Последовательность выполнения проекта

4.1 Тщательно изучить техническое задание: выяснить назначение привода, принцип его работы; подобрать литературу, необходимую для проектирования; изучить аналогичные конструкции приводов и редукторов по учебным пособиям, атласам, руководствам и т. п. При этом необходимо разобраться в назначении основных деталей и узлов привода, способах их крепления.

4.2 Определить требуемую мощность электродвигателя или гидромотора и выбрать его по каталогу. Этот и все остальные расчеты должны выполняться с использованием единиц системы СИ.

Для этого сначала определяют мощность на входном валу рабочей машины, затем обоснованно принимают частные значения КПД механизмов и по ним определяют общий КПД привода. По каталогу необходимо выбирать электродвигатель или гидромотор с ближайшей номинальной мощностью, превышающей расчетную (в особых случаях при острой необходимости допускается, перегрузка двигателя до 8 % при постоянной и до 12 % при переменной нагрузках).

Чтобы выбрать электродвигатель или гидромотор по каталогу, необходимо также предварительно определить возможную частоту вращения его вала, для чего вычисленная частота вращения выходного вала привода умножается на возможное общее ориентировочное передаточное число привода. При этом для уменьшения размеров и массы привода для ременных и цепных передач назначают передаточные отношения, близкие или равные минимальным из рекомендуемых (примерно 1,5–2), а для зубчатых передач – близкие или равные максимальным (предельным) значениям, так как при прочих равных условиях размеры зубчатой передачи примерно в 3 раза меньше цепной трехрядной передачи и примерно в 5 раз меньше клиноременной. Необходимо иметь в виду также, что тихоходный электродвигатель или гидромотор, при равной мощности, тяжелее и больше по габаритам, чем быстроходный электродвигатель или гидромотор. Так, например, осевой размер асинхронного короткозамкнутого электродвигателя серии 4А мощностью 3 кВт с синхронной частотой вращения ротора 750 мин^-1 примерно на 30 % больше, чем у такого же двигателя с частотой вращения 3000 мин^-1 (452 и 350 мм соответственно), при этом масса его в 2 раза больше (56 и 28,7 кг соответственно).

4.3 Определить действительное передаточное число привода, разбить его по ступеням передачи и выполнить энерго-кинематический расчет привода.

4.4 Достаточно качественные материалы и достаточно высокие твердости активных поверхностей зубьев колес могут быть назначены и в случае единичного (штучного) производства, при необходимости получения малых размеров проектируемого изделия. Не самые качественные материалы и твердости, меньшие
350 НВ (но не ниже 250 НВ), допустимы при малых мощностях
(до 10 кВт) и отсутствие требований получения изделия минимальных размеров и при небольшом количестве выпускаемой продукции – при единичном и мелкосерийном производствах. При более высоких мощностях и в случае мелкосерийного производства целесообразно иметь твердости выше 350 НВ. В этом случае следует использовать стали с содержанием углерода около 0,35–0,60 % (например, стали марок 40Х, 40ХН, 45ХН, 35ХМ, 60ХВ, 60Х, 55ПП и др.), подвергаемые поверхностной закалке токами высокой частоты (Т.В.Ч.) с последующими низким отпуском (твердость активных поверхностей зубьев 48–62 НRС). При больших размерах зубчатых колес (для получения твердости сердцевины
Н_сердц. ≥260HB) следует использовать стали 35ХН1М, 40ХН2МА, 38ХН3МА и др.

При поверхностной закалке нагреву подвергаются только наружные слои металла и поэтому не возникает значительных деформаций (коробления) зубчатых колес. В связи с этим припуски на последующее шлифование невелики, а при сравнительно невысокой точности (например, не выше седьмой степени) зубчатые колеса после поверхностной закалки могут не подвергаться дополнительной обработке. Твердым поверхностным слоям при такой термообработке соответствует вязкая сердцевина зубьев, что обеспечивает их высокую изгибную выносливость.

Толщина закаленного слоя при поверхностной закалке назначается обычно в пределах (0,25÷0,40) m (здесь m – модуль зубчатого зацепления).

4.5 После проектировочных и проверочных расчетов передач определяют все их геометрические параметры и вычисляют усилия, действующие в этих передачах.

4.6 Выполняют ориентировочный расчет валов только на кручение (по пониженному допускаемому напряжению) и конструируют их. Выходные концы валов принимают по ГОСТ 12080-66 (цилиндрические, для единичного и мелкосерийного производств) и ГОСТ 12081-72 (конические, для крупносерийного и массового производств), согласуют их размеры с валом электродвигателя или гидромотора и посадочными местами стандартной компенсирующей муфты, выбирают по расчетному передаваемому моменту.

Затем предварительно подбирают подшипники (по диаметрам валов в местах их установки), определяют размеры элементов корпуса (толщины стенок корпуса и его крышки, толщину фланца по разъему и его ширину, толщину лап и ребер и пр.).

В курсовом проекте чертежи редуктора разрабатываются в одной проекции для конструкций, у которых осевые линии всех валов лежат в одной плоскости и в двух проекциях, когда осевые линии валов лежат в двух плоскостях. Чертеж должен представлять разрезы по указанным выше плоскостям. На чертежах редуктора показываются только внешние контуры деталей передач, валов, подшипников качения и внутренние контуры корпусных деталей.

4.7 Выполняют общий вид проектируемого редуктора в двух–трех проекциях с необходимыми дополнительными разрезами, сечениями и соблюдением всех требований ГОСТов ЕСКД на выполнение чертежей (завершающий этап проектирования), в котором должны быть отражены также вопросы смазывания подшипников и зацеплений передач.

4.8 Вычерчивают общий вид привода в двух проекциях с необходимыми дополнительными разрезами, сечениями и другие узлы привода, если они указаны в задании.

4.9 Выполняют рабочие чертежи проектируемого узла, которые указаны в задании.

Количество изображений (видов, разрезов, сечений) сборочных единиц и деталей должно быть наименьшим, но достаточным для полного представления о предмете при применении установленных в соответствующих стандартах условных обозначений, знаков и надписей.

4.10 Составляют пояснительную записку и окончательно оформляют все чертежи проекта, спецификации.

4.11 Выполненный проект, подписанный исполнителем, представляется на просмотр руководителю проектирования. При положительной рецензии проект представляется к защите; при отрицательном - производится доработка проекта и затем вновь представляется на просмотр.