Компоновка червячно-цилиндрического редуктора

 

Схема 06

 

Так же как и в предыдущих примерах, компоновку редуктора проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения червяка, червячного и зубчатых колес относительно опор и последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

В отличие от предыдущих примеров компоновки редукторов компоновочный чертеж червячно-цилиндрического редуктора выполняют в двух проекциях при снятой крышке редуктора, желательно в масштабе 1:1 (рис. 4.8)

 

4.4.1 Компоновка червячно-цилиндрического редуктора обычно начинается с подбора подшипников червяка (первая проекция) и оформления соответствующих подшипниковых узлов. Предварительно эти подшипники выбирают средней серии с внутренним диаметром, примерно равным диаметру впадин червяка. Расстояние между опорами первоначально принимается [1, с.27]

= (0,8…1,0)d₂,

где d₂ – диаметр делительной окружности червячного колеса.

При установке подшипников червяка на радиально-упорных подшипниках враспор [1, с.30, рис. 4.24, а] для определения расстояния между их ближними торцами можно также пользоваться данными таблицы 4.1 [1, с. 29, табл. 4.7]

 

Таблица 4.1

Внутренний диаметр d подшипников, мм	Расстояние L, мм
Шариковые радиально-упорные подшипники	Роликовые конические подшипники
Свыше 10 до 30 30 50 50 80 80 120 120 180 180 260	8d 6d 4d 3d 3d 3d	12d 8d 7d 6d 6d 4d

 

В процессе проектирования после уточнения размеров подшипников расстояние между опорами червяка желательно предельно уменьшить. Это увеличивает жесткость червяка и, тем самым, улучшает условия работы зацепления.

Если расстояние между торцами подшипников L, принятое конструктивно, превышает рекомендуемое по таблице 4.1, то в одной из опор ставят два радиально-упорных подшипника. В червячно-цилиндрических редукторах для удобства обработки корпуса, сборки и регулировки подшипников рекомендуют сдвоенный радиально-упорный подшипник, который устанавливают обычно в ближайшей к входному концу вала опоре. Для уменьшения потерь на трение в опорах червяка предпочтение следует отдавать подшипникам с большим углом контакта. (α > 20°).

С целью унификации и упрощения технологии изготовления корпуса редуктора подшипники червяка выбирают одного типоразмера при схеме компоновки [3, с. 250, рис. 14.11, а] или с одним диаметральным габаритным размером при компоновке по схеме [3, с. 250, рис. 14.11, б]. В зависимости от выбранного типа подшипника d_n1 производят дальнейшее конструирование вала червяка:

d₂ = d_n1 + 2h,

где h – высота заплечиков, определяемая выбранным подшипником.

Диаметр d₁ увязывают с существующими уплотнительными устройствами (допускается принимать d₁ = d_в1 или d₁ = d_n1 )

В процессе компоновки возможно изменение первоначально принятого значения L, которое определяется минимально допустимым зазором q между корпусом и колесом, и толщиной края бобышки C₁ [3, с. 250, рис. 14.11]

Зазор

q = (0,03 … 0,04) * a_w + (2…4)мм при a_w > 100 мм

и q = (6…8)мм при a_w ≤ 100 мм;

толщина края бобышки

С₁ = 5…8 мм

Затем находят следующие размеры вала из соотношений

l₂ ≈ (3… 3,5) d_в1

l₃ ≈ (0,4 … 0,7) d₁

 

4.4.2. Червячное колесо обычно устанавливают на двух радиально-упорных подшипниках (вторая проекция), поставленных враспор. Расстояние между опорами определяется положением боковых стенок: подшипник утапливают на 8…12 мм вглубь распорки. Проводят две параллельные линии на расстоянии a_wT (межосевое расстояние тихоходной ступени редуктора). Проведённые линии – осевые линии промежуточного и тихоходного валов редуктора.

Вычерчивают упрощенно червячное колесо, шестерню и колесо тихоходной ступени редуктора в виде прямоугольников; шестерня может быть выполнена за одно целое с валом или насадной. Длина ступицы колеса может быть равна ширине венца (l_ст ≥ l₂ ). Соотношения между основными размерами литого чугунного корпуса редуктора с нижним расположением червяка приведены на [1, с. 35, рис. 4.29 и в табл. 4.3]

 

4.4.3. Очерчивают внутреннюю стенку редуктора. Расстояние от внутренней стенки редуктора до тора вращающейся детали (шестерни).

l₁ = (1,0…1,2) б₁

где б – толщина стенки корпуса.

Расстояние от торца подшипника качения до внутренней стенки корпуса редуктора в зависимости от конструкции мазеудерживающего кольца; l = 0, если по условиям смазки мазеудерживающее кольцо не предусматривается.

Наименьший зазор между внутренней стенкой крышки редуктора и колесом (зубчатым, червячным)

b = 1, 2 б.

Расстояние между вращающимися колесами сложных ступеней.

l₂ ≈ (0,5…1,0) б

Расстояние между зубчатым или червячным колесом и валом.

l₃ ≈ (1,5…2,0) б

Условие l₂ ≥ (0,5…1,0)δ свидетельствует о нерациональном выборе некоторых параметров, либо материала зубчатых или червячного колеса. Требуется корректировка расчёта передачи.

Расстояние от окружности выступов наибольшего зубчатого колеса до внутренней поверхности днища.

b₀ ≈ (5…10) m,

где m – модуль передачи. В червячно–цилиндрическом редукторе размер b₀ согласовывают с Н₁ [1, с. 9, табл. 4.2] и окончательно принимают тот размер, который обеспечивает большую высоту от оси червяка до внутренней поверхности днища редуктора

Н₁ ≈ (2,0…2,5) d,

где d – внутренний диаметр подшипника вала червяка.

Расстояние между широкими торцами радиально-упорных подшипников вала червяка

К₁ ≈ 0…5 мм

Расстояние от оси червяка до ближайшей стенки червячно-цилиндрического редуктора С₁. Определяется наибольшим диаметром отверстия под опору червяка (либо диаметром стакана) и размером К₃.

Расстояние между корпусом внутренней опоры червяка и торцом колеса второй (тихоходной) ступени определяется шириной корпуса опоры червяка, находящейся внутри корпуса редуктора.

К₂ ≥ (0,8…1,0) б.

Расстояние от боковой стенки редуктора до отверстия под опору червяка со стороны выходного конца вала, обеспечивающего свободный выход резца при расточке.

К₃ ≥ 5…10 мм.