Червячно цилиндрический редуктор чертеж

Червячно-цилиндрический редуктор

Курсовой проект по дисциплине
«Детали машин и основы конструирования»
Проектирование червячно-цилиндрического редуктора с нижним расположением вала-червяка.

Чертежи: главный вид редуктора червячно-цилиндрического, разрез редуктора, зубчатое колесо, вал тихоходный, эпюры.

Введение
Техническое задание на курсовое проектирование
1. Кинематический расчет привода
1.1 Выбор двигателя
1.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней
1.3 Определение действительного передаточного отношения двигателя
1.4 Определение силовых кинематических параметров привода
1.5 Частота вращения n, об/мин и угловые скорости , с -1: двигателя
1.6 Вращающий момент Т, Н•м двигателя
2. Расчет открытой цепной передачи
2,1 Проектный расчет цепной передачи
2.2 Проверочный расчет цепной передачи
3. Расчет червячной передачи редуктора
3.1 Выбор материала червяка и червячного колеса
3.2 Расчет допускаемых контактных и изгибных напряжений червячной передачи
3.2 Проектный расчет червячной передачи
3.3 Силы в зацеплении червячной передачи
3.4 Проверочный расчет червячной передачи
4. Расчет цилиндрической прямозубой передачи
4.1 Выбор материала зубчатых колес
4.2 Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений зубчатой передачи
4.3 Проектный расчет зубчатой передачи
4.4 Силы в зацеплении зубчатой передачи
4.5 Проверочный расчет зубчатой передачи
5. Разработка эскизного проекта
5.1 Проектный расчет и конструирование валов
5.2. Предварительный выбор подшипников
6. Проверочный расчет валов
6.1 Расчет быстроходного вала
6.2 Расчет промежуточного вала
6.3 Расчет тихоходного вала
7. Проверочный расчет подшипников
7.1 Быстроходный вал
7.2 Промежуточный вал
7.3 Тихоходный вал
8. Расчет соединений вал-втулка
8.1 Проверочный расчет шпонок
9. Список используемой литературы

Компоновка червячно-цилиндрического редуктора

Так же как и в предыдущих примерах, компоновку редуктора проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения червяка, червячного и зубчатых колес относительно опор и последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

В отличие от предыдущих примеров компоновки редукторов компоновочный чертеж червячно-цилиндрического редуктора выполняют в двух проекциях при снятой крышке редуктора, желательно в масштабе 1:1 (рис. 4.8)

4.4.1 Компоновка червячно-цилиндрического редуктора обычно начинается с подбора подшипников червяка (первая проекция) и оформления соответствующих подшипниковых узлов. Предварительно эти подшипники выбирают средней серии с внутренним диаметром, примерно равным диаметру впадин червяка. Расстояние между опорами первоначально принимается [1, с.27]

= (0,8…1,0)d₂,

где d₂ – диаметр делительной окружности червячного колеса.

При установке подшипников червяка на радиально-упорных подшипниках враспор [1, с.30, рис. 4.24, а] для определения расстояния между их ближними торцами можно также пользоваться данными таблицы 4.1 [1, с. 29, табл. 4.7]

В процессе проектирования после уточнения размеров подшипников расстояние между опорами червяка желательно предельно уменьшить. Это увеличивает жесткость червяка и, тем самым, улучшает условия работы зацепления.

Если расстояние между торцами подшипников L, принятое конструктивно, превышает рекомендуемое по таблице 4.1, то в одной из опор ставят два радиально-упорных подшипника. В червячно-цилиндрических редукторах для удобства обработки корпуса, сборки и регулировки подшипников рекомендуют сдвоенный радиально-упорный подшипник, который устанавливают обычно в ближайшей к входному концу вала опоре. Для уменьшения потерь на трение в опорах червяка предпочтение следует отдавать подшипникам с большим углом контакта. (α > 20°).

С целью унификации и упрощения технологии изготовления корпуса редуктора подшипники червяка выбирают одного типоразмера при схеме компоновки [3, с. 250, рис. 14.11, а] или с одним диаметральным габаритным размером при компоновке по схеме [3, с. 250, рис. 14.11, б]. В зависимости от выбранного типа подшипника d_n₁ производят дальнейшее конструирование вала червяка:

где h – высота заплечиков, определяемая выбранным подшипником.

Диаметр d₁ увязывают с существующими уплотнительными устройствами (допускается принимать d₁ = d_в1 или d₁ = d_n₁ )

В процессе компоновки возможно изменение первоначально принятого значения L, которое определяется минимально допустимым зазором q между корпусом и колесом, и толщиной края бобышки C₁ [3, с. 250, рис. 14.11]

q = (0,03 … 0,04) * a_w + (2…4)мм при a_w > 100 мм

и q = (6…8)мм при a_w ≤ 100 мм;

толщина края бобышки

Затем находят следующие размеры вала из соотношений

4.4.2. Червячное колесо обычно устанавливают на двух радиально-упорных подшипниках (вторая проекция), поставленных враспор. Расстояние между опорами определяется положением боковых стенок: подшипник утапливают на 8…12 мм вглубь распорки. Проводят две параллельные линии на расстоянии a_wT (межосевое расстояние тихоходной ступени редуктора). Проведённые линии – осевые линии промежуточного и тихоходного валов редуктора.

Вычерчивают упрощенно червячное колесо, шестерню и колесо тихоходной ступени редуктора в виде прямоугольников; шестерня может быть выполнена за одно целое с валом или насадной. Длина ступицы колеса может быть равна ширине венца (l_ст ≥ l₂ ). Соотношения между основными размерами литого чугунного корпуса редуктора с нижним расположением червяка приведены на [1, с. 35, рис. 4.29 и в табл. 4.3]

4.4.3. Очерчивают внутреннюю стенку редуктора. Расстояние от внутренней стенки редуктора до тора вращающейся детали (шестерни).

где б – толщина стенки корпуса.

Расстояние от торца подшипника качения до внутренней стенки корпуса редуктора в зависимости от конструкции мазеудерживающего кольца; l = 0, если по условиям смазки мазеудерживающее кольцо не предусматривается.

Наименьший зазор между внутренней стенкой крышки редуктора и колесом (зубчатым, червячным)

Расстояние между вращающимися колесами сложных ступеней.

Расстояние между зубчатым или червячным колесом и валом.

Читать еще: Что такое азотирование стали

Условие l₂ ≥ (0,5…1,0)δ свидетельствует о нерациональном выборе некоторых параметров, либо материала зубчатых или червячного колеса. Требуется корректировка расчёта передачи.

Расстояние от окружности выступов наибольшего зубчатого колеса до внутренней поверхности днища.

где m – модуль передачи. В червячно–цилиндрическом редукторе размер b согласовывают с Н₁ [1, с. 9, табл. 4.2] и окончательно принимают тот размер, который обеспечивает большую высоту от оси червяка до внутренней поверхности днища редуктора

где d – внутренний диаметр подшипника вала червяка.

Расстояние между широкими торцами радиально-упорных подшипников вала червяка

Расстояние от оси червяка до ближайшей стенки червячно-цилиндрического редуктора С₁. Определяется наибольшим диаметром отверстия под опору червяка (либо диаметром стакана) и размером К₃.

Расстояние между корпусом внутренней опоры червяка и торцом колеса второй (тихоходной) ступени определяется шириной корпуса опоры червяка, находящейся внутри корпуса редуктора.

Расстояние от боковой стенки редуктора до отверстия под опору червяка со стороны выходного конца вала, обеспечивающего свободный выход резца при расточке.

Червячные редукторы

Червячный редуктор — это редукционный механизм, для преобразования момента кручения и снижения угловой скорости двигателя, с помощью зубчато-винтовой червячной передачи. Применяются для работы кратковременном или среднем временном режиме работы. Бывают одно- и двухступенчатые, число ступеней определяется требуемый передаточным числом. Производятся в чугунных или алюминиевых корпусах, с съемными либо литыми лапами. Предназначены для эксплуатации в кратковременных и средних режимах работы.

Каталог

В каталоге червячных редукторов сведены технические данные: расчетная мощность подводимого электродвигателя, характеристики, крутящий момент, допустимые радиальные нагрузки, передаточные числа, фото.
Для перехода к техническим характеристикам, нажмите на маркировку интересующей Вас модели. В подробном описании сможете найти: передаточные отношения, габаритные и присоединительные размеры, чертежи, варианты сборки, объем масла, сборочные чертежи, схемы расположения червячной пары, цены, расшифровки маркировок и т.д.

Редукторы 2Ч

Редуктор 2Ч – одноступенчатый универсальный малогабаритный в алюминиевом корпусе. Передаточные числа 8–80, номинальный крутящий момент 20–280 Нм. Модернизированная версия понижающих редукторов Ч и РЧУ, главным отличием является работа с более большими нагрузками. Съемные лапы позволяют производит монтаж в любом положении. Рабочий механизм — бронзовое червячное колесо и стальной червяк. Изготавливаются с цилиндрическими, коническими, полыми шпоночным либо шлицевым валами. Являются базой для производства мотор-редукторов МЧ-40, МЧ-63, МЧ-80.

Редукторы Ч

Редуктор Ч – червячный чугунный одноступенчатый общего назначения. Передаточные числа 8–80, номинальный крутящий момент 292–1600 Нм. Производится в чугуном безразъемном корпусе с отлитыми лапами в верхней и нижней части корпуса, имеет возможность монтажа червяк под и над колесом. Обеспечивает плавную передачу вращения и низкий уровень шума – 80 дБА. При эксплуатации с продолжительным режимом работы, комплектуются вентилятором — устанавливается с наружной стороны на червячный вал. Дополнительное охлаждение позволяет увеличить передаваемый момент до 20%. Предназначены для привода машин и механизмов согласно ГОСТ 16162-93. Являются базой для производства мотор-редукторов МЧ-100, МЧ-125, МЧ-160.

Редукторы двухступенчатые Ч2

Редуктор Ч2 – Двухступенчатый червячный редуктор, состоящий из двух редукторных частей соединенных переходным фланцем. Передаточные числа 100–6400, номинальный крутящий момент 240–2400 Нм. Редукторы Ч2 способны выдерживать большие радиально-консольные нагрузки и могут снизить частоту вращения двигателя до 0,22 оборотов в минуту. Поставляются с коническим, цилиндрическим, полым шпоночным либо шлицевым концами входных и выходных валов. При покупке важно уточнять расположение червячной пары каждой редукторной части относительно горизонтальной плоскости. Предназначены для привода машин и механизмов согласно ГОСТ 16162-93.

Редукторы РЧН и РЧП

Редукторы РЧП и РЧН – общего назначения с правым направлением винтовой линии. С диапазоном передаточных чисел 12–51, номинальным крутящим моментом до 1700 Нм. Выпускаются в чугуном корпусе с отлитыми лапами, конструктивным исполнением червяк над колесом – РЧН, червяк под колесом – РЧП. Ряд ребер на крышках и корпусе, обеспечивает дополнительный теплоотвод. У редукторов РЧП смазывание передачи картерное непроточное, подшипников тихоходного вала – разбрызгиванием. Нижнее расположение червяка относительно зубчатого колеса, обеспечивает лучшие условия смазывания, охлаждения зацепления и подшипников.

Редукторы ЧГ

Редуктор ЧГ – общепромышленого назначения с глобоидной червячной передачей. Производится с передаточными числами от 10 до 63, крутящим моментом 80-1600 Нм. Способен выдерживать большие радиально-консольные нагрузки чем червячные редукторы с цилиндрическим червяком. Корпус чугунный неразъемный не обдуваемый с несъемными лапами в верхней и нижней части. Венец глобоидного колеса изготовлен из оловянистой бронзы, червячный вал — улучшенная конструкционная сталь. Рекомендуемый режим работы ПВ-25 и ПВ-40.

На цену червячных редукторов влияют: межосевое расстояние, схема сборки и редукционное число. Цены редукторов 2Ч указаны за исполнение 51, при варианте сборки на 2 выходных вала, стоимость увеличивается 5 %. Для актуализации стоимости на редукторы Ч, 2Ч2, Ч2, 1Ч, 4Ч, РЧН и РЧП – свяжитесь с менеджером.

Оплата согласно счет-фактуры по безналичному расчету с НДС и без НДС, или наложенным платежом. Для постоянных и оптовых клиентов действует система скидок.

Справочник

Типы червячных редукторов

Червячные редукторы можно разделить на типы по:

количеству ступеней – одноступенчатые и двухступенчатый
расположению червячной пары – с верхним, нижним и боковым расположением
типу корпуса – разъёмный и неразъемный
охлаждению – атмосферное, принудительной с вентилятором или водяное
форме внешней поверхности червяка – цилиндрические (архимедов, эвольвентный, конволютный) и глобоидные
количеству заходов червяка – одновинтовые и многовинтовые
типу червячного колеса – со съемным венцом или цельное.

Конструкция

Червячный одноступенчатый редуктор состоит из червяка и червячного колеса, оси которых скрещены под углом 90°. Нашел применение в приводах механизмов, работающих в среднем или кратковременном режиме: конвейеры, элеваторы, лебедки, приводы открывания ворот.

Основные характеристики: межосевое расстояние, передаточное отношение, коэффициент диаметра и число витков червяка, модуль.

1 — корпус; 2 – крышка; 3, 11, 12 – болты; 4 – быстроходный вал; 5 – тихоходный вал; 6 – червячное колесо; 7, 8 – конические роликоподшипники; 9 – накладная крышка; 10 – стакан; 13, 14 – манжеты; 15 – винт; 16 – крыльчатка; 17 – кожух крыльчатки; 18 – пружинное кольцо; 19 – маслоуказатель; 20 – отдушина; 21 – пробка; 22 – съемные лапы; 23, 24 – прокладки; 25 – ребра охлаждения.

Расчет червячного редуктора

Расчет червячного редуктора включает в себя: кинематический расчет привода, червячной передачи, проектный расчет, эскизное проектирование, конструирование червяка и червячного колеса, подбор подшипников и шпоночных соединений, конструирование корпуса и корпусных деталей. Проектирование и изготовление нового редуктора займет много усилий, времени и финансовых средств.

Лучшим решением будет обратится к специалистам Систем Качества для подбора и купить червячный редуктор из уже производимых моделей.

Кинематическая схема

На чертеже представлены основные кинематические схемы червячных редукторов. Б – обозначение быстроходного вала, Т – тихоходного.

Принцип работы

В червячных редукторах преобразование вращательного движения происходит посредством сцепления червяка 1 и зубчатого колеса 2. Перемещения витков червяка, приводит во вращение червячное колесо. Зацепление происходит по всей плоскости, сопровождает повышенным трением и снижением КПД. Снижение КПД обратно пропорционально передаточному числу.

Достоинства и недостатки червячной передачи

Достоинства: большой ряд передаточных чисел при использовании одной ступени, передача вращения под углом 90°, низкий уровень шума и вибрации, самоторможение, малогабаритный.
Недостатки: низкий КПД, невозможность работы в длительном режиме – повышенный нагрев, использование оловянно-фосфористой бронзы – отражается на цене.

Купить червячные редукторы в Украине, можно связавшись с менеджером «Систем Качества»

Электродвигатель MTКH 411-8 (15/700)

Крановый грузовой барабан БК-400

Электродвигатель 1,1 кВт 3000 об/мин — АИР71В2

Червячно цилиндрический pедуктор: преимущества

Во всех отраслях промышленности при создании машин, призванных повысить производительность, улучшить условия труда, снизить нагрузку на человека, сделать его жизнь комфортнее используются редукторы. Само название устройства произошло от латинского reductor – отводящий/приводящий назад.

Виды редукторов

Основное назначение редуктора состоит в снижении частоты вращения (уменьшении угловой скорости) тихоходного вала, увеличении момента выходного элемента. Типа механической передачи служит основополагающим принципом для выделения нескольких видов агрегатов:

При выборе изделия нужно учитывать его технические характеристики (выходную мощность, коэффициент редукции, момент нагрузки), преимущества и недостатки.

Редуктор цилиндрический

Благодаря способности создавать усилие большой мощности, высокому КПД (до 95%), наибольшее распространение получили цилиндрические редукторы. Мощность, передаваемая вращением параллельных или соосных валов, зависит от размера и типа редуктора, вида и количества используемых передач, колес. Они долговечны, просты в изготовлении и обслуживании.

Соосные механизмы отличаются более высоким КПД. Производительность увеличивается благодаря меньшему расстоянию между осями валов, что ведет к естественному увеличению мощности в результате недогруженности быстроходного вала. Кроме того они обладают высокой надежностью. Среди основных недостатков устройств данного вида – сложность конструкции.

Передаточное отношение (коэффициент редукции) напрямую связано с количеством передач и определяется размером последнего колеса. Если для одноступенчатой модели передаточное число равняется 1,5-10, то для трехступенчатых характеристика может иметь величину 60-100. Получение большого передаточного числа в одну ступень ведет к значительному увеличению размеров тихоходного колеса. Это не выгодно экономически, так как существенно повышается металлоемкость и размеры изделия.

В зависимости от типа зубьев вала выделяют два вида цилиндрических редукторов: прямозубые и косозубые. Прямая форма позволяет проводить зацепление всей длиной зуба. Обычно это открытые редукторы высокой мощности. Они подвержены быстрому износу, издают повышенный шум. При непрямой форме зубьев захват осуществляется постепенно, благодаря чему снижается уровень вибрации, шума, для вращения вала требуется меньшее усилие, увеличивается КПД.

Одним из подвидов цилиндрических агрегатов являются редукторы постоянного тока. Они могут иметь параллельные или соосные валы, 2, 3 и более ступеней. Основные их потребительские преимущества – надежность и стабильная работа при перегрузках.

Область использования цилиндрических редукторов очень обширна: машиностроение, автомобилестроение и так далее. Они широко используются при создании приводов с помощью валов:

измельчители;
экструдеры;
мешалки;
станки по металлу и другие виды машин.

Сферу их применения ограничивает лишь необходимость получить агрегат небольших размеров с большим передаточным числом и плавным ходом.

Червячные редукторы

Основным элементом редукторов червячного типа является винт (червячная передача), по внешнему виду он напоминает червяка, откуда и получил свое название. Оси движущихся деталей скрещиваются, чаще всего под углом 90°. Червяк может располагаться вертикально (сбоку от колеса) или горизонтально (сбоку или над колесом). Передача может быть как одна (механическая планетарная) так и несколько. Двигатель, имеющий встроенный червячный редуктор называют мотор-редуктор.

Читать еще: Как сделать шаблон для кладки кирпича

Основными преимуществами устройств данного вида являются:

высокое передаточное число на одну степень передачи, у моделей общего назначения – до 80, у специализированных – до нескольких сотен;
плавность хода;
бесшумность;
возможность самоторможения;
небольшие габариты;
простота конструкции;
низкая стоимость.

Но, разумеется, есть у них и недостатки: быстрая изнашиваемость колеса изготавливаемого из бронзы, низкий КПД, ограничение по передаваемой мощности.

Редукторы с червячной передачей применяются в тех случаях, когда отсутствуют значительные ударные нагрузки, невысока периодичность включений/отключений:

транспортеры;
подъемники;
насосы;
металлообрабатывающие станки;
приводы;
мешалки и так далее.

Это низко бюджетное решение для понижения частоты вращения привода, увеличения крутящего момента.

Цилиндро-червячные редукторы

Одной из конструктивных разновидностей цилиндрического редуктора является цилиндро-червячный агрегат. Он относится к типу двухступенчатых:

первая, быстроходная передача – цилиндрическая;
вторая, тихоходная передача – червячная.

Соединение выполняется при помощи фланца. Прямой угол, под которым пересекаются оси вала двигателя и выходного вала, способствуют более удобному расположению привода. Вращение редуктору передается от насаженного на вал двигателя ведущего зубчатого колеса.

Цилиндрическое зубчатое колесо изготавливается из высоколегированной стали, зубья проходят несколько этапов закалки. Зубчатый венец червячной передачи выполняется центробежным литьем из высокопрочной бронзы.

Среди преимуществ, которыми обладают редукторы данного вида:

широкий диапазон передаточных величин, начиная с 50-150 до 400;
более высокий КПД;
повышение крутящего момента от 100 до 2800Нм;
компактность;
увеличенный эксплуатационный срок;
способность воспринимать высокие нагрузки, возникающие в момент пуска.

Цилиндро-червячный редуктор предназначен для решения задач, которые сопровождаются высокими аксиальными и радиальными нагрузками, что обеспечивается точной геометрией валов и их зубчатого сцепления.

Выбор редуктора

Выбирая редуктор нужно учитывать его тип, габариты (типоразмер), кинематическую схему, сервис-фактор, передаточное отношение. Неправильно выполненные расчеты приведут к поломке оборудования, непредусмотренным финансовым затратам на ремонт или приобретение нового механизма.

Типоразмер определяется по каталогу, в котором указывается также максимальное значение крутящего момента. Для вычисления выходного момента нагрузки M2, действующей на редуктор, используется специальная формула:

M_2=(9550*P_1*R_d)/n_2 ,где n_2=n_1/i,а i=n_1/n_2 .

n1 и n2 – частоты, с которыми вращаются быстроходный и тихоходный вал, соответственно (об/мин);
P1 – подводимая мощность быстроходного вала (кВт);
Rd – динамический КПД (%);
i – передаточное число.

Еще одной важной характеристикой редуктора является сервис-фактор, вычисляемый как отношение максимально допустимого для данного редуктора момента к номинальному, определяемому параметрами двигателя:

Значение сервис-фактора определяет возможность использования редуктора для решения стоящих перед потребителем задач. Для нормальной нагрузки (до 60 стартов в час) достаточно, чтобы Sf=1. При повышении количества пусков до 150, эта величина должна равняться 1,5. Ударная нагрузка, которая может вызвать заклинивание вала, требует, чтобы сервис-фактор равнялся 2 или был выше.

Эксплуатация и техобслуживание редуктора

Для того чтобы редуктор долго и исправно служил, за ним нужно ухаживать, проводить ежесменное эксплуатационное обслуживание, проверку технического состояния, ежегодное освидетельствования. Если механизм отработал определяемый эксплуатационной документацией срок использования, то к освидетельствованию должны привлекаться специалисты экспертных организаций. Периодически (после наработки 8000 часов) нужно заменять масло.

Перечень основных мероприятий, включаемых в обслуживание редуктора достаточно невелик:

протереть салфеткой (ветошью) или обдуть сжатым воздухом, освобождая поверхности от пыли, грязи;
измерить уровень масла;
убедиться в надежном креплении механизма к основанию;
проверить надежность соединения деталей, элементов;
проконтролировать техническое состояние защитных элементов;
устранить выявленные недостатки.

Регулярное техническое обслуживание необходимо для безопасной, продолжительной эксплуатации агрегата.

Редукторы STM-GSM

Качество, достойное профессионалов – вот главный принцип, которому следуют сотрудники итальянского концерна STM team. Концерн объединяет две компании – STM S.p.A. и GSM S.p.A., изготавливающие все виды редукторов общепромышленного назначения с диапазоном крутящих моментов 8-850 кНм, подразделяемые на несколько категорий:

HIGH TECH – агрегаты со средним и большим крутящим моментом;
STANDARD – механизмы с малым и средним крутящим моментом;
ELECTRONIC – электродвигатели;
SPECIAL – редукторы специального назначения.

По своим техническим и эксплуатационным характеристикам, надежности, долговечности они значительно превышают параметры агрегатов, производимых другими ведущими мировыми компаниями: Bonfiglioli, Bauer, Danfoss, Motovario и другими.

Редукторы STM и GSM – это оптимальное решение для стандартных и нестандартных задач, стоящих перед потребителями в различных областях промышленности, сельского хозяйства. Основное их отличие от аналогов:

прочный, надежный корпус из высококачественной стали, чугуна;
специальные ребра для бесшумной работы;
стойкость к предельным нагрузкам;
системы принудительного охлаждения, для предупреждения перегрева, и смазывания;
высокий вращающий момент (до 1200 кНм).

Самостоятельно или с помощью наших специалистов подберите в каталоге мотор-редуктор, который будет оптимально отвечать требованиям вашего производства. Грамотный выбор поможет вам сэкономить на обслуживании, ремонте, сведет к минимуму простой техники в результате непредвиденной поломки оборудования.

голоса

Рейтинг статьи

Червячно цилиндрический редуктор чертеж