Файл: В.П. Котурга Эскизная компоновка.pdf

1

Условные обозначения

A – расстояние между серединой зубчатого венца и точкой приложения реакции опоры подшипника, измеренное по оси вала;

à – расчетный зазор между вращающимися и неподвижными деталями в редукторе;

a /, a // – конструктивно определяемые зазоры между деталями в редукторе;

àW – межосевое расстояние;

B , Bi – ширина подшипника качения (на i-м валу);

b – ширина внутреннего кольца роликового конического однорядного подшипника качения;

bê – ширина канавки;

bî – расстояниемеждудномкорпусаиповерхностьюколес(червяка);

ñ– ширина наружного кольца роликового конического однорядного подшипника качения;

ñ/ – расстояние между торцовыми поверхностями зубчатых колес двухступенчатого редуктора, выполненного по развернутой схеме;

ñä – толщина диска зубчатого или червячного колеса;

D , Di – наружный диаметр подшипника качения (на i-м валу);

D4 , D4i – диаметр упорного заплечика наружного кольца подшипника качения (на i-м валу);

Dïë – диаметр платика;

Dóïë – наружный диаметр уплотнения;

Dô – диаметр фланца привертной крышки подшипника качения; d – диаметр выходного конца вала;

d1 , d2 – делительные диаметры шестерни (червяка) и зубчатого (червячного) колеса;

d4 , d4i – диаметр упорного заплечика внутреннего кольца подшипника качения (на i-м валу);

da1 , da2 – диаметры окружностей вершин шестерни (червяка) и зубчатого (червячного) колеса;

daM2 – наибольший диаметр червячного колеса;

df1 , df2 – диаметры окружностей впадин шестерни (червяка) и зубчатого (червячного) колеса;

de1 , de2 – внешние окружные диаметры конических шестерни и зубчатого колеса;

2

dw1 , dw2 – начальные диаметры шестерни и зубчатого (червячного) колеса;

dê – диаметрпосадочногоместаподзубчатоеиличервячноеколесо; dï , dïi – диаметр посадочного места под подшипник качения (на

i-м валу);

– диаметр резьбы гайки круглой шлицевой, ГОСТ 11871-88;

– диаметр ступицы зубчатого или червячного колеса;

– диаметр посадочного места под уплотнение;

– высота гайки круглой шлицевой;

– высота шестигранной головки болта; hïë – высота платика;

hóïë – высота уплотнения; hø – толщина шайбы;

ha , hf – высота головки и высота ножки зуба;

l – длинацентрирующейповерхностикрышкиподшипникакачения; lâûõ – длина выходного конца вала;

lçàí – длина заниженного участка крышки подшипника качения; lêîð – ширина фланца корпуса;

lñò – длина ступицы зубчатого или червячного колеса;

r , ri – размер фаски кольца подшипника качения (на i-м валу); r1 – размер меньшей фаски кольца подшипника качения;

S – толщина шайбы стопорной многолапчатой;

Sâ – ширинакольцевоговыступазакладнойкрышкиподшипникакачения; Sîá – ширина обода зубчатого или червячного колеса;

T – ширинароликовогоконическогооднорядногоподшипникакачения; t – глубинарасположенияподшипникакачениявкорпусередуктора; tñ – высота упорного заплечика стакана;

d– толщина стенки крышки подшипника качения;

d1 – толщина фланца привертной крышки подшипника качения; d2 – высота упорного заплечика крышки подшипника качения; d1c – толщина фланца стакана;

dêîð – толщина стенки корпуса редуктора; dïð – толщина регулировочной прокладки; dñ – толщина стенки стакана.

3

Введение

Эскизное проектирование является важным этапом создания технических систем.

На этой стадии проектирования принимаются принципиальные конструктивные решения, от которых во многом будет зависеть как техническая, так и экономическая эффективность использования техники. Эта стадия проектирования является наиболее творческой для конструктора.

После эскизного проектирования рассматриваются и утверждаются его результаты, после чего он становится основой для разработки технического проекта и создания рабочей документации, служащей для изготовления деталей машины, ее сборки и эксплуатации.

1 Этапы эскизного проектирования

1.1 Техническое предложение

Техническое предложение, являющееся первым этапом компоновки изделия, разрабатывают в соответствии с ГОСТ 2.118-73.

Прежде всего следует тщательно изучить техническое задание: выяснить назначение изделия, принципиальное устройство, назначение основных сборочных единиц и деталей, способы их соединения. Кроме того, следует ознакомиться по имеющимся научно-техническим материалам с конструкциями, аналогичными разрабатываемой.

Цели, преследуемые первым этапом:

-выявление относительного расположения деталей изделия и заполнения корпуса деталями;

-оценка соотношения размеров деталей (проверка правильности выполнения предыдущих расчетов);

-выявление габаритов изделия; -получение необходимых данных для последующих расчетов ва-

лов, их опор и т.д.

Основные расчеты должны содержать:

-кинематический и кинетостатический расчеты; -проектировочные расчеты на прочность, жесткость, износостой-

кость и по другим критериям работоспособности.

4

Кроме того, при расчетах производят предварительный выбор из каталогов типоразмеров стандартных изделий, например подшипников качения и скольжения, муфт и т.п., в зависимости от действующей нагрузки и ориентировочно определенных размеров валов, деталей передач и других деталей машин. Эти расчеты следует сопровождать необходимыми расчетными схемами, эскизами. Обязательно давать ссылки на соответствующую литературу. В дальнейшем данные расчеты можно использовать при составлении пояснительной записки.

Чертежи изделия на стадии разработки технического предложения следует выполнять, как правило, на миллиметровой бумаге в масштабе 1:1 (другие масштабы применять при значительных габаритах и сложности конструкции) на бумаге соответствующего размерам изображения формата.

При проработке технического предложения следует изображать главным образом разрезы по осям валов. Например, для цилиндрических и конических редукторов, оси валов которых располагаются в одной плоскости, достаточно изобразить один вид. Для некоторых кони- ческо-цилиндрических (при расположении осей валов в нескольких плоскостях) и червячных редукторов прорабатывать два и более видов. В качестве главного вида для червячных редукторов в большинстве случаев брать разрез по валу червяка.

Для проработки вариантов необходимы исходные данные:

-геометрические размеры венцов зубчатых и червячных колес и червяка, полученные в процессе прочностного расчета передач;

-диаметры валов, взятые из ориентировочных расчетов.

При разработке технического предложения необходимо учитывать следующие основные требования:

-компактность расположения (наиболее полное заполнение корпуса деталями);

-удобство монтажа и демонтажа.

На этой стадии следует принять принципиальное решение о конструкции корпусных деталей, деталей передач и подшипников.

При разработке первого этапа компоновки нужно показывать:

-у деталей зубчатых и червячных передач - начальные цилиндры (начальные конусы для конических передач);

-у валов и подшипников – внешние контуры;

-у корпусных деталей (после назначения радиальных и осевых зазоровмеждуподвижнымиинеподвижнымидеталями) - внутреннийконтур.

5

Во избежание контакта между вращающимися деталями передач и внутренними корпусными поверхностями между ними оставляют зазор à, который определяют

где L – наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передач, мм, см. рис. 1.1 - 1.4.

Определенное по формуле (1.1) расстояние округляется в большую сторону до целого значения.

Для формирования масляной ванны редуктора необходимо выдержать расстояние bî между дном корпуса и поверхностью колес или червяка. Для всех типов редукторов на данном этапе проектирования принимают:

Расстояние между торцевыми поверхностями колес двухступенчатогоредуктора, выполненного поразвернутойсхеме, рис.1.1, определяют:

В двухступенчатых соосных редукторах, рис. 1.2, между торцевыми поверхностями шестерни быстроходной ступени и колеса тихоходной ступени расположены два подшипника. Формирование промежуточной опоры и определение расстояния l3 показано на рис. 3.5 - 3.8. Расстояния à и b0 в коническом, рис. 1.3, и червячном, рис. 1.4, редукторах определяются по соотношениям, представленным выше.

На рис. 1.1 - 1.4 показаны первые этапы эскизных компоновок редукторов.

10

1.2 Эскизный проект

Эскизный проект является вторым этапом компоновки изделия. Он должен выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 2.119-73 и содержать необходимые расчеты и чертежи.

На этой стадии следует выполнить расчеты подшипников качения по соответствующим критериям работоспособности, расчеты валов по критериям прочности и жесткости, а также выбор и расчет соединений валов с посаженными на них деталями. Требования к расчетам такие же, как и при разработке технического предложения.

Чертеж изделия, представляющий собой дальнейшую разработку первого этапа компоновки, должен включать две-три проекции, а также дополнительные виды, разрезы и сечения.

При его выполнении необходимо решить ряд конструкторских задач:

а) выбор и проработку конструкции основных деталей с учетом максимального обеспечения их технологичности;

б) выбор сопряжения деталей, способов фиксации деталей на валах, а последних - в опорах;

в) предусмотреть возможность сборки и разборки, а также регулировки зацепления и подшипников;

г) выбор системы смазки передач и подшипников, а также вида уплотняющих устройств.

Особенности выполнения второго этапа компоновки следую-

щие:

-вычерчивают во всех подробностях у симметричных деталей только одну их сторону от оси симметрии (у зубчатых колес ту сторону, где они зацепляются), а на другой стороне показывают лишь наружный контур детали;

-изображают подшипники качения с указанием типа и конструктивных особенностей лишь по одну сторону от оси вала в обеих опорах,

апо другую сторону от оси на изображении проводят диагонали сплошными тонкими линиями;

-при больших площадях сечений деталей наносят штриховку лишь у контура сечения узкой полосой постоянной ширины.

Для облегчения последующих работ по составлению спецификаций следует приводить на чертежах эскизного проекта на выносных линиях сведения об использовании стандартных изделий. Эскизный

11

проект должен быть рассмотрен и утвержден, после чего он становится основой для разработки технического проекта.

2 Эскизные компоновки передач

Рассмотрим этапы выполнения эскизных компоновок цилиндрических, червячных и конических передач.

2.1 Эскизная компоновка цилиндрической зубчатой передачи

1)отложить межосевое расстояние aW, провести осевые линии цилиндрических шестерни и колеса, рис. 2.1;

2)от оси вращения цилиндрической шестерни отложить началь-

ный диаметр шестерни dW1 , диаметр окружности вершин шестерни da1 , диаметр окружности впадин шестерни df1 ;

3) от оси вращения цилиндрического колеса отложить начальный диметр колеса dW2 , диаметр окружности вершин колеса da2 , диаметр окружности впадин колеса df2 ;

4)от оси вращения колеса отложить диаметр посадочного места под колесо dÊ , диаметр ступицы зубчатого колеса dñò ;

5)ограничить длину ступицы зубчатого колеса в осевом направ-

лении размером lñò ;

6)ограничить ширину зубчатого венца цилиндрического колеса в осевом направлении размером b2 ;

7)от диаметра впадин зубьев колеса отложить отрезок, равный

расчетной ширине обода зубчатого венца колеса Sîá ;

8) соединить зубчатый венец колеса и его ступицу диском толщиной Ñä;

9)ограничить ширину шестерни в осевом направлении размером

b1 , расположив шестерню симметрично относительно зубчатого венца колеса;

10)отложить от торца ступицы колеса зазор à между торцовыми поверхностями зубчатых колес и стенками редуктора.

2.2 Эскизная компоновка сечений червячной передачи

1) провести оси симметрии фронтального (рис. 2.2) и профильного (рис. 2.3) сечений червячной передачи;