Цилиндрический редуктор — виды, схемы, ГОСТ, проектирование

Создание двигателей внутреннего сгорания привело к резкому возрастанию количества и многообразия, разработанных инженерами механизмов, обеспечивающих преобразование крутящего момента, соответствующего некоторой скорости вращения, в крутящий момент с другой скоростью. В результате было создано такое устройство, как редуктор, и в том числе одна из его разновидностей — цилиндрический редуктор, который сегодня является очень популярным механизмом в машиностроении. При этом редуктор, позволяющий ступенчато изменять передаточное число получил название коробки передач.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на вновь проектируемые цилиндрические одно- и многоступенчатые редукторы общемашиностроительного применения.



Для цилиндрических редукторов специального назначения и специальной конструкции стандарт является рекомендуемым.



Настоящий стандарт устанавливает номинальные значения:



— межосевых расстояний ;



— допускаемых крутящих моментов ;



— передаточных чисел ;



— допускаемых радиальных консольных нагрузок на входных и выходных концах валов , ;



— высот осей.



Требования настоящего стандарта являются обязательными, за исключением приложения А.

Назначение и устройство цилиндрического редуктора

Применение этого механического агрегата в автомобилях позволяет передавать мощность с вала двигателя другим вращающимся элементам с очень высоким КПД, достигающим в зависимости от конструкции 95—98 %.

При его работе используется механическая система, называемая цилиндрической передачей из-за того, что с ее помощью вращение может передаваться от одного вала к другому, только если эти валы соосны или параллельны друг другу.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:



ГОСТ 1643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски



ГОСТ 2185-66 Передачи зубчатые цилиндрические. Основные параметры



ГОСТ 6636-69 Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры



ГОСТ 8032-84 Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел



ГОСТ 9563-60 Основные нормы взаимозаменяемости. Колеса зубчатые. Модули



ГОСТ 14186-69 Колеса зубчатые цилиндрические передач типа Новикова. Модули



ГОСТ 16162-93* Редукторы зубчатые. Общие технические условия

________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 50891-96.



ГОСТ 16530-83 Передачи зубчатые. Общие термины, определения и обозначения



ГОСТ 16531-83 Передачи зубчатые цилиндрические. Термины, определения и обозначения



ГОСТ 24266-94 Концы валов редукторов и мотор-редукторов. Основные размеры, допускаемые крутящие моменты



ГОСТ 24386-91 Механизмы ведущие и ведомые. Высоты осей

Цилиндрические двухступенчатые редукторы

Цилиндрические двухступенчатые редукторы могут иметь развернутую (рис. 9…16) и соосную схему (рис. 17…21). При развернутой схеме оси всех валов редуктора могут быть расположены в одной плоскости, параллельной основанию корпуса редуктора (рис. 9); в наклонной плоскости (рис. 10), в плоскости параллельной основанию корпуса редуктора (рис. 11), в плоскости, перпендикулярной основанию редуктора (рис. 13 быстроходный вал внизу, рис. 14 — быстроходный вал наверху). Кроме того, при развернутой схеме валы могут быть расположены перпендикулярно к основанию редуктора (рис. 16 — выходные концы валов направлены в одну сторону).

При соосной схеме оси валов могут быть расположены в плоскости, параллельной основанию корпуса редуктора (рис. 17), и в плоскости, перпендикулярной основанию корпуса редуктора (рис. 18 промежуточный вал внизу, рис. 19 — промежуточный вал наверху). На рис. 20 показана соосная двухпоточная схема (оси валов расположены в плоскости, параллельной основанию корпуса редуктора), на рис. 21 — соосная трехпоточная схема (промежуточные валы расположены равномерно по окружности).

Цилиндрические одноступенчатые редукторы

Оси валов таких редукторов могут быть расположены в плоскости, параллельной основанию корпуса редуктора (рис. 1); в наклонной плоскости (рис. 2); в плоскости, перпендикулярной к основанию корпуса редуктора: быстроходный вал находится или под тихоходным (рис. 3), или над тихоходным (рис. 4). Кроме того, оси валов могут быть перпендикулярны к основанию корпуса редуктора (рис. 5).

У редуктора могут быть два быстроходных вала и один тихоходный: рис. 6 оси всех валов расположены в одной плоскости, параллельной основанию корпуса; рис. 7 — оси быстроходных валов расположены выше оси тихоходного вала.

Если редуктор имеет один быстроходный вал, два тихоходных и промежуточное зубчатое колесо (рис. 8), то тихоходные валы вращаются в разные стороны.

3 Определения и обозначения

В настоящем стандарте применяют термины и обозначения по ГОСТ 16530, ГОСТ 16531.

Цилиндрические трехступенчатые редукторы

Цилиндрические трехступенчатые редукторы с развернутой схемой показаны на рис. 22…26. У таких редукторов оси валов могут быть расположены в плоскости, параллельной основанию корпуса редуктора (рис. 22 — колеса размещены в шахматном порядке, рис. 24 — колеса размешены последовательно вдоль осей, рис. 25 колеса промежуточной ступени раздвоены). Коме того, оси валов могут быть расположены в наклонной плоскости (рис. 23) и в плоскости, перпендикулярной к основанию корпуса редуктора (рис. 26 -быстроходный вал наверху).

Корпуса редукторов

Цилиндрический редуктор при его серийном производстве снабжается, как правило, литым корпусом стандартизованного размера с использованием литейного чугуна или литейных сталей. Спецификация на эти материалы приведена в соответствующих регламентирующих отраслевых документах и ГОСТ. В тех случаях, когда требуется получить конструкцию небольшого веса, применяют корпуса из легких сплавов.

При штучном производстве чаще всего используют корпуса сварные, что позволяет реализовывать конструктивные решения, расчет и проектирование которых проводились по индивидуальному заказу.

На корпусах редукторов, как правило, имеются места для крепления в виде «ушей» и/или «лап», с помощью которых их можно передвигать и крепить по месту установки, используя сборочный чертеж на автомобиль. На выходной части валов устанавливают уплотнения для того, чтобы исключить вытекание масла. С внешней стороны корпуса редукторов могут иметь дополнительные конструкционные элементы, препятствующие увеличению внутреннего давления редуктора, которое может возникать при его нагреве в процессе работы.

Конические одноступенчатые редукторы

Оси валов этих редукторов могут быть расположены в плоскости, параллельной основанию корпуса редуктора (рис. 27); быстроходный вал может быть расположен параллельно, а тихоходный перпендикулярно к основанию корпуса редуктора (рис. 28); быстроходный вал — перпендикулярно. а тихоходный — параллельно к основанию корпуса редуктора (рис. 29). Угол между осями валов может быть меньше 90= (рис. 30).

ПРИЛОЖЕНИЕ А (рекомендуемое). Рекомендации по выбору параметров передач и их соотношению для ступеней редукторов

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(рекомендуемое)

А.1 В многоступенчатых редукторах соотношение межосевых расстояний для соседних ступеней рекомендуется принимать:



— от 1,25 до 1,60 — для редукторов с развернутой схемой;



— от 1,00 до 1,25 — для редукторов со свернутой схемой, в т.ч. соосных.

А.2 Модули передач принимаются в следующих диапазонах:



— от 0,020, до 0,025 с округлением до ближайшего значения по ГОСТ 9563 — для эвольвентных передач;



— от 0,020 до 0,032 с округлением до ближайшего значения по ГОСТ 14186 — для передач Новикова.



Меньшие значения рекомендуются для передаточных чисел ступени свыше 5,00.

А.3 Ширину зубчатых колес рекомендуется принимать в следующих диапазонах значений:



— от 0,35 до 0,45 — для передач с твердостью рабочих поверхностей зубьев не более 320 НВ, а также для передач со степенью точности не грубее 7 по ГОСТ 1643 при любой твердости;



— от 0,25 до 0,32 — для передач с твердостью рабочих поверхностей зубьев свыше 40 НRСэ и степенью точности 8-10 по ГОСТ 1643.



Значение ширины рекомендуется округлять до размеров из ряда 40 по ГОСТ 6636.



Для передач с разной шириной зубчатых колес рекомендации относятся к более узкому из них.

А.4 Угол наклона зубьев принимают с учетом выбранных значений модуля и рабочей ширины зубчатых колес , при условии обеспечения осевого перекрытия

. (А.1)

А.5 Суммарное число зубьев в передаче рекомендуется принимать равным

, (А.2)

где коэффициент принимает значение от 1,96 до 2,01.



Числа зубьев зубчатых колес определяют исходя из принятого передаточного числа ступени. Из возможных вариантов предпочтителен тот, в котором большее число зубьев шестерни.







Текст документа сверен по:

официальное издание

М.: ИПК Издательство стандартов, 2000

Коническо-цилиндрические двухступенчатые редукторы

Быстроходная ступень у этих редукторов — с коническими колесами, тихоходная ступень — с цилиндрическими колесами. В схеме на рис. 31 оси всех валов расположены в одной плоскости, параллельной основанию корпуса. редуктора. В схеме на рис. 32 ось быстроходного вала направлена перпендикулярно к основанию корпуса редуктора.

Компоновка цилиндрического редуктора

Ее особенности определяются тремя факторами:

• набором и видом деталей (ими являются валы и шестерни);
• размерами агрегата;
• вариантами исполнения примененных в редукторе цилиндрических передач.

Цилиндрические передачи по типу исполнения могут быть:

• развернутыми;
• раздвоенными;
• соосными.

Развернутая схема применяется, если межосевое расстояние менее 80 см. Редукторы, изготовленные в соответствии с этой схемой, обладают удлиненной формой, что вызывает перерасход металла почти на 20 % в сравнении с редукторами, расчет которых производился по раздвоенной схеме.

Раздвоенную схему используют при расчете как тихоходной, так быстроходной ступеней редукции. Но более рациональным будет ее использование во втором случае реализации, так как в этом случае можно выполнить проектирование промежуточного вала в виде плавающего вала и «вала-шестерни». При этом раздвоенная схема благодаря возможности применения косозубых передач может получить свойства шевронной передачи.

В соосной схеме расчет и проектирование кинематической схемы ведут исходя из предположения соосности обоих валов: и выходного вала, и входного. Такие редукторы обладают габаритами и массой близкими по значению к аналогичным параметрам редукторов, расчет которых и проектирование был произведен по развернутой схемой. Они работают в условиях, когда быстроходная ступень оказывается недонагруженной при перегруженной тихоходной ступни.

И в заключение нужно отметить, что срок службы редуктора зависит:

• от правильности расчетов нагрузки, которые должны проводиться в соответствии с требованиями ГОСТов;
• от своевременности проведения профилактических мероприятий;
• от степени регулярности замены масла.

Грамотное обслуживание редуктора, особенно такого, как редуктор цилиндрический трехступенчатый, продлит время его работоспособности и сократит финансовые расходы на его ремонт, а покупка нового редуктора не станет обязательной мерой поддержания автомобиля в исправном состоянии даже при длительном сроке его эксплуатации.

Коническо-цилиндрические трехступенчатые редукторы

Быстроходная ступень у этих редукторов — с коническими колесами, промежуточная и тихоходная ступени — с цилиндрическими колесами (рис. 37 — оси всех валов расположены в одной плоскости, параллельной основанию корпуса редуктора, рис. 38 — оси промежуточных и тихоходного валов расположены в плоскости, параллельной основанию корпуса редуктора; ось быстроходного вала направлена перпендикулярно к основанию корпуса редуктора.

Червячные одноступенчатые редукторы

Вал червяка расположен под колесом (рис. 33), вал червяка расположен над колесом (рис. 34). Кроме того, ось вала колеса может быть расположена перпендикулярно, а ось вала червяка параллельно основанию корпуса редуктора (рис. 35) или ось вала червяка перпендикулярна, а ось вала колеса — параллельно основанию корпуса редуктора (рис. 36).

Червячные двухступенчатые редукторы

В схеме на рис. 39 оси быстроходного и тихоходного валов параллельны между собой и параллельны основанию корпуса редуктора, вал червяка тихоходной ступени расположен под колесом. В схеме на рис. 40 ось тихоходного вала перпендикулярна, а ось быстроходного вала параллельна основанию корпуса редуктора.

Цилиндрическо-червячные двухступенчатые редукторы

В схеме на рис. 41 быстроходная ступень — с цилиндрическими колесами; тихоходная ступень — с червячной парой; быстроходный и тихоходный валы перекрещиваются под прямым углом и параллельны основанию корпуса редуктора. В схеме на рис. 42 быстроходная ступень с червячной парой, а тихоходная с цилиндрическими колесами; быстроходный и тихоходный валы перекрещиваются под прямым углом и параллельны основанию корпуса редуктора. В схеме на рис. 43 быстроходная ступень с цилиндрическими колесами; тихоходная ступень — с червячной парой; быстроходный и промежуточный валы перпендикулярны к основанию корпуса, тихоходный вал параллелен основанию корпуса.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Сверла по металлу — виды, особенности, к... Ножовка по дереву — типы, назначение, вы... Анкерный болт — виды, размеры, применени... Реле давления для компрессора — схема по...