Рис. 56. Рабочий чертёж конического вала-шестерни

Рис. 57. Рабочий чертёж червяка

В справочной части таблицы приводят делительный диаметр d 1 , ход витка p h , коэффициент диаметра червяка q , межосевое расстояние a w , обозначение чертежа и число зубьев сопряжённого колеса.

11.6. Чертёж червячного колеса

Пример чертежа червячного колеса приведен на рис. 58. Перед вычерчиванием необходимо изучить требования к рабочим чертежам зубчатых колёс и червяка (пп. 11.3…11.5). Обычно червячное колесо конструируют составным в целях экономии дорогостоящего материала венца. Оно содержит венец из антифрикционного материала, чугунный колёсный центр и при необходимости детали крепления. Чертёж составного червячного колеса является по сути сборочным чертежом . При его вычерчивании с выполнением всех требований к чертежам деталей деталировку составных частей можно не выполнять.

Таблицу параметров выполняют аналогично таблице для червяка с изменениями, показанными на рис. 58. В частности, введен коэффициент смещения колеса (червяк не смещают),

11.9. Чертёж литого корпуса

Пример рабочего чертежа литого корпуса приведен на рис. 59.Корпус редуктора является сложной деталью для изготовления и изображения на рабочем чертеже. Это одна из самых дорогостоящих деталей редуктора. Корпус является опорой для подшипников качения – деталей высокой точности изготовления и монтажа. Поэтому посадочные поверхности под подшипники и плоскости разъёма изготавливают по высокому классу шероховатости (R a = 1,25, R a = 2,5 мкм).

Для обеспечения высокой точности вначале обрабатывают плоскости разъёма. Корпус соединяют с крышкой стяжными болтами с надлежащей затяжкой. Подшипниковые отверстия корпуса и крышки растачивают в совместной обработке, на что даётся указание в технических требованиях. Размер такого отверстия изображают в квадратных скобках. Так же изображены координаты резьбовых

Рис. 58. Рабочий чертёж червячного колеса

Рис. 59. Рабочий чертёж литого корпуса отверстий под винты, которые сверлят по отверстиям в крышке.

На чертеже указывают допуск плоскостности плоскости разъёма, допуски соосности, параллельности и цилиндричности на отверстия под подшипники. Корпус обрабатывают только в местах его сопряжения с другими деталями. Остальные поверхности корпуса – необработанные, на что приведено указание значками в правом верхнем углу чертежа. В технических требованиях также указывают неуказанные формовочные уклоны и литейные радиусы.

11.10. Чертёж сварного корпуса

Пример рабочего чертежа сварного корпуса приведен на рис. 60. От чертежа литого корпуса он отличается наличием рёбер снаружи корпуса. Крышка с корпусом при этом соединяются стяжными болтами. Крышки подшипников – накладной конструкции, их крепят к корпусу винтами. Под фланцы крышек ставят набор металлических прокладок. На корпусе проектируют платики под крышки.

Корпус сваривают из элементов простой формы без радиусных переходов, присущих литой конструкции. Границы между элементами не показаны. Сварка выполнены всеми видами швов: стыковыми С , нахлёсточными Н , тавровыми Т и угловыми У. На условных обозначениях сварных швов указаны шифр соедине-ния, номер шва и количество однотипных швов. Стандарт на способ сварки приведен в технических требованиях. В целом чертёж необходимо выполнять в соответствии с требованиями к рабочему чертежу литого корпуса.

11.11. Чертёж сварной крышки

Пример рабочего чертежа сварной крышки корпуса приведен на рис. 61. Он выполнен аналогично чертежу сварного корпуса. Следует обратить внимание на горизонтально расположенные платики смотрового отверстия , облегчающие шлифование поверхности разъёма.

Рис. 60. Рабочий чертёж сварного корпуса

Рис. 61. Рабочий чертёж сварной крышки

11.12. Чертёж литого корпуса планетарного редуктора

Рис. 42. Сборочный чертёж планетарного редуктора

8. СПЕЦИФИКАЦИИ

К сборочным чертежам составляют спецификации , содержащие разделы «Документация», «Сборочные единицы», «Детали», «Стандартные изделия», «Материалы» и др. в соответствии с ГОСТ 2.106. Порядок заполнения спецификаций регламентируется тем же стандартом и частично изложен в СТО . Пример оформления спецификации двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора по рис. 38 приведен на рис. 43.

В разделе «Документация» указывают «Сборочный чертёж» и «Пояснительная записка». В строке «Сборочный чертёж» указывают количество (1) и шифр по типу ДМ.М311.06.02.00.00 СБ, где последнюю пару цифр резервируют на номера позиций деталей , а предпоследняя пара – для сборочных единиц . В строке «Пояснительная записка» указывают количество листов пояснительной записки и шифр аналогично титульному листу: ДМ.М311.06.02.00.00 ПЗ.

В раздел «Сборочные единицы» включают в необходимых случаях сварные корпусные детали, составное червячное колесо, составные крышки подшипников и другие изделия. При этом шифр изделия дополняется парой цифр по типу ДМ.М311.06.02.00.00.00, где последняя пара соответствует номерам позиций деталей такого изделия, а предпоследняя цифра – номеру позиции такого изделия (сборочной единицы) на сборочном чертеже редуктора. В этом случае и шифр документа будет содержать три пары нулей. Наименование изделия в данном и последующих разделах записывают в именительном падеже единственного числа, начиная именем существительным , например, «Колесо червячное», «Прокладка уплотнительная» и др.

В разделе «Детали» изделия рекомендуется группировать по конструктивному признаку : корпусные детали, зубчатые колёса, валы, крышки подшипников, прокладки регулировочные, кольца уплотнительные и т.д. Для зубчатых колёс в графе «Наименование» вместе с наименованием приводят значения модуля и числа зубьев. После записи наименования деталей проставляют порядковые номера позиций, которые в дальнейшем переносят на сборочный чертеж . В конце раздела оставляют свободными 3...5 строк с резервированием 3...5 номеров позиций.

Рис. 43. Образец спецификации

В разделе приводят наименования деталей, не входящих в раздел «Стандартные изделия». Следует помнить, что кольцо уплотнительное является деталью, а манжета – стандартным изделием. Крышки подшипниковые могут быть и стандартными изделиями (см. прил. Б) и деталями. Наименование «Пробка М16» записывают разделе «Детали».

Шифр детали записывают по типу ДМ.М311.06.02.01.13, где последняя пара цифр соответствует номерам позиций деталей на сборочном чертеже, а предпоследняя пара – номеру позиции редуктора на сборочном чертеже привода. В графе «Примечание» раздела «Детали» указывают марку материала, из которого изготовлено изделие. Допускается не указывать материал в случае, когда выполнен рабочий чертёж детали. В этом случае в графе «Формат» указывают формат листа, на котором выполнен чертёж.

В раздел «Стандартные изделия» записывают изделия, входящие в состав редуктора и относящиеся к категории стандартов. В соответствии с ГОСТ 2.106 изделия группируют по категории стандарта: вначале государственные , затем отраслевые и стандарты организаций.

В каждой категории стандартов запись производят по группам изделий , например, крепёжные изделия (болт, винт, гайка, рым-болт, шайба, шпилька – по алфавиту), подшипники и др.

В пределах каждой группы изделия записывают в алфавитном порядке наименований. В пределах каждого наименования – в порядке возрастания номера стандарта. В пределах каждого номера стандарта – в порядке возрастания основных размеров изделий , например, М8 × 20, М8 × 32, М12 × 40, М12 × 50, М16 × 48.

В разделе «Материалы» приводят наименование и обозначение марки масла , заливаемого в корпус редуктора (в графе «Кол.» указывают объем в дм 3 - литрах), а при необходимости - пластичной смазки, используемой в подшипниках качения (объём в см 3).

Сборочный чертеж редуктора выполняют на основании его эс­кизного проекта. Содержание эскизного проекта редуктора перено­сят на лист чертежной бумаги формата А1: разрез по плоскости разъема корпуса и крышки редуктора - в том же масштабе, а глав­ный вид и вид сбоку обычно уменьшают. Затем переходят к проек­тированию корпуса, который является ответственным узлом, так как воспринимает усилия, возникающие в зубчатых передачах, и силы, приложенные к выходным концам валов. Конструкция его должна быть прочной и жесткой, так как его деформации могут вызвать пе­рекос опор, валов и, следовательно, неравномерное распределение нагрузок по длинам зубьев. Корпус редуктора может быть как свар­ным, так и литым. Толщину стенки литого корпуса, отвечающую требованиям технологии литья и необходимой жесткости, определя­ют по формуле

где - крутящий момент на тихоходном валу редуктора, Н·м.

Толщину стенок сварного корпуса принимают равной 0,7 тол­щины стенок литого. На чертеже проводят штриховой линией на расстоянии δ от контура внутренней стенки корпуса след внешней стенки. Плоскости стенок, встречающиеся под прямым и тупым уг­лом, сопрягают дугами радиусами r и R, как показано на рисунке 12, а. Если стенки встречаются под острым углом, рекомендуется их соединять вертикальной стенкой, как на рисунке 12, б. В этих случа­ях принимают:

, .

Рисунок 12

В отдельных местах корпуса (например, в местах расположения обрабатываемых платиков, приливов, бобышек, во фланцах) толщи­ну стенки увеличивают до δ 1 . Если отношение толщины , то сопряжение стенок производят радиусом , как показано на рисунке 12, в.При одно сечение должно переходить в другое плавно, как на рисунке 12, г, д. При этом прини­мают , , .

При конструировании корпусных деталей отделяют обрабаты­ваемые поверхности (приливы под подшипники, смотрового люка, сливные пробки, рым-болты) от черных (необрабатываемых) с уче­том припуска на обработку. Обрабатываемые места выполняют в ви­де платиков (выступов) высотой

Корпуса редукторов обычно выполняют разъемными. Они со­стоят из двух частей: собственно корпуса и крышки. Разъемы чаще всего выполняют в плоскости, параллельной или перпендикулярной основанию корпуса. Реже применяются наклонные разъемы, как менее технологичные. Для крепления крышки к корпусу по их кон­турам предусматривают специальные фланцы, в которых выполняют отверстия для размещения крепежных болтов. Болты должны равно­мерно располагаться по фланцам для надежного обжатия и гермети­зации стыка. Герметичность разъема обеспечивается механической обработкой и смазыванием разъема перед сборкой герметикой, шел­лаком, жидким стеклом или суриком. Болты, расположенные у под­шипниковых узлов, назначаются больших диаметров.

Толщину верхнего фланца корпуса (для присоединения крыш­ки), а также толщину фланца на крышке определяют по формуле

.

Толщину нижнего фланца корпуса (для крепления редуктора к раме) устанавливают по зависимости

Ширина фланца определяется как сумма толщины δ стенки корпуса и величины, необходимой для размещения болтов и получе­ния наименьшего габарита, обязательного для работы стандартными гаечными ключами. Диаметры и число болтов выбирают по таблице 8 в зависимости от суммарного межосевого расстояния .

Таблица 8

Болт крепления редуктора к раме	Диаметры болтов, стягивающих крышку и корпус
одноступенчатого	двухступенчатого	трехступенчатого
до	d	Кол.	до	d	Кол.	до	d	Кол.	по фланцу	у подшипников
	М14			MI6			M20
	MI6			М20			М24		0,6·d	0,75·d
	М20			М24			М30
		М30

Расстояния от внешних стенок корпуса до осей размещения го­ловок болтов или гаек и от осей до краев фланцев должны соответ­ствовать рисунку 13 и таблице 9.

Рисунок 13

Таблица 9

d

М8

М10

М12

M14

М16

М18

М20

М22

М24

М27

М30

М36

S

Е

А min

С

Вычертив фланцы, используя изложенные выше рекомендации, изображают приливы под подшипники на корпусе и на крышке ре­дуктора. Наружные диаметры приливов вычисляют по формуле

,

здесь D - наружный диаметр подшипника.

Для придания необходимой жесткости корпус усиливают реб­рами, расположенными чаще всего у приливов под подшипники. Кроме того, ребра увеличивают поверхность охлаждения корпуса, поэтому их следует ориентировать по направлению движения возду­ха: при естественном охлаждении ребра располагают вертикально, а при принудительном - горизонтально, так как принудительный поток воздуха обычно направляют горизонтально. Толщину ребер у их ос­нования принимают равной (0,9...1)·δ, а высоту – . Попе­речное сечение ребер жесткости выполняют с уклоном, как на ри­сунке 14.

Рисунок 14

Для подъема и транспортировки крышки корпуса и собранного редуктора применяют проушины, отливая их заодно с крышкой, как показано на рисунке 15На рисунке 15, а и б проушина выполнена в виде ребра с отверстием, а на рисунке в) - в виде сквозного отвер­стия в корпусе.

Для подъема и транспортировки корпуса предусматривают про­ушины или крючья, которые отливают заодно с корпусом, как изо­бражено на рисунке 16.

а) б) в)

Рисунок 15

Рисунок 16

Чтобы при затяжке болтов (винтов) не происходило смещение крышки относительно корпуса, что может вызвать деформацию подшипников, перед расточкой отверстий под подшипники взаимное положение крышки и корпуса фиксируют двумя коническими штиф­тами, расположенными во фланцах. Их помещают на возможно большем расстоянии друг от друга. Обработка отверстий под штиф­ты в корпусе производится совместно с крышкой, поэтому все дан­ные для обработки этих отверстий (координаты расположения, ко­личество отверстий, шероховатость поверхностей, размеры) поме­щают на сборочном чертеже редуктора, как показано на рисунке 17.

Рисунок 17

При работе редуктора масло загрязняется продуктами износа и стареет, поэтому его периодически меняют. Днище корпуса и слив­ное отверстие должны быть спроектированы так, чтобы не было за­стойных зон, препятствующих полному сливу масла. С этой целью днище выполняют с уклоном 1-2° в сторону маслоспускного отвер­стия, а низ отверстия – ниже днища. Для выхода инструмента при обработке отверстия в отливке предусматривают местное углубле­ние. Варианты выполнения сливного отверстия изображены на ри­сунке 18.

Рисунок 18

Отверстие закрывают пробкой с цилиндрической или конической резьбой, как изображено на рисунке 19.

Рисунок 19

Размеры пробок с цилиндрической резьбой приведены в таблице 10.

Таблица 10

Для создания герметичности соединения под пробку с цилинд­рической резьбой ставят уплотняющие прокладки из алюминия или паронита. Для этой цели применяют также кольцо из маслостойкой резины, которое помещают в канавку глубиной t, чтобы оно не вы­давливалось пробкой при ее завинчивании. Коническая резьба созда­ет герметичное соединение без дополнительного уплотнения. По­этому желательно применение пробок с такой резьбой.

Контроль уровня масла производится жезловым, трубчатым или круглым маслоуказателем. Наиболее распространен, ввиду простоты конструкции, жезловый маслоуказатель.

Если крепление жезлового маслоуказателя расположено вблизи масляной ванны, то устанавливают его на резьбе с прокладкой (для предотвращения течи масла), а если далеко - то по посадке Н11/d11. Маслоуказатель устанавливают в специально выполненные на корпусе или крышке редуктора приливы, как показано на рисунке 20.

Рисунок 20

На стержень жезлового маслоуказателя следует нанести риски предельных уровней масла. Так как уровень масла контролируют по его следу на стержне вывернутого маслоуказателя при быстром его вытаскивании, то риски должны быть нанесены (на разрезе при за­вернутом маслоуказателе) ниже фактического уровня масла на вели­чину длины резьбы.

Жезловой маслоуказатель необходимо применять для цилинд­рических редукторов, выполненных по развернутой схеме, а также для червячных с межосевым расстоянием мм. Для чер­вячных редукторов с мм целесообразно использовать трубчатый маслоуказатель. Круглый маслоуказатель рекомендуется для планетарных редукторов, мотор-редукторов и редукторов (коробок скоростей) с принудительной смазкой (контролируют рабо­ту масляного насоса).

Для заливки масла в редуктор и контроля правильности зацеп­ления передач в крышке редуктора выполняют смотровой люк пря­моугольной или круглой формы с максимально возможными разме­рами. Люк закрывают крышкой, изготовленной из стального листа или литой из чугуна, алюминия, или прессованной из пластмассы. Под крышку ставят уплотняющие прокладки из технического карто­на марки А толщиной 1-1,5 мм или резины марки МБ толщиной 2-3 мм.

При работе редуктора (в связи с нагревом масла и воздуха) по­вышается давление внутри корпуса, что приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путем установки от­душины в его верхней точке, чаще всего в крышке смотрового люка. Конструкции отдушин представлены на рисунке 21.

Рисунок 21

Конструкции подшипниковых узлов зависят от типа выбранных подшипников и способа их смазки.

При пластичной смазке подшипники закрывают мазеудержи-вающими шайбами, которые препятствуют вытеканию смазки в по­лость редуктора и попаданию жидкого масла от смазки зацеплений передач на подшипники. Для этого мазеудерживающие шайбы 1 должны выступать за стенку корпуса или торец стакана (при уста­новке подшипников в стакан), чтобы жидкое масло отбрасывалось центробежной силой, как показано на рисунке 22.

Рисунок 22

При смазке подшипников разбрызгиванием их следует защи­щать от избытка масла, вытекающего из зубчатого или червячного зацепления, расположенного вблизи подшипникового узла. В этих случаях для ограничения попадания масла в подшипник перед ним на валу устанавливается стальная или пластмассовая маслоотражательная шайба 1. Между этой шайбой и корпусом необходим зазор для небольшого поступления масляного тумана в подшипник. Кон­струкция такого узла представлена на рисунке 23.

Рисунок 23

Снаружи подшипник закрывают привертными, как на рисунке 23, или закладными, как на рисунке 22, крышками 2. Необходимый осевой зазор в подшипниках обеспечивают установкой набора тон­ких металлических прокладок 3 под фланцы привертных крышек, а в конструкциях с закладными крышками - установкой компенсаторного кольца 3 при применении шарикоподшипника или нажимною винта при применении конических роликоподшипников.

Для того, чтобы в последствии можно было нанести размеры на рабо­чие чертежи корпуса и крышки редуктора, нужно на его сборочном чертеже выполнить разрезы по сливной пробке, указателю уровня масла, отдушине, элементам крепления, рым-болту (при его нали­чии).

Вычерчивают разрезы по крепежным болтам и винтам для оп­ределения их размеров, которые заносятся в спецификацию. Следует обращать внимание на определение глубины завинчивания винтов, так как от этого зависят их размеры. Весь крепеж в редукторах при­меняют с пружинными шайбами.

Раскрывают прямоугольные (конические) контуры зубчатых и червячных колес, полученные еще на стадии эскизного проектирова­ния, то есть конструируют эти детали, используя рекомендации учебных пособий. Следует заметить, что форма зубчатых изделий зависит от типа их производства, простейшие формы имеют колеса, изготавливаемые в единичном и мелкосерийном производствах.

Длину посадочного отверстия колеса (ступицы) принимают не меньше ширины зубчатого венца.

.

Принятую длину ступицы l СТ согласуют с расчетной, полученной при расчете соединения шпоночного, шлицевого или с натягом, вы­бранного для передачи вращающего момента с колеса на вал, и с диаметром посадочного отверстия d.

Обозначают посадки зубчатых колес на валы. Для обеспечения установки колеса на шейку вала с гарантированным натягом преду­сматривают на этой шейке конусный или цилиндрический, как на рисунке 24, направляющий участок, выполненный по d11, который будет гарантировать зазор при сборке колеса с валом.

Рисунок 24

Для легкого совмещения шпоночного паза колеса со шпонкой вала граница допуска d11 должна перекрывать центр закругления шпон­ки.

Лабораторний практикум. Виконання креслень редуктора до курсового проекту «Деталі машин»

Склав викладач к.т.н. П.С. Носов. по матеріалам Кидрука М.И. КОМПАС-3D V10 на 100%.

Лабораторная работа № 9 Тема: Создание сборочного чертежа одноступенчатого цилиндрического редуктора. Создание зубчатого зацеления колеса и шестерни. Теретическая часть

Для начала несколько слов о том, что мы будем чертить. Редуктор – это машиностроительный механизм, предназначенный для согласования рабочих параметров электродвигателя и рабочего органа машины (насоса, конвейера, лебедки и т. п.). Рабочие параметры – это вращательный момент и частота вращения вала. В редукторе, как правило, идет понижение частоты вращения и, соответственно, повышение величины передаваемого момента (в противном случае это уже будет не редуктор, а мультипликатор). Необходимость согласования параметров возникла из-за того, что асинхронные электродвигатели имеют строго определенную частоту вращения и выдаваемую мощность, а на входном валу рабочего агрегата силовые параметры определяются требованиями пользователей (например, количество воды, подаваемой насосом, задает частоту вращения его вала) или условиями работы агрегата (например, скоростью подъема груза). По этой причине параметры двигателя почти никогда не совпадают с теми, которые необходимы в реальном производстве. Трансформация рабочих параметров осуществляется при помощи механических передач зацепления. В редукторах используются преимущественно зубчатые цилиндрические, зубчатые конические или червячные механические передачи. Возможно комбинирование нескольких передач (одного или разных типов) в одном редукторе, например редуктор цилиндрическо-червячный или коническо-цилиндрический. Если в редукторе идет понижение силовых параметров с применением одной механической передачи, то он называется одноступенчатым (рис. 2.79), если с использованием двух последовательно размещенных передач – двухступенчатым, если трех – трехступенчатым.

Рис. 2.79. Одноступенчатый цилиндрический шевронный редуктор (корпус в разрезе)

Исходные данные

Допустим, нужно спроектировать редуктор исходя из таких данных:

Тип редуктора – цилиндрический одноступенчатый косозубый;

Вращающий момент на рабочем валу машины (на выходном валу редуктора) – 1200 Н·м;

Необходимая частота вращения вала – 15 рад/с;

Режим загруженности агрегата – средний.

Дополнительные данные, которые были учтены во время проектирования (согласно рекомендациям стандартов или другой технической литературы), включают:

Коэффициент полезного действия цилиндрического косозубого зацепления – 0,97;

Передаточное число редуктора u – 3, 55;

Коэффициент ширины зубчатого венца ψ ba – 0,6;

Число зубьев шестерни z ш – 20 шт.;

Угол наклона линии зуба β – 15°;

Материал шестерни – сталь 40, нормализация;

Материал колеса – сталь 50, нормализация.

В результате проектных расчетов были получены такие характеристики проектируемого агрегата:

Вращающий момент на входном (ведущем) валу редуктора – 352 Н·м;

Угловая скорость ведущего вала – 53, 25 рад/с;

Число зубьев колеса z к – 71 шт.;

Стандартный нормальный модуль зубьев m – 5, 5 мм;

Межосевое расстояние передачи a ω – 259 мм;

Делительный диаметр колеса d к – 404 мм;

Делительный диаметр шестерни d ш – 104 мм;

Ширина колеса b к – 155 мм.

Все параметры, вычисленные при проектировании, подтверждены проверочными расчетами.

Результат расчета валов дал следующие значения (рис. 2.80):

Размеры ведущего вала: d 11 = 45 мм,d 12 = 50 мм,d 13 = 55 мм,d 14 = 63 мм иd 15 = 71 мм;

Размеры ведомого вала: d 21 = 71 мм,d 22 = 75 мм,d 23 = 80 мм,d 24 = 85 мм иd 25 = 90 мм.

Рис. 2.80. Схема вала редуктора

В принятых индексах диаметров вала первая цифра означает номер вала (1 – ведущий, 2 – ведомый), а вторая – номер участка вала, что отвечает схеме на рис. 2.80 (1 – участок под шкив или колесо, 2 – переходной участок, 3 – диаметр вала под подшипники, 4 – посадочный участок под колесо или шестерню, 5 – диаметр упорного буртика).

Значения диаметров всех участков обоих валов приведены к стандартному ряду Ra40.

Этих данных достаточно для того, чтобы начать построение. В процессе выполнения чертежа отдельные геометрические и компоновочные характеристики будут уточняться, а затем воплощаться на чертеже.

Похожие статьи