Одноступенчатый конический редуктор

      18.2.1 Суммарный изгибающий момент в опасном сечении Д

      18.2.2 Запас сопротивления усталости по изгибу и по кручению:

    (15.4 [2])

      В этих формулах и – амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, а и – постоянные составляющие.

Согласно  принятому выше условию (рис.2 и рис.3) при расчете валов 

      (15.5 [2])

W_нетто=4775мм³ принимаем (по таблице 12.11/2/)

находим = 205960 / (4775) = 43,4 МПа

находим = = 0,5 х 125 х 10³ / (4775) = 13,2 МПа

 и  – коэффициенты корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости. Их значения

зависят от механических характеристик материала.

Для среднеуглеродистых сталей   = 0,1;

                                                             = 0,05.

      Предел  выносливости определяем по формуле:

        (15.7 [2])

 
 

= 0,4 х 750 = 300 МПа

= 0,2 х 750 = 150 МПа

По графику  рис.15.5 [2] находим

Масштабный  фактор К_d = 0,64

По графику  рис.15.6 [2] находим

Фактор  шероховатости поверхности К_f = 1,0 
 

По таблице 15.1 [2] назначаем:

Коэффициент концентрации напряжений при изгибе К = 1,86

Коэффициент концентрации напряжений при кручении К = 1,86

Находим запас сопротивления усталости  при совместном действии напряжений кручения и изгиба (15.3 [2])

Вывод: Запас прочности вала на сопротивление усталости обеспечен.

19. Смазка редуктора

      В настоящее время в машиностроении широко применяют картерную систему смазки при окружной скорости колес от 0,3 до 12,5 м/с. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которые покрывают поверхность расположенных внутри деталей.

      19.1 Выбор сорта смазки

      

      Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип  назначения сорта масла следующий: чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло, чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла. 

      Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного  напряжения и окружности скорости колес.

      Окружная  скорость колес ведомого вала у нас  определена в пункте 7.1 «П.З.», V₂ = 1,1м/сек. Контактное напряжение определено в пункте 3.2  «П.З.», [ _н] = 427,2 МПа.

      Теперь  по окружности и контактному напряжению из табл.8.1 [2] 

      

        находим требуемую вязкость масла  = 34. Сорт масла выбираем с учетом требуемой вязкости по табл.8.3 [2]. Возможно использование двух сортов масла: индустриальное И-30А или индустриальное И-40А.

      19.2 Определение объема масляной ванны

      19.2.1 Предельно допустимые уровни погружения колес цилиндрического редуктора в масляную ванну:

m ≤ h_M ≤ 0,25d₂

4 ≤ h_M ≤ 0,25 х 44 = 11 мм

наименьшую  глубину принято считать равной модулю зацепления.

      Наибольшая  допустимая глубина погружения зависит  от окружной скорости колеса. Чем медленнее вращается колесо, тем на большую глубину оно может быть погружено.

      Учитывая, что окружная скорость невысока, а  схема редуктора вертикальная, примем значение h_м = 10 мм.

      19.2.2 Теперь определим уровень масла от дна корпуса редуктора:

h = в₀ + h_м = 25 + 10 = 35 мм

в₀ – расстояние от наружного диаметра колеса до дна корпуса

в₀ ≥ 6 х m ≥ 6 х 2 ≥ 12 мм

примем  в₀ = 25 мм.

      19.2.3 Объем масляной ванны

(L- ) x (B- ) x h = (359-8) x (218-8) x 35 = 2579850 мм³

Объем масляной ванны составил ≈ 2,6 л.

      19.3 Способ контроля уровня смазки зубчатых колес

      Для контроля уровня масла в корпусе  необходимо установить  

      жезловый  маслоуказатель

Рис.5.

      Также в нижней части корпуса редуктора  предусмотрено отверстие с пробкой  для слива отработанного масла, а на крышке редуктора – отдушина для снятия давления в корпусе, появляющегося от нагрева масла и воздуха при длительной работе. Отдушину можно также использовать в качестве пробки, закрывающей отверстие для заливки масла.

20. Выбор способа и типа смазки подшипников

      Подшипники  смазывают тем же маслом, что и детали передач. Другое масло применяют лишь в ответственных изделиях.

      При картерной смазке колес подшипники качения смазываются брызгами масла. При окружности вращения колес V > 1 м/с брызгами масла покрываются все детали передач и внутренние поверхности стенок корпуса. Стекающее с колес, валов и стенок корпуса масло попадает в подшипники.

      Так как смазка жидкая, для предохранения  от ее вытекания из подшипниковых  узлов, а так же для их защиты от попадания извне пыли, грязи и  влаги торцовые крышки установим с жировыми канавками, которые заполним густой консистентной смазкой. 
 
 
 
 

21. Сборка узла ведомого вала

      Операции  по сборке редуктора осуществляют в следующем порядке:

1. установить шпонку в паз на диаметр вала для конического колеса;

2. установка конического колеса;
3. установка втулки распорной;
4. установка подшипников до упора в заплечики, осевой зазор регулируется при установке крышек с помощью набора тонких металлических прокладок;
5. установка шестерни в стакан с подшипниками и крепление на месте;
6. установка стакана с шестернью в бобышки нижнего корпуса;
7. укладка вала в бобышки нижнего корпуса;
8. установка и крепление верхнего корпуса;
9. установка и крепление крышек, фиксирующих подшипники (жировые канавки сквозной крышки перед установкой забить консистентной смазкой);
10. установка шпонки в паз на выходной конец вала;
11. установка и крепление шкива.

 

Библиографический список: 

1. Иванов М.Н. Детали машин. Высшая школа, 2000 г.
2. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Детали машин. Курсовое проектирование. Высшая школа, 1984 г.
3. Д.С. Левятов, Г.Б. Соскин. Расчеты и конструирование деталей машин. Высшая школа, 1985 г.
4. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М., 1989 г.
5. Марочник сталей и сплавов. Справочник / Под редакцией В.Г. Сорокина, М., Машиностроение, 1989 г.
6. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. М.,2001 г. Т.I, II, III.
7. Детали машин: Атлас / Под редакцией Д.Н. Решетова. М., 1992 г.
8. М.И. Амфимов. Редукторы. Конструкции и расчет. М., Машиностроение, 1972 г.
9. Подшипники качения. Справочник-каталог / Под редакцией В.Н. Нарышкина и Р.Р. Коросташевского. М., Машиностроение, 1984 г.