[KsunReh]

Добрый день! Замечательный сайт, особенно электронная библиотека.
Надеюсь здесь студентов с тупыми вопросами не банят?

Собственно есть задание спроектировать червячный редуктор. Получается небольшой, около 250х250х300 межосевое расстояние 56мм, мощность 1500 ватт, вых. момент 319н*м, червяк нижний. Вопросы:
1)Расчет толщины стенки корпуса из алюминия. Для чугуна везде есть,
а для алюминия не найти ну ни как.
2)Мне препод сказал, что стаканы под подшипники червяка сделать надо бы стальными. Не объясните почему? А крышки тоже стальные делать, или алюминиевые можно?
3)В тепловом расчете редуктора с корпусом из цв. сплавов коэффициент теплопередачи будет выше чем из чугуна. А где узнать насколько именно выше?
4)С червячным колесом проблемка: диаметр впадин 97мм, а диаметр вала под колесо 46мм. Возникают сложности в конструировании составного колеса. Можно сделать его целиком из бронзы? (где тогда найти формулы для размеров ступицы и тд - в учебниках опять же, только для стали или чугуна) Можно ли просто наплавить бронзовый венец на вал? (в смысле центробежное литье и т.д.)
5)Что-то смотрю примеры редукторов и вижу у одних на валу червяка маслоотбойные кольца, а у других не вижу. В учебниках про защиту от продуктов износа пишут, но по чертежам не особо - то и видно в каком случае эти "продукты" критичны, а в каком нет. Как разобраться?
6)А правда бывают отечественные роликовые конические однорядные подшипники закрытого типа с уже заложенным смазочным материалом? Гост не подскажите?

Заранее сенкс за ответ на любой вопрос!

[T-Yoke]

Сообщение от KsunReh Добрый день!...Собственно есть задание спроектировать червячный редуктор. Получается небольшой, около 250х250х300 межосевое расстояние 56мм, мощность 1500 ватт, вых. момент 319н*м, червяк нижний. Вопросы: 1)Расчет толщины стенки корпуса из алюминия. Для чугуна везде есть, а для алюминия не найти ну ни как. 2)Мне препод сказал, что стаканы под подшипники червяка сделать надо бы стальными. Не объясните почему? А крышки тоже стальные делать, или алюминиевые можно? 3)В тепловом расчете редуктора с корпусом из цв. сплавов коэффициент теплопередачи будет выше чем из чугуна. А где узнать насколько именно выше? 4)С червячным колесом проблемка: диаметр впадин 97мм, а диаметр вала под колесо 46мм. Возникают сложности в конструировании составного колеса. Можно сделать его целиком из бронзы? (где тогда найти формулы для размеров ступицы и тд - в учебниках опять же, только для стали или чугуна) Можно ли просто наплавить бронзовый венец на вал? (в смысле центробежное литье и т.д.) 5)Что-то смотрю примеры редукторов и вижу у одних на валу червяка маслоотбойные кольца, а у других не вижу. В учебниках про защиту от продуктов износа пишут, но по чертежам не особо - то и видно в каком случае эти "продукты" критичны, а в каком нет. Как разобраться? 6)А правда бывают отечественные роликовые конические однорядные подшипники закрытого типа с уже заложенным смазочным материалом? Гост не подскажите?...

Ну не такой уж он и маленький если честно, вот сравните
...по п.2. Стаканы нужны что бы корпус не разбивался, и если подшипник вы еще сможете купить и заменить, то разбитый корпус - это однозначно замена всего редуктора. Экономика - ничего не попишешь
...по п.4. Можо и целиком, но технологически проще сделать(отливка) на стальном валу бронзовый венец. Но для червяков я с таким решением не сталкивался Для колес сплошь и рядом.
...по п.5. Это зависит от скорости вращения вала, при маленьких скоростях маслоотбойные кольца не имеет смысла ставить.
...по п.6. то что бывают, слышал, но уже давно не работал с отечественными подшипниками, а по иностранным вот ссылки на сайты производителей
http://www.antrieb.ru/products/bearings/

[KsunReh]

Сообщение от T-Yoke Ну не такой уж он и маленький если честно, вот сравните

Спасибо, такой я уже видел. Кстати путем перехода на легкую серию подшипников смог слегка уменьшить размер редуктора.

...по п.4. Можо и целиком, но технологически проще сделать(отливка) на стальном валу бронзовый венец. Но для червяков я с таким решением не сталкивался Для колес сплошь и рядом.

Я как раз имел ввиду колесо. Насколько я понимаю вариант с отливкой венца на вал лучше насадки бронзового колеса еще и из-за меньших габаритов? (типа отсутствие ступицы колеса как таковой и т.д.)

[Serge Krasnikov]

Сообщение от KsunReh Я как раз имел ввиду колесо. Насколько я понимаю вариант с отливкой венца на вал лучше насадки бронзового колеса еще и из-за меньших габаритов? (типа отсутствие ступицы колеса как таковой и т.д.)

Червяк и так подвержен быстрому износу, а вы его еще и бронзовым хотитЯ сделать
Заготовка вашего червячного кАлЯса весит не более 1,5-2кг. из нее не мене половины примерно уйдет в венец, из-за одного килограмма бронзы вы будете делать специальную установку для наплавления бронзы.
Посчитайте расходы, думаю в стоимость 1 кг. бронзы вы не впишитесь

[KsunReh]

Сообщение от Serge Krasnikov Червяк и так подвержен быстрому износу, а вы его еще и бронзовым хотитЯ сделать Заготовка вашего червячного кАлЯса весит не более 1,5-2кг. из нее не мене половины примерно уйдет в венец, из-за одного килограмма бронзы вы будете делать специальную установку для наплавления бронзы. Посчитайте расходы, думаю в стоимость 1 кг. бронзы вы не впишитесь

Вы меня не правильно поняли! Червячное колесо обыкновенно изготовляют составным: чугунная или стальная ступица и каким-нибудь образом закрепленный на нем венец. У меня такая ситуация, что сделать составное колесо нельзя (диаметр вала под колесо будет не менее 46мм, а у колеса диаметр впадин всего 86мм) Вот я и спрашивал какой вариант лучше: сделать КОЛЕСО целиком из бронзы или же вообще отлить венец колеса прямо на вал.

Так как рекомендаций для конструирования ступиц колес из цв. сплавов я не нашел, а так же из-за выигрыша в размерах, я пока остановился на варианте с центробежным литьем венца на вал. Надеюсь это не совсем еретический вариант По крайней мере в инете на фотках редукторов я такое не раз видел.

Что касается цены и т.д., то в моем задании к курсачу по "деталям"
не сказано сколько приводов нужно будет изготовить по проекту. Так что можно считать, что планируется серийное производство, а там, ИМХО, вариант с литьем уместен.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от KsunReh Что касается цены и т.д., то в моем задании к курсачу по "деталям" не сказано сколько приводов нужно будет изготовить по проекту. Так что можно считать, что планируется серийное производство, а там, ИМХО, вариант с литьем уместен.

В паспорте редуктора обычно составляют комплект быстроизнашивающихся частей, в который входит бронзовый венец.
Ну дык вот, ты червяк запишишь в комплект быстроизнашивающихся частей? Сами покупатели сделать такой червяк не смогу, и вы им до конца гарантийного срока будете червяки поставлять бесплатно, а после года Етот редуктор просто выбросят.
ЗЫ: Впрочем, ты же студен, тебе же курсач слепить, тебе экономика до фени

[Laborant]

Сообщение от Serge Krasnikov В паспорте редуктора обычно составляют комплект быстроизнашивающихся частей, в который входит бронзовый венец. Ну дык вот, ты червяк запишишь в комплект быстроизнашивающихся частей? Сами покупатели сделать такой червяк не смогу, и вы им до конца гарантийного срока будете червяки поставлять бесплатно, а после года Етот редуктор просто выбросят. ЗЫ: Впрочем, ты же студен, тебе же курсач слепить, тебе экономика до фени

Ну дак экономика и не входит в курс ДМ. Там несколько другие задачи, хотя, будь я преподом, я б на консультации схожую мысль высказал бы.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Laborant Ну дак экономика и не входит в курс ДМ. Там несколько другие задачи, хотя, будь я преподом, я б на консультации схожую мысль высказал бы.

Так-то оно конечно так, но если посмотреть детали машин, там наверняка есть рекомендуемые материалы для червяка и колеса, а у колеса как раз и рекомендуют разные бронзы, чугуны, ну и сплавы разные, а для червяка сталь, причем твердая шлифованная.
ЗЫ: ДМ передо мной нет, но энциклопедический справочник есть, в нем как раз то что я и говорил.
ЗЫЫ: Вот как раз конструкция колеса возможна: бандажированная, болтовая, сплошная литая, составная литая (Гы-гы)
Ничего тут нового нет

[Laborant]

Дык автор в сообщении №3 и исправил с червяка на колесо.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Laborant Дык автор в сообщении №3 и исправил с червяка на колесо.

Зато в посте нУмер 5 пишет: "я пока остановился на варианте с центробежным литьем венца на вал. Надеюсь это не совсем еретический вариант"
Если это вопрос терминолигии, то надо быть более осторожным

[bond]

Сообщение от KsunReh 2)Мне препод сказал, что стаканы под подшипники червяка сделать надо бы стальными. Не объясните почему? А крышки тоже стальные делать, или алюминиевые можно? 3)В тепловом расчете редуктора с корпусом из цв. сплавов коэффициент теплопередачи будет выше чем из чугуна. А где узнать насколько именно выше? 6)А правда бывают отечественные роликовые конические однорядные подшипники закрытого типа с уже заложенным смазочным материалом? Гост не подскажите?

по п.2 - потому что алюминиевые стаканы при такой мощности разобьет сразу. Алюминиевые крышки делать для чего? Выбор материала должен быть обоснованным. Попробуй обосновать выбор алюминиевых крышек.
по п.3 узнать в любом справочнике по элементарной физике за начальную школу, на величину коэфф теплопроводности (грубо) алюминий/чугуний=180/54 - вот во столько раз.
по п.6 - Не правда, не бывают, и госта нет

[KsunReh]

Помогите еще с парой вопросов, пожалуйста!

1)Некий ГОСТ 16162-85 определяет допустимую радиальную консольную нагрузку, приложенную к середине посадочных мест концов валов и т.д Собственно там написано для редукторов общего назначения и при неопределенных условиях нагружения... Т.е. я правильно понимаю, что если у меня редуктор под конкретную машину, и я при расчете знаю конкретные силы на концах валов (силы от муфт), то мне эта консольная нагрузка не нужна?
2)Если в п. 1 все-таки нужна, то куда она направлена: как сила тяжести или же это неизвестно и надо выбирать наихудший вариант направления?
3)При проектировочном расчете вала в формуле минимального диаметра есть такая штука [Sи] (допускаемые напряжения на изгиб)
Практически везде ее рекомендуют определять как [Sи] = [S-1]/n, где n - коэффициент запаса = 3-4.5. Написано, что он нужен такой в том числе и для того, чтобы не проверять вал на жесткость. Предположим, я хочу проверить вал на жесткость Что мне тогда делать с n в проверке на изгиб? Насколько его можно снизить, до 2, до 1.5, до 1?
4)Червяки делают из чего-нить покруче, чем 18ХГТ? Конкретно интересует сталь с большим значением S-1 (допускаемые напряжения при изгибе).Что-нить типа ШХ15 или 45Х используют? Или же сразу конструировать червяк с другим q (коэффициентом диаметра)?

[Serge Krasnikov]

Сообщение от KsunReh Помогите еще с парой вопросов, пожалуйста! 1)Некий ГОСТ 16162-85 определяет допустимую радиальную консольную нагрузку, приложенную к середине посадочных мест концов валов и т.д Собственно там написано для редукторов общего назначения и при неопределенных условиях нагружения... Т.е. я правильно понимаю, что если у меня редуктор под конкретную машину, и я при расчете знаю конкретные силы на концах валов (силы от муфт), то мне эта консольная нагрузка не нужна? 2)Если в п. 1 все-таки нужна, то куда она направлена: как сила тяжести или же это неизвестно и надо выбирать наихудший вариант направления?

Многое зависит от компановки приводного блока, в частности от его монтажа, например: твой редуктор имеет навесную компановку, на единой раме собрано редуктор, ну и например двигатель, вся эта констукция может навещиваться на фланцевую муфту тихоходного вала, другой конец опирается в реактивный рычаг, в этом случае мне как разрабочику интересно знать какую консольную нагрузку будет выдерживать тихоходный вал твоего редуктора.
Второй вариант: я твой редуктор использую как вторую опору какого-нибудь барабана, маленького транспортера, соотвественно часть натяжения ложится на подщипники редуктора.
Вот еще вариант: На быстроходный вал я надел не фланцевую муфту, шкив клиноременной передачи, ссотвественно нагрузка на быстроходный вал.
Раз появляется нагрузка уменьшается срок службы например выбранных тобою подшипников.

3)При проектировочном расчете вала в формуле минимального диаметра есть такая штука [Sи] (допускаемые напряжения на изгиб) Практически везде ее рекомендуют определять как [Sи] = [S-1]/n, где n - коэффициент запаса = 3-4.5. Написано, что он нужен такой в том числе и для того, чтобы не проверять вал на жесткость.

В реальных справочниках конструктора-машиностроителя напряжение изгиба (а оно там как правило есть) ниже сигмы текучести, до начала получения остаточных деформаций, т.е. мы считаем только упругие деформации, поэтому и запасы прочности как правило ниже.

Предположим, я хочу проверить вал на жесткость Что мне тогда делать с n в проверке на изгиб? Насколько его можно снизить, до 2, до 1.5, до 1? 4)Червяки делают из чего-нить покруче, чем 18ХГТ? Конкретно интересует сталь с большим значением S-1 (допускаемые напряжения при изгибе).Что-нить типа ШХ15 или 45Х используют? Или же сразу конструировать червяк с другим q (коэффициентом диаметра)?

ШХ15 - это подшипниковая сталь, на сколько мне известно она обладает высокой твердостью, сквозной закалкой, но при этом сталь довольно таки хрупкая, достаточно небольшого удара чтобы конец быстроходного вала просто напросто обломился, особенно если его диаметр не большой
ЗЫ: Помоему ШХ15 вообще не гнется, сразу ломается

[кислый]

Сообщение от KsunReh 2)Мне препод сказал, что стаканы под подшипники червяка сделать надо бы стальными. Не объясните почему? А крышки тоже стальные делать, или алюминиевые можно?

Гоните его в шею.. В коробках передач подшипники устанавливаются в алюминиевые корпуса (легко найти в сети схемы коробок ГАЗ, ВАЗ).

Стакан - это ЕЩЁ ОДНА деталь, какая ж это экономика?! Чем меньше деталей, тем надежнее, красивее, дешевле, быстрее, выше и сильнее.

для валов прекрасно подходят стали улучшаемые: 45, 40ХН, 40Х. Про ШХ15 забудьте.

впрочем, вам это должно было быть известно сразу, потому что конструирование редуктора начинается с его расчета на износ, а для этого нужно определиться с его схемой и материалами. может, вам нужно применять азотируемые или цементируемые стали, ресурс-то какой задан?

"литье бронзы по стали" - ересь. скорее у меня плавники вырастут, чем у вас это получится.

[and_r]

Я, к сожалению, не занимаюсь конструированием редукторов (для меня было бы интересно ). Работаю на ремонтном предприятии, эти самые редуктора как раз ремонтируем. Меня очень удивила категоричность товарища кислого. Если я скажу глупость, прошу меня поправить (хотелось бы знать больше по данному вопросу ).
При установке подшипников в стаканах снижается износ самого корпуса редуктора, особенно если корпус алюминиевый. Что легче сделать - отремонтировать корпус или заменить стакан? Так что в эксплуатации эта дополнительная деталь приносит экономию.
Если литье бронзы по стали ересь, то Дунаев и Леликов еретики. В книге "Детали машин" как раз описана технология "наплавки" бронзового венца на стальную ступицу.
А делать червячное колесо заодно с валом категорически не рекомендую. При износе колеса вал придется выкинуть целиком, хотя можно было поменять только колесо. Даже если колесо целиком из бронзы, экономия, имхо, сомнительна.
З.Ы. Прошу прощение за форматирование, еще не разобрался

[кислый]

Сообщение от and_r Если литье бронзы по стали ересь, то Дунаев и Леликов еретики. В книге "Детали машин" как раз описана технология "наплавки" бронзового венца на стальную ступицу.

Принято! Вы правы; кстати добавлю цитату оттуда же: "При остывании между центром и венцом возникает натяг, вызываемый усадкой затвердевающего жидкого металла венца." Т.е. венец к центру прижат механически, химических связей между ними нет.

Я - к счастью - не конструирую редукторы (а то бы наконструировал), но стаканы в алюминиевых корпусах мне не нравятся. Износ корпуса можно рассчитать заранее и подобрать размеры и материалы так, что никакие стаканы не понадобятся. И вы такие редукторы видите каждый день - на множестве легковых автомобилей!

Другое дело, если вы делаете станок, танк или бульдозер. Тогда вес редуктора вас не волнует, корпус у вас чугунный, а вот его ремонтопригодность очень актуальна, особенно в военных машинах. Кстати, последние тенденции - это редукторы необслуживаемые (и даже нерегулируемые - зацепления подгоняют только на заводе-изготовителе).

Ну вот, уже и не так категорично

[Serge Krasnikov]

Сообщение от and_r ... Работаю на ремонтном предприятии, эти самые редуктора как раз ремонтируем. Меня очень удивила категоричность товарища кислого. Если я скажу глупость, прошу меня поправить (хотелось бы знать больше по данному вопросу ).

Я то же долгое время работал на ремонте оборудования, и как раз у нас была небольшой участок цветного литья

Даже если колесо целиком из бронзы, экономия, имхо, сомнительна.

Напрасно так думаешь, в литейку отправляется само колесо, плюс энное количество бронзы на формирование зуба и обработку(стружка опять отправляется в литейку . При наплавленном венце используется сам венец и плюс энное количество бронзы для формирования зуба т.е. расходная часть практически таже самая , а если учесть, что колесо 100мм то и ....
ЗЫ. Зато мороки меньше

[Fogel]

На пальцах прикинул, выходит что осевая нагрузка на червяк порядка одной тонны. Не забудьте учесть сей момент когда "люминиевой" крышкой будете подшипник придавливать. Что касаемо долговечности, то ведь никто не озвучил потребную Лично считал червячник расчитаный... на 12 оборотов за всю свою недолгую жизнь - он в командоаппарате чегото реактивно-взрывающегося стоял. Межосевое можно взять и побольше, заявив что воспользовались предпочтительным рядом растояний. От потребного КПД и долговечности можно и материалы подобрать - можно ведь и стальное колесо сделать или использовать напыление.

[XATTA6bl4]

Тоже задам несколько глупых студентских вопросов...
Тоже червячный редуктор (как водится, сдача завтра-послезавтра).
Всё посчитано, осталось лишь оформление... Но. У меня нет человеческого справочника. В той "нарезке", что имеется, нет данных по маслоотбойным кольцам (шайбам?).
Был бы благодарен за предоставленную ссылку на электронный справочник, в котором это есть. Ну или хотя бы номер ГОСТа, по которому сии ольца изготавливаются.

[rocker]

Сообщение от XATTA6bl4 Тоже задам несколько глупых студентских вопросов... Тоже червячный редуктор (как водится, сдача завтра-послезавтра). Всё посчитано, осталось лишь оформление... Но. У меня нет человеческого справочника. В той "нарезке", что имеется, нет данных по маслоотбойным кольцам (шайбам?). Был бы благодарен за предоставленную ссылку на электронный справочник, в котором это есть. Ну или хотя бы номер ГОСТа, по которому сии ольца изготавливаются.

Может Вам нужно это?