Повна версія

Головна arrow Техніка arrow ДЕТАЛІ МАШИН І ОСНОВИ КОНСТРУЮВАННЯ. ПЕРЕДАЧІ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ПЕРЕДАВАЛЬНЕ ЧИСЛО ЦИЛІНДРИЧНИХ І КОНІЧНИХ-ЦИЛІНДРИЧНИХ РЕДУКТОРІВ, ЇХ КОНСТРУКТИВНІ РІШЕННЯ

Внаслідок зростання маси і габаритних розмірів передачі в одному щаблі недоцільно мати занадто завищена передавальне число. Практично встановлено, що в одноступінчастої циліндричної передачі краще обмежити і < 7, а в конічної не більше і <4. Таким чином, двоступеневий редуктор може мати м РСД до 32 ... 60, а триступеневий зазвичай до 200 і більше (400). Менше - майже завжди краще.

Маса і розміри редуктора в значній мірі залежать від розподілу загального передавального числа по щаблях передачі. Кращі показники мають редуктори, у яких діаметри коліс

(а нс шестерень) всіх ступенів близькі між собою. При цьому поліпшуються умови змазування зануренням коліс в загальну ванну. Для зменшення витрат потужності на перемішування і розбризкування масла швидкохідні колеса бажано занурювати в масляну ванну на меншу глибину, ніж тихохідні (не більше 1/3 радіусу у тихохідних). Внаслідок того, що в швидкохідної першого ступеня діють менші моменти, се передавальне число рекомендується робити більше, ніж у тихохідної другого ступеня, при одночасному деякому збільшенні коефіцієнта f bd (або коефіцієнт міжосьової відстані y Afl ). У триступеневий редукторах послідовне зниження передавального числа по щаблях також корисно. Виняток становить лише конічна пара, яка часто робиться швидкохідної, і її передавальне число обмежено. Так наприклад, в двоступеневих циліндричних редукторах загальне передавальне число і ^ можна рекоменд овать приблизно розподілити: в тихохідної ступені і 1 ~ 0,88 у] ірсд , а в швидкохідної і б = і рса / і г . У випад е співвісного

редуктора і т = 0,95

Порівняльні габаритні розміри одноступінчатих (а) і двоступеневих (б) циліндричних редукторів

Мал. 4.1. Порівняльні габаритні розміри одноступінчатих (а) і двоступеневих (б) циліндричних редукторів

Рекомендоване розподіл передавальних чисел в багатоступеневих редукторах

Мал. 4.2. Рекомендоване розподіл передавальних чисел в багатоступеневих редукторах:

/ - і, для двох ступенів; 2 - і, для трьох ступенів; 3 - і 2 для трьох ступенів

У триступеневої циліндричної схемою і рса = і 6 і п і т (тут і п - передавальне число проміжної ступені) і по східцях його бажано розподілити: і ь * = (1,2 ... 1,3) х = (0, 9 ... 1,0) з / ї ~ і ь = ІредЛ ^ п) - У коніческо- циліндричному редукторі, якщо конічна пара на вхо- де, " т 1,3) 3 ^ і і 6 =

= І РСЛ / і 1 , але не більше и б = 4.

У довідниках наводяться більш докладні рекомендації з розподілу передавальних чисел сходами редуктора в залежності від виду схеми, конструктивного оформлення коліс і шестерень, застосування косозубих і шевронних коліс, зміщення ріжучого інструменту при виробництві зубів, використання одного із ступенів (наприклад тихохідної) з внутрішнім зачепленням зубів і т.п.

На рис. 4.1 представлені схеми одно- і двоступеневого редукторів з однаковим передавальним числом. Габаритні переваги двоступеневої схеми очевидні, ця схема і менш металоємність. Тут же видно бажане занурення коліс у масляну ванну / при організації змащування розбризкуванням.

На рис. 4.2 показані графіки рекомендованого розподілу передавальних чисел в розглянутих двох-і трсхступснчатих редукторах, виконані за умовою мінімальної маси зубчастих коліс і редукторів в цілому.

Корпус циліндричного одноступінчатого редуктора 1 (рис. 4.3) і кришка корпусу 20 зазвичай відливають з чавуну (рідше силуміну) і є базовими деталями. Знизу корпуса виконані лапи (або

Конструкція одноступінчастого редуктора з циліндричними колесами прівалочная полку) з отворами для кріплення редуктора на рамі

Мал. 4.3. Конструкція одноступінчастого редуктора з циліндричними колесами прівалочная полку) з отворами для кріплення редуктора на рамі. Середина корпусу служить масляною ванною, а для зливу масла передбачена пробка 18 з ущільненням. Для контролю рівня масла є щуп (стрижень) 24. Кришка корпусу 20 з'єднується з корпусом за опрацьованим поверхням болтами 19 з гайками та шайбами. Для правильності взаємної установки кришки і корпусу при обробці гнізд під опори валів використовуються штифти 23. Для підйому редуктора служать римболти з петлями 21.

У верхній частині кришки передбачено оглядове вікно, що закривається пластиною 22. У ручці пластини є свердління для з'єднання нутрощі редуктора з атмосферою. Це так званий сапун (віддушини) для вирівнювання тиску при нагріванні і охолодженні редуктора.

Обидва вала редуктора встановлюються на шарикопідшипниках в розточеннях-гніздах корпусу і кришки. Ведучий вал 12 виконаний заодно з ведучою шестірнею і спирається на два шарикопідшипники 11. Зовнішній кінець вала має шпонку 9. Цей кінець вала ущільнений в кришці 10 сальником 8. Кришка 10 , як і з протилежного боку кришка 13, підпирають зовнішні обойми підшипників, встановлених « в розпір ». Для регулювання ступеня «підтискання» підшипників під фланцями кришок (10 і 13) передбачаються тонкі металеві прокладки відповідних товщини 2. Ведений вал 5 встановлений аналогічно ведучому на великих шарикопідшипниках 3, змонтованих також «в розпір», між кришками 4 і 15. Через кришку 15 вал виходить назовні. Він ущільнений сальником 17, а на кінці вала є шпонка 16. Усередині редуктора на ступиці вала посаджено колесо 14, а для передачі крутного моменту служить шпонка 6. Маточина колеса упирається у виступ вала, а з боку підшипника підперта втулкою 7.

При роботі редуктора крутний момент передається від провідної шестерні (вала) до колеса і відомому валу. Судячи з розмірів коліс, передавальне число і ~ 3,46. Колеса редуктора можуть бути як з прямими зубами, так і з косими. Розміри редуктора, діаметри коліс, міжосьова відстань і ширини коліс можуть бути різними в залежності від переданої навантаження. Ширина шестерні зроблена трохи більше, ніж колеса (розрахункової ширини) для забезпечення осьової «виставки» зачеплення.

Змазування зачеплення коліс і підшипників забезпечується розбризкуванням масла (і масляним туманом) внаслідок занурення в масляну ванну веденого колеса редуктора. Охолодження редуктора забезпечується відведенням тепла через стінки корпусних деталей і лапи кріплення.

У двухступенчатом циліндричному редукторі (рис. 4.4), виконаному по розгорнутій схемі, є вже три вала: ведучий 2, промежу-

Двоступеневий редуктор з циліндричними колесами з косими зубами

Мал. 4.4. Двоступеневий редуктор з циліндричними колесами з косими зубами

точний 3 і ведений /. Між ведучим і проміжним валами здійснюється швидкохідний ступінь редуктора і б ~ 3,45, а між проміжними і веденим - тихохідна щабель і х = 3,80. Загальне передавальне число w p = t / 6 u T «13,11 - редуктор не стандартний і розподіл передавальних чисел не зовсім логічно - w 6 <w T , а бажано зворотне співвідношення.

У стандартних редукторах такого типу (серії РМ) часто робиться однакове передавальне число тихохідної ступені для всієї серії (зазвичай 4,0; 4,5; 5,0; 5,6), а варіювання загальних передавальних чисел в великому діапазоні (м р = 8,0 ... 50,4) проводиться за рахунок зміни і ь В серійному виробництві часто економічно доцільно мати меншу номенклатуру для більш навантаженої (і дорожчий) тихохідної ступені. Шестерні і колеса редуктора можуть бути з прямими або косими зубами. Для виключення великих осьових сил зазвичай кут косозубой Р <10 °.

Двоступеневий редуктор з колесами з косими зубами і «роздвоєною» швидкохідної щаблем

Мал. 4.5. Двоступеневий редуктор з колесами з косими зубами і «роздвоєною» швидкохідної щаблем

Конструкція корпусу і кришки корпусу (картера редуктора) аналогічна попередній, опори валів також здійснені на шарикопідшипниках «в розпір». Шестерні швидкохідної і тихохідної ступенів нарізані на валах, а колеса встановлені на шпонках. Вихідні кінці валів можна виконувати в одну або різні сторони.

Робота даного двоступеневого редуктора, змазування зачеплення і підшипників, а також охолодження - аналогічні одноступінчатому (див. Рис. 4.3).

У двоступеневих циліндричних редукторах , якщо призначається порівняно велика косозубой (Р> 15 е ), доцільно виконувати «роздвоєння» потоку потужності, щоб компенсувати осьові навантаження на вали і їх опори. На рис. 4.5 представлений такий редуктор з роздвоєнням потоку потужності в швидкохідної ступені. Теоретично підводиться до ведучого валу 7 потужність розподіляється порівну. Однак фактично завжди є деяка нерівномірність потоків потужності внаслідок впливу похибок при виготовленні і монтажі елементів конструкцій швидкохідного і проміжного валів. Тому для розрахунку зачеплення швидкохідної ступені доводиться робити поправку і розрахункова потужність = N Bm K c / 2. Зазвичай коефіцієнт нерівномірності До з * 1,2 ... 1,35 в разі представленої конструкції. Про способи зниження цього коефіцієнта буде викладено в гл. 5. Аналогічно можливо роздвоєння потоку потужності і для тихохідної щаблі.

Особливості конструкції складаються в застосуванні роликових підшипників 5, що мають великі характеристики по вантажопідйомності. В опорах проміжного і веденого валів використовуються конічні роликопідшипники 4 , що вимагають регулювання зазорів. Для цього з одного боку зовнішні обойми підшипників впираються в спеціальні тарілки J, які підтискаються різьбовими регулювальними «пробками» 2, поміщеними усередині кришок /. Пробки фіксуються від відвернення спеціальними планочками. Проміжний 8 і ведений 9 вали встановлені «в розпір», а осьова фіксація ведучого вала 7 забезпечується різним напрямком косозубой шестерень 6. Роликові циліндричні підшипники цього вала не сприймають осьових навантажень.

В іншому цей редуктор в частині вирішення окремих вузлів аналогічний попереднім: в частині з'єднання половин картера, ущільнень, змазування і охолодження. Деякі своєрідності конструкції має тихохідний вал 9, який закінчується зубчаткой, а не циліндричної або конічної частиною зі шпонкою. Всі ці зри редуктора (див. Рис. 4.3-4.5) виконані в горизонтальній компонуванні.

Корпус співвісного циліндричного редуктора вертикальної компоновки складається з трьох частин (рис. 4.6): нижній /, середньої 2 і верхньої 3 , які з'єднуються один з одним болтами 4 і фіксуються штифтами. Можлива і горизонтальна компоновка співвісного редуктора з одним роз'ємом корпусу. Так як провідний (швидкохідний)

Двоступеневий співвісний редуктор вертикальної компоновки і ведений

Мал. 4.6. Двоступеневий співвісний редуктор вертикальної компоновки і ведений (тихохідний) вали розташовуються співвісно, то всередині корпусу виконується спеціальний приплив (бугель) 6 зі своєю кришкою, для розміщення підшипників цих валів. Кришка бугеля 7 зазвичай фіксується штифтами (як і частини картера) і закріплюється шпильками з гайками. Для регулювання зазорів в конічних роликопідшипників 8 служать набори металевих прокладок 9 під фланці кришок 10, що закривають гнізда підшипників. Для контролю рівня масла використаний маслоуказатель 5 (скляна трубка).

Особливістю співвісного редуктора є рівність міжосьових відстаней для тихохідної і швидкохідної ступенів: а т = а 6 . Тому ці редуктори майже завжди косозубиє, так як тільки в цьому випадку легше здійснюється співвісність. Зазвичай спочатку розраховується тихохідна щабель, а потім в отримані розміри «вписується» вже швидкохідний.

Корпус / (рис. 4.7) трехпоточная співвісного так званої тунельної компонування редуктора не має роз'ємів, а всередині картера зроблена часткова перегородка 7, розвинена в бугель. Всі вали редуктора: провідний 2 , ведений 6 і гри проміжних 5 спираються на підшипники 4, розташовані в бічних круглих знімних стінках-кришках з фланцями 3 , які центруються по розточеннях корпусу. Гнізда під підшипники в цих фланцях і бугелі розточуються в зборі для забезпечення надійної співвісності. Зачеплення кожного потоку розраховуються на навантаження / V p = 19 йШ / ЗК СУ тобто з урахуванням нерівномірності розподілу потужності по потокам. У цьому редукторі сумарне число зубів центральних коліс (шестерня ведучого вала і колесо веденого) об'єктивно має бути кратно кількості потоків потужності, в даному випадку - трьох. В іншому випадку не забезпечується зачеплення зубів коліс і шестерні. Детально про це викладено в гл. 5.

Конічний одноступінчатий редуктор (рис. 4.8) має збірний корпус / с кришкою 2, в яких на конічних роликопідшипників 13 розташовуються взаємно перпендикулярні вали. Ведучий вертикальний вал // монтується в склянці 10 кришки 2 корпуса. Зовнішня частина вала має шпонку 9 для приводу, а ведуча шестерня 8 всередині картера також розташовується на ведучому валу на шпонки і закріплюється планкою 12 за допомогою гвинтів. Ця шестерня знаходиться в постійному зачепленні з колесом 7, що сидить на відомому валу 6 на шпонке. Передавальне число і = 1,725. Гнізда підшипників веденого вала закриваються кришками 5, під фланцями яких є набори регулювальних прокладок 4. Аналогічні прокладки є і під фланцем склянки 3 провідного вала. Саме наборами цих прокладок і регулюються правильність і повнота зачеплення конічної пари.

У конічно-циліндричному (серії КЦ) редукторі (рис. 4.9) провідний вал 6 виконаний у згоді з ведучою шестірнею 8. На промежу-

Двоступеневий співвісний трехпоточіий редуктор вертикальної компоновки

Мал. 4.7. Двоступеневий співвісний трехпоточіий редуктор вертикальної компоновки

Конічний одноступінчатий редуктор вертикальної компоновки

Мал. 4.8. Конічний одноступінчатий редуктор вертикальної компоновки

Конічної-циліндричний двоступінчастий редуктор горизонтальної компоновки

Мал. 4.9. Конічної-циліндричний двоступінчастий редуктор горизонтальної компоновки

точному 9 і відомому 10 валах колеса / встановлені на шпонках. Конічний зачеплення регулюється за рахунок прокладок 5 під фланець склянки 4 ведучого вала і різьбових пробок 3 в заставних кришках 2 проміжного вала. Передавальне число м РСД = u 6 u v - 3,15 • 2,61 »« 8,85. Змазування забезпечується розбризкуванням, а для підведення масла до підшипників ведучого валу є кишеня всередині кришки корпусу, звідки по свердлінням і каналах 7 в картері надходить самопливом невелика частка масла до підшипників в горловині корпусу. У цій конструкції зазначені лише основні її особливості.

П'ятиступінчаста двухвальная коробка передач передньопривідного легкового автомобіля з поперечним розташуванням двигуна наведена на рис. 4.10. Конструктивно вона поєднана в одному блоці з двигуном (маховик колінчастого вала ДВС), зчепленням СЦ , головною передачею ДП і диференціалом Д. Є картер / і два вала з зубчастими колесами: ведучий 8 і ведений 10. На правому кінці веденого вала за одне ціле з ним виготовлена циліндрична шестерня 14 головної передачі, що знаходиться в зачепленні з циліндричним колесом 13. Цифрами 2-7 позначено шестерні відповідно 1-й, заднього ходу (зх), 2-5-й передач. Всі передачі переднього ходу включаються за допомогою синхронізаторів - 9, 11. Муфта синхронізатора першої і другої передач є одночасно зубчастим колесом передачі заднього ходу. Остання включається введенням в зачеплення з зубчастими колесами 3 та 12 проміжного зубчастого колеса заднього ходу.

Коробка передач легкового автомобіля, співісна з циліндричними колесами

Мал. 4.10. Коробка передач легкового автомобіля, співісна з циліндричними колесами

Картер / (рис. 4.11) коробки передач важкого тягача на базі танка Т-55 силуміновий, зверху закривається кришкою картера, що не показаної на малюнку. Ведучий вал 2 виконаний у згоді з ведушая шестернею - пустотілий, всередині проходить валик приводу вентилятора 3 системи охолодження. Проміжний 4 і ведений 5 вали триколісні. Середні опори складаються з двох конічних роликопідшипників кожна. Ці опори фіксують вали в осьовому напрямку. Крайні опори валів представлені циліндрові роликопідшипники, які дозволяють компенсувати температурні розширення.

Коробка передач важкого гусеничного тягача з циліндричними колесами

Мал. 4.11. Коробка передач важкого гусеничного тягача з циліндричними колесами

Між цими двома валами здійснюються п'ять передач переднього ходу і задній хід. Всі шестерні і колеса встановлені на шліцах проміжного вала і знаходяться в постійному зачепленні з відповідними колесами веденого вала. Ці колеса покояться на голчастих підшипниках на спеціальних втулках, тобто вони безпосередньо не пов'язані з валом і все постійно обертаються вхолосту при нейтрали в коробці передач. Для кожної з п'яти сгупенсй переднього ходу дотримується умова співвісності, а реверс (передача заднього ходу) забезпечується додатковим проміжним колесом. Для включення відповідної ступені використовуються зубчасті муфти з синхронізаторами, що забезпечують плавне включення відповідної передачі. Зубчаста муфта 6 служить для включення l-й передачі (вліво) і заднього ходу (вправо); 2-а і 3-я передачі включаються муфтою 7, а 4-я і 5-я також відповідної муфтою 8. Постійне зачеплення між двома основними валами забезпечує більшу надійність роботи. Змазування всіх зачеплень, муфт включення, синхронізаторів і підшипників забезпечується розбризкуванням за рахунок занурення коліс у масляну ванну, а охолодження коробки передач - за рахунок обдування картера коробки передач.

 
<<   ЗМІСТ   >>