Помогите, пожалуйста, спроектировать сочленение

[nickkk]

Необходимо реализовать устройство, где шаговый привод с должными точностью и безлюфтовостью вращает планку/балку/стрелу длиной 500 мм, на конце которой закреплён груз массой 10 кг.
Редуктор с подобными радиальными/осевыми нагрузками не справится, соответственно, его вал нужно поддержать подходящим подшипником, встроив его в корпус. Но что дальше? Под вал(диаметр 15-20 мм) редуктора делать паз в планке и склеивать их(вал с планкой)? Как-то терзают сомнения в плане монолитности этого дела при данной нагрузке, да и вообще клеить какие-то габаритные детали к редуктору тоже неправильно, наверное.
Подскажите, пожалуйста, как правильно реализуется подобное сочленение? (ремни там никак не применить, нет достаточного места)

[arkhnchul]

"должная точность и безлюфтовость" - это в пределах 90 градусов, я правильно телепатически принимаю мысль?)

Редуктор с подобными радиальными/осевыми нагрузками не справится

вы про редуктор как механизм вообще, или про какой-то конкретный?

Подскажите, пожалуйста, как правильно реализуется подобное сочленение?

можно предположить много способов. Недостаточно данных.

[donvictorio]

редуктор шагового желательно вообще не нагружать в осевом.
там в любом случае надо лепить подшипники.

[nickkk]

там в любом случае надо лепить подшипники.

да, но что делать дальше, как лучше связывать вал с планкой?

"должная точность и безлюфтовость" - это в пределах 90 градусов, я правильно телепатически принимаю мысль?)

до 15 угловых минут

вы про редуктор как механизм вообще, или про какой-то конкретный?

про любой из планетарных редукторов, подходящий по крутящему моменту под этот проект. все они по своим характеристикам не будут держать данные осевые/радиальные нагрузки. (есть, например, редуктор с подходящими 50 Н м крутящего момента, и у него максимально допустимые радиальные и осевые нагрузки равны 2500 Н, чего недостаточно(для 50 см и 10 кг нужно 5000 Н минимум, а ещё ж запас хороший нужен). конечно, можно взять редуктор во много мощнее и платить за лишние ненужные 100+ Н м двойную стоимость, но это глупость)
я ещё не уверен будут ли это именно эти редуктора - может что попроще. но в целом, планетарный, в районе 50 Н м крутящего момента
https://alpha.wittenstein.de/en-en/prod ... gearheads/
так как цель всё равно снять все нагрузки(ну кроме крутящей, понятное дело) с редуктора, то его точные характеристики в общем то не важны же

можно предположить много способов. Недостаточно данных.

подскажите, пожалуйста, наиболее оптимальные, правильные. если данных приведённых выше всё же недостаточно, то скажите, чего именно?

[xvovanx]

Необходимо реализовать устройство, где шаговый привод с должными точностью и безлюфтовостью вращает планку/балку/стрелу длиной 500 мм, на конце которой закреплён груз массой 10 кг.

А зачем стрелу центрифуги крепить на вал движка напрямую? Как варианты: крепите стрелу на мощную ось с подшипниками снизу, а движок через демпфер к оси сверху; еще можно "пошаманить" с осью во втулке, нагрузка на втулку, вращение через вал с демпфером.

[nickkk]

крепите стрелу на мощную ось с подшипниками снизу, а движок через демпфер к оси сверху

к сожалению, нельзя отойти от первоначальной компоновки. двигатель возможно разместить только снизу.

[arkhnchul]

если данных приведённых выше всё же недостаточно, то скажите, чего именно?

не хватает конкретного редуктора, и компоновки несколько более подробной. В частности, допустимость горожения чего-либо с другой стороны "планки".
вообще - соорудить отдельный вал, сам по себе достаточно жестко сидящий в некоем неподвижном корпусе на радиально-упорных подшипниках. Соединить с редуктором муфтой. По сопряжению конструкции с валом наиболее очевидное решение - на вал сажается фланец типа такого (на фото посадка под шпонку, а вообще соответственно самому валу - мало ли чего там будет, может шлиц, конус, зубчатая поверхность под запрессовку, еще какие черти рогатые), к его плоской части уже прикручивается планка

[nickkk]

Спасибо.

А если немного уменьшить число деталей? Использовать цельный фланцевый вал такого типа

Его среднюю часть обжимаем радиально-упорным подшипником, установленным в корпусе. Его узкую часть крепим с валом редуктора муфтой. На его широкую часть крепим болтами планку.
Да, вы рекомендовали держать новый вал двумя подшипниками, дабы сделать его совсем независимым. Но если мы ставим один подшипник вверх, а нижний конец вала для относительно незначительной поддержки оставляем редуктору, то это будут явно нагрузки в рамках допустимого.

Не знаю, делают вообще так или нет, но можно взять подшипник под широкий вал и запрессовать в него весь фланец. На вал редуктора ставим шлицевую насадку, а во фланце делаем под неё шлицевое отверстие.

Прокомментируйте, пожалуйста, такие варианты. Может я не вижу каких-то весомых недостатков.

И да, конечно, тут я нигде не учитываю крепление мотор-редуктора к корпусу, но я думаю, сложностей с этим не возникнет.

[donvictorio]

второй вариант предпочтительнее, хотя и немного дороже. статичный осевой момент на подшипнике будет ниже.
ну и можно использовать обычный шариковый радиальный.

[arkhnchul]

Прокомментируйте, пожалуйста, такие варианты.

можно предположить много способов.

))
они все работоспособны. Все упирается в возможности, которые у вас есть для их реализации.

[nickkk]

второй вариант предпочтительнее, хотя и немного дороже. статичный осевой момент на подшипнике будет ниже.
ну и можно использовать обычный шариковый радиальный.

в таком случае, думаю, во втором варианте для более лёгкого демонтажа стоит использовать болтовое соединение. То есть вместо шлицевой насадки используем маленький фланцевый вал, снизу прикреплённый к валу редуктора муфтой, а сверху закреплённый к фланцу болтами. В таком случае разобрать всё это будет куда легче.

они все работоспособны. Все упирается в возможности, которые у вас есть для их реализации.

доступны и токарка и фрезер, поэтому в общем то можно изготовить всё. я просто хочу, чтобы оно было максимально правильно с инженерной точки зрения

[arkhnchul]

То есть вместо шлицевой насадки используем маленький фланцевый вал, снизу прикреплённый к валу редуктора муфтой, а сверху закреплённый к фланцу болтами

соосности этого фланцевого вала с самим фланцем при простом болтовом соединении добиться сложнее, имхо лучше выточить их одним куском. Там длинного вала не надо, у распространенных муфт 15-30мм длина зажимной части.

[nickkk]

Так то оно было бы лучше, конечно - и монолитнее, и деталей меньше. Но в таком случае будут сложности в сборке/разборке. То есть, чтобы достать оттуда мотор-редуктор будет необходимо прямо в корпусе разбирать муфту. То же самое и со сборкой - работать с муфтой придётся прямо в корпусе. Оно то, конечно, осуществимо, но правильно ли так делать?

[michael-yurov]

Тему не читал, прошу за это извинить.
Судя по картинкам, мне кажется, автору нужна автомобильная ступица.
Задняя не подойдет, т.к. не имеет сквозного вала. Нужна ступица от приводного колеса.

[arkhnchul]

То есть, чтобы достать оттуда мотор-редуктор будет необходимо прямо в корпусе разбирать муфту. То же самое и со сборкой - работать с муфтой придётся прямо в корпусе

это вопрос к корпусу, каковой на данный момент обозначен весьма схематично) ну и, честно говоря, я не очень представляю себе корпус, в котором одновременно к винтам крепления "фланцевого вала" доступ есть, а к винтам затяжки муфты - нет.

[scroober]

Перекрестно-роликовый подшипник использовать не хотите? С ним к редуктору более мягкие требования будут.

[nickkk]

Судя по картинкам, мне кажется, автору нужна автомобильная ступица.

Да, вы правы. Изначально думал о таком в общем то готовом варианте, но хотелось реализовать решение ровно под задачу (не больше, не меньше).

Перекрестно-роликовый подшипник использовать не хотите? С ним к редуктору более мягкие требования будут.

да, похоже, такой тип подшипников самый лучший для данной задачи. посмотрю ещё, что там с ценами на них

это вопрос к корпусу, каковой на данный момент обозначен весьма схематично) ну и, честно говоря, я не очень представляю себе корпус, в котором одновременно к винтам крепления "фланцевого вала" доступ есть, а к винтам затяжки муфты - нет.

да, я так подумал, соединить-отсоединить муфту в моём случае будет не сложнее работы с отдельными фланцем и фланцевым валом. а вообще по муфтам - какой-то определённый их тип стоит использовать(ну там, демпфирующие, например) или не так важно в этом изделии?

[michael-yurov]

Тогда возьми заднюю ступицу от ВАЗ 2108 вместе со спаренными радиально упорными подшипниками, а вал сам выточи.
У меня даже чертежи есть, если нужно.

[arkhnchul]

а вообще по муфтам - какой-то определённый их тип стоит использовать(ну там, демпфирующие, например) или не так важно в этом изделии?

из доставабельных выбор небольшой - кулачковые и сильфонные. Конкретные смотреть по допустимым нагрузкам/посадкам.