Разработка цилиндрическо-червячного редуктора по прототипу ЧЦ

1. Чертеж сборочный редуктора цилиндрическо-червячного типа, А1:

Передаточное число  109,92

Крутящий момент на тихоходном валу  1465 Нм

Частота вращения быстроходного вала 26,2 мин^-1

Плоскость разъема покрыть пастой «Герметик».

Необработанные поверхности редуктора окрасить: внутри редуктора – маслостойкой краской, снаружи – нитроэмалью.

Залить масло цилиндровое 38 ГОСТ 6411-76 до отметки на маслоуказателе.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 37 страницах, где приведено описание разработки цилиндрическо-червячного редуктора.

          При помощи справочной литературы подобран прототип для проектирования. Им является цилиндрическо-червячный редуктор.

          Проведена эскизная компоновка редуктора. В нее входит ориентировочный расчет и предварительное конструирование следующих валов: быстроходного, промежуточного и тихоходного. Также в ходе расчета подбираются и проверяются на прочность подшипники, шайбы, шпонки, манжеты, подшипниковые крышки и винты.

          За основу быстроходного вала принята конструкция вала-шестерни, отличие в коническом концевом участке. Порядок расчета следующий:

• Рассчитан цилиндрический поясок и принят по ряду нормальных линейных размеров – 25 мм;
• Назначен диаметр под уплотнение по резиновой манжете – 25 мм. Размеры манжеты – диаметр 50 мм высота 10 мм;
• Диаметр под подшипник – 30 мм. По этому значению выбран роликовый конический однорядный подшипник 7206 ГОСТ 27365-87;
• Диаметр буртиков правого и левого подшипников – 36 мм;
• Подобрана шпонка для соединения со шкивом ременной передачи – 4х4х18 мм и проверена по напряжениям смятия – 136,1 МПа. Т.к. условие прочности шпоночного соединения не выполнено, то на этом участке вала симметрично ставится вторая шпонка таких же размеров. Напряжение смятие в данном случае составит 68 МПа;
• Длина буртика подшипника – 6 мм;
• Длина подшипниковых шеек – 16 мм;
• Длина под уплотнением – 26 мм.

Далее по справочным таблицам выбраны размеры гнезда под манжету, подшипниковой крышки, диаметры и количество винтов.

Промежуточный и тихоходный вал рассчитываются примерно по такому же порядку.

Разработан корпус редуктора и найдены типоразмеры крепежных деталей. Данные занесены в таблицу:

Материал корпуса – серый чугун СЧ20.

Технический проект редуктора заключается в проверочном расчете валов. Данный расчет начинается с проверки на прочность. Порядок показан на примере промежуточного вала. Первой составлена расчетная схема с указанием направления сил зацепления. Далее определены реакции опор, затем вычислены изгибающие моменты в трех сечениях и построена эпюра. По данной эпюре определено опасное сечение, в котором максимальные изгибающие моменты. Полученное опасное сечение проверяется на сопротивление усталости. Также проверяются другие два сечения, так как в них есть такие концентраторы напряжений, как шпоночные пазы и посадка с натягом. В таблице приведены результаты расчетов для сечения с посадкой с натягом:

Подшипники промежуточного вала проверяются путем вычисления расчетной долговечности. В первой опоре долговечность составила 15109 ч, во второй – 71773 ч, что выше требуемой долговечности в 5000 ч.

Выбрана смазка методом погружения и вычислена кинематическая вязкость равная 48,7 Н/мм²/ м/с, по которой выбрано цилиндровое масло 38 ГОСТ 6411-76. Т.к. окружная скорость цилиндрического колеса и скорость скольжения червяка меньше 3 м/с, то для смазки подшипников подобрано смазочный материал Литол-24 ГОСТ 21150-87, который закладывают в подшипниковые узлы при сборке редуктора.

Разработана конструкция шкивов ременной передачи. Материал шкивов – серый чугун СЧ20, конструкция по ГОСТ 20889-88. Размеры малого шкива:

• Наружный диаметр – 119 мм;
• Ширина – 80 мм;
• Толщина диска – 12 мм;
• Диаметр ступицы – 52 мм;
• Длина ступицы – 62 мм;
• Глубина врезания шпонки в ступицу – 3,3 мм.

Приведены рисунки быстроходного, промежуточного и тихоходного валов, глухих стакана и крышки, глухой подшипниковой крышки и подшипниковой крышки с отверстием для манжетного уплотнения, расчетной схемы промежуточного вала, расчетной схемы шпоночного соединения и элементов корпуса.

В ходе проведения работы была выполнена эскизная компоновка редуктора с определением геометрических размеров валов и их предварительным конструированием. Рассчитаны элементы корпуса редуктора.

В технической части проекта был описан порядок проверочного расчета на примере промежуточного вала, построена расчетная схема для определения опасного сечения и проверки его на сопротивление усталости. Выбран метод смазки редуктора и подшипниковых узлов и подобран смазочный материал. Разработана конструкция шкивов ременной передачи.

Показаны рисунки элементов редуктора.

Спецификация – 3 листа

В программе: Компас 3D v