Корпуса редукторов. 
Детали машин. 
Курсовое проектирование

Перед разработкой конструкции корпуса следует внимательно ознакомиться с материалом, изложенным в разд. 4.4, 6 и 7.

.5.1. Литые корпуса редукторов

Корпуса цилиндрических редукторов

8.5.1.1.1. Определение базовых размеров

Корпуса цилиндрических редукторов конструируют двух исполнений:

• • неразъемные (при небольших межосевых расстояниях) с двумя окнами на боковых стенках, через которые при сборке вводят в корпус валы с сопряженными с ними шестерней, колесом и другими деталями (пример использования подобной конструкции рассмотрен ниже, на примере червячного редуктора — рис. 8.19);
• • разъемные (плоскость разъема располагают по оси вала червячного колеса). Разъемный корпус одноступенчатого цилиндрического редуктора представлен

на рис. 8.1.

Плоскость разъема проходит через оси валов. Ее для удобства обработки располагают параллельно плоскости основания корпуса.

Верхнюю поверхность крышки корпуса, служащую технологической базой для обработки плоскости разъема, также выполняют горизонтальной.

Разработку конструкции начинают с прорисовки контуров нижней (основания корпуса) и верхней (крышки корпуса) частей.

Конструктивное оформление внутреннего контура редуктора (рис. 8.8) производится в следующем порядке.

Из центров колес проводят тонкими линиями дуги окружностей радиусами.

где (1_а{ — внешние диаметры зубчатых колеса и шестерни; а — зазор между колесом и корпусом.

Зазор, а должен быть таким, чтобы вращающиеся детали не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса. Его величину определяют по формуле:

где ь — наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передач, мм (рис. 8.8).

Вычисленное значение, а округляют в большую сторону до целого числа. Толщина стенки крышки корпуса 61 определяют по формуле:

где 5 — толщина стенки основания корпуса, определяемая по формуле (8.2).

Затем оформляют крышку вертикальными стенками. Для уменьшения массы крышки боковые стенки выполняют наклонными (рис. 8.8).

Для соединения корпуса и крышки по всему контуру плоскости разъема редуктора выполняют специальные фланцы (рис. 8.8).

Рис. 8.8.

Фланцы объединены с приливами (бобышками) для подшипников. Размеры конструктивных элементов:

8.5.1.1.2. Конструктивное оформление приливов для подшипниковых гнезд

Приливы, в которых располагаются подшипники, конструктивно оформляют по рис. 8.9.

Диаметр прилива принимают:

• для закладной крышки (рис. 8.9, в, г, д, ?*):

• для приворачиваемой крышки (рис. 8.9, а, б):

где — диаметр фланца приворачиваемой крышки подшипника (табл. 11.290, П.291).

Диаметры, числа винтов для крепления и их расположение для приворачиваемых крышек подшипников принимают по табл. П. 290, П. 291.

Конструирование крышек подшипников изложено в разд. 4.5.2.

Длина подшипниковых гнезд (рис. 8.9) определяется конструктивно:

• • шириной подшипника (1);
• • высотой крышки (2);
• • толщиной кольца (3);
• • осевыми размерами маслоотражательного кольца (4).

Так как осевые размеры деталей и конструкции опор различны, то и отверстия в приливах выполняют разной длины (например, на рис. 8.9, в, г, д, е).

Длина подшипниковых гнезд должна быть согласована также с шириной фланца, необходимой для размещения головки винта или гайки. Жесткость приливов при необходимости можно повысить ребрами (рис. 8.1, 8.3, 8.8).

Для удобства обработки наружные торцы приливов всех подшипниковых гнезд, расположенных на одной стенке корпуса, должны лежать в одной плоскости (рис. 8.1, рис. 8.8).

Рис. 8.9.

8.5.1.1.3. Крепление крышки подшипника к корпусу

Для соединения приворачиваемой крышки с корпусом используют болты с наружной шестигранной головкой (при использовании крышек исполнения 2 — рис. 4.58, 4.59) или винты с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником (при использовании крышек исполнения 1 рис. 4.58, 4.59). Болт (винт) заворачивают в резьбовое отверстие корпуса. Конструкции приворачиваемых крышек и способы их установки изложены в разд. 4.5.2.1.

Диаметры с! винтов и их количество принимают в зависимости от параметров выбранной крышки (рис. 4.58, 4.59). Винты и болты должны быть класса прочности не менее 6.6. Проектирование резьбовых соединений изложено в разд. 7.

Конструкции закладных крышек и способы их установки изложены в разд. 4.5.2.2.

Рис. 8.10.

Рис. 8.11.

Рис. 8.12.

8.5.1.1.4. Крепление крышки к корпусу

Типовые конструкции соединений крышки корпуса с его основанием представлены на рис. 8.10−8.12.

Для соединения крышки корпуса с его основанием используют болты по классу прочности не менее 6.6. Диаметр болта принимается в зависимости от диаметра болтов (винтов) с!, крепящих крышку. Их рекомендуется назначать по диаметру следующими после диаметра болтов (винтов), крепящих крышку </, из стандартного ряда болтов (винтов) (табл. П. 115, П. 118).

Ширину фланца, А (рис. 8.10−8.12) выбирают из условия свободного размещения головки винта (или гайки) и возможности поворота ее гаечным ключом на угол не менее 60°. Рекомендуется принимать:

где с1 — диаметр крепежного болта. Размер В определяется, как.

Размеры опорных поверхностей крепежных деталей следует принимать по табл. П. 128.

Диаметр отверстия под болты (винты) в крышке корпуса (рис. 8.10−8.12) и в основании корпуса (рис. 8.10−8.12) должен обеспечивать зазор в пределах (0,5−1,0) мм, и его значение следует округлить до стандартного значения (табл. П.50).

При проектировании отверстий под болты (винты) крепления крышки к корпусу руководствуются следующими рекомендациями:

• • отверстия располагают преимущественно по продольным сторонам;
• • в районе бобышек стараются максимально приблизить их к отверстию под подшипник (для увеличения жесткости соединения). Болт, расположенный между отверстиями под подшипники, размещают посередине между этими отверстиями (рис. 8.13);

Рис. 8.13.

• • минимальное расстояние между стенками близко расположенных отверстий должно составлять не менее (3−5) мм;
• • на боковых сторонах помимо болтов в районе подшипниковых гнезд (рис. 8.13) устанавливают дополнительно болты на фланцах меньшей толщины (рис. 8.10−8.12), примерно на одинаковом расстоянии один от другого — с шагом, равным (10−12) с1.

Высоту I прилива в крышке под стягивающий болт (рис. 8.13) определяют 1рафически, исходя из условия размещения головки болта на плоской опорной поверхности; для всего редуктора эту высоту принимают одинаковой, равной максимальному значению.

Опорные поверхности на крышке обрабатывают в зависимости от формы головки винта (табл. П.128).

8.5.1.1.5. Фиксирование крышки корпуса относительно основания корпуса

Подшипниковые гнезда в корпусе должны иметь правильную цилиндрическую форму (допускаемое отклонение составляет доли допуска 7-го квалитета). Конструкции подшипниковых узлов рассмотрены в разд. 4.4.3.

При сборке редуктора во время затяжки болтов, соединяющих корпус с крышкой, возможно некоторое смещение крышки относительно корпуса, что вызывает деформацию наружных колец подшипников, имеющих малую жесткость. Кроме того, торцы приливов у подшипниковых гнезд на крышке редуктора и корпуса могут не совпасть, что повлечет перекос крышек подшипников и наружных колец самих подшипников. Следовательно, при сборке редуктора нужно точно фиксировать положение крышки относительно корпуса. Точность фиксирования достигается установкой двух штифтов (рис. 8.14), которые располагают на возможно большем расстоянии лпуг от лпта.

Рис. 8.14.

Кроме выполнения фиксирующих функций при монтаже редуктора, штифты предохраняют крышку и корпус от сдвигов при растачивании отверстий.

Обычно применяют два конических штифта (рис. 8.14, а, б). Если по какимлибо причинам нельзя применить конические штифты, то используют цилиндрические штифты (рис. 8.14, в. г). Недостатком цилиндрических штифтов является ослабление посадки при повторных сборках.

При установке штифтов в глухие отверстия или без доступа для их выколачивания применяют штифты с наружной (рис. 8.15, а) или внутренней (рис. 8.15, 6) резьбой для их удаления при демонтаже.

Диаметр штифтов определяется по рекомендации:

где </<sub>кб — диаметр крепежного винта, соединяющего крышку и основание корпуса.

После определения величины диаметра штифта по формуле (8.21), се округляют в большую сторону по данным табл. П. 142, в которой приведены параметры цилиндрических и конических штифтов.

Поверхности сопряжения корпуса с крышкой для плотного их прилегания шабрят или шлифуют. При сборке редуктора эти поверхности для лучшего уплотнения смазывают герметиком или краской, так как прокладки в плоскости разъема устанавливать нельзя из-за возможного нарушения посадки подшипников в корпусе.

Рис. 8.15.

8.5.1.1.6. Конструктивное оформление опорной части корпуса

Один из рекомендуемых вариантов выполнения опорной поверхности корпуса в виде двух длинных, параллельно расположенных фланцев, представлен на рис. 8.16.

Такое расположение снижает расход металла и уменьшает время обработки опорной поверхности корпуса, снижает нагрузки на резьбовые детали. Конструкции мест крепления корпуса к плите или раме показаны на рис. 8.16.

Рис. 8.16.

Диаметр крепежного болта принимается в зависимости от диаметра болтов (винтов), крепящих крышку корпуса к его основанию. Их рекомендуется назначать по диаметру следующими после диаметра болтов (винтов), крепящих крышку корпуса, из стандартного ряда болтов (винтов) (табл. П. 115, П. 118).

Опорные поверхности под крепящие болты (винты) обрабатывают в зависимости от формы головки винта (табл. П.128).

Число кренящих болтов (винтов) винтов п для крепления корпуса к плите (раме), в большинстве своем, принимают равным 4.

Когда это возможно, редуктор крепят к раме снизу (рис. 8.17).

Рис. 8.17.

Наиболее часто в редукторах используется картерная смазка, при которой корпус редуктора является резервуаром для масла. Масло заливают через верхний люк.

При работе передачи масло постепенно загрязняется продуктами износа, с течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора, периодически следует менять. Для слива масла в корпусе редуктора предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой. Конструкция типовой пробки и ее установки изложены в разд. 6.5.1 (рис. 6.18).

Дно корпуса желательно делать с уклоном (1,0−1,5)° в сторону сливного отверстия. Кроме того, у самого отверстия нужно делать местное углубление (рис. 6.18). При таком исполнении масло почти без остатка может быть слито из корпуса, однако частично оно будет стекать по стенке корпуса и попадать на плиту или фундамент. Поэтому лучше сливное отверстие располагать в дне корпуса (если это удобно при эксплуатации привода).

Перед сверлением сливного отверстия прилив в корпусе фрезеруют, поэтому он должен выступать над необрабатываемой поверхностью на высоту.

где 6 — толщина стенки корпуса (рис. 8.15,8.16).

8.5.1.1.7. Оформление прочих конструктивных элементов корпусных деталей

Поверхность под головкой болта или гайки должна быть перпендикулярна оси отверстия, для чего ее обработку производят в соответствии с таблицей П. 128.

Рис. 8.18.

Для подъема и транспортировки крышки корпуса и собранного редуктора применяют рым-болты (рис. 8.8) (табл. П.121-П.122) или проушины, отливая их заодно с крышкой (рис. 8.18). Проушина выполнена в виде ребра с отверстием. Для подъема и транспортировки основания корпуса предусматривают крючья (рис. 8.18), которые отливают заодно с корпусом.

Конструктивные размеры, представленные на рис. 8.18 определяются по формулам:

где 6 — толщина стенки корпуса (рис. 8.16−8.18).

В редукторах других типов выбор толщины стенок, зазоров, радиусов закруглений и другие общие принципы конструирования корпусов не отличаются от вышеописанных. Поэтому далее приведены рекомендации по конструированию лишь специфических элементов корпусов этих типов редукторов.