Определяющим  при конструировании крышки является диаметр отверстия в корпусе под подшипник.

     Поверхность крышки под головками крепежных  винтов необходимо обрабатывать. Обрабатывают непосредственно те места, на которые  опираются головки винтов, или  весь поясок на торце в зоне расположения головок винтов. С точки зрения точности и быстроты предпочтительнее токарная обработка, чем обработка опорных поверхностей на сверлильном станке.

     При небольшом межосевом расстоянии фланцы двух крышек подшипников могут  перекрывать друг друга. В этом случае у обеих крышек фланцы срезают, оставляя между срезами зазор 1 ...2 мм. Чаще всего фланцы крышек выполняют круглой формы. Обычно форма крышки соответствует форме платика корпусной детали, к которой крышка привертывается. С целью снижения расхода металла при изготовлении как самой крышки, так и корпусной детали фланцы привертных крышек изготовляют некруглой формы сокращая размер фланца на участках между отверстиями под винты крепления.

     Закладные крышки широко применяют в редукторах, имеющих плоскость разъема корпуса по осям валов. Эти крышки не требуют специального крепления к корпусу резьбовыми деталями. Чтобы обеспечить сопряжение торцов выступа крышки и канавки корпуса по плоскости, на наружной цилиндрической поверхности крышки перед торцом выступа делают канавку.

Наружный диаметр  крышки выполняют с такими отклонениями, при которых в сопряжении с корпусом крышка образует очень малый зазор, препятствующий вытеканию масла из корпуса.

     Иногда  торец крышки, контактирующий с подшипником, не совпадает с торцом выступа. Чтобы  наружная цилиндрическая поверхность этого участка не нарушала точности центрирования крышки, ее диаметр несколько уменьшают.

     Обычно  крышки изготовляют из чугуна. Однако с целью повышения прочности  резьбы закладную крышку с резьбовым отверстием под нажимный винт изготовляют также из стали.

     Крышки  подшипников привертные.

     Размеры конструктивных элементов крышек подшипников (мм):

 

8. Расчёт валов на статическую прочность и сопротивление усталости.

8.1. Построение эпюр нагружения.ъ

    Построение  эпюр моментов.

Быстроходный  вал. Для построения эпюр определяем значения изгибающих моментов в характерных  сечениях вала.

    Вертикальная  плоскость (YOZ):

    Сечение A

    Сечение E

    Сечение Б

    Горизонтальная  плоскость (XOZ):

    Сечение A

    Сечение E слева

    Сечение E справа

    Сечение Б

    Нагружение  от муфты:

    Сечение Д

    Сечение А

    Сечение Б

    Передача  вращающего момента происходит вдоль  оси вала со стороны входного участка  до середины шестерни.

Тихоходный вал.

    Вертикальная  плоскость (YOZ):

    Сечение В

    Сечение С

    Сечение Б

    Горизонтальная  плоскость (XOZ):

    Сечение A

    Сечение E слева

    Сечение E справа

    Сечение Б

    Нагружение  от муфты:

    Сечение Д

    Сечение А

    Сечение Б  

Построим эпюры:

Наиболее опасным  сечением для вала будет сечение , а для вала колеса сечение . 
 
 
 

8.2. Расчет  на статическую прочность.

 

    Основными нагрузками на валы являются силы от передач, которые передаются через насаженные на них детали: зубчатые или червячные  колеса, звездочки, шкивы, муфты. При расчетах принимают, что насаженные на вал детали передают силы и моменты валу на середине своей ширины и эти сечения принимают за расчетные. Под действием постоянных по величине и направлению сил во вращающихся валах возникают напряжения, изменяющиеся по симметричному циклу.

    Основными материалами для валов служат углеродистые и легированные стали. Для большинства валов применяют термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х. Для высоконапряженных валов ответственных машин - легированные стали 40ХН, 20Х, 12ХНЗА.

    Расчет  проводят в такой последовательности: по чертежу вала составляют расчетную  схему, на которую наносят все  внешние силы, нагружающие вал, приводя  плоскости их действия к двум взаимно  перпендикулярным плоскостям). Затем определяют реакции опор в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В этих же плоскостях строят эпюры изгибающих и крутящего моментов. Предположительно устанавливают опасные сечения, исходя из эпюр моментов, размеров сечения вала и концентратора напряжений.

Проверку статической  прочности производят в целях  предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных  перегрузок (например, при пуске).

    Величина  перегрузки зависит от конструкции  передачи (привода). Так, при наличии  предохранительной муфты величина перегрузки определяется моментом, при котором эта муфта срабатывает. При отсутствии предохранительной муфты возможную перегрузку условно принимают равной перегрузке при пуске приводного электродвигателя.

Для выбранной  стали 45 знаем: s_B = 900 Н/мм; s_T = 650 Н/мм;

 s_-1 = 900 Н/мм; t_-1  = 230 Н/мм;

Произведем проверку вала червяка:

Результирующий  изгибающий момент

Осевой момент сопротивления сечения

Эквивалентное напряжение

Коэффициент запаса прочности по текучести при коэффициенте

перегрузки К_п = 2,5.

 

    Произведем  проверку вала колеса червяка:

Результирующий  изгибающий момент

Осевой момент сопротивления сечения

Эквивалентное напряжение

Коэффициент запаса прочности по текучести при коэффициенте

перегрузки К_п = 2,5.

Статическая прочность  вала в сечении обеспечивается,

8.3. Расчет на сопротивление усталости.

    Уточненные  расчеты на сопротивление усталости  отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверхности.

    Определим амплитуду напряжений цикла в  опасном сечении:

    

    

      

Внутреннее кольцо подшипника качения устанавливается  на валу с натягом. Поэтому концентратор напряжений в сечении - посадка с  натягом. По табл. 12.18 имеем: ;

Посадочная поверхность  вала под подшипник

шлифуется (Rа==0,4 мкм); K_F =1 (см. табл. 12.13). Поверхность вала не упрочняется К_V=1 (см. табл. 12.4).

    Коэффициенты  концентрации напряжений в рассматриваемом сечении:

    

    

Пределы выносливости вала:

    Коэффициенты  запаса по нормальным и касательным  напряжениям:

    

    

Коэффициент запаса прочности в сечении:

Сопротивление усталости вала в сечении обеспечивается.

9. Выбор смазочных  материалов и системы  смазывания.

      Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности изнашивания  трущихся поверхностей, а также для  предохранения их от заедания, задиров, коррозии и для лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежное смазывание.

      В настоящее время в машиностроении для смазывания передач широко применяют  так называемую картерную систему  смазывания. В корпус редуктора, коробки передач заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которым покрываются поверхности расположенных внутри корпуса деталей.

      Картерную систему смазывания применяют при  окружной скорости зубчатых колес и  червяков от 0,3 до 12,5 м/с. При более  высоких скоростях масло сбрасывается с зубьев центробежной силой. Кроме того, заметно увеличиваются потери мощности на перемешивание масла и повышается его температура.

      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 окружной скорости колес.

      Обозначение индустриальных масел состоит из четырех знаков, каждый из которых обозначает: И—индустриальное, второй—принадлежность к   группе по назначению (Г—для гидравлических систем, Т—тяжелонагруженные узлы), третий -принадлежность к подгруппе по эксплуатационным свойствам (А—масло без присадок, С—масло с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками, Д — масло с антиокислительными, антикоррозионными, противоизносными и противозадирными присадками), четвертый (число)—класс кинематической вязкости.

      Наименьшую  глубину принято считать равной двум модулям зацепления. Наибольшая допустимая глубина погружения зависит от окружной скорости колеса. Чем медленнее вращается колесо, тем на большую глубину оно может быть погружено.

      В соосных редукторах при расположении валов в горизонтальной плоскости в масло погружают колеса быстроходной и тихоходной ступеней. При расположении валов в вертикальной плоскости в масло погружают шестерню и колесо, расположенные в нижней части корпуса. Если глубина погружения колеса окажется чрезмерной, то снижают уровень масла и устанавливают специальное смазочное колесо.