Методы проектирования редукторов общего назначения

Критерием технического уровняредуктора служит относительная масса

γ = т/Т,

где т — масса редуктора, кг; Т — крутящий момент, Нм.

Тип редуктора, параметры и конструкцию определяют в зависимости от его места в силовой цепи машины, передаваемой мощности, частоты вращения, назначения машины и условий ее эксплуатации.

При проектировании назначенного типа редуктора за исходные принимают следующие данные: передаточное отношение, крутящий момент на тихоходном валу, частоту вращения быстроходного вала, режим нагружения, необходимую долговечность, технологические возможности завода-изготовителя (имеющиеся материалы, типы заготовок, виды проводимых термической и термохимической обработок).

К определяющим параметрам относят межосевые расстояния, внешние делительные диаметры конических колес, радиусы водил или делительные диаметры центральных колес с внутренними зубьями в планетарных передачах, ширину колес, модули и передаточные отношения, коэффициенты, диаметры червяка и число винтов червяка (для червячных передач).

При конструировании редуктора должны решаться две основные задачи:

1. Создание конструкции, в полной мере отвечающей эксплуатационным требованиям;

2. Создание конструкции, наиболее экономичной в изготовлении.

При создании технически грамотной конструкции изделия необходимо предусмотреть одновременное обеспечение высоких эксплуатационных показателей и высокую степень технологичности его конструкции. Таким образом, готовый проект должен отвечать вполне определенным техническим требованиям, основные из которых можно сформулировать следующим образом:

1. Обоснование применения каждого узла, каждой детали узла, каждого элемента конструируемой детали с приведением доводов в пользу использования сложного устройства, детали сложной конструкции, элемента детали. Если в детали предусмотрены выточки, уступы и др., то необходимо отчетливо представлять себе, какое назначение они имеют и есть ли в них необходимость.

2. Учет требований технологии сборки и разборки, предусматривающий удобство сборки и регулировки, а также разборки; уменьшение объема ручных и пригоночных операций на сборке; сокращение цикла сборки.

3. Соответствие конструктивных форм детали условиям технологии получения заготовок и технологии ее механической обработки при заданном масштабе выпуска.

4. Экономное расходование материалов и особенно металла.

Требуемой прочности и жесткости деталей следует добиваться введением ребер жесткости и рациональным распределением металла в детали, а не увеличением толщины ее стенок; не следует также допускать скоплений металла в отдельных ее частях. В ненагруженной или малонагруженной зоне детали рекомендуется делать окна и выемки для более равномерного нагружения материала. Следует вместо металла, по возможности, использовать пластмассу и другие неметаллические материалы. Везде, где это целесообразно, рекомендуется вместо стали использовать чугун, вместо дорогих марок стали – дешевые и применять составные, сборные конструкции деталей.

5. Широкое использование стандартных узлов и деталей. Изготовление специальной детали обходится в несколько раз дороже стандартной. Поэтому, где возможно, следует применять стандартные муфты, тормоза, подшипники, смазочную аппаратуру (насосы, фильтры, масленки, ниппели), крепежные детали, детали управления (рукоятки, маховички и т. п.).

6. Надежность смазки всех трущихся поверхностей детали.

7. Обеспечение достаточных зазоров между деталями. Слишком малые зазоры недопустимы из-за опасности задевания деталей друг за друга. Слишком большие зазоры нежелательны из-за увеличения размеров и массы узла.