Детали машин и основы конструирования. Страница 4

Толщина лапы фундаментного болта
Число фундаментных болтов:
при Дц/г < 250 мм    = 4
при Яи^г> 250 мм    Zcp = 6
Толщина уха у основания    s= 2,55
Высота центров цилиндрических редукторов, мм    Я0 = (1...1,12)ят
Радиус сопряжения    r=0,25d2
Длина клина    у~ 4d2 Литейный переход -X = 0,5(5max — 5min) < min; x=0,5(p-b)
Диаметр штифта    dmT = 0,5^2
Толщина фланца    5= 4 = 1,56 Наименьший зазор между наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса:
по диаметру    А = 1,25
по торцам    5
между колесом и дном редуктора    (5...8)5
Размеры фланцев    Даны в табл. 13.5
В зависимости от назначения и конструктивных особенностей редуктора возможны те или иные отклонения размеров элементов корпуса по сравнению с приведенными в табл. 13.2 и 13.12. Экономии металла можно достичь уменьшением сечения элементов корпуса (но не за счет его жесткости) или изменением конструктивных форм корпуса редуктора.
13.4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СМАЗОЧНЫХ СИСТЕМ
Смазывание снижает износ трущихся поверхностей, уменьшает нагрев деталей и потери мощности на трение, способствует очистке от продуктов износа, предохраняет от заедания, зади-ров и коррозии. Смазочную систему необходимо спроектировать так, чтобы
Брызговик
Рис. 13.30. Уровень масла в многоступенчатых редукторах:
а — при v > 1 м/с; б— v < 1 м/с
Рис. 13.32. Варианты установки маслоотражающих колец
Рис. 13.31. Смазочная шестерня из текстолита


Рис. 13.33. Циркуляционное смазывание обеспечивалось смазывание всех трущихся поверхностей. По способу подвода масла к зацеплению различают картерную и циркуляционную смазочные системы. Картерная смазочная система. При картерном смазывании масло заливают в корпус редуктора или коробки передач так, чтобы зубчатые и червячные колеса окунались в масло минимум на высоту зуба, а червяк (расположенный внизу) — на высоту витка, но не выше центра нижнего тела качения подшипника. Если условия нормальной работы подшипников не позволяют погружать червяк в масло, то применяют брызговики, забрасывающие масло на червячное колесо (рис. 13.29); в реверсивных передачах устанавливают брызговики с двух сторон от червяка. Такую систему применяют для смазывания зубчатых передач, если окружная скорость в зацеплении не превышает 12 м/с, а в зацеплении червячных передач — при окружной скорости червяка до 10 м/с. При более высоких скоростях масло сбрасывается с зубьев центробежной силой. При определении нижнего уровня масла необходимо учитывать, что в процессе работы масло разбрызгивается колесами, покрывая поверхность всех деталей, находящихся внутри корпуса, а следовательно, уровень масла понижается. Зубья конических колес погружают в масло на всю длину. В многоступенчатых редукторах при окружной скорости v > 1 м/с достаточно погружать в масло только колесо тихоходной ступени (рис. 13.30, а). При v < 1 м/с в масло должны быть погружены колеса всех ступеней передачи (рис. 13.30, б). Однако часто не удается погружать в смазку зубья всех колес, так как для этого необходим очень высокий уровень масла, что может привести к слишком большому погружению колеса тихоходной ступени и даже подшипников в масло. В этих случаях применяют смазочные шестерни (рис. 13.31) или другие устройства. В косозубых передачах масло выжимается зубьями в одну сторону, а в червячных редукторах червяк, погруженный в масло, гонит масло к подшипнику. В том и другом случае для предотвращения обильного забрасывания масла перед подшипниками устанавливают маслозащитные кольца (рис. 13.32). При смазывании окунанием объем масляной ванны редуктора принимают из расчета -0,5...0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности. Объем масляной ванны можно регулировать расстоянием от колеса до дна редуктора. Циркуляционная смазочная система. Такую систему применяют при окружной скорости v > 8 м/с. Масло из картера или бака подается насосом в места смазывания по трубопроводу через сопла (рис. 13.33, а) или при широких колесах—через коллекторы (рис. 13.33, б). Возможна подача масла от централизованной смазочной системы, обслуживающей несколько механизмов. Контрольные вопросы и задания 1. От чего зависят конструкция и способ изготовления зубчатого колеса. Назовите преимущества одного способа перед другим. 2. Когда изготовляют вал и шестерню отдельно, а когда вместе? В чем состоят преимущества и недостатки одного и другого способов. 3. Как определить форму и размеры элементов зубчатых колес? 4.    Когда необходимо предусмотреть на валу буртик, к которому будет прижиматься колесо? 5.    Перечислите способы соединения венца и центра в червячных колесах? 6. Для чего предназначен корпус и каким требованиям он должен отвечать? Перечислите материалы, используемые для изготовления корпусов. 7. В чем преимущества и недостатки различных типов корпусов? 8. Для чего нужна смазка и как правильно спроектировать систему смазки? 9. Как проводить замену масла и контроль его уровня? 10. Перечислите способы смазывания и основные критерии для выбора системы смазки. 14.1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОМПОНОВКЕ ПРИВОДА Глава 14 КОМПОНОВКА ПРИВОДА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАМ
Машины сельскохозяйственного назначения, как уже было сказано в главе 1, подразделяют на мобильные и стационарные. Привод мобильных машин обеспечивается, как правило, от двигателя внутреннего сгорания. В стационарных машинах чаще всего используют электропривод. Для выполнения многообразных технологических процессов и приведения в действие рабочих органов в машинах применяют преимущественно ременные и цепные передачи, так как ведущий и ведомый валы находятся порой на значительных расстояниях один от другого. Шкивы и звездочки устанавливают, как правило, консоль-но на рабочих валах. Расположение валов обусловлено размещением рабочих органов и конструкцией машины. Опоры валов — корпуса подшипников устанавливают на несущие уголки рамной конструкции машины или используют фланцевое крепление. Так, на рис. 14.1. корпуса подшипников вала режущего барабана дробилки КДУ-2 закреплены на боковой несущей стенке. Общий вид привода стационарной унифицированной вакуумной установки для машинного доения показан на рис. 14.2. Установка имеет обособленную раму, электродвигатель, вакуумный ротационный насос и клиноременную передачу. В классическом представлении привод стационарной машины состоит из электродвигателя, редуктора, соединительной муфты, передачи гибкой связью (ременной или цепной) и сварной рамы. Электродвигатель может соединяться с редуктором непосредственно через муфту или с помощью ременной передачи. Компоновка привода в этих случаях существенно различается. Габариты привода зависят от схемы компоновки агрегатов. Компоновка может быть линейной, Г-образной, Т-образной, П-образной. В зависимости от расположения площадок крепления узлов привода по высоте раму изготовляют плоской или ступенчатой. Вариант компоновки обусловливает конфигурацию, габариты привода и конструкцию рамы. При изготовлении сварных рам используют швеллеры, уголки и двутавры. Для выбора номера профиля следует использовать рекомендации табл. 14.1, 14.2. По диаметру отверстия для болта крепления редуктора к раме назначают номер профиля и уточняют координаты отверстий (рисунки к табл. 14.1, 14.2). Продольная жесткость рамы считается достаточной, если выполняется соотношение высоты и длины продольных балок #//> 1/8... 1/10. При наличии в приводе ременной передачи в случае невыполнения рекомендуемого соотношения следует увеличить номер профиля, так как рама имеет характерно вытянутую форму. Если для установки элементов привода применяют уголки, номер профиля назначают также по диаметру отверстия в корпусе опорного подшипника вала. Расположение отверстий на профиле показано на рисунке к табл. 14.2. Для выполнения компоновки привода необходимо иметь размеры элект- № профиля Размеры полки, мм Размеры стенки, мм Примечания. 1. При использовании заклепок номинальные диаметры отверстий Du отмеченные звездочкой, можно увеличить на 2 мм. 2. Размеры а, а\, A, D и D{ предусматривают применение болтов с шестигранной головкой по ГОСТ 7798—70* и болтов с шестигранной головкой для отверстий из-под развертки по ГОСТ 7817—80*, заклепок стальных с полукруглой головкой для плотнопрочных швов по ГОСТ 10301—80* и заклепок стальных с потайной головкой для прочных и плотнопрочных швов по ГОСТ 10300—80*. 3. Предельные отклонения размеров а, ах, A, D и D\ назначают индивидуально в зависимости от точности стальных конструкций и условий изготовления последних. Однорядное расположение отверстий Двухрядное расположение отверстий цепное шахматное •^наиб Примечания. 1. При установке заклепок в два ряда в цепном порядке для всех уголков (кроме уголков с шириной полки 125 и 140 мм) размеры А, а\, D и D\ допускается принимать такими же, как при шахматном расположении. 2. При стыковании профилей двух уголков размеры А, d\, D и D\ определяют индивидуально в соответствии с требованиями на изготовление стальных конструкций. Рис. 14.1. Фланцевое крепление корпуса подшипника вала барабана КДУ-2: 1 — корпус подшипника; 2 — стенка родвигателя, редуктора и соединительной муфты, а также завершенный расчет передачи гибкой связью. Электродвигатель подбирают из каталога по величине потребляемой мощности при определенной частоте вращения (см. приложения 1, 2, 3). Редуктор проектируют в соответствии с исходными данными или выбирают стандартный. Для выбора стандартного редуктора необходимо знать его тип, передаточное число и вращающий момент на выходном валу. Рис. 14.2. Привод вакуумной установки: 7 —рама; 2 —двигатель; 3 — вакуум-насос; 4 —ремень Муфту выбирают по заданному типу, диаметру соединяемых валов, убедившись при этом, что допустимый вращательный момент муфты выше вращательного момента соединяемых валов. Типы муфт и их характеристики представлены в параграфе 15.2. Чертеж привода выполняют на листе формата А1, как правило, в масштабе 1:2, 1 : 2,5 или 1 : 4 в двух проекциях и оформляют как сборочный чертеж. Примеры выполнения чертежей компоновки привода электродвигатель — муфта—редуктор представлены на рис. 14.3, а на рис. 14.4 электродвигатель соединен с редуктором через ременную передачу. Буквенные обозначения заимствованы из латинского алфавита. Габарит по длине обозначен через L, а все остальные размеры в этом направлении через / (строчное) с индексом. Такой же принцип применен для обозначения размеров соответственно по ширине В и высоте Н. Электродвигатели специального исполнения могут иметь выходы вала на обе стороны. Такие двигатели без необходимости применять не следует. Размеры электродвигателей даны в приложении 2. Размеры многих элементов электродвигателей не указаны, поэтому их можно определить, используя метод пропорций. Выходной конец вала имеет упорный буртик, диаметр которого Рис. 14.3. Привод с редуктором Ц2У. Пример оформления чертежа со спецификацией (спецификацию см. на с. 259, 260) можно принимать на (0,15...0,1) d больше, чем посадочный диаметр. Нижняя плоскость основания электродвигателя находится от оси вращения вала на расстоянии А, значение которого приведено в таблице каталога и также входит в обозначение двигателя. Элементы лап электродвигателя наносят приблизительно, зная их толщину и диаметр отверстия d под болт крепления. Полагая, что запас металла при сверлении отверстия должен быть не менее половины диаметра сверления, то можно принимать расстояние до края лапы от оси отверстия равным 1,5d. Корпус электродвигателя имеет форму цилиндра диаметром D, но следует иметь в виду, что этот размер дан по внешней поверхности ребер. В нижней части корпуса ребер охлаждения нет, поэтому линия корпуса находится выше опорной плоскости лап. Высота электродвигателя определяется размером коробки для токоподвода. 14.2. СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА ЧЕРЕЗ МУФТУ Рассмотрим такое соединение на примере привода с цилиндрическим редуктором типа Ц2У. Перед началом эскизной компоновки привода необходимо определиться с масштабом изображения. Примерный габарит привода по длине L складывается из габаритов электродвигателя и редуктора. Размер Н определяют по наиболее удаленной от основания рамы точке двигателя или редуктора. Положение ее зависит от габарита по высоте двигателя или редуктора, а также от высоты профиля рамы. Чаще всего сварную раму изготовляют из швеллеров, номера которых определяют в зависимости от диаметра отверстия под болт крепления редуктора к раме (см. табл. 14.1). Габарит по ширине В равен сумме размеров половины диаметра корпуса электродвигателя, суммарного межосевого расстояния редуктора и расстояния от оси тихоходного вала до крайней точки корпуса редуктора. Проекции привода располагают в соответствии с классическими правилами: в верхней части листа «фасадный вид»; в нижней части листа «вид сверху». Основная надпись (угловой штамп) может быть расположена как относительно длинной стороны формата, так и относительно короткой, но ее положение должно быть обязательно согласовано с главной проекцией — фасадом привода. Определившись с масштабом изображения и положением проекций на листе, приступают к непосредственному исполнению эскизной компоновки, которая в дальнейшем превратится в сборочный чертеж. Пример исполнения сборочного чертежа аналогичного привода приведен на рис. 14.3. На листе формата А1 наносят рамку и границы основной надписи (углового штампа). Компоновку в тонких линиях начинают с фасадной проекции. Желательно определить предварительные габариты привода по длине и номер продольного швеллера рамы. Наносят ось вращения электродвигателя и быстроходного вала редуктора. На оси откладывают габарит по длине электродвигателя. Вычерчивают конец вала электродвигателя, отложив диаметр вала и длину посадочного участка /}. Отложив расстояние от буртика вала до отверстий крепления двигателя к раме, наносят их координаты. Торцевая плоскость конца быстроходного вала редуктора должна отстоять от вала электродвигателя на расстояние, определяемое конструкцией муфты. Поэтому необходимо нанести контур муфты, соблюдая взаимное положение полумуфт и валов двигателя и редуктора. Зная положение торца быстроходного вала редуктора, вычерчивают контур редуктора, обратив внимание на размеры выходных концов валов и их удаление от отверстий крепления редуктора к раме. При отсутствии размеров отдельных элементов корпуса редуктора их размеры также определяют методом пропорций. Компоновка вида сбоку дает возможность определить примерный габарит привода по длине L и уточнить длину рамы. При наличии в приводе цепной передачи на выходном валу редуктора вычерчивается звездочка. Конструкции звездочек приведены в подразделе 8.4. 14.3. СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И РЕДУКТОРА С ПОМОЩЬЮ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ Для выполнения компоновки привода по этой схеме также необходимо иметь размеры электродвигателя, салазок, редуктора, муфты тихоходного вала редуктора и завершенный расчет ременной передачи. Салазки под электродвигатель служат для его перемещения с целью натяжения ремня. Конструкция салазок и их размеры приведены в табл. 7.11. Салазки выбирают по болту крепления электродвигателя, размер болта которого приведен в приложении 2. Болт крепления электродвигателя назначают по диаметру отверстий d3 в лапах. Например, для электродвигателя 4А112М диаметр отверстия d3= 12 мм. Диаметр болта должен быть меньше, чтобы он свободно входил в отверстие. Меньший размер М10 из стандартного ряда метрических резьб. Положение электродвигателя на салазках должно быть таким, чтобы по мере вытяжки ремня в процессе эксплуатации можно было регулировать его натяжение, перемещая электродвигатель с помощью упорных винтов салазок. Между упором салазки и лапой электродвигателя первоначально должно быть расстояние, примерно равное диаметру упорного винта салазки d2, чтобы иметь больший запас перемещения при натяжении ремня. Толщину упора также можно принимать равной диаметру резьбы. Внешний размер по лапам электродвигателя равен примерно сумме размеров межцентрового расстояния между отверстиями в лапах электродвигателя и удвоенного расстояния от оси отверстия крепления электродвигателя до внешней поверхности лапы (~l,5d3, где ^—диаметр отверстия в лапе электродвигателя). Перед началом эскизной компоновки следует определиться с масштабом изображения, для этого устанавливают примерные габариты привода. Габарит по длине L (см. рис. 14.4) равен сумме размеров межосевого расстояния ременной передачи а, расстояния от оси вращения электродвигателя до внешнего края салазок и расстояния от оси быстроходного вала редуктора до его крайней точки или до крайней границы муфты, установленной на тихоходном валу редуктора. В зависимости от типа редуктора габарит по ширине В диктует соответствующий размер редуктора или электродвигателя по длине. Габарит В уточняют после вычерчивания в плане видимых участков рамы. Габарит по высоте Н может быть обусловлен высотой редуктора или размером ведомого шкива, устанавливаемого на быстроходный вал, с учетом высоты рамы. Номер профиля швеллера назначают по диаметру отверстия в лапах редуктора, но при этом высота швеллера должна быть не меньше 1/10 длины рамы. Ременная передача позволяет компенсировать разность по высоте осей вращения валов электродвигателя и редуктора, что дает возможность сваривать раму из швеллеров одного номера и в одной плоскости с применением платиков. На листе формата А1 с учетом выбранного масштаба и габаритных размеров L, Н и В определяют участки под проекции фасада и плана привода. Примерное расположение и оформление проекций приведено на рис. 14.4. В первую очередь прорабатывают фасадную проекцию. Наносят линии основания и верхней плоскости рамы с учетом толщины платиков (приблизительно 5 мм). Затем, используя расчетное межосевое расстояние ременной передачи и высоту салазок, наносят центры вала электродвигателя и быстроходного вала редуктора. Из полученных центров проводят окружности шкивов ременной передачи, вала, ступицы и внутренней поверхности обода. При диаметре шкивов D > 350 мм их проектируют со спицами, а при 350>D> 150мм диск шкива выполняют с отверстиями. Соотношение размеров элементов шкивов приведено в параграфе 7.4. Используя справочные данные размеров по маркам выбранного электродвигателя, редуктора, салазок, муфты, вычерчивают контуры и некоторые конструктивные особенности этих узлов. На виде сверху (в плане) наносят оси вращения валов электродвигателя и редуктора. Вычерчивают ременную передачу и, используя координаты посадочных мест окончаний валов относительно двигателя или редуктора, вычерчивают эти узлы, а также видимые элементы салазок, муфту тихоходного вала. Рис. 14.4. Привод с ременной передачей (спецификацию оформляют так же, как для рис. 14.3): 1 — рама; 2 — ведущий шкив; 3 — ведомый шкив; 4, 5, 6— болты; 7, 8, 9 — гайки; 14, 15, 16— шайбы; 10— муфта; //—редуктор; /2—ремень, 13— салазки Салазки снабжены упором с винтом только с одной стороны. Их устанавливают таким образом, чтобы они были расположены по диагонали. Один винт обеспечивает натяжение ремня, второй препятствует разворачиванию двигателя от силы натяжения ремня. 14.4. КРЕПЛЕНИЕ РАМЫ К ФУНДАМЕНТУ И УЗЛОВ НА РАМЕ Крепление рамы к фундаменту осуществляют за нижнюю полку швеллера или за верхнюю, пропуская фундаментный болт через обе полки. Число и диаметр фундаментных болтов выбирают по рекомендациям в табл. 14.3. Диаметр фундаментного болта должен быть не меньше диаметра болта крепления редуктора к раме. Длина участка болта, заливаемого в фундаменте для надежного соединения с бетоном, должна быть равна 15... 20 диаметров резьбы. Для компенсации уклона внутренней поверхности полки швеллера при креплении за нижнюю полку приваривают косую шайбу (рисунок к табл. 14.4), параметры которой выбирают из таблицы 14.4. Шайбу можно устанавливать под болт как отдельную деталь или приваривать на раму. Варианты крепления рамы за нижнюю полку показаны на рис. 14.5, а; за верхнюю полку — на рис. 14.5, б, в, г. В случае, когда фундаментный болт проходит через обе полки, при затяжке гайки возможна деформация полок швеллера, поэтому с целью увеличения жесткости между ними вваривают отрезки полосы, уголка или втулки (варианты а, б, в на рис. 14.5). Длина рамы, мм Параметр 700... 1000 1000... 1500 Длина фундаментных болтов, мм Число фундаментных болтов 14.4. Шайбы косые (ГОСТ 10906—66) для швеллеров и двутавровых балок
Нj справ. ^ \
Диаметр болта, мм Щ (справочный размер), мм Номер швеллера (ГОСТ 8240-89) Номер балки двутавровой (ГОСТ 8239-89)

Рис. 14.5. Способы крепления рамы к фундаменту и варианты усиления жесткости швеллера: а — за нижнюю полку с вваренными для жесткости швеллера отрезками полос; б — усиление жесткости отрезком уголка; в — усиление жесткости отрезком трубы; г — без усиления а — с утолщением на конце в виде обратного конуса; б— с самозаклинивающей цангой; в — с конусной гайкой; г — болт с изогнутым окончанием Конструкция наиболее распространенных фундаментных болтов приведена на рис. 14.6. Болт типа а имеет конический конец, типа б снабжен дополнительной цанговой втулкой, а на болт (шпилька) типа в навинчена гайка конической формы. Болты этих типов устанавливают в отверстия в фундаменте, засыпают цементом марки 300 или выше, который уплотняют ударами молотка по трубке. Зачеканенный таким способом цемент поливают водой ежедневно в течение трех суток. После десяти суток можно устанавливать оборудование. Размеры элементов фундаментных болтов приведены в табл. 14.5; 14.6; 14.7. 14.5. Размеры фундаментных болтов типа а (см. рис. 14.6, а), мм Простейший фундаментный болт типа г (см. рис. 14.6, г) с изогнутым концом имеет соотношения в зависимости от диаметра d\ глубина заложения #= 20</; Lx = М\ l2 = 4d\b = (6...8)d 14.6. Размеры фундаментных болтов типа б (см. рис. 14.6, б), мм 14.7. Размеры фундаментных болтов типа в (см. рис. 14.6, в), мм На рис. 14.7 представлены конструкции стандартных фундаментных болтов. Болт типа I предназначен для заливки в фундамент, а типа II —для сквозного крепления оборудования на перекрытии и выполнен в форме шпильки. Под шпильки и гайки болтов могут быть установлены шайбы, так называемые анкерные плиты. Размеры элементов фундаментных болтов содержит табл. 14.8, а анкерных плит — табл. 14.9, 14.10. Способы крепления рамы к фундаменту, электродвигателя и редуктора к Характеристики болтов Тип I. Изогнутые болты d= 12...48 мм Тип II. Болты с анкерной плитой исполнений Параметры крепления болтов Номинальный диаметр резьбы d, мм Справочный размер dv м Длина нарезной части /0, мм Расчетная площадь поперечного сечения Лп-10~2, мм2 Предельное расчетное усилие F, кН Длина выступающей части а, мм Наименьшее расстояние от траверсы е, мм Размер отверстия или проушины b для болта, мм d= 16... 48 мм d= 56... 90 мм d= 100... 140 мм


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я