Кинематическая схема редуктора двухступенчатого – Кинематические схемы редукторов | PRO-TechInfo

Содержание

Двухступенчатый редуктор | назначение, устройство и классификация двухступенчатых редуктаров

Механическая передача – это особый механизм, посредством которого осуществляется передача крутящего момента от приводного двигателя к исполнительному механизму. Для осуществления синхронизации угловых скоростей вращения вала двигателя и вала исполнительного механизма применяются различные устройства, в общем именуемые редукторами. Редуктор преобразовывает высокую скорость вращения вала двигателя в более низкую и при этом пропорционально повышается крутящий момент. Это позволяет при помощи маломощного моторчика приводить в движение значительные массы и механизмы, требующие низкую скорость движения, но большую тягу.

Существует много разных типов редукторов. Необходимость создания разных конструкций продиктовано требованиями по эксплуатационным характеристикам и областью применения данного редуктора. Но общее назначение редукторов одно и то же.

Также для применения в сложных конструкциях, требующих изменения передаточного отношения в широких пределах, применяют либо особые конструкции, либо редукторы с более чем одной ступенью. Одними из самых популярных редукторов с более чем одной ступенью являются двухступенчатые редукторы.

Своей популярностью двухступенчатые редукторы обязаны своей конструкции, в которую заложены все достоинства многоступенчатых коробок передач и одноступенчатых редукторов. Благодаря применению двух ступеней передаточное отношение больше не является фиксированным значением и его можно изменять по мере необходимости. Также можно отметить тот факт, что методика расчёта таких конструкций общедоступна и широко известна даже не профессионалам, вследствие чего подобные устройства широко применяются и особенно популярны.

Так как двухступенчатым редуктором может быть любой тип редукторов, включая ременный, цепной, червячный, винтовой и другие, то методики расчёта для каждого типа используются разные. В качестве простого примера таких расчётов можно привести приблизительный расчёт корпуса редуктора.


Корпуса редукторов чаще всего изготавливают методом литья. Исключения составляют лишь те варианты, которые собраны вручную в единственном экземпляре. Такие редукторы имеют сварные корпуса. Для серийных же моделей, используют литые конструкции и для расчётов толщины стенок корпуса, с учётом  необходимой прочности и жёсткости кузова, а также отвечающие требованиям этой технологии используется простая формула:

δ = 1.3 х (Т(тихоходная ступень))1/4 , где Т – крутящий момент в Нм. Желательно к полученному значению прибавлять ещё 1-2 мм для страховки.

В местах, где крепятся различные внутренние детали, толщину следует увеличить в полтора раза.

Стенки, сопрягающиеся под прямым углом, соединяются сопряжением радиусом равным половине толщины стенки. Стенки, встречающиеся под углом больше девяноста градусов, сопрягают радиусом в полтора раза большим, чем толщина стенки. Корпус внутри обязательно должен иметь рёбра жёсткости в достаточном количестве для увеличения прочности, а также из-за неравномерного охлаждения металла, и минимальная толщина определяется умножением толщины стенок на коэффициент равный 0,8. Поверхности, требующие последующей обработки для монтажа и крепежей, выполняют в виде платиков и высоту таких платиков рассчитывают исходя из толщины стенки корпуса, а именно половины её толщины. Толщину крышки можно брать меньше толщины стенки на 2-4 мм. Крепление крышки необходимо рассчитывать исходя из крутящего момента на выходном валу для обеспечения достаточной прочности и надёжности конструкции. Диаметр винтов крепления крышки рассчитывается по формуле:

d = 1.25 х (Т(тихоходная ступень))1/3, где Т – крутящий момент в Нм. Округление происходит всегда в большую сторону. Винты крепления корпуса редуктора к раме устройства, в составе которого он будет работать, также рассчитываются в зависимости от крутящего момента и условно принимаются 1.25 раза более толстыми, чем болты для крепления крышки редуктора. Ниша крепления корпуса к раме берётся в два с половиной раза более толстой, чем диаметр винтов крепления корпуса к раме. Также следует учесть поправочные коэффициенты при расчётах с поправкой на марку стали, степень прочности и другие характеристики.

Также необходимо учесть то, что в двухступенчатых редукторах существует две ступени, и при расчётах необходимо брать крутящий момент на том валу, который окажется большим. Это одно из главных условий при расчёте корпусов, по причине того, что такая грубейшая ошибка в расчётах может, в конечном счете, привести к выходу из строя редуктора, или даже всего устройства, частью которого является этот редуктор.

Расчёт и строение внутреннего механизма редуктора выходит за рамки описания данной статьи. Подробную информацию о каждом из них следует искать в соответствующих справочниках. Но можно привести основное соотношение, которое используется в любых технологиях расчёта: передаточное отношение i равно отношению угловой скорости ведущего вала к угловой скорости ведомого вала. Для двухступенчатых систем подобное соотношение имеет место для каждых сопряжённых пар зубчатых колёс, либо шестерней.

Некоторые технические характеристики горизонтальных цилиндрических двухступенчатых редукторов типа Ц2У-315Н,355,400Н приведены в таблице ниже. В названии сочетание Ц2У означает цилиндрический двухступенчатый редуктор.

 

Габариты редукторов

Типоразмер редуктора L L1 L2 L3 l l1 l2 H H1 h h1 A A1 B B1 B2 d n
Ц2У-315Н 1020 620 300 420 355 185 95 640 300
35
355 240 310 395 230 360 26 6
Ц2У-400Н 1270 830 380 500 440 265 155 800 320 35 415 215 360 475 290 420 26 8

При чтении таблицы ориентироваться на чертёж выше.

Механические данные

Пределы значений крутящего момента на медленном валу, Нм
От 7500 до 8700
Пределы значений передаваемой мощности, кВт От 23.5 до 157
Пределы нагрузки на серединную часть посадочного вала
выходного От 22400 до 22400
входного От 2000 до 4000
Полная масса не более, кг 510

 

Данный тип редукторов применяется в заданных условиях:

  • постоянная и переменная нагрузка в пределах номинального крутящего момента в обоих направлениях;
  • длительная работа до суток с периодическими остановками или без;
  • вращение валов в обе стороны с частотой 1500 об/мин;
  • тип атмосферы I и II по ГОСТ 15150-69 при запыленности воздуха менее 10 мг/м3;
  • У1, У2, УЗ, УХЛ4, Т1,Т2, ТЗ и О4 – климатические исполнения по ГОСТ 15150 — 69.

myfta.ru

1. Описание редуктора

Лабораторная работа 2

РАЗБОРКА, СБОРКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА

Цель работы: ознакомление с конструкцией цилиндрических редукто­ров и назначением его деталей, составление кинематической схемы редукто­ра, определение геометрических параметров зацепления путем их замера и расчета; определение точности зубчатых передач.

Механизм, состоящий из передач зацеплением (конических, червячных и др.) с постоянным передаточным числом, предназначенный для понижения угловой скорости и повышения крутящего момента, называется редуктором.

Наибольшее распространение получили двухступенчатые редукторы

(65 % от общего числа). Двухступенчатый цилиндрический зубчатый редук­тор выполняется по развернутой (рис. 1,а и б) или соосной (рис. 1,в) схемам. Наиболее распространена простая развернутая схема (рис. 1, а).

Рис, 1. Кинематические схемы редукторов

Однако несимметричное расположение колес приводит к повышению концентрации нагрузки по длине зуба. Валы в таких редукторах должны иметь повышенную жесткость. Редукторы с раздвоенной тихоходной ступе­нью (см. рис.1, б) позволяют значительно уменьшить концентрацию напря­жений и повысить угол наклона зубьев.

Рис. 2. Редуктор цилиндрический

Редукторы соосные (см. рис. 1, в) удобны при компоновке привода. В таких редукторах зубчатые колеса на входном и выходном валах расположе­ны симметрично, но значительно удлинен промежуточный вал.

Для лабораторной работы используются стандартные редукторы, вы­полненные по развернутой схеме. Общий вид редуктора приведен на рис. 2. Корпус редуктора разъемный, корпусные детали отлиты из серого чугуна марки СЧ12 или СЧ15 (ГОСТ 1412-85). У гнезд подшипников на корпусе 12 и крышке 2 имеются приливы (бобышки), что позволяет стягивающие болты 3 приблизить к отверстиям под подшипники, увеличив этим жесткость болто­вого соединения. Два штифта 15 предназначены для фиксирования положе­ния крышки редуктора относительно корпуса. В верхнем поясе корпуса име­ются отверстия для отжимных винтов 6, облегчающих разборку редуктора. Шестерня быстроходной передачи 8 выполнена заодно с входным валом ре­дуктора, зубчатое колесо 10 насажено с натягом на промежуточный вал- шес­терню 9. Тихоходная передача имеет аналогичное конструктивное решение.

Материал выходного вала 14 —углеродистая конструкционная сталь (ГОСТ 1050-88) марок 35, 45, 50 или легированная конструкционная сталь (ГОСТ 4643-71) марок 40Х, 45Х и т. п. Для изготовления валов-шестерен

8, 9 И зубчатых колес 10, 16 принимаются углеродистые качественные конструк­ционные стали марок 40, 45, 50,50г и др. Или легированные стали марок 40х, 45х, 40хн и др.

Опорами валов служат радиальные или радиально-упорные подшипники 11. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, возникающие в косо-зубых передачах. Осевое фиксирование всех валов выполнено по схеме «враспор»: торцы внутренних колец подшипников упираются в буртики вала или торцы распорных втулок 17, внешние торцы наружных колец упираются в торцы крышек подшипников. Различают крышки подшипника сквозные 18 и глухие 7. Если установлены нерегулируемые подшипники (радиальные или радиально-упорные шариковые), то для компенсации тепловых деформаций между торцом крышки и наружным кольцом подшипника предусматривают зазор

С = 0,2 — 0,5 мм. Внутренние кольца подшипников установлены на валы с натягом во избежания обкатки кольцом шейки вала, развальцовки посадоч­ных поверхностей и контактной коррозии. Наружные кольца собирают по по­садке, обеспечивающей нулевой или небольшой зазор, необходимый при монтаже, а также допускающий осевое перемещение подшипника при тепло­вом удлинении вала.

Смазка зубчатых колес производится окунанием их в масло, залитое в корпус.

Вместимость масляной ванны должна быть не менее 0,35 — 0,5 л на

1 кВт передаваемой мощности во избежание быстрого старения масла и взбалтывания продуктов износа. Уровень масла должен обеспечить погруже­ние быстроходного колеса в масло приблизительно на две высоты зуба. Кон­троль уровня масла осуществляется жезловым маслоуказателем 1. Масло за-

ливается через смотровой люк 4. Для слива отработанного масла в нижней части корпуса имеется маслоспускное отверстие, закрытое пробкой 13. Для устранения утечки масла и попадания внутрь редуктора пыли и грязи в сквозных крышках устанавливаются уплотнения 19.

Подшипники смазываются разбрызгиванием масла. На быстроходном и промежуточном валах со стороны шестерен перед подшипниками установле­ны маслосбрасывающие кольца 20, предохраняющие подшипники от пере­полнения маслом

Отдушина 5 позволяет выравнивать давление внутри корпуса с атмо­сферным.

2. Определение основных параметров редуктора

Передаточным числом редуктора называется отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни

.

Передаточное число редуктора равно произведению передаточных чисел ступеней

u=u1*u2.

Межосевое расстояние а ω (рис. 3) в передачах без смещения исходного контура равно делительному межосевому расстоянию

,

где d1 и d2 — делительные диаметры соответственно шестерни и колеса (рис. 4).

Делительный диаметр

d=z*mt ,

где mt—торцовый модуль.

Диаметр вершин зубьев

da=d+2mn.

Диаметр впадин зубьев

df = d — 2,5mn,

где mnнормальный модуль.

На рис 5 изображен план косозубой исходной рейки, на которой нанесе­ны линии зубьев, составляющие с осью нарезаемого колеса угол β называе­мый углом наклона линии зуба. Направление наклона определяется направ­лением винтовой линии зуба. Если линия зуба поднимается слева направо

(см зуб шестерни на рис 3), то зуб правый. При этом направление взгляда — вдоль оси.

Отношение шага зубьев рn, измеренного в сечении нормальной плоско­стью п-п, к числу π называется нормальным модулем тn. Нормальный мо­дуль является расчетным для исходного производящего контура. Он должен соответствовать стандартному значению. Модули, мм, по ГОСТ 9563-81

Ряд1 1,25 1,5 2 2,5 3 4

Ряд2 1,375 1,75 2,25 2,75 3,5 4,5

Отношение шага зубьев pt измеренного в сечении торцовой плоско­стью tt называется торцовым модулем .

Рис 3 Косозубая зубчатая передача Рис 4 Зубчатое колесо

Рис 5 Исходная косозубая рейка

.

Из рис. 5 следует .

studfile.net

Редуктор одноступенчатый | проектирование, разновидности и технические характеристики редуктора одноступенчатого

Редуктор представляет собой механизм, состоит который из  зубчатых колес либо передач и выполнен в форме отдельного агрегата. Он служит для такой функции, как передача вращения от вала мотора к валу рабочего механизма.

Назначением  редуктора является понижение угловой скорости, следовательно, ускорение вращающего момента вала, который следует за ведущим.

В конструкцию редуктора входит корпус, который сделан из сварной стали или литого чугуна.  В нем находятся элементы передачи – подшипники, валы, зубчатые колеса и др. В корпусе редуктора в некоторых случаях помещены и устройства, предназначенные для смазывания подшипников и зацеплений, к примеру, в корпус червячного редуктора помещается змеевик с охлаждающей жидкостью.

Редукторы различают по типу передачи:

  1. Червячные,
  2. Зубчатые;
  3. Зубчато-чевячные.

По типу зубчатых колес разделяют:


  1.  конические,
  2.  цилиндрические и др.

По относительному порядку валов редуктора в пространстве разделяют:

  1. горизонтальные,
  2. вертикальные.

По отличительным признакам кинематической схемы:

  1.  с раздвоенной ступенью,
  2. развернутая и т.д.

Редукторы проектируются или для привода конкретной машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу, не указывая конкретное назначение.

 По числу ступеней  различают редукторы:

  1. Одноступенчатые,
  2. Двухступенчатые.

Одноступенчатые цилиндрические редукторы по расположению валов могут быть  горизонтальные( рис 1) и вертикальные( рис.2).  Как правило, они имеют косозубое зацепление.

Рис. 1. Одноступенчатый цилиндрический редуктор горизонтальный

Рис. 2. Одноступенчатый цилиндрический редуктор вертикальный

Наиболее чаще используются узкие горизонтальные одноступенчатые цилиндрические редукторы общемашиностроительного применения таких типов, как 1ЦУ-250, ЦУ-200, ЦУ-160, ЦУ-100, основным предназначением которых является уменьшение частоты вращения и увеличение крутящего момента.

Применяются одноступенчатые цилиндрические редукторы ЦУ100 — ЦУ250

  •  при переменной и постоянной нагрузке, реверсивной и одного направления;
  • для постоянной работы или периодическими остановками;
  • для вращения валов в разные стороны;
  • в случаях, если частотность вращения входного вала не будет превысить 1800 об/мин,
  • в случае, если атмосфера I и II типов по ГОСТ 15150-69 , а запыленность воздуха составляет не более 10мг/м3

Одноступенчатые цилиндрические редукторы типа 1ЦУ представлены в следующих вариантах сборки.

 

Технические характеристики

Тип редуктора Передаточное число u Мт, Н*м Масса Aw
ЦУ-100 6.3, 5.0, 4.0, 3.15, 2.5, 2.0, 1.6, 315 20кг 100
ЦУ-160 1250 77.5кг 160
ЦУ-200 2500 135кг 200
ЦУ-250 5000 250кг 250

 

При работе в реверсивном режиме, то есть когда периодически изменяются направления нагрузки, то на выходном валу номинальные крутящие моменты, которые указаны в  таблице,  должны быть на 30 % снижены.

Одноступенчатые редукторы могут допускать кратковременные перегрузки, возникающие при остановках и пусках мотора, превышающие номинальные нагрузки в 2 раза, когда количество циклов нагружения вала быстрого хода при действии этих перегрузок, не будет превысить 3.106.

На выходном валу номинальные крутящие моменты, которые указаны в таблице для редукторов ЦУ-200 — ЦУ-250, лишь передаются при струйной смазке.

Для 13, 23, 33 вариантов сборки  на выходном валу номинальная радиальная нагрузка должна быть в два раза уменьшена.

Редукторы таких вариантов сборки, как 31, 32, 33 производятся по согласованию с изготовителем.

Одноступенчатый цилиндрический редуктор — проектирование

Перед проектированием одноступенчатого цилиндрического редуктора делается проектный расчет одноступенчатого редуктора, целью которого является:

  1. Подбор материала валов.
  2. Выбор допускаемого напряжения на кручение.
  3. Выполнение проектного расчета вала на чистое кручение.
  4. Разработка эскизной компоновки редуктора.

Расчет редукторных валов осуществляется в два этапа:

  1. проектный (приблизительный) расчет на чистое кручение;
  2. проверочный (точный) расчет на прочность по напряжениям кручения и изгиба.

Рекомендуется в проектируемых редукторах использовать термически обработанные легированные или среднеуглеродистые стали.

Проектный расчет валов выполняют по напряжениям кручения, при этом не учитывается напряжения изгиба, циклы напряжений и концентрации напряжений. Вот почему, для компенсации приближенности такого метода расчета, применяются заниженные допускаемые напряжения кручения. Причем меньшие значения используются для проектирования валов быстрого хода, а большие — для валов тихого хода.

Определение геометрических значений ступеней валов

Редукторный вал из себя представляет тело ступенчатое цилиндрическое, размеры и количество ступеней которого зависят от размеров и количества деталей, установленных на вал. Целью проектного расчета является определение ориентировочно геометрических размеров каждой ступени вала, ее длину и диаметр.

 Предварительный подбор подшипников качения осуществляется по следующей схеме:

  • составляется схема расчета валов редуктора,
  • делается контрольный расчет подшипников,
  • компоновка привода конструктивная,
  • конструирование зубчатого колеса,
  • вал-шестерня,
  • установка колёс на валах,
  • конструирование валов,
  • переходные участки;
  •  посадочные поверхности,
  •  конструирование подшипниковых узлов,
  • Составляются схемы установки подшипников,
  • посадка подшипников,
  • крепление колец подшипников в корпусе или на валу,
  • составление чертежа внутренней конструкции подшипников,
  • крышки подшипниковых узлов,
  • уплотнительные устройства,

Конструирование корпуса редуктора,

  • форма корпуса,
  • фланцевые соединения,
  • элементы или детали корпуса редуктора,
  • выбор муфт,
  • определяется расчетный момент, выбирается муфта,
  • установка муфт на валах
  • смазывание устройства
  • смазывание зубчатого зацепления,
  • смазывание подшипников,

Проверочные расчеты

  • Проверочный расчет шпонок;
  • контрольный расчет валов.

Технический уровень редуктора

  • Определение массы редуктора,
  • определение мер технического уровня редуктора.

myfta.ru

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ РЕДУКТОРОВ — Студопедия.Нет

На рисунках 2, 3 и 4 представлены в аксонометрии кинематические схемы ряда широко распространенных двухступенчатых редукторов различной конструкции, имеющих также различный тип быстроходной передачи, звенья которой обозначены индексом «Б» (размещены ближе к электродвигателю), и тихоходную цилиндрическую косозубую передачу с индексом «Т».

 

 

Рисунок 2 – Кинематическая схема цилиндрического двухступенчатого соосного редуктора (входной и выходной валы находятся на одной оси) с силами в зацеплениях быстроходной (Б) и тихоходной (Т) передач на ведущих (1) и ведомых (2) звеньях

 

Рисунок 3 – Кинематическая схема цилиндрического двухступенчатого редуктора по развернутой схеме с силами в зацеплениях быстроходной (Б) и тихоходной (Т) передач на ведущих (1) и ведомых (2) звеньях, а также на ведомом шкиве () от действия ременной передачи

 

Рисунок 4 – Кинематическая схема червячно-цилиндрического редуктора с силами в зацеплениях быстроходной (Б) и тихоходной (Т) передач на ведущих (1) и ведомых (2) звеньях, а также на ведущей звездочке () от действия цепной передачи

 

В качестве быстроходной ступени выступают следующие передачи: цилиндрическая косозубая, червячная и коническая (схема редуктора с ней не показана). В передачах индекс «1» относится к ведущему звену, а индекс «2» – к ведомому. На быстроходном валу на рисунке 3 установлен ведомый шкив гибкой (ременной) передачи, обозначенный индексом «», а на тихоходном валу на рисунке 4 установлена ведущая звездочка гибкой (цепной) передачи с индексом «». В точке зацепления передач указаны относящиеся к соответствующим звеньям передачи силы, обозначенные совпадающими со звеньями индексами, а также силы на звеньях от действия гибких передач (  и ). На рисунке 4 силы на промежуточном валу соответствуют кинематической схеме вала, представленной на странице 177 источника [5]. На рисунках 2 и 3 за счет выбора направления зубьев и вращения звеньев осевые силы на быстроходных  и тихоходных  валах направлены в сторону консоли, что соответствует худшему случаю эксплуатации входного подшипника.

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ВАЛОВ

 

Ведущий вал одноступенчатого червячного редуктора либо двухступенчатого с быстроходной червячной ступенью (рисунок 5)

Исходные данные

Крутящий момент на ведущем валу T1 = 77,68 Нм; передаточное число передачи u = 8; коэффициент диаметра червяка q = 12,5; модуль зацепления  m = 6,3 мм; число витков червяка z1 = 4; число зубьев колеса z2 = 32; коэффициент смещения червячного колеса x = – 0,03; угол трения между червяком и колесом ; кпд передачи ; кпд пары подшипников качения .

 

Определим начальный диаметр червяка:

мм.

Начальный диаметр колеса:

мм.

Определим силы в зацеплении:

а) окружная сила на червяке (равная осевой силе на колесе )

;

б) осевая сила на червяке (равная окружной силе на колесе )

 в) радиальная сила на червяке (равная радиальной силе на колесе )

,

где – крутящий момент на колесе; – угол исходного контура.

Fp=1036 Н – консольная сила от действия гибкой передачи (ременной), которая также получается в результат расчета гибкой передачи.

Направление силы принято в сторону консоли, что соответствует худшему случаю эксплуатации входного подшипника. Этот случай произойдет, если направление вращения ведущего звена (червяка) на рисунке 4 изменить на противоположное, при этом силы  и  также поменяют направление. Если теперь на это же звено поместить ведомый шкив ременной передачи аналогично рисунку 3 с соответствующим направлением силы , то получим расчетную схему вала, изображенную на рисунке 5.

Материал червяка – сталь 45 по ГОСТ 1950–88 улучшенная с механическими характеристиками (таблица А.2):

МПа; МПа; МПа; МПа; МПа.

 

Ориентировочный расчет вала

Диаметр входного конца вала:

мм,

где МПа.

Учитывая повышенные требования к жесткости редукторных валов, принимаем диаметр входного конца вала dк=30 мм согласно ГОСТ 6639–69 на нормальные линейные размеры, предпочтительнее по ряду (таблица А.1).

Остальные размеры вала, исходя из схемы компоновки, приведены на рисунке 5.

 

studopedia.net

Редуктор червячный двухступенчатый. | PRO-TechInfo

Редуктор червячный двухступенчатый с вертикальным валом.

Редуктор червячный двухступенчатый с вертикальным валом червячного колеса тихоходной ступени и раздельными, соединенными между собой корпусами быстроходной и тихоходной ступеней. Совмещение средней плоскости колеса с осью червяка обеспечивается набором регулировочных прокладок, установленных между корпусами. 

Редуктор двухступенчатый червячный ЧДП-180/360.

Схемы сборки редукторов.

Т — тихоходный вал.

Б — быстроходный вал.

Технические данные.

Технические требования.

  1. Степень точности по ГОСТ 3675-81: 8-В.
  2. Боковой зазор быстроходной ступени: 0,095…0,360 мм.
  3. Боковой зазор тихоходной ступени: 0,130…0,450 мм.
  4. Пятна контакта по длине: 50%.
  5. Пятна контакта по высоте: 50%.
  6. Допуск на перпендикулярность осей червячной передачи быстроходной ступени: 0,034 мм.
  7. Допуск на перпендикулярность осей червячной передачи тихоходной ступени: 0,075 мм.
  8. Предельные значения осевых зазоров в радиально-упорных подшипниках на быстроходном валу: 0,05…0,1 мм.
  9. Предельные значения осевых зазоров в радиально-упорных подшипниках на промежуточном валу: 0,3…0,4 мм.
  10. Предельные значения осевых зазоров в радиально-упорных подшипниках на тихоходном валу: 0,06…0,12 мм.
  11. Редуктор обкатать без нагрузки при частоте вращения nб=940 мин-1.

Описание редуктора двухступенчатого червячного ЧДП-180/360.

Обе ступени редуктора двухступенчатого червячного ЧДП-180/360 размещены в одном разъемном корпусе. Большое передаточное число редуктора (uобщ = 900) позволяет использовать его в приводах с небольшой частотой вращения выходного вала. Для смазывания подшипников быстроходного вала на корпусе предусмотрены желобки, являющиеся сборником масла, стекающего со стенок крышки редуктора, далее масло по специальным отверстиям поступает к подшипникам. Подшипники промежуточного вала смазываются маслом, стекающим со стенок корпуса. 

Соседние страницы

pro-techinfo.ru

Корпуса редукторов.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Пермский государственный технический университет

Кафедра механики композиционных материалов и конструкций

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ЗУБЧАТЫХ РЕДУКТОРОВ

Методические указания к лабораторной работе

по дисциплине “Детали машин и основы конструирования”

Пермь 2005

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ЗУБЧАТЫХ РЕДУКТОРОВ

Цель работы: ознакомление с устройством, работой и основными параметрами зубчатых редукторов.

Назначение редукторов.

Зубчатые редукторы – механизмы, служащие для понижения угловых скоростей и увеличения вращающих моментов, содержащие зубчатые передачи и выполняемые в виде отдельных агрегатов.

Достоинствами зубчатых редукторов являются малые габариты, высокая нагрузочная способность, высокий КПД (0.94…0.99), долговечность и надежность в работе, простота в эксплуатации.

Зубчатые редукторы применяют в самых разных отраслях машиностроения, в основном, в составе приводов машин.

Типы редукторов.

В зависимости от передаточного отношения и выбранной схемы редукторы выполняют одноступенчатыми и многоступенчатыми с цилиндрическими и коническими колесами.

Одноступенчатые редукторы (рис. 1, а, ж) обычно применяют при передаточных отношениях до 8.

Двухступенчатые редукторы применяют при передаточных отношениях до 40.

Наиболее распространенной схемой двухступенчатых редукторов является развернутая (рис. 1, б), где каждая ступень состоит из одной пары зубчатых колес. Преимущества этой схемы — малая ширина редуктора, легкая унификация. Недостаток — несимметричное расположение зубчатых колес относительно опор вызывает неравномерное распределение нагрузки между подшипниками и появление концентрация нагрузки по длине зубьев.

В редукторах с раздвоенными ступенями (рис. 1, г) опоры расположены симметрично относительно зубчатых колес. Благодаря этому достигается равномерная загруженность опор и благоприятное распределение нагрузки по ширине зубчатого венца. Такие редукторы более компактны, имеют меньшую массу. Зубчатые колеса раздвоенной ступени выполняют косозубыми с большими углами наклона противоположного направления.

В редукторах, выполненных по соосной схеме (рис. 1, в), оси ведущего вала и ведомого совпадают. Соосные редукторы имеют малые габариты по длине, но увеличенные габариты по ширине.

Трехступенчатые редукторы применяют при передаточных отношениях 25…250. Трехступенчатые редукторы выполняют по развернутой схеме (рис. 1, д), аналогичной схеме на рис. 1, б, или по схеме (рис. 1, е) с раздвоенной промежуточной ступенью.

Конические редукторы применяют для передачи движения между валами, оси которых пересекаются под углом, как правило, равным 90º (рис. 1, ж).

Коническо-цилиндрические двухступенчатые редукторы (рис. 1, з) применяют при передаточных отношениях до 15.

По схемам на рис. 1 и другим выпускают серийные редукторы общего назначения.

Рис. 1. Схемы цилиндрических и конических редукторов.

Конструкция редуктора.

Рассмотрим конструкцию двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора (рис. 2).

Все детали редуктора размещены в корпусе, который состоит из основания корпуса 1 и крышки 2. Плоскость разъема расположена горизонтально и проходит через оси валов. Крышка крепится к основанию стяжными винтами 3 и болтами 4. Пружинные шайбы 5 препятствуют отвинчиванию винтов и болтов. Штифты 6 необходимы для надежной взаимной фиксации крышки и корпуса при обработке посадочных отверстий под подшипники и при последующих сборках.

Коническая шестерня быстроходной ступени 7 и цилиндрическая шестерня тихоходной ступени 8 выполнены заодно с соответствующими валами.

Коническое колесо быстроходной ступени 9 закреплено на валу в окружном направлении с помощью шпонки 10, а в осевом — буртиком вала и втулкой 11. Цилиндрическое колесо тихоходной ступени 12 закреплены на валу 13 в окружном направлении с помощью шпонки 14, а в осевом – буртиком вала и втулкой 31.

Опорами быстроходного вала являются радиально-упорные роликовые подшипники 15, установленные врастяжку в стакане 16. Гайка 17 необходима для регулирования подшипников 15, а шайба 18 – для стопорения гайки 17 относительно вала. Стакан 16 и прокладки 19 позволяют регулировать коническое зацепление. Подшипниковый узел закрыт накладной крышкой 20 с манжетным уплотнением 21. Крышка крепится к корпусу с помощью винтов 22.

Опорами промежуточного вала являются радиально-упорные роликовые подшипники 23, установленные враспор. Подшипники закрыты глухими накладными крышками 24, под фланцы которых установлены тонкие металлические пластины 25, необходимые для регулирования как подшипников, так и конического зацепления. Крышки крепятся к корпусу винтами 26.

Опорами тихоходного вала являются радиально-упорные роликовые подшипники 27, установленные враспор. Подшипники закрыты крышками 28, под фланцы которых установлены регулировочные пластины 29. Крышки крепятся к корпусу винтами 30.

Для осмотра зубьев зацепления и залива масла в крышке редуктора расположено смотровое окно, которое закрывается крышкой 32 с пробкой-отдушиной 33.

Масло сливается через отверстие в нижней части корпуса, закрываемое пробкой 35. Для контроля уровня масла предусмотрен круглый маслоуказатель 34.

Проушины 36 служат для транспортировки редуктора.

Отжимной винт 37 облегчает снятие крышки при разборке редуктора.

Крепление редуктора к раме или плите осуществляется резьбовыми деталями, которые устанавливаются в отверстия 38 фланцев основания.

Рис. 2. Редуктор коническо-цилиндрический двухступенчатый

Корпус редуктора является опорой для деталей передач и служит для защиты зубчатых колес и подшипников от загрязнения, для размещения масляной ванны и для защиты масла от выброса его в окружающую среду.

Конструктивная форма корпуса определяется типом, размерами и относительным расположением деталей передач, способом смазки зацеплений и подшипников.

Работоспособность зубчатых зацеплений, подшипников и других узлов зависит от жесткости корпусных деталей. Требуемая жесткость достигается за счет оптимальной формы и размеров корпусных деталей, а также за счет рационального использования ребер жесткости. Как правило, ребра располагают в местах установки подшипниковых узлов.

Корпуса цилиндрических редукторов обычно имеют разъем в плоскости осей валов, благодаря чему обеспечивается удобная сборка редуктора. При сборке редуктора плоскость разъема покрывают пастой «герметик» для обеспечения плотности стыка.

Для соединения корпуса и крышки редуктора, а также для присоединения корпуса к основанию предусматривают фланцы.

Необходимые отверстия располагают в местах, удобных для механической обработки и легко доступных при эксплуатации. Расточку отверстий под подшипники в крышке и основании корпуса производят в сборе. С этой целью положение крышки относительно корпуса фиксируют двумя штифтами, расположенными на возможно большем расстоянии один от другого.

Корпуса редукторов обычно изготовляют методом литья из серых чугунов средней прочности СЧ15, СЧ20 и алюминиевых сплавов. При этом толщина стенок корпуса должна удовлетворять не только требованиям необходимой жесткости корпуса, но и требованиям технологии литья.

В единичном производстве и мелкосерийном корпуса могут быть выполнены сварными из листовой стали.

Зубчатые колеса.

Передача движения в зубчатых редукторах осуществляется колесами цилиндрическими прямозубыми, косозубыми, шевронными (рис. 3, а, б, в) или колесами коническими с прямыми, косыми (тангенциальными), круговыми зубьями (рис. 3, г, д, е).

Прямозубые колеса применяют при небольших (до 6 м/с) скоростях, небольших нагрузках, а также при необходимости осевого перемещения колес (в коробках передач).

Зубчатая передача косозубыми и шевронными колесами имеет большую нагрузочную способность, чем передача прямозубыми колесами, за счет увеличения длины линии контакта зубьев. Однако наклон зубьев вызывает появление дополнительной осевой силы, в связи с чем требуется фиксация валов от осевого смещения. Косозубые колеса выполняют с углами наклона зубьев β = 8º — 18º.

а) б) в)

г) д) е)

Рис. 3. Зубчатые колеса цилиндрические и конические

Шевронные колеса выполняют с углами наклона зубьев β = 25º- 45º. Колеса отличаются увеличенной шириной и более трудоемки в изготовлении. Осевые силы компенсируются противоположным направлением зубьев. Шевронные колеса применяют в тяжелонагруженных, высокоответственных передачах.

Зубчатые редукторы общего назначения изготовляют с колесами эвольвентного зацепления и зацепления Новикова (круговым профилем зубьев), которое по сравнению с эвольвентным зацеплением обладает большей нагрузочной способностью.

Основным параметром эвольвентного зубчатого зацепления является модуль m = p / π ,

где р – шаг – расстояние между одноименными профилями соседних зубьев, измеренное по дуге делительной окружности колеса.

На практике применяются модули стандартных значений (ГОСТ 9563-80), приведенные в таблице.

Таблица

1-й ряд

1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 60; 80; 100 (мм)

2-й ряд

1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22; 28; 36; 45; 55; 70 (мм)

Меньшее колесо зубчатой пары называется шестерней, а большее – колесом.

Шестерни часто выполняют заодно с валом (вал-шестерня). Такая конструкция отличается жесткостью, прочностью и технологичностью, что снижает ее стоимость. Недостатком является необходимость изготовлять вал из того же материала, что и шестерню, часто более качественного и дорогого, чем требуется.

В большинстве случаев зубчатые колеса изготовляют из углеродистых и легированных сталей.

Зубчатые колеса фиксируются на валах в окружном направлении посредством соединений вал — втулка (шпоночных, шлицевых, соединений с натягом). Данные соединения обеспечивают передачу вращающего момента от вала к колесу или от колеса к валу.

Фиксация колес в осевом направлении осуществляется с помощью буртиков валов, распорных втулок, пружинных колец, установочных винтов.

Зубчатые колеса, устанавливаемые на концах валов, можно крепить гайками или концевыми шайбами.

Валы.

Валы предназначены для размещения деталей и передачи вращающегося момента.

Валы редукторов конструируют гладкими и ступенчатыми (рис. 4). Ступенчатая форма вала упрощает сборку, позволяет рационально использовать металл за счет уменьшения размеров менее нагруженных участков, обеспечивая создание равнопрочных конструкций. Уступы вала служат для фиксации деталей в осевом направлении.

Гладкие валы имеют один номинальный диаметр, а отдельные участки отличаются допусками и шероховатостью поверхности.

Концевые участки валов делают цилиндрическими или коническими. Посадка деталей на конус обеспечивает легкость сборки и разборки, возможность создания любого натяга. Цилиндрические концы валов проще в изготовлении.

Рис. 4. Конструкции валов

studfile.net

Редуктор двухступенчатый | PRO-TechInfo

Редуктор двухступенчатый с цилиндрическими колесами.

Редуктор двухступенчатый с цилиндрическими колесами стационарного типа широко применяется в промышленности. Приведенная ниже силовая характеристика редуктора соответствует режиму работы:

  • крутящий момент, равный Т, действует в течение 0,2t;
  • равный 0,75 Т — в течение 0,5t;
  • равный 0,2Т — в течение 0,3t,

где t — время цикла.

Силовая характеристика редуктора:

  1. Мощность но тихоходном валу — 42,9 кВт;
  2. Вращающий момент на тихоходном валу — 7,52 кН•м;
  3. Частота вращения быстроходного вала — 1000 мин-1;
  4. Режим работы — Тяжелый;
  5. Передаточное число общее — 18,27;
  6. Передаточное число быстроходной ступени — 4,06;
  7. Передаточное число тихоходной ступени — 4,5;

z1=26           mn=3          β=9° 22′

z2=106         mn=3          β=9° 22′

z3=27           mn=4          β=9° 22′

z4=121          mn=4          β=9° 22′

Редуктор двухступенчатый с уменьшенной установочной плоскостью.

Редуктор двухступенчатый с уменьшенной установочной плоскостью, смещенной в сторону тихоходного, более нагруженного вала.

Для удешевления изготовления редуктора и облегчения условий его эксплуатации подшипники на быстроходном и промежуточном валах унифицированы. Унификацию подшипников и других деталей следует проводить по возможности во всех случаях.

Крышка редуктора снабжена двумя отжимными болтами 1, облегчающими съем крышки с корпуса. При тщательной пригонке стыкуемых поверхностей корпуса и крышки отделить крышку от корпуса без отжимных болтов затруднительно, особенно на больших тяжелых редукторах.

Редуктор двухступенчатый с двумя разъемами.

Редуктор двухступенчатый с двумя разъемами, быстроходный вал расположен наверху. Смазывание окунанием колеса в масло возможно при условии применения дополнительных устройств. На редукторе для смазывания зацепления быстроходной ступени и подшипников применено промежуточное зубчатое колесо, установленное на тихоходном валу.

Соседние страницы

pro-techinfo.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о