мм

Ширина пластин цепи h=36,2 мм

Расстояние между внутренними плоскостями пластин В_вн=25,4 мм

Расстояние между осями симметрии рядов цепи А=45,44 мм

Радиус закругления  зуба r₃:

r₃=1,7·d₁=1,7·22,23=37,8 мм

Расстояние от вершины  зуба до линии центров дуг зацеплений:

h₁=0,8·d₁=0,8·22,23=17,8 мм

Наибольший диаметр  обода (диаметр проточки):

D_С1=p_ц·ctg(180º/z₁)-1,3·h=38,1·ctg(180º/25)-1,3·36,2=255 мм

D_С2=p_ц·ctg(180º/z₂)-1,3·h=38,1·ctg(180º/51)-1,3·36,2=571 мм

Радиус закруглений r₄:

r₄=2,5 мм при шаге р_ц 35

Ширина зубьев звездочки

b₁=0,93·В_вн-0,15=0,93·25,4-0,15=23,472 мм

Ширина венца

В=(n-1)·A+b₁=(1-1)·45,44+23,472=23,472 мм

Толщина диска:

С=b₁ + 2r₄=28,472 мм

Диаметр ступицы ведущей звёздочки при d_т=50 мм:

d_ст=1,55·50=77,5 мм

Принимаем d_ст=78 мм.

Длина ступицы: 

l_ст=l_т+(1...3)=82+(1...3)=83...85, принимаем l_ст=84 мм.

 

7  КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСА И КОМПАНОВКА РЕДУКТОРА. СМАЗЫВАНИЕ И СМАЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

 

7.1 Общие рекомендации

Корпус редуктора служит для размещения и координации  деталей передач, защиты их от загрязнения, организации системы смазки, а также восприятие сил, возникающих в зацеплениях редукторных пар, подшипников, открытых передач. Корпус будем изготавливать литьём из серого чугуна СЧ15. Конструкцию корпуса принимаем с одним разъёмом. Форму корпуса выбираем прямоугольную с гладкими наружными стенками с выступающими конструктивными элементами. На быстроходном, промежуточном, тихоходном валу крышки подшипниковых узлов приветные. Фундаментные лапы не выступают за габариты корпуса.

7.2 Толщина стенок крышки и основания корпуса

Толщина стенки нижней части корпуса принимается равной:

d=2,6× =2,6× мм

Принимаем  d=8 мм

Толщина стенки крышки корпуса:

d₁=0,9·δ=0,9·8=7,2 мм, принимаем d₁=7 мм.

7.3 Конструктивное оформление фланцев корпуса

 

Для соединения крышки с  нижней частью корпуса предусматриваем  фланцы по всему периметру плоскости  разъёма. Фланцы имеют размер:

b=1,5·d=1,5·8=12 мм

b₁=1,5·d₁=1,5·7=10,5 мм, принимаем b₁=11 мм.

l_ф=(2…2,2)·δ=(2…2,2)·8=16…17,6 мм; принимаем l_ф=17 мм.

 

7.4 Конструирование крышек подшипников

 

В  качестве  варианта  конструктивного  исполнения  для  проектируемого  редуктора  принимаем  приветные  крышки (табл. 3П.19  приложения  3П). Крепление  крышек  к  корпусу  производим  винтами  с  цилиндрической  головкой  и  шестигранным  углублением  “под  ключ”  по  ГОСТ  11738-84. Материал  крышек  чугун  СЧ15 (ГОСТ  1412-85).  Определим  основные  размеры  крышек.

 

7.4.1 Быстроходный  вал

 

Крышка   с  отверстием  для  входного  вала, толщину  крышки  с  отверстием  принимаем  конструктивно  с  учётом  ширины  манжеты.

 Расчётная толщина  крышки при диаметре D=D¢=100 мм, принимаем δ_кр=7 мм. 

Толщина  фланца:

d₁ = H + 0,8 b_кр =10 + 0,8×7 =16 мм,  принимаем d₁=16  мм;

где  H=d_в М10 - размер  винта М10, число  винтов n_в=6;

Диаметр фланца:

D_ф=D +(4…4,4) d_в =100+(4,0…4,4)×10=140…144 мм, принимаем D_ф=140 мм.       

Диаметр  окружности  расположения  винтов:

D_в=D+2·c=100+2×10=120 мм;  (здесь с=d_в=10 мм);

Примем  толщину  прокладок  между  крышкой  и  корпусом  ∆_пр = 1,5 мм.

Глубина завинчивания винта в корпус:

L₁ =1,5·d = 1,5×10=15 мм, запас глубины сверления при  коротком  нормальном недорезе  a_min   L₃=12  мм, L₄ = L₁ + L₃ =15+12 =27 мм. Приняв толщину  пружинной  шайбы  S=2,5 мм  для винта М10, определим  длину  винта l :

 l = L₁ + ∆_пр + (d₁ – H) + S =15+1,5+(16-10)+2,5=25 мм;

Обозначение  винта: Винт М10-6gH25.66.05 ГОСТ 11738-84. Размер канавки c_k = 5 мм; Размеры центрирующего пояска: ширина c_n = (1,0…1,5)c_k = =(1,0…1,5)×5 =5…7,5 мм, принимаем c_n=7 мм; толщина d₂ = (0,9…1,0) d_кр = =(0,9…1,0)×7 =6,3…7,0 мм, принимаем d₂=7 мм. Размер  фаски ƒ по  торцам  крышки  при  D=100 мм составляет ƒ =2,5 мм; Диаметр отверстия для винта во фланце крышки d₀=11 мм. Посадка крышки в корпус H7/d11,   крышки  с отверстием  и   манжетой  - H7/h8.

 

7.4.2 Промежуточный вал

 

Обе  крышки  имеют  одинаковую  конструкцию (глухие). Расчётная толщина крышки при диаметре D=D¢=80 мм, принимаем δ_кр=6 мм. Размер винта d_вМ8, число винтов n_в=4. Толщина  фланца при Н=d_в:

d₁ = H + 0,8 b_кр =8+0,8×6=12,8 мм, принимаем d₁=13  мм;

Диаметр фланца:

D_ф=D +(4…4,4) d_в =80+(4,0…4,4)×8=112…115,2 мм, принимаем D_ф=115 мм.       

Диаметр  окружности  расположения  винтов:

D_в=D+2·c=80+2×8=96 мм;  (здесь с=d_в=8 мм);

Примем  толщину  прокладок  между  крышкой  и  корпусом  ∆_пр = 1,5 мм.

Глубина завинчивания винта  в корпус:

L₁ =1,5·d = 1,5×8=11,5 мм, запас глубины сверления при  коротком  нормальном недорезе  a_min L₃=10,5 мм, L₄=L₁+L₃=11,5+10,5=22 мм. Приняв толщину  пружинной  шайбы  S=2 мм  для винта М8, определим  длину  винта l:

 l =L₁+∆_пр+(d₁–H)+S=11,5+1,5+(13-8)+2=20 мм;

Обозначение  винта: Винт М8-6gH20.66.05 ГОСТ 11738-84. Размер канавки c_k=5 мм; Размеры центрирующего пояска: ширина c_n=(1,0…1,5)c_k =(1,0…1,5)×5= =5…7,5 мм, принимаем c_n=7 мм; толщина d₂=(0,9…1,0)d_кр=(0,9…1,0)×6=5,4…6 мм, принимаем d₂=6 мм. Размер  фаски ƒ по  торцам  крышки  при  D=80 мм составляет ƒ =2,5 мм; Диаметр отверстия для винта во фланце крышки d₀=9 мм.  Посадки  обеих   крышек  в  корпус  при  отсутствии  манжет  H7/d11.

7.4.3 Тихоходный  вал

 

Крышка   с  отверстием  для  выходного  вала толщину  крышки  с  отверстием  принимаем  конструктивно  с  учётом  ширины  манжеты; Расчётная толщина крышки при диаметре D=D¢=130 мм, принимаем δ_кр=7 мм. Размер  винта d_в  М10, число винтов n_в=6; при H = d_в толщина фланца: d₁=H+0,8 d_в=10+0,8×10=18 мм, принимаем d₁=18 мм; диаметр фланца D_ф=D+(4…4,4)d_в=130+(4,0…4,4)×10= =170…174 мм, принимаем D_ф=170 мм; диаметр окружности расположения  винтов D_в=D+2c=130+2×10=150 мм (здесь с=d_в=10 мм);  как и для промежуточного  вала, приняв толщину прокладок между крышкой и корпусом  ∆_пр=1,5 мм, L₁= =1,5d = 1,5×10=15 мм, H=d_в, толщину пружинной шайбы S=2,5 мм для винта  М10, определим длину винта l: l=L₁+∆_пр+(d₁–H)+S=15+1,5+(18-10)+2,5=27 мм;  принимаем l=25 мм; запас глубины сверления при  коротком  нормальном недорезе  a_min L₃=12 мм, L₄=L₁+L₃=15+12=27 мм; обозначение винта: Винт М10-6gH25.66.05 ГОСТ 11738-84; c_k=8 мм; c_n=(1,0…1,5)c_k=(1,0…1,5)×8=8…12 мм, принимаем c_n=10 мм; d₂=(0,9…1,0)d_кр=(0,9…1,0)×7=6,3…7,0 мм, для крышки принимаем d₂=7 мм; d₀=11 мм (для  второго  ряда); размер фаски ƒ по торцам  крышки при D=130 мм составляет ƒ=4 мм; посадка глухой крышки в корпус H7/d11, крышки с отверстием и манжетой - H7/h8.

 

7.5 Конструктивное оформление приливов для подшипниковых гнёзд

 

Фланцы  корпуса  редуктора  объединены  с  приливами (бобышками)  для  подшипниковых  гнёзд.

Определим размерD_пр для подшипниковых гнёзд валов редуктора:

а) быстроходного  вала

D_пр.Б=D^’_пр=1,25D_a+10=1,25×100+10=135 мм;

б) промежуточного  вала

D_пр.п=1,25D+10=1,25×80+10=110 мм;

в) тихоходного  вала

D_пр.т=1,25D+10=1,25×130+10=172,5  мм,

принимаем D_пр.т=173 мм.

Размеры  приливов (бобышки) D_б со стороны крышек соответствующего вала крышки:

D_б.Б=D_ф.кр+(4…5)=140+(4…5)=144…145 мм,

        принимаем D_б.Б=145 мм;

D_б.п=D_ф+(4…5)=115+(4…5)=119…120  мм,

         принимаем D_б.п=120 мм;

D_б.т=D_ф+(4…5)=170+(4…5)=174…175  мм,

         принимаем D_б.т=175 мм.

Определим  длины  подшипниковых  гнёзд  l_п.

Определение  начинаем  с  подшипниковых  гнёзд  тихоходного  вала,  где  установлены подшипники  наибольшей  ширины

Тогда l_п.т = В + ƒ + c_n + c_k - ∆_пр = 31 + 4 + 10 + 8 –1,5 = 51,5 мм,

где  В – ширина  подшипника  тихоходного  вала; ƒ - размер  фаски  по  торцам  крышки  (см. табл. 2П.3  приложения  2П),  для  D = 130 мм ƒ = 4 мм; c_n , c_k  и ∆_пр -  см.  размеры крышки  тихоходного вала.

Для  промежуточного  вала  принимаем l_п.п = l_п.т = 52 мм,  т.е.  глубина подшипникового  гнезда  будет  такой  же,  как  и  для  тихоходного  вала.  Учитывая,  что  ширина  подшипника  для  промежуточного  вала  меньше  ширины  подшипника  тихоходного  вала  и  составляет  В = 21  мм  (подшипник № 307),    предусматриваем в подшипниковых гнёздах  промежуточного  вала  установку  кольца  между  крышкой  и  подшипником.  В  нашем  случае  ширина  кольца  равна  разности  ширин  T  подшипников тихоходного и промежуточного  валов  и  составляет  31-21 = 10 мм.

Для быстроходного вала (конструктивно):

l_п.Б = В + ƒ + c_n + c_k - ∆_пр=25+2,5+7+5-1,5=38 мм.

 

7.6 Крепление крышки к нижней  части корпуса редуктора

 

Исходя из межосевого расстояния соосного редуктора а_w=170 мм принимаем диаметр резьбы d стяжного винта М14, а также другие размеры, зависящие от данного диаметра: d₂=24 мм; t₁=18 мм; d₀=16 мм.

 

7.7 Фиксирование крышки относительно  нижней части корпуса

 

В проектируемом редукторе  крышку корпуса относительно нижней части фиксируем четырьмя цилиндрическими штифтами (поставленными по одному в стык корпуса со стороны каждой стенки), диаметр d_шт которых соответствует:

d_шт=(0,7…0,8)d=(0,7…0,8)·14=9,8…11,2 мм.

Принимаем d_шт=10 мм.

Установим длину штифта l. На основании рекомендаций необходимая длина штифта:

l > 3,5 d_шт = 3,5·10=35 мм.

Принимаем l=35 мм. Обозначение штифта:

         Штифт 2.10×35 ГОСТ 3125-70.

  

7.8 Конструирование опорной части  корпуса

 

В проектируемом редукторе:

d_ф=1,25 d = 1,25·14 = 17,5 мм.

Принимаем d_фМ16.

Число фундаментных болтов n=4 при а_w<250 мм.

 

7.9 Проушины

 

Варианты конструктивного исполнения проушин крышки и нижней части корпуса приведены в табл. 3П.15 приложения 3П. В проектируемом редукторе предусматриваем проушины, отлитые заодно с крышкой.

7.10 Крышки люков