/
Текст
П.Ф.дунаев, О'n.ЛеЛИКQВ
Конструирование
v
узлов и деталеи
машин
оrЛАВЛЕНИЕ
оrЛАВЛЕНИЕ
Fлава 1. Кинематические расчеты . . . . . . 5
Fлава 2. Расчет зубчатых и черВJIЧНLIX передач 11
2.1. Расчет зубчатых передач ........ 11
2.1.1. Расчет ЦJUIиндрических зубчатых передач 16
2.1.2. Расчет конических зубчатых передач 25
2.2. Расчет червячных передач ........ . 30
2.3. Анализ результатов расчета на ЭВМ и выбор варианта для констру:к:rивной npоработки 37
Fлава З. Разработка эскизНОro проекта. . 42
3.1. Диаметры валов .......... 42
3.2. Расстояния Между деталями передач 45
3.3. Выбор типа подшипника . . . . . . 47
304. Схемы установки ПОДШИIШиков. . . 48
3.5. Примеры эскизных проектов . . . . 49
3.6. Составление компоновочной схемы. 52
Fлава 4. Базирование деталей . . 54
4.1. Общие положения . . . . . 54
4.2. Определение основной базы 55
4.3. Базирование деталей по торцам 57
4.4. Основная база типовых деталей 58
Fлава 5. Конструирование зубчаПdХ, червJlЧIIЫX колес и черВJlКО8 62
5.1. Цилиндрические зубчатые колеса внешнеro зацепления. . 62
5.2. Цилиндрические зубчатые колеса внyrpеlПlеro зацепления 66
5.3. Блоки зубчатых колес. . . . 67
5.4. Конические зубчатые колеса 69
5.5. Валы шестерни . . 72
5.6. Червячные колеса ..... 72
5.7. Червяки .......... 75
Fлава 6. Установка колес на валах 77
6.1. Соединения вал ступица .. .., .. 77
6.2. Основные способы oceBOro фиксирования колес 85
6.3. Реryлирование oceBoro положения колес . 94
Fлава 7. Конструирование подшипниковых узлов . . 101
7.1. Определение сна, наrpужающих подшипники. 101
7.2. Подбор подшипников ...... 105
7.3. Выбор посадок подшипников. . . . . . . . . 112
7 А. Монтаж и демонrаж подшшшиков . . . . . . 114
7.5. Конструкции подшипниковых узлов . . . . . 116
7.6. Конструирование опор валов конических шестерен 130
7.7. Конструирование опор валов червяков . . . . . . 132
7.8. Опоры плавающих валов . . . . . . . . . . . . . 134
7.9. Опоры соосно расположенных валов . . . . . . . 136
7.10. Опоры валов, расположенных в разных корпусах. 138
7.11. КОНстрyICI'ивное оформление посадочных мест . . 139
7.12. Вычерчивание внyrpеlПlей конструкции подшипников 140
7.13. Примеры конструкций подшипниковых узлов машин 142
rлава 8. Коиструироваиве стаканов и крышек
8.1. Конструирование стаканов . . . . . . .
8.2. Конструирование IфЬШIеК ПОДШИIПlиков
rлава 9. Конструирование узлов ПОДIIIIIпников СКОJПoжеllИJl
rлава 19. Звездочка цепllЫX передач
..........."..
147
147
148
152
158
158
160
164
172
172
175
178
180
186
189
189
200
207
213
214
215
218
219
221
224
234
234
235
236
239
244
244
246
247
249
252
254
256
257
257
260
279
279
281
283
285
285
289
297
299
299
302
305
Тлава 10. Конструирование валов
10.1. Концевые учасТ1Gl валов '. .
10.2. Конструкции валов . . . .
10.3. Расчеты валов на IIpOчность
Тлава 11. Смазывание, смазочные устройства и yпJIоmеllИJl .
11.1. Смазывание зубчатых и червячных Передач
11.2. Смазывание подшипников . . . . . . . . . . . . . .
11.3. Смазочные устройства. . . . . . . . . . . . . . . .
1104. Уrтотнительные устройства . . . . . . . . . . . . .
11.5. Примеры констрyIЩИЙ современных УIUlOтнений валов
Тлава 12. Примеры конструкций узлов зубчатых и черВJIЧНЫХ передач .
12.1. Bxoдllыe (быстроходные) валы
12.2. Промежуточные валы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.3. Выходные (тихоходные) валы ., . . . . . . . . . . . . . . .
rлаво 13. Упрyrве элемeиn.I миoronоточных. соосных. зубчатых передач
13.1. Силовые соотношения. . .
13 .2. Расчет упрyrиx элементов .
Fлава 14. IIJJaкeтapнwe передачи .
14.1. Кинематический расчет . .
14.2. Силовой расчет . . . . . .
14.3. Конструирование планетарных передач
Fлава 15. Волновые передачи . . .
15.1. Основные схемы передач
15.2. Выбор параметров зацеrшения
15.3. Конструирование rибких и жестКИХ Колес
15.4. Конструирование reHepaTopoB волн . . .
15.5. Теrшовой режим и смазывание волновой передачи.
15.6. Примеры конструкций волновых передач
Fлава 16. Управление передвlDКIIЫМВ ДeтaJIJDIR" . . . . .
16.1. Переводные камни и вилки . . . . . . . . . . . .
16.2. Направляющие скалки. Ры:чаrи s оси и рукоятки управления
16.3. Устройства для фиксирования передвИЖНЫХ деталей
16.4. Блокировочные устройства ...........
16.5. Однорычажные механизмы переI01ючения . . . .
Fлава 17. Конструирование корпусных деталей и крышек
17.1. Общие рекомендации . . . . . . . . . . . . . .
17.2. Корпуса редукторов . . . . . . . . . . . . . . .
17.3. Корпуса коробоК передач . . . . . . . . . . . .
1704. Оформление мест соединения корпуса с фланцем эле:ктродвиraтеля
17.5. Крышки ЛЮКОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17.6. Сварные корпуса .... . '. . . . . . . . . . . . .
rлава 18. ШКll8ы и иаТDallrlе устройства ремениых передач {. .
18.1. Конструкции ШКИВОВ .. . .
18.2. Натяжные устройства . . .. ..........
Fлава 20. Муфты . . . . . . . . .
20.1. УстаВоВка полумуфт на валах
20.2. Смещения валов. . . . .
20.3. Компенсирующие муфты . .
20.4. Упруrие муфты . . . . . . 306
20.5. Сцетше муфты . . . . . . 320
20.6. Предохранительные муфты 324
20.7. КоМ'бинированные муфты . 328
20.8. Пусковые муфты ..... 330
rAt180 21. р...., в DJlIП1.I. КpeIIJIeНRe к ПoJl)' . 334
21.1. рамы .' . . . . . . . 334
21.2. fLiНТЪl . . . . . . . . . . . . . . 338
21.3. КреILlение к полу цеха ..... 339
rЛt18Q 22. Выполнение чертежей деталей 342
22.1. Требования к рабочим чертежам. 342
п.l.1. Общие положения . . . . . . . 342
22.1.2. Задание размеров .... . . . 343
22.1.3. Предельные отклонения размеров . 344
22.104. Допуски формы и допуски расположения поверхностей 345
22.1.5. Шероховатость поверхностей. . . . . . . . . . . 347
22.1.6. Обозначение термической обработки. . . . . . . . . . 350
22.1.7. Обозначение сварных ШВОВ ............ . . 350
22.1.8. Расположение на чертеже детали размеров, обозначений баз, допусков формы и
расположения, шероховатости И технических требований 353
22.2. Рабочие чертежи типовых деталей 354
22.2.1. Валы, валы шестерни, червяки. 354
22.2.2. Зубчатые и червячные колеса 361
22.2.3. Стаканы . . . . . . . . . . . . 371
22.2.4. КрышЮl подшипников качения 375
22.2.5. Шкивы ..... 377
22.2.6. Звездочки . . . . . . . 379
22.2.7. Корпусные детали . . . 382
fлава 23. Оформление проекта . 388
23.1. Виды изделий и конструкторских дoкyмeнroB, их обозначение 388
23.2. Основные надписи ......... 390
23.3. Составление п-ояснительной записки. 391
23.4. Составление спецификаций . . . 397
23.5. Оформление с6орочноro чертежа 402
23.6. Оформление чертежа общеro вида 407
[лава 24. Справочные таблицы. 410
Список литературы . . . . . . 444
fлава 1
КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
Проектирование на нают с ознакомлеIOlЯ с заданием на проект.
Техническое задание на проектирование механизма или мапrnны проектная
орrанизация получает от предприятия изrотовителя. В техническом задании
перечислены основные требования: силовые, rабаритные, экономические, эрrо
номические и др., которые должны быть обеспечены при проекrnровaюrn.
Задание на курсовой проект можно рассматривать как часть реальноrо
техническоrо задания. Оно может, например, представлять собой :кинематическую
схему привода (включая схему редуктора) с исходными данными. Следует BЫ
полнить необходимые расчеты, выбрать наилучшие параметры схемы и разрабо
тать конструкторскую документацию (чертеж общеrо вида, чеpreжи сборочных
еДИНИЦ и деталей, пояснительную записку и др.), предназначеJПIYIO для изrотов
леIOlЯ привода.
И с х о Д н ы е Д а н н ы е (рис. 1.1, а z): Ft (Н) окружная сила на
барабане ленточноrо ИЛИ на звездочке цепноrо конвейера; v (м/с) скорость
движения ленты или цепи;' D б (мм) диаметр барабана; Zзв число зубьев и
Рзв (мм) шar тяrовой звездочки;
(рис. 1.1, д ж): 1;; (Н' м) вращающий момент в l1в (мин l) частота
вращения выходноrо вала редуктора.
Выбор электродвиraтеля. Для выбора электродвитателя определяют требуемую
ero мощность и частоту вращеЮlЯ.
Потребляемую MOIЦНoCТЬ (кВт) привода (мощность на выходе) определяют по
формуле:
Р в == v/l0 3.
Тоrда требуемая мощность электродвитателя
Р э . тр == РJ1'Iобщ,
rде 1l0бщ == 1'11 1'12 1'\з ...
Здесь 1'11, 112, 11з, ... кпд отдельных звеньев кинематическоЙ цепи,
ориентировочные значения которых с учетом ПОТt:iрЬ в подшипниках можно
принимать по табл. 1.1.
Если на данном этапе работы затруднительно определить передаТОЩiое число
червячной передаtПI, то предварительно можно принять 11 == 0,8.
Требуемая частота вращения вала электродвиraтеля
1lэ.тр == 1tв Ul и2." ,
rде Щ, и2, ... передаточные числа кинематических пар изделия.
Предварительно ВЫ'ЧИсЛЯЮТ частоту вращения п ю мин 1 приводноrо вала
(рис. 1.1, а 2) или выходноrо вала редуктора (рис. 1.1, д ж):
5
1lв == 6-104 v/(1f.Dr,) или п в == 6-104 v/(лD зв ),
rде D зв == рзв/sjп(180 0 /Zзв) диаметр тяrовой звездочки, ММ. Рекомендуемые:
чеIШЯ передаточных сле И рек принимают по табл. 1.2.
Таблипа 1.1
д)
Тип пе едачи
-Зубчатая (с опорами, закрытая):
цилиндрическая
коническая
ПЛанетарная (закрьrrая):-
ОД1l0ступенчатая
двухступенчатая
Червячная (закрыrая) при передаточном числе:
св. 30
св. 14 до 30
св. 8 до 14
Ременная (все типы)
Цепная
Муфта соединиrельная
Подшипники качения (одна пара)
11
F.. ',1
t.
06
иp,
и ц
)
z)
ир,д
"
F:. v
й
lIп,
t)
иPt
UpeiJ
о)
и ц
11
0,96...0,98
0,95...0,97
0,9...0,95
0,85...0,9
0,7...0,&
0,75...0,85
0,8...0,9
0,94. ..О, 96
0,92...0,95
0,9&
0,99
fr; V
..
ZЗ ; РJб
ж)
ZJ j PJA
и,.. ) w иp
п, Та
п, т,
Рис. 1.1
t;.
Upta
Т,;п,
Вид передачи
т а б л и Ц а 1.2
Твердость зубьев
Передаточное число
быстроходная ступень в редукторах по развер
нутой схеме (Uб) .
Uu... и.....
350 ИВ 2,5...5,6 6,3
40...56 HRG 2,5...5,6 6,3
э
56...63 HRC 2...4 5,6 .
з
350 ИВ 3,15...5,6 8
40...56 ИRС 3,15...5 7,1
э 2,5...4 6,3
56...63 HRC
э
s; 350 ИВ 4...6,3 8
40...56 HRC 4...6,3 . 7,1
з
56...63 HRC 3,15...5 6,3
э
Любая 1...2,5 3,15
350 ИВ 1...4 6,3
40 НRС э 1...4 5
16...50 80
1,5...3 4
2...3 5
Зубчатая цилиндрическая:
тихоходная ступень во всех
peдyIcropax (ит)
быстроходная ступень в СООСНОМ редукторе (Uб)
Коробка передач
Коническая зубчатая
Червячная
Цепная
Ременная
Далее по табл. 24.9 подбирают электродвиrатель с МОЩНОСТЬЮ Р, кВт и частотой
вращения п, мин 1 ротора ближайшими к Рэ.тр и flэ.т . При подборе Р допускается
переrрузка двиrателя до 8 % при постоянной и до 12 % при переменной наrpузке.
Может получиться так, что требуемая частота flэ.тр окажется примерно в
середине между двумя стандартными значениями. Тоrда следует сравюrrъ размеры
обоих двиrателей. Обозначения двиrателей в табл. 24.9 содержат две или три
циФры, после которых привсдены буквы, например: 90L, 100S, 112М Цифрами
обозначен размер h высота оси вала от опорной поверхности лапок двиraтеля.
Эти цифры характеризуют также и дрyrие размеры электродвиrателя. PeKOMeH
дуют выбирать электродвиrатель с меньшим числом в обозначении (с меньшей
высотой h). Масса, размеры и стоимость Taкoro двиrателя меньше.
, Если же это число у обоих двиrателей одинаковое, надо выбрать двиraтелъ с
меньшей частотой вращения вала. Масса, размеры и стоимость обоих ДБитателей
примерно одинаковые, а передаточные числа и, следовательно, размеры передачи
будут меньше.
Пример. Выбрать электродвиraтель для привода ленточноro конвейера (рис. 1.2): Fi == 10 ОООН;
v == 0,63 м/с; D6 == 500 мм. Термообработка зубчатых колес редуктора улучшение (твердость зубьев
< 350 ИВ).
Решение. Мощность на выходе
Р В == Rv/l0 3 == 10000 . 0,63/103 == 6,3 кВт.
Общий КПД npивода
llобщ == llп 1lз 2 1lw 1l0П,
rде "Ц КПД цепной передачи; '13 КПД зубчатой передачи; '1ы КПД муфты; 1lm кпд опор
приводноro вала.
По табл. 1.1: ЧП == 0,93; 11з= 0,97; 11м = 0.98; 110П= 0,99.
Тоща
'10бщ = 0,93 · 0,972 0,98 · 0,99 = 0,849.
Требуемая мощность ЗЛ IcrpOдвиraтеля
Рэ:1p == Рв/f\общ == 6,3/0,849 == 7,42 кВт.
1
iи
Частота вращения приводноro вала
пll 6 . 10 4 V/(7tд5) == 6 . 104 . 0,63/(3,14 . 500) ==
== 24, 1 МИН l.
Требуемую ча(,,'Тоту вращения вала элект
рОДВИI<lТеля вычислим, подставляя в формулу ДJlЯ
'Ь.тр среДНИе значения передаточных чисел из
рекомендуемоro диапазона ШIЯ Цепной и двух
зубчатых передач (табл. 1.2),
и ц
11
)(
и 6
Рис. 1.2
1"1->"", J1.. 11.. иr 'l<:. == 241 . 225 . 43 . 44 == 1026 МИR l
...;11'..1" '.l:"'1'Ц иu , , " ,
rдe И ц передаточное число цепной передачи; uт и UБ передаточные числа ТИХОХОДНОЙ и быстро
ХОДНОЙ ступеней цилиндрическоro двухступеН<ЩТОI'О редуктора.
По табл. 24.9 выбираем 3ЛСlCТpодвиrатель АИРIЗ2Мб: р== 7,5 кВт; 11 == 960 МИН I.
Уточнение передаточных чисел ПрИ80да. После выбора п определяют общее
передаточное 'Шсло привода
Uобщ == п/ пв,
Полученное расчетом общее передаточное число распредсляют между peдyк
тором И дрyrnМИ передача..\fИ, между отдельными ступенями редуктора.
Если в кинематической схеме кроме редуктора (коробки передач) имееТСЯ
цепная или ременная персдача, 10 предварительно назначенное передаточное
число передачи не изменяют, принимая u п :::= И ц ИЛИ U П == ИР' а yrочнтот переда
точное число редуктора
И ред == Uобш/ UN.
Если Б схеме привода отсутствует ремеllliая или цепная передача, То переда
точное число редуктора
И ред =::: Uобщ'
Передаточные числа UБ быстроходной и ит тихоходной ступеней двухступен
чатых редукторов определяют по соотношениям табл. 1. З.
Частоты вращения валов коробок передач представляют rеометрическую
проrрессию со знаменателем <р. Если минимальная частота вращения вала пl, то
дрyrие частоты вращения: п2 == 111<P; fZз :::: пtcp2 :::::: п2СР; п4 == 1l)СР3 == fZзСР И Т. д.
В общем виде
п N i ) N
i 1'1' i l<p.
Наиболее употребительны значении ер::::: 1,41; 1,34; 1,25; 1,18.
т а б л и ц а 1.3
Редухтор СХеМа Передаточное число
U Б uт
ДВУХ(,,'ТУП6нчатый ПО развернутой и. и.
схеме Е$ Ир.) и т 0,8& ..[u
рс.д
Двухступенчатый соосный 0,9 " Иред
ur 1I ре/ и т
&
Продолженuе табл. 1.3.
Редуктор
Схема
Передаточное число
и" ur
Двухступенчатый соосный С BHYТ
ренним зацепление:м
Коническо ЦИЛИJЩрический
Цилиндрическо червячный
ПланетаРJiый двухступенчатый;
u $; 25
ред
25 < u 63
l'СД
U > б3
рсд
'
2
рсд
udUБ
Ире/ ur
0,63 3..fТ
рсд
1,6...3,15
иpcдl и в
4
Uре/б,3
10
Ul'CJJ1J/4
6,3
0,1 U
ред
Пример. Уточнить передаточные числа привода по результатам предьщущеro примера (рис. 1.2).
РеUlение. Имее:м пв == 24,1 мин l, п == 960 мин. l ,
Тоща
U общ "'" п/п в == 9БО/24,1 == 39,&3.
Передаточное число цепной передачи Ид == 2,25, тоща передаточное число peдyxropa
И ред == Uобщ/U ц == 39,83/2,25 == 17,70.
По формулам из табл. 1.3 имеем;
ur == О,88 "'; Иред == О,88 "'; 17,70 == 3,7;
u Б == Ире/и т == 17,70/3,7'= 4,78.
Определение вращающих момеlПОВ па валах правода. После определения
передаточных чисел ступеней редуктора (коробки передач) вычисляют частоты
вращения и вращаюIЦИе моменты на Валах передачи.
Частота вращения BaJIa колеса тихоходной ступеlШ
п2Т == пвlIп.
Если в заданной схеме отсутствует ременная или цеIlliая передача, то п2Т ==
== пв,
Частота вращения вала шестерни тихоходной ступени (вала колеса быстро
ходной ступени двухступенчатоrо редуктора)
пп(п2Б) == п2Т и т.
Частота вращения вала шестерни быстроходной ступени
пlБ == п2БUБ.
Вращающий момент (Н . м) на приводном валу
тв == 1 o 3 FiDб/2 или ТВ == 10 3 F;D зв /2.
Момент на валу колеса тихоходной ступенИ редуктора
9
Т 2Т == Т n /(llЩI1l р U р ) или Т 2Т == /(1l0"llцUll)'
[де 110" кпд опор ПрИБо.дноrо вала; 'I1р, tlц и Ир, Ии соответственно КПД И
передаточное число ременной или цепной передачи.
При отсутствии этих передач Б схеме привода (здесь 11м КПД муфты)
Т 2Т :=: Т в /(11м"оп)'
Вращающий момент на валу шеСТерНИ тихоходной ступени (на валу колеса
быстроходной стynени редуктора)
Т 1Т (Т 2Б ) == 12т/(Т\зтUт),
[де llзт кпд зубчатой передачи тихоходной ступени редуктора.
Момент на валу шестерЮI быстроходной ступени
Т 1Б =:: 12Б!(llЗБUБ),
[де llЗБ кпд зубчатой переда'tffi быстроходной ступени редуктора.
fлава 2
РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ
После определения вращающих моментов и частот вращения ВЮIОВ выполня
ют основной проектный расчет передач.
2.1. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
и с х о Д н ы е Д а н н ы е: Tr вращающий момент на шестерне, Н. м; п}
частота вращения шестерни, мин l; u передаточное число; схема передачи;
Lh время работы передачи (ресурс), ч.
Выбор твердости, термической обработки и материала колес. В зависимости
от вида изделия, условий ero эксплуатации и требований к rабаритным размерам
выбирают необходимую твердость колес и материалы для их изrотовления. Для
силовых передач чаще Bcero применяют стали. Передаt.П1 со стальными зубчатыми
колесами имеют минимальную массу и rабариты, 1'e ! меньшие, чем выше
твердость рабочих поверхностей зубьев, которая в свою очередь зависит от марки
СТали и варианта термической обработки (табл. 2.1).
т а б л и Ц а 2.1
Марка стали Термообработка Предельные размеры Твердость зубьев 0"" МПа
запновlCИ, Мo\f
Л"" -Ч"" в сеРДЦевине на поверхности
45 Улучшение 125 80 235 262 НВ 2З5 262 ИВ 540
Улучшение . 80 50 269 302 НВ 269 ЗО2 НВ 650
40Х Улучшение 200 125 2З5 262 НВ 235 262 НВ 640
Улучшение 125 &0 269 302 НВ 269 302 НЕ 750
Улучшение и .
закалка ТВЧ 125 80 269 302 Н В 45 50 HRC 750
з
40ХН, Улучшение 315 200 235 262 НВ 235 262 НВ 630
35ХМ Улучшение 200 125 269 302 НВ 269 302 НВ 750
Улучшение и
закалка ТВЧ 200 125 269 302 НВ 4& 5З Н RC 750
'J
40ХН МА, Улучшение и 125 80 269 302 Н В 50 5б HRC 780
э
3&Х2МЮА азотирование
20Х, Улучшение, 200 125 300.........400 Н В 56 3 HRC 800
з
20ХН2М, цементация и
18ХП, закалка
12ХНЗА,
25XrM
На практике в основном применяют следующие варианrы термической
обработки (1'.0.):
1 T.O колеса улучшение, твердость 235...262 НВ; 1'.0. шестерни улуч
mение, твердость 269...302 НВ. Марки сталей одинаковы для колеса и шестарни:
11
45, 40Х, 40ХН, 35ХМ и др. Зубья колес из улучшаемых сталей хорошо nрираба
тываются и Не подвержены хрупкому разрушенJDO, НО имеют оrраниченную
нarрузочную способность. Применяют в слабо и средненатруженныx передачах.
Область прuмеllенuя улучшенных зубчатых колес сокращается.
II T.O. колеса улучшение, твердость 269...302 НВ; т. о. шестерни
улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности в зависимости от марки стали
(см. табл. 2.1) 45...50 HRC:» 48...53 НRС э . Твердость сердцевины зуба соответствует
теР!\100бработке улучшение. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 40Х,
40ХН, 35ХМ и др.
.. III Т.О. колеса и шестерни одинаковая улучшение и закалка ТВЧ, твep
дость поверхности в зависимости от марки стали: 45...50 НRС э , 48...53 НRС э .
Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 40Х, 40ХН, 35ХМ и др.
IV т.о. колеса улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности в
зависимости от марки стали (табл. 2.1) 45...50 HRC: H 48...53 НRС з ; т.О. mестерни
улучшение, цементация и закалка, твердость поверхности 56...63 НRС э .
Материал шестерни стали марок 20Х, 20ХН2М, 18ХП, 12ХН3А и др.
V T.O. колеса и шестерни одинаковая улучшение, цементация и закалка,
твердос1Ъ поверхности 56...63 НRС э . Цементация (поверхностное насьпдение
yrлеродом) с последующей закалкой наряду с большой твердостью поверхностных
слоев обеспечивает и высокую прочность зубьев на изrиб. Марки сталеЙ оди:на
КОВЫ для колеса и шестерни: 20Х, 20ХН2М, 18xrт, 12ХН3А, 25XrM и др.
Кроме цементации применяют также нитроцементацию (твердость поверх
ности 56...63 НRС э , стали марок 25XrM, 30ХП) и азотирование (твердость
поверхности 58...67 НRС з , стали марок 38Х2МЮА, 40ХНМА).
При поверхностной термической ИЛИ ХИМИКо reрМИЧеской обработке зубьев
механические характеристики сердцевины зуба определяет предшествующая
термическая обработка (улyщnени:е). \
Несущая способность зубчатых передач по контактной прочностu те-м выше,
чем выше поверхностная твердость зубьев. Поэтому целесообразно применение
повсрхностноrо термическоrо или химико тсрмическоro упрочнения. эти виды
упрочнения позволяют в несколько раз повысить нarрузочн:ую способность
передачи по сравнению с улучшаемыми сталями. Например, допускаемые KOH
тактные напряжения (cr]H цементованных зубчатых колес в два раза превышают
значения (crJH колес, подверrиутых термическому улучшеюno, что позволяет
уменьшить массу в четыре раза.
Однако при назначении твердости рабочих поверхностей зубьев следует иметь
в виду, что большей твердости соответствует более сложная техНОЛО2UЯ uзzотов
ленuя зубчатых колес и малые размеры передачи (что может привести к трудностям
при конструктивной разработке узла).
Допускаемые контактные напряжения (а]Нl для шестерни и (а]Н2 для колеса
определяют по общей зависимости (но с подстановкой соответствуюIЦИX пара
метров для шестерни и колеса), учитьmая влияние на контактную прочность
долтовечности (ресурса), шероховатости сопряraем.ых поверхностей зубьев и
окружной скорости:
[а]н::::: crHJimZNZRZV/ Sи.
Предел контактной выносливости O'H1im вычисляют по эмпирическим формулам
в зависимости от материала и способа термической обработки зубчатоro колеса
и средней твердости (ИВ ер или НRС э ер) на поверхности зубьев (табл. 2.2).
12
Способ термической ИЛИ
XИМИlC.о термичеекой обра
ботки
Улучшение
Поверхностная закал
ка
Цементация
Азотирование
т а б л и Ц а 2.2
Средняя твердость на Сталь
поверхности
O'Нim' Мna
< 350 НВ Уrлеродистая и ле
40...56 HRC rироВаННая
'-'
2 ИВ + 70
ер
17 HRC + 200
'-'СР
> 56 НRС э ЛеrироваЮIaЯ
> 52 HRC
з
23 HRC
эср
1050
Минимальные значения коэффициента запаса прочности для зубчатых колес
с однородной структурой материала (улучшеШIЫX, объемно закаленных) sн == 1,1;
дJIЯ зубчатых колес с поверхностным упрочнением Sf[ == 1,2.
Коэффициент долrовеч ности ZN тывaeT ВЛИЯIOIе ресурса
ZN== 6.JN HdN'y. при УСЛОВИИ 1 :::; ZNS ZNmax' (2.1)
Число N но циклов, соответствующее перелому кривой усталости, определяюr
по средней твердости поверхностей зубьев:
N == 30 Н В 2 12 -107
HG ер ---..; .
Твердость в единицах НRС з переводят в единицы ИВ:
НRС э . . . . . . . 45
. НВ . . . . . . . . " 425
47
440
48
460
50
480
51
495
53
522
55
540
60
600
62
620
65
670
Ресурс N k пе едачи в числах ЦИКЛОВ перемены напряжений при чаcтare
вращения n, МИН и времени работы L h , час:
N k :;=: 60ппз L h ,
rде пз число вхождений в зацеплеlШе зуба рассчитываемоrо колеса за один ero
оборот (численно равно числу колес, находящихся в зацеплении с рассчитывае
МЫМ), рис. 2.1.
В общем случае суммарное время Lh (в ч) работы передачи вычисляют по
формуле
Lh == L365Кroд24 yr,
rде L число лет работы; К roд коэффициент rодовоrо использования пере
дачи; I<cyr коэффициент сyroчноrо использования передачи.
В соответствIOl с кривой усталости напряжения ан не MOryт иметь значений
меныlшx aНliт. Поэтому при N k > N но принимают N k == N н(}.
Для ДJШтельно работaIOш.их быстроходных передач N k N но И, следовательно,
ZN == 1, tfI'O И учитьmает первый знак неравенства в формуле (2.1). Второй знак
неравенства оrрани вает допускаемые напряжения по условию предотвращеlШЯ
пластической деформации или хрупкоrо разрушения поверХНОС1Яоro слоя: ZNmax ==
== 2,6 ДЛЯ материалов с однородной структурой (улучшеflliЫХ, объемно закален
ных) и ZNmax == 1,8 для поверхностно упрочненных материалов (закалка ТВЧ,
uементация, азотироваllliе).
Коэффициент ZR, учитьmающий Wlияние шероховатости сопряжеIOlЫX повер
хностей зубьев, прини:мают для зубчатоrо колеса пары с более rpубой noвepx
Ностью в зависимости от параметра Ra шероховатости (ZR == 1..........0'9). Болъшие
13
)(
Рис. 2.1
значения соответствуют шлифованным и ПоЛИ
рованным поверхностям (Яа :::::: 0,63...1,25 мкм).
Коэффициент Zv учитывает влияние окружной
скорости V (Zv == 1...1,15). Меньшие значения cooт
ветствуют твердым передачам, рабarающим при
малых окружных скоростях (Vдо 5 м/с). При более
высоких значениях окружной скорости ВОЗJШкают
лучшие условия для создания надежноrо масляното
слоя между контактирующими поверхностями зубъ
ев, Ч7О позволяет повысить допускаемые напря
женил:
Zv== 0,85 VO,l 1, при Н::;; 350НВ;
Zv=:::: 0,925 у О ,О5 1, при Н> 350НВ.
Допускаемое Жlпряжение {а] Н для цилиндрических и конических передач с прямыми
зубьями равно ,Меньшему из допускаемых напряжений шестерни (а]Нl и колеса (а]Н2'
для цилиндрических и конических передач с непрямыми зубьями в связи с
расположеltUем линuи контакта под уелО,М 1с полюсной линии допускаемые напряжения
.можно пО8ысить до значения:
(а]н == O,45([cr]Hl + (а]Н2) [а]ИmiJ1,
при выполнении условия:
ДЛЯ цилиндрических передач (а]н 1,25(cr]Hmind,
для конических передач lа]н s 1,lS.(cr]Иmin,
ТДе (cr]Иmin меньшее из двух: (cr]Hl, [а]Н2' .
Допускаемые напряжения изrиба зубьев шестерни (а]л и колеса (cr]F2 опреде
ляют по общей зависимости (но с подстановкой соответствующих параметров ДЛЯ
шестерни и колеса), учитывая влияние на сопротивлеЮlе усталости при изrибе
долrовечности (ресурса), шероховатости поверхности БЫК-РУЖКИ (переходной
поверхности между смежными зубьями) и реверса (двустороннеro приложеШIЯ) ,
нarрузки: . '
[а]р:= crJilimYNYRYAlSF'
Предел выносливости cr Rim при отнулевом цикле напряжений вычисляют по
. эмирическим формулам (табл. 2.3).
т а б л и Ц а 2.3
Способ термической или химихо rруппа сталей Твердость зубьев О'НIII> МПа
термической обработки на поверхяос'l1l в сердцевине
Улучшение 45, 40Х, < 350 ИВ < 350 ИВ 1,75 НВер
40ХН, 35ХМ
Зак.алха твч по контуру зvбьев 40Х, 40ХН, 48 52 HRC 27 З5 HRC БОО 700
Закаш(а ТВЧ сквозная (т < 3 мм) 35ХМ 48 52 HRC 48 52 Н RC 500........600
llемеlffация 20Х, 750.........s00
Цементация с автоматическим 20ХН2М, 57......--62 HRC, 30 5 HRC 850 950
:,j
реryлироваНИем npоцесса 18XI'Т ,
25ХТМ,
12ХН3А
Азотирование 3JЮ-ЮА < 67 HRC 24 O ИRС 12 HRC +
40ХНМА з +29QP
14
Минимальные значения коэффициента запаса прочности: для Цементованных
И НИТIЮцементоваЮIЫХ зубчатых колес SF== 1,55; для остальных SF== 1,7.
Коэффициент доJП'Oве чности YN учитывает влияние ресурса:
У Н == CJ../ NFoIN K , при УСЛОВИИ: 1:::;; YN:::;;Y Nmax , (2.2)
тде УНтах == 4 и q == 6 для улучшенных зубчатых колес; Y Nmax == 2,5 и q:=; 9 для
закаленных и поверхностно упрочненных зубьев. Число циклов, соответствующее
перелому кривой усталости, N FG == 4-106,
Назначенный ресурс N k вычисляют так же, как и при расчетах ПО контактным
напряжениям.
В соответствии с кривой усталости напряжения cr F Не MOryr иметь значений
меньших O'Rim. Поэтому при N k > NFG принимают N k == NF(].
Для длительно работающих быстроходных передач N k N FG И, следовательно,
УН == 1, что и учитывает первый знак неравенства в (2.2). Второй знак неравенства
oтpaнwrn.BaeT допускаемые напряжения по условию предarвращения пластичес
кой деформации или хрупкоrо разрушения зуба.
Коэффициент Y R , учитъmающий влияние шероховатости переходной поверх
ности между зубьями, принимают: Y R == 1 при шлцфовании и зу6офрезеровании
с параметром шероховатости Rz :::;; 40 мкм; Y R == 1,05...1,2 при полировании
(большие значения при улучшеIOlИ и после закалки ТВЧ).
Коэффициент JA учитывает ВJIIIЯние двустороннеro приложения наrpузки (peBep
са). При ОДНОСТОроЮlем приложеmm наrpузки 1'А == 1. При реверсивном Harpy
женин и одинакОВЫХ нarрузке и числе циклов нarружеIOlЯ в прямом и обратном
направлении (например, зубья сателлита в планетарной передаче): JA:::: 0,65
ДЛЯ нормализованных и улущпенных сталей; JA == О, 75 для закаленных и
цементованных; JA == 0,9 ДЛЯ азотированных.
Учет режима наrpужения при определении допускаемых напряжений. На рис. 2.2
реЖJL"f наrpужения передачи характеризует циклоrрамма моментов, которая
представляет в порядке убывания вращаюuще моменты 1i, действующие в течение
отработки заданноrо ресурса N k . Цик.лоrрамма позволяет определить !tu.i про
должительность (в IЩКЛах нarpужения) действия момента 1i при частоте вращения .
ni, а также N Дi продолжитеЛЬНОСТЬ (в ЩIКЛах нarружения) действия моментов,
болышJx 1j.
В расчетах на сопрonmлеlШе усталости действие кратковременното момента
переrрузки I;IИX не учитывают, а фактический nеременный режим uаzруженuй
заменяют эквивалентвыM (по усталостному воздействию) постоянным режимом с
НД'ИUНl1JlЬНы.м .моментом Т (наибольшим из длительно дейС1'ВУЮЩИХ: Т== == Тrnах
на рис. 2.2) и эквивалентным числом N E цuклов наzруженuя.
В расчетах на контактную вынос,ДИВость переменность режима нarружений
учитьmают при определении коэффициента ДОJП'Oвечности ZN : вместо назначен
Horo ресурса N k подставляют эквивалентное tfi!сло циклов N НЕ :
N НE == нNk, rде H== L [( т. 1i ) q/2 : Ы ] .
; тах h
в расчетах на выliсливостъ при изrибе для определения коэффициента
долrовечности Y N вместо N k подставляюr эквиваленrн:ое 'lliСЛО циклов N РЕ:
Т; q п! Lhi
N FE == rNk, тде J.1F == L [(1:'") п L J.
i тах h
При постоянной частоте вращения На всех уровнях нarpузки (nj == п) oтнo
шение njLhi/(пL h ) равноцеIOlО отношению Lhi/Lh или nц;/N k .
На основе статистическою анализа нarружеllliОСТИ разли'tffiых мaI.ШПJ ycтa
15
Tnutt.
7i =Ттах
72
т;
тп
п, ". 'tI
,
. Nцi Nц
пЦi
N k
2l
Ттах
qs
о
0,5
:Eпцt
1,0 N K
Рис. 2.2
Рис. 2.3
новлено, что при всем мноrообразии ц.ик.Лоrрамм моментов (нarpузок) их можно
свести к неСКОЛЬЮfМ типовым, если использовать при построеmrn циклоrрам:м
относительные координаты: Т ;/Т mах и Ll1ц;/ N K . Заменив, ступенчатую циклоrpамму
плавной оrибающей кривой получают rрафическое изображение ПОСТотrnоro (О)
и пяти переменных типовых режимов нarружеIOlЯ, характерных для большинства
современных машин. На рис. 2.3 переменные режимы обозначены: 1 тяжелый
(работа большую часть времени с нarрузками близIOlМИ к номинальной); II
средний равно вероятностный (одинаковое время раб01ы со всеми значениями
нarрузки); 111 средний нормальный (работа большую часть времени со среДIШМИ
нarрузка:ми); IV Jlеrкий (работа большую часть времени с нarрузками ниже
средних); V особо леrкий (работа большую часть времени с малыми нarруз
ками).
Тяжелый режим (1) характерен для зубчатых передач roрных машин, средние
равновероятностный (П) и нормальный (111) ДЛЯ транспортных машин, леrкий
(IV) и особо леfКИЙ (v) для универсальных металлорежущих станков.
Значе1ШЯ КОЭффИl1Иентов эквивалентности JlH и J.1F для типовых режимов
нarружения приведены в табл. 2.4.
т а б л и ц а 2.4
Обозначение Коэффициенты эквивалеш'НосПf
режима по рис. 2.3 )..Lи J.J"
Q==6 Q==9
О 1 1.0 1,0
1 0,500 0,300 0,200
11 0,250 0,143 0,100
111 0,180 0,065 0,036
lV 0,125 0,038 0)016
.V 0,063 0,013 0,004
2.1.1. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
1. Межосевое расстояние. Предварительное значение межосевоro расстояния
, : .
ОИJ' == К(и + 1) \J lj/u,
rде знак «+» (в скобках) arносят к внеIШIему зацеплеlШЮ, знак « к
16
внутреннему; 1; вращающий момент На шестерНе (наибольший ИЗ длительно
действующих), Н' м; u передаточное число.
Коэффициент К в зависимости от поверхностной твердости Н 1 и Н 2 зубьев
шестерни и колеса соответственно имеет следуюш;ие значения:
Твердость Н. . . . . . . . . . . 91 5 350 ИВ
92 5 350 ИВ
Коэффициент К. . . . . . . . 10
Н 1 45 НRС з
Н 2 $; 350 ИВ
8
Н} 45 НRС:э
Н 2 45 НRc;
6
Окружную скорость v, м/с вычисляют ПО формуле:
(
v :::::: 2 1t a w п1
6'104 (u:t 1)
Степень ТОЩiости зубчатой передачи назначают по табл. 2.5.
т а б л и Ц а 2.5
CreneHb точности по rocт Допустимая окружная скорость V,.M/C колес
]64З Вl прямозуБЫХ. непрямозу(>ых
ЦИЛиндРических конических цилиндрических конических
6 (передачи повышенной до 20 До 12 до 30 ДО 20
точности)
7 (передачи нормальной до 12 До 8 до 20 до 10
точности)
8 (передачи ПОllиженной До 6 До 4 до 10 до 7
точности)
9 (передачи 1mзкой точ до 2 до 1,5 До 4 до 3
ности)
Уточняют предварительно найденное значеЮlе межосевоrо расстояШlЯ по
формуле:
\j к т
а == К ( и :t 1 ) · н 1
w а .. 2
. \Vba и (а) н
тде Ка == 450 ДЛЯ прямозу6ых колес; Ка == 41 О для косозу6ых И шевроIoIых,
МПа 1 / 3 ; [a]H B МПа.
'v Ьа коэффициент ширины приlПfМают ИЗ ряда стандартных сеЛ: 0,1; 0,15;
0,2; 0,25; 0,3"15; 0,4; 0,5; 0,63 в зависимости от положения колес относительно
опор:
при симметрwrnом расположении. О,З15 ,5;
, при неСИММеТрИ1ffiОМ 0,25.........0,4;
при контаолъном расположеmm одноrо или обоих колес 0,2.........0,25.
Для шевронных передач Ч'Ьа == 0,4.........0,63; для коробок передач Ч'Ьа == O,1 ,2;
для передач внутреннеrо зацепления Ч' Ьа == О ,2( и + 1)/ (и 1). менышfe значения
Ч'Ьа для передач с твердостью зубьев Н;;. 45НRС з .
т а б л и Ц а 2.6
Crепень ТОЧНОСТИ Твердость На Значения Кя. при v м/с
по rocr )643.......-.8) поверXlIOСТН 1 3 5 8 10
зубьев колеса
> 350 ИВ 1,02 1,06 1110 1,16 1,20
6 1.01 103, 104 1.06 108
:s 350 ИВ 1,03 1,09 1,16 1,25 1,32
101 103 1,06 109 113
17
,.....н ay -;- !-' :! ':f' r
Продолжение табл. 2.6
Crenem ТОЧНО TBepДOCTh на Значения К.... IroИ v м/с
по rocт 164Э 1 поверхноC'I1f I 3 5 8 10
зубьев колеса
> 350 ИВ 1,02 1106 1.J 12 1,19 1,25
7 1.01 1.03 1.05 108 1.10
s 350 Н В 1,04 1,12 1,20 1,32 1,40
},02 1,06 1,08 1.13 1 16
> 350 ИВ 1,03 l J 09 ! 1,24 1,30
8 1.01 1.03 1.09 1 12
:s 350 НВ 1,05 ' 1,24 1,38 1,48
1.02 110 1.15 1 19
> 350 НВ 1,03 1,09 1,17 1,28 1,35
9 1.01 1.03 107 1.11 1.14
s 350 ИВ 1,06 1,12 1,28 1,45 1,56
1,02 1,06 1,11 1,18 1,22
nримечонuе. в чиcлиrеле привеДены значения для прямозу6ых, ]j знаменателе для JCосо.зубых зубчап.а JCоле.с.
Коэффициент 1Юzрузки в расчетах на контактную прочность
КН == КНvКЩКJP..
Коэфq)Jщент К Ну учитывает внyI))eНIOOЮ динамику Нar)JYЖeНИЯ, связанную преЖде
Бсеro с ошибками ШQ2()(J зацепления u пОёреШ1IOCтя.мu профuлeй зубьев шестерЮf и колоса.
ЗнаiJеЮIЯ K Hv принимaюr по табл. 2.6 в зависимocm 01 степени roчности передачи по
нормам Jиавносmu, окружной скорости и твердости рабочих поверхностей.
Коэффициент К Hrp учитывает неравномерность распределения оаrpузки по ДJlВВe
контакПIЫХ ЛИНИЙ, обусловливаемую поrрешностями изrотовления (поrреIШlЬС
тями нanравлеlШЯ зуба) и упрyrnми деформациями валов, ПОДlШШШlков. Зубья
зубчатых колес MOryr прuрабатываться: в результате ПОВЬШIенноrо Mecтнoro
изнаllШВания распределение нarpузки становится более равномерным. Поэтому
рассматривают коэффициенты неравномерности распределения нarpузк:и в иa
чалыыый период работы Кнр о и после приработ"u Кщз.
ЗначеЮfе КОЭффJЩИенrа Кнр о принимают по табл. 2.7 в зависимости от
коэффициента Ч'Ьd:::::: /dl, cxeмы передачи и твердости зубьев. Так как ширина
колеса и диаметр шестерни еще не определены, значение коэффициента Ч'bd
вычисляют ориентировочно:
'Vbd == O,5"Vba(иi: 1).
Коэффициент К щ определяют по формуле:
Klf'P :::: 1 + (КщО l)КНw,
rде KНw коэффициент, учитываюЩИЙ приработку зубьев, ero значеЮlЯ находят
в зависимости от окружной скорости для зубчатоro колеса с меньшей твердостью
(табл. 2.8).
Коэффициент КВа определяют по формуле:
КНа. === 1 + (К' H(J. l )K/lw,
rде KHw КОЭффИI.Щент, учитываЮЩИЙ приработку зубьев, ero значения находят
в зависимости от окружной скорости для зубчатоro колеса с меньшей твердостью
(табл. 2.8).
11-
7
t] 1 О
Q 5
[j @2 0 3 3
О О
5
4
Рис. 2.4
т а б л и ц а 2.7
'!lI.'4I Т8ердость на Значения К нв о для схемы Передачи по рис. 2.4
поверхности зубьев 1 2 3 4 5 6 7
колеса
0,4 s; 350 НВ 1,17 1,12 1,05 1,03 1,02 1,02 1,01
> 350 ИВ 1,43 1,24 1,11 1,08 1,05 1,02 1,01
0,6 s; 350 ИВ 1,27 1,18 1,08 1,05 .1,04 1,03 1,02
> 350 ИВ 1,43 1,20 1,13 1,08 1,05 1,02
0,8 ::;; 3 50 Н В 1,45 1,27 1,]2 1,08 1,05 1,03 1,02
> 350 ИВ 1,28 1,20 1,13 1,07 1,04
1,0 s; 350 ИВ 1,15 1,10 1,07 1,04 1,02
> 350 ИВ 1,38 1,27 1,18 1,11 1,06
1,2 ::; 350 Н В 1,18 1,13 1,08 1,06 1,03
> 350 НВ 1,48 1,34 1,25 1,15 1,08
1,4 s; 350 ИВ 1,23 1,17 1,12 1,08 1,04
> 350 ИВ 1,42 1,31 1,20 1,12
1,6 s; 350 ИВ 1,28 1,20 1,15 .1,11 1,06
> 350 НВ 1,26 1,16
т а бл и ц а 2.8
ТвердOCTh на Значения КН" при У, м/с
поверхносПI 1 3 5 8 10 15
зубьев
200 ИВ 0,19 0,20 0,22 0,27 0,32 0,54
.: 250 ИВ 0,26 0,28 0,32 0,39 0,45 0,67
300 ИВ 0,35 0,37 0,41 0,50 0,58 0,87
350 ИВ 0,45 0,46 0,53 0,64 0,73 1,00
43 HRC ,0,53 0,57 0,63 0,78 0,91 1,00
э
47 HRC 0,63 0,70 0,78 0,98 1,00 1,00
'3
51 HRC 0,71 0,90 1,00 1,00 1,00 '1,00
э
60 HRC 0,80 0,90 1,00 1,00 1,00 1,00
э
Начальное значение коэффициента К о Но. распределения ваI'(JузКИ мe1IЩY зубlt
ями В связи с поrрешностями изrотовления (поzрешн'ОСтямu шаzа зацепления u
19
llаправлеиuя зуба) определяют в зависимости от степени ТО'П-IОСТИ (пет == 5, 6, 7, 8,
9) по нормам плавности:
ДJIЯ прямозубых передач
КОНа == 1 + 0,06(пCT 5), при условии 1 $; КОНа ::::1,25;
для косозу6ых передач
КО На. == 1 + A(пeт 5), при условии 1 ::;; КО На. ::;; 1,6,
rДе А == О, 15 ДЛЯ зубчатых колес с твердостью Н 1 и Н 2 > 350 ИВ и А == 0,25 при
Н 1 И Н 2 $; 350 ИВ или Н 1 > 350 ИВ и Hj!350 ИВ.
Вычисленное значение межосевоro расстояJШЯ окрyrляют до ближайшеrо
числа, кратното ПЯТИ, или по ряду размеров Ra 40 (табл. 24.1). При крупно
серийном производстве редукторов a w окрутляют до ближайшеro CTaндaprнoTo
значения: 50; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 260; 280;
300; 320; 340; 360; 380; 400 мм.
2. Предварительные основные размеры колеса
Делительный диаметр: d 2 == 2a w U/(U :tl);
Ширина: == 'V baaw.
Ширину колеса после вычисления окрyrляют в ближайшую сторону до
стандартното tfilсла (табл. 24.1).
з. Модуль передачи. Максимально допустимый модуль т тах , мм определяют
из условия неподрезания зубьев у основания
т тах 2a w /[ 17 (и :t 1)].
Минимальное значение модуля тmiт мм определяют из условия прочности:
Кт K F Т 1 (и:!: 1)
mmш tlw Ь 2 [cт]F '
тде Кт 3,4. 103 для прямозубых и Кт ::2,8 . 103 для косозубых передач; вместо
[a]F подстаВJIЯЮТ меньшее из значений [cr]F2 и [о']н.
т а б л и ц а 2.9
Creпень точ Твердость на Значении К,." IЮИ V м/с
HOC11f по поверхности 1 3 5 8 10
rocr 1643 81 зубьев колеса
> 350 ИВ 1,02 1,06 1,10 1,16 1,20
6 1,01 1 03 1,06 1 06 1 08
" :s 350 ИВ 1,06 1,18 1,32 1,50 1,64
;
1,03 1,09 1,13 120 126
> "350 ИВ 1,02 1,06 1,12 1,19 1,25
7 1,01 1 03 1,05 1,08 1 10
:s 350 ИВ 1,08 1,24 1,40 1,64 1,80
1 03 1,09 1,16 1,25 1 32
> 350 ИВ 1,03 1,09 1,15 1,24 l J 30
8 1 01 1.03 1,06 1,09 1,12
:s 350 ИВ 1,10 1,30 1,48 1,77 1,96
1 04 1,12 1 19 1,30 1,38
> 350 ИВ 1,03 1,09 1;17 1,28 1,35
9 1,01 1.03 107 1,11 1,14
350 ИВ 1,11 1,33 1,56 1,90
1,04 1,12 1,22 1,36 1,45
Примечание. В ЧИСJППеле приведены значения для прямозу6ых, в знаменателе для косозубых зубчатых колес.
К()эффuцuент lЮzрузки при расчете по напряжениям uзzиба
K F == KFvf(I$KFa..
20
Коэффициент K Fv учитывает внутреннюю динамику наrpужевия, связанную
прежде Bcero с ошибками ШО20В зацепления шестерни и колеса. Значения K Fv
принимают по табл. 2.9 в зависимости ar степени точности по нормам плавности,
ОКРyжJ-lой скорости И твердости рабочих поверхностей.
K FY коэффициент, учитьmаю:щий неравномерность распределения напря
женuи у ОСНQвания зубьев по ширине зубчатО20 венца, оценивают по формуле
K == 0,18 + 0,82KH O,
К Н ), коэффициент, учитьmающий влияние поzрешностеii UЗ20товления шес
терпи и колеса 1lа распределение паzруз"u между зубьями, определяют так же, :как
при расчетах на контактную прочность: KFrJ. == ХНа. О.
В связи с менее блarоприятным ВЛИЯШfем приработки на изrибную прочностъ,
чем на контактную, и более тяжелыми последствиями из за неточности при
определении напряжений изrиба приработку зубьев при вычислении
коэффициентов KJft3 и KFo. не учитывают.
Из полученноrо диапазона (тmin...mmax) модулей принимаютменьшее значение
т, соrласуя сто со стандартным (ряд 1 следует предпочитать ряду 2):
Ряд 1, мм. . . .. 1,0; 1,25;
Ряд 2, мм. . . .. 1,12; 1,37;
1,5; 2,0; 2,5;
1,75; 2,25; 2,75;
3,0;
3,5;
4,0;
4,5;
5,0;
5,5;
6,0;
7,0;
8,0;
9,0
10,0
Значение модулей т < 1 мм при твердости ::;;350 ИВ и т < 1,5 мм при твердости
40 НRС з для силовых передач использовать нежелательно.
4. Суммарное число зубьев и уroл наклона. минимальн:ый yrол наклона зубьев
косозубых колес
min == arcsin( 4т/ ь,.); .
шеВрОlffiЫХ колес
Pmin :: 250.
Суммарное число зубьев
== 2awCos min/ т.
Полученное значение Zs окрyrлЯIOТ В меньшую сторону до целоrо числа и
определяют действительное значение yrла наклона зуба:
=: arccos[ т/(2aw)]'
Для косозубых колес f3 == 8...200.
5. ЧиCJIО зубьев шестерни и колеса. Число зубьев шестерни
Zl == Z/(u :f:l) Zlmin'
Значение Zl окрyrляют В ближайшую сторону ДО целоro числа.
Для прямозубых колес Zlmin == 17; для косозубых и шевронных Zlmin == 1700s313_
При ZI < 17 передачу выполняют со смещением для исключения подрезания
зубьев и повъпuения их изломной прочности. Коэффициент смещения
Хl == (17 zд/17 ::;; 0,6.
Для колеса внеlШlеrо зацепления Х2 == Xl; для колеса внyrpeЮIеrо зацепления
Х2 =:: Хl'
. .'
'(
...
21
.
..... !
:-. I
"' I
df'
(j
а о
t:I'
о)
б)
б)
1:)
n
t[3:эJ1
Рис. 2.5
Рис. 2.6
Число зубьев колеса BHenrnero зацепления Z2 == Zt; BнyrpeIOIero заЦепления
Z2 == + Zt.
6. Фактическое передаточное ЧИCJIО и.р == Z2lr.l' ФaIcrИческие значения nepeдa
точных чисел Не ДОЛЖНЫ отличаться от номинальных более чем на: 3 % для
одноступенчатых, 4 % для двухступенчатых и 5 % ........ Д1IЯ мноrостynеНЧ81Ъ1Х
редукторов.
7. Диаметры конес (рис. 2.5). Делительные диаметры а:
шестерни. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d 1 == zlтIC08 ;
колеса Внешнеro зацеIVIенЮI . . , . . . . . . . . . . . . . d 2 == 2a w d 1 ;
колес внyrpепнеro заЦеWIенЮl . . . . . . . . . . . . . d 2 := 20 w + d 1
Диаметры d a и а[ о"ружностей вершин и впадин зубьев колес виеUIНеrо
зацепления:
d a1 == d{ + 2(1 + Xz у)т;
d;-J d. 2(l ,25 хдт;
d a 2:::: d 2 + 2(1 + Х2 у)т;
df2::::: d2 2(1 ,25 Х2)т;
",. ' ........
колес внyrреЮIеrо зацеrше:ния:
dor d} + 2(1 + Хl)т;
ал == а 1 2(1 ,25 хдт;
d a 2 == d 2 2(1 Х2 О,2)т;
d/2 == а 2 + 2(1 ,25 Х2)т,
rде Х} и Х2 коэффициенты смещения у mестерЮf и колеса; у == (aw a)/т ..........
коэффициент Боспринимаемоrо смещения; а делительное межосевое paccro
ЯЮiе: а = O,5m(Z2 :t Z1)'
8. Размеры заroтоDOК. Чтобы получить при термической обработке принятые
ДЛЯ расчета механические характеристики ма1'ериала колес, требуется, чтобы
размеры Dз , с заr ' Sзar зarотовок колес не превышали предельно допустимых.
значений Dnp, snv (табл. 2.1): .
. D зar :;;; дtp; s s'np ИЛИ Sзar Sn Р '
Значения D заr , с заr ' Sзаr (мм) вычисляют по формулам: для цилиндрической
шестерни (рис. 2.6, а) D заr == d a +6 мм; для конической шестерни (рис. 2.6, б)
22
D зar == d ae + 6 мм; для Колеса с вьrroчкаi\iИ (рис. 2.6, в)
aт == O,5 и Sзаr == 8 т; для колеса без выточек
(рис. 2.5) Sзэr ::::: + 4 мм.
При невыполнении неравенств изменяют
материал Деталей или способ термической обра
ботки. ,
9. Проверка зубьев колес по ковтакшым напрSl
жениям. Расчетное значение контзктноrо напря
жеlПfЯ
rде Za ::::: 9600 для прямозубых и Za =;; 8400 для KO
созубых передач, МПа 1/2.
Если расчетное напряжение cr н меньше доnyс
KaeMoro (а]н В пределах 15 20 % или cr Н больше
I а] Н В пределах 5 %, то ранеее принятые параметры передачи прИНИМaIOТ за
окончательные. В противном случае необходим пересчет.
10. СИЛЫ в зацеплении (рис. 2.7):
окружная
tn tк;т; (u; !l)) [ 1
O'H V aJН'
llw Ь 2 Uф
Р! == 2 . 10 З Т 1 /d 1 ;
радuалышя
. .
Рис. 2.7
F; = '6tga./ COS ,
(ДЛЯ стандартното утла а. == 200 tga, = 0,364);
осевая . .
Еа == F't tg .
11. П)Юверка зубьев колес по напряжениям изrиба. Расчетное напряжение
изmба:
в зубьях колеса
ап == ::: YFS2 s [']п ;
в зубьях шестерни
аЕ1 == r:JF2YFS//Y FS2 ::;; lcr)Fz,
Значения коэффициента Y FS , учитывающеrо форму зуба и КОJЩентрацию
напряжений, в зависимости оТ приведенноrо числа Zv == z/соsЗf3 зубьев и
коэффmxиснта смещеЮlЯ для внешнеzо зацепления принимают ПО табл. 2.10.
для 8нутренжео зацепленuя:
z........... 40
. Y FS . . . . . . . . . . . 4,02
50' 63
3,&& 3,80
71
3,75
Значение коэффициента y , учитывающею. yrол наклона зуба в косозу60Й
передаче, ВЪPПIслщот ПО формуле ( в rpaдycax):
.Y == l........pjlOO; при условии JP 0,7.
t коэффициент, учитывающий перекръпие зубьев.
23
для прямозубых передач: y == 1; Уе == 1 при степени точности 8, 9; }Е == 0,8
при степени точности 5 7.
для JCосозубых передач у;; == 0,65.
т а б л и ц а 2.10
Z или Zv Значения У;;rПРИ :коэффициеIrrе х смещения инструмента
0,6 O,4 O,2 О +0,2 +0,4 +0,6
12 3,67
14 4,00 3,62 3,30
17 4,30 3,89 3,58 3,32
20 4,0& 3,7& 3,56 3,34
25 4,22 3,91 3,70 3,52 3,37
.
ЗА 4,38 4,02 3,80 3,64 3,51 3,40
40 4,37 4,06 3,86 3,70 3,60 3,51 3,42
60 3,9& 3,80 3,70 3,62 3,57 3,52 3)46
80 . 3,80 3,71 3,63 3,60 3,57 3,53 3,49
100 3,71 3,66 3,62 3,59 3,58 3,53 3,51
200 3,62 .3,61 3,61 3,59 3,59 3,59 3,56
12. Проверочный расчет на прочность зубьев ори действии пиковой наrpузкв.
Целью расчета является предотвращение ocTaтo ыx деформаций или xpynKoro
разрушения поверхностноrо слоя или самих зубьев при действии Пиковоrо
момента т пик. Действие пиковь1Х нarрузок оценивают КОЭФФlЩиенroм переrрузки
К пер == т пикj Т, rде Т == Т 1 == Т rnах максимальный из длительно действуюIШIХ
(номинальный) момент, по которому проводят расчеты на сопротивление ycтa
лости (см. рис. 2.2).
Коэффициент переrрузки характеризует режим. нarружеюш; ero значеIШе
задают в циклоrрамме моментов. В типовые режимы наrpуже:ния Не включеmI
пиковые наrрузки, их указывают отдельно. Если пиковый момент Т IIИX. не задан,
то ero значение находят с учетом специфики работы машины: по пусковому
моменту электродвиrателя, по предельному моменту при наличии предох
..
ранительных элементов, по инерционным моментам, возни:каюIЦИМ при внезап .
НОМ торможеlШИ и т. П.
для предотвращения остаточных деформаций или xpyтcozo разрушения пoвepx
JtостlЮ20 СЛОЯ контактное напряжение (j Нтах Не должно превышать допускаемое
напряжение (а]Нтах;
аНтах == (j н " К пер S [а] Hrnax,
тде cr Н контактное напряжение при действии номинальноrо момента Т.
Допускаемое напряжение [crJ'Иrnах принимают при:
улучшении ИЛИ сквозной закалке . . . . . .
цементации ИЛИ КOJrrypной закалке ТВЧ .
тировании.................... .
[а]Нтах := 2,8 О'т;
[crlИmах := 44 HR ер;
[a]Нmax 35 HR ер :$ 2000 МПа.
для предотвращения остаточных деформаций и xpyпKOZO разрушения зубьев
напряжение аРтах изrиба при действии пиковоrо момента не ДОЛЖНО превblШaТЬ
допускаемое I cr ]Етах
crFmax ::::: О'Р К пер S [O']Fmax ,
rдс (j F напряжение изrиба, вычислеШlое при расчетах на CQПparив1lСlПIе ycтa
лостн.
24
Проверку выполняют для зубьев шестерни и колеса в отдельности.
Допускаемое напряжение вычисляют в зависимости от Вида термической
обработки и возможной частоты приложения IШКовой нarрузки:
(cr]Fmax == (jFlirnYNmaxkst!Sst,
rде O'Flim предел выliсливости при изrибе (см.1'абл. 2.3); Y Nmax максималъно
возможное значеlШе коэффициента долrовечносm (Y Nmax == 4 для сталей с объем .
ной термообработкой: нормализация, YJIY1D11emie, объемная закалка; Y Nmax == 2,5
для сталей с поверхностной обработкой: закалка ТВЧ, цементация, азотирование);
kst коэффициент ВЛИЯНИЯ частоты приложения пиковой наrpузки (в случае
СДИIПrчных переrрузок) kst == 1,2...1, 3 большие значения для объемной тepMO
обработки; при мноrократном (до 103) действии переrpузок ksl == 1; Sst
коэффициент запаса прочности (обычно Sst == 2).
2.1.2. РАСЧЕТ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
1. Диаметр внешней делительной окружности шестерни. Предварительное
значение диаметра внеlШlей делительной окружности шестерни, мм:
d' =:К V: 1
el uf}.u
rде Т} вращающий МОМеНТ На шестерне (наибольший из длительно действу
ЮI.ЦИX), н. м; и передаточное число. .
Коэффициент К в зависимости от поверхностной 1'Всрдости Н I И Н 2 зубьев
шестерни и колеса соответственно имеет следующие значения:
TBepДOCT Н . . . . . . . . . , . 81 S 350 НВ
Н 2 S 350 ИВ
Коэффициент К. . . . . . . . 30
Значения коэффициента а. н принимают:
для прямозубых КО)-Iических передач эв== 0,85;
для передач с крyrовыми зубьями по табл. 2.11.
81 ;::45HR
Н 2 350 ИВ
25
Н 1 ;::45 НR
Н 2 245HR
22
т а б л и Ц а 2.11
Твердость зубчатых КOJ1ес ЗначеНИ.II коэффи:циенroв
&ОН !J F
$; 350 ИВ 1,22 + О,21и 0,94 + 0,08и
Н 2 s 350 ИВ
Н 1 2 45 НRС э 1,13 + О,13и 0,85 + О,О4и
Н 2 sзsо ИВ
Н 1 2 45 НRС э 0,81 + О,15и 0,65 + О,l1и
Н 2 245 НRС э
Окружную скорость V m , м/с На среднем делительном диаметре вwшсляют по
формуле (при К Ье == 0,285):
У т == 1[0,857 d' el п t/(6 . 104).
Степень то"tffiости назначают в зависимости от окружной скорости. Прямозу
бые КОllliческие колеса применяют при окружных сКОрОСТЯХ ДО 5 м/с, Степень
точности He rpубее 7 й. Конические зубчатые колеса с крyrовыми зубьями при
25
окружных скоростях до 5 м/с ВЫПОlIНЯЮТ Не rpубее 8 й степени точности, а при
V m == 5 10 м/с не rрубее 7 й.
Уточняют предварительно найденное значение диаметра внешней делиreль
ной окружн6сти шестерни, мм:
d == 1650 э fКН" K HfJ Tl
r) 2
U 8н [а]н
Значение коэффициенrа ХНу внутренней динамической наrpузки для прямозубых
КОIШческих колес выбирают по табл. 2.6, условно принимая их точность на одну
степень rpy6ee фаICl'ИЧеской: например, вместо факrической степени точности 7
для выбора коэффициента киv принимают степень точности 8. Для конических
колес с КРУ20вы.ми зубьями значение К Ну принимают по табл. 2.6 как для
цилиндрических косозубых КОЛес.
Коэффициент Кнр учитывает неравномерность распределения наrpузки ПО
длине контактных линий. В конических передачах шестерню располаzают KOH
СОЛЬНО. С целью повышения жесткости опор валы устанавливают на конических
роликовых подшипниках.
Для конических колес:
с крyrовыии зубьями Кнр:::;: ""Кщ.О , при условии Кнр 1,2;
. с прямыми зубьями Кнр:::::: КнрО,
rде KHf3 о коэффициент, выбираемый по табл. 2.7 для цилиндрических зубчатых
передач в зависимости от отношения ЧJbd = b/d e1 , твердости зубчатых колес и
расположения передачи относительно опор.
Так как urnрина зубчатоrо веIЩа и диаметр шестерни еше не определены,
значение коэффициента ЧJ bd вычисляют ор иентиро вочно:
Ч'М == 0,166 + i
2. Конусное расстояние и ширина зубчатоro венца. Уrол делителъноrо конуса
шестерни
81 = arctg(1ju).
ВнеlШlее конусное расстояние Re :::= del/(2sin81)'
Ширина зубчатоro венца Ь := O,285Re.
З. Модуль передачи. ВнеJ..ШШЙ ТОРЦОВЫЙ модуль передачи
( 14 К ру K]fJ Тl
те т/е) d e1 b8F [а ]F "
rде те для коничесЮIX колес с прямыии зубьями; т/е для колес с крyrовыми
зубьями.
Значение КОэффИIЩента KFv внутренней динамической наrpузки для прямозу
бых конических колес выбирают по табл. 2.9, УСЛОВНО принимая их точность на
одну степень rрубее фактической. Для конических колес с крyrовыми зубьями
значение K Fv принимают по табл. 2.9 как ДJ1Я цилиндрических косозубых колес.
КОЭффJЩИепr КЕР учитывает неравномерность распределения напряжений у
основания зубьев ПО ширине зубчатоrо венца.
Для конических передач с прямыми зубьями Крр == K/iТ}'; ДЛЯ колес с крyrовыми
зубьями
,.,...........
KJf. == .{K ', при условии Kf1j 2. 1,15,
,
rде K/i3'::::: 0,18 + О,82К нр О .
26
z'
(
z;
25
20
15
10
25
20
75
10
40 б{) 80 700 125 , O d e "I1H
Рис. 2.8
U=ч
O 60 80 700 125 1tJO d C f,l'1/1
Рис. 2.9
Коэффициент -9 р принимают для прямозубых колес равным 0,85, Д1IЯ колес с
крyrовыми зубьями по 1'абл. 2.11.
Вместо [cr]F В расчетную формулу подставляют меньшее из значений [cr] Fl И
! ст] п.
Окрyrление выислешlоrоo значеlШЯ модуля до стандартной величины можно
не производить.
4. Числа зубьев:
шестерни "} == dez/тe(тte);
колеса
Z2 :::: Z. и.
Полученные значения окрyrЛЯIOТ в ближайшую сторону До целоrо цисла.
На практике применяют также и дрyrой метод определения чисел зубьев и
одуля колес. Выбирают предварительное значение числа зубьев шестерни Zt" в
зависимости от ее диаметра d e1 и передаточноrо числа u по одному из rрафиков,
построенных для прямозубых конических колес (рис. 2.8) и колес с 1СРУ20вымu
зубьями (рис. 2.9) при твердости зубьев колеса и шестерни 45 НRС э . Уточняют
Zl' С учетом твердостей зубьев шестерни и колеса:
Твердость Н. . . . . . . . . .. H};S; 350 ИВ
Н2 ;s; 350 ИВ
Число зубьев Zl . . . . . . . . . 1,6 Zl'
Число зубьев колеса z2 == Zt и. Полученные
значения чисел зубьев шестерни и колеса OKpYТ
ляют до целых чисел.
Внешний окружной модуль передачи т"тte)==
== de1/"t.
5. Фактическое передаТО1fllое число UФ ==
Z2 /Zt. ПолучеШlое значение Uф не должно
отличаться от заданноrо более чем на: 3 % Д1IЯ
коЮlческих редукторов, 4 % ДJ1Я двухступен
чатых КоничесКО ЦИJШНДрических peдyIcrOpoB, 5 %
ДЛЯ тpex и более ступенчатых КОНИЧесКО
Шlлиндрических редукторов.
6. Окончательные зиаченlИI размеров колес
(рис. 2.1 О). УrлЧI делителыIых конусов шестерIOl
и колеса:
8\ == arсtg(1/uф); 82 == 900 1'
27
Нl 45 НRСэ Нl 45 НRС з
Н2 5; 350 ИВ Н2 45 НRС з
1,3Z1' Z1'
d ae1
d e l
J
:::
't:I
Рис. 2. 10
Делительные диаметры колес:
прямозубых
d e1 == тeZl; d e2 ::::: тeZ2;
с крyrовым зубом d e1 ::::: тteZl; d e2 ::::: тt e Z2'
Вне1Illiие диаметры колес:
прямозубых
dael :;: d e1 + 2(1 + Xel)тeeOsOl;
d ae 2 =:;::; d e2 + 2(1 + Xe2)meeOS b 2;
с крyrовы:м зубом д ае l == d e1 + 1,64(1 + Xпl)тteC0SOl;
d ae2 == d e2 + 1,64(1 + Xп2)тteC0s02'
Коэффициенты Х е l И Х п l емещеlШЯ для шестерЮI прямозубой и коеозу60Й
принимают по табл. 2.12 и 2.13.
Для передаче Z1 и и, отличающимися отуказаннывтабл.. 2.12и2.13, значеЮlЯ
Х е / И Х п l принимают с окрyrлением в большую сторону.
Коэффициеm смещения инструм:енrа для колеса:
Хе2 == Xel; Х п 2 ::::: Xпl'
7. Размеры заroтoвки колес.
Для конических шестерни и колеса вычисляют размеры зarотовк:и (мм), рис.
2.6:
D зar == d e1 + 2т e (тte) + 6 мм; Sзar ::::: 8тiтte)'
ПолучеIOIЫе расчетом D зar и Sзar сравюrnaIOТ с предельными размерами пир и
(табл. 2.1). У словил пр:и:rодноети зarотовок:
D эar :s: пир; Sзar :S: .
Т а б л и Ц а 2.12
ZI Х r ПDИ пеuсдаточн.ом 'ЧИсле и
1,0 1,25 1,6 2,0 2,5 3,15 4,0 5,0
12 0,50 0,53 0,56 0,57
13 0,44 0,4& 0,52 0,54 0,55
14 > 0,34 0,42 0,47 0,50 0,52 0,53
15 0)8 0,31 0,40 0,45 0,48 0,50 0,51
16 0)7 0,30 0,38 0,43 0,46 0,48 0,49
18 0,00 0,15 0,28 0,36 0,40 0,43 0,45 0,46
20 0,00 0,14 0,26 0,34 0,37 0,40 0,42 0,43
25 0,00 0,13 0,23 0,29 0,33 0,36 0,38 0,39
30 0,00 0,11 0,19 0,25 0,28 0,31 0,33 0,34
40 0,00 0,09 0,15 0,20", 0,22 0,24 0,26 0,27
т а б л и Ц а 2.13
ZJ Х при передаточном числе и
1,0 1,25 1,6 2,0 2,5 3,15 4,0 5,0
12 0,32 0,37 0,39 0,41 0,42
13 0,30 0,35 0,37 0,39 0,40
14 0,23 0,29 0,33 0,35 0,37 0,38
15 012 0,22 027 0,31 0,33 035 0,36
28
Продолжение табл. 2.13
[, Х" при передаточном числе и
1,0 1,25 1,6 2,0 2,5 3, 5 4,0 5,0
16 0,11 0,21 0,26 0,30 0,32 0,34 0,35
18 0,00 0,10 0,19 0,24 0,27 0,30 0,32 0,32
20 0,00 0,09 0,17 0,22 0,26 0,28 0,29 0,29
25 0,00 0,08 0,15 0,19 0,21 0,24 0,25 0,25
30 0,00 0,07 0,11 0,16 0,18 0,21 0,22 0,22
40 0,00 0,05 0,09 0,11 0,14 0,16 0,17 0,17
8. Силы в зацеплении (рис. 2.11):
ОКРУЖllйЯ сила на среднем диаметре шестерни
F't =::::. 2 . 10 3 T 1 /d m ], тде d m1 == O,857d ez ;
осевая сила на шестерне:
прямозубой
lй == F; tga.sin8 1 ;
с крутовым зубом Еа! == 1aFt;
с крутовЪ1М зубом Frl =::::. 1 rFi.
у
(.'
}
E r1 == Ff tgacos8 1 ; }
о') .-1'"
r: . ? . "y
радиальная сила на шестерне:
прямозубой
Осевая сила на колесе
Е й2 == E r1 ;
РИс. 2.11
радиальная сила на колесе F r2 ::::;: Р а1 .
Коэффициенты Уа и У, для утла Рп == 350 определяют ПО формулам:
'Уа == 0,44sin8 1 + 0,7COSDt;
У, == 0,44COSb1 " 0,7smb1'
Полученные коэффициенты у а И У rподставляют В формулы СО СБОИМИ знаками.
Заклюпmание зубьев не произойдет , если сила Еа z направлена к основанию
делителъноrо конуса ведущей шестерни. Поэтому выбирaкrr направлеЮlе Bpa
щения шестерни (смотреть со стороны верnnrnы делительноrо конуса) и нanрав
ление наклона зубьев одинаковыми: например, при ведущей шеyreрне с левым
наклоном зуба направление вращения ДОЛЖНО быть против движения часовой
стрелки.
9. Проверка зубьев колес по контактным напряжениям. Расчетное контактное
напряжение
иH 6 7 -10. y Xнv Кнр т ., [ ]
, э (f Н-
UФ d еlЭН
10. Проверка зубьев колес по напряжениям изrиба. Напряжение изrиба в зубьях
колеса
3
ал 2,72'10 Kw Kf\i ТI Y '2 (а]п .
Ь d eJ те (m fe ) 8 F
НапряжеЮlе изmба в зубьях llIестерЮf
29
cr F1 == cr F2YFS1/ YFS2 s; Icr]F]'
Значения коэффиuиентов YFSl и Y FS2 , тыающих форму зуба и Koнцeнт
рацию напряжений, ПрИНИмают ПО табл. 2.1 О в зависимости от коэффициента
смещения и приведенноrо числа зубьев:
Zv2::::: Z2/(cos 3 PпcOs02);
Zvl ::::: Zl/(СОSЗ псоsi5д.
11. Проверочиый расчет на прочность зубьев при действии пиковой наrpузки.
Целью расчета является предотвращение остаточных деформаций или xpynKoro
разрушения поверхностНО20 слоя ШlU самих зубьев ПрИ действии IШковоrо момента .
т IПfХ' Действие fiИКОВЫХ наrрузок оценивают коэффициентом переrрузки К пер ::::=
::::::тПJtк!т, rде Т== ТI == Ттах максимальный из длительно действующих (номи
нальный) момент, по которому проводят расчеты на сопротивление усталости
(см. рис. 2.2). .
Проверка зубьев колес на контактную прочность при кратковременном
действии пиковоrо момента:
cr Нтах == cr Н К пер ::;: I cr] Нтах.
Проверка зубьев колес на прочность по напряжениям U32uба при действии
nиковоrо момента:
cr Fшах ;::;:: cr FКпе.р ::;: [а] Fmax'
Допускаемые напряжения (а]Нтах И (cr]Fmax принимакrr по рекомендациям
раздела 2.1.1 «Расчет цилиндрических зубчатых передач», п. 12.
2.2. РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ
и с х о Д н ы е Д а н н ы е : 'т2 врaIЦающий момент на коле.се, Н . м; п2
частота вращения колеса, МИН J; U передаточное число; Lh время работы
передачи (ресурс), ч.
1. Материалы червяка и колеса. Для червяка лрименяют те же марки сталей,
что и для зубчатых колес (табл. 2.1). С целью получеlШЯ высоких качественных
показателей передаtrn применяют закалку до твердости 45HRC:H шлифование и
полирование витков червяка. Наиболее технолоrnчными являются эвольвенrные
червяки (Z1), а перспективиыми нелинейчатые: образованные конусом (ZX)
ИЛИ тором (Z1). Рабочие поверхности витков нелинейчатых червяков шлифуют
с высокой Тоtffiостью конусным или тороидным крутом. Передачи с нелинейча
тыми червяка 1И характеризует повышенная наrpузочная способность.
Термообработку УЛY'Шlение с твердостью s350 ИВ применяют для передач
малой МОЩНОСТИ (до 1 кВт) и непродолжительной работы. Область применения
таких передач с архимедовыи червяками (24) сокращается.
для СШ10вых передач следует прu.менять эвольвентные u нелuнейчатые червяки.
Материалы зубчатых венцов червячных колес ПО мере убьmания антизадирных
и антифрикционных свойств и рекомендуемым для применения скоростям
скольжения можно условно свести к трем rруппам (табл. 2.14):
fруппа 1 оловянные бронзы; применяют при скорости скольжения
V cx > 5 м/с. .
fруппа 11 беЗОЛОВЯIOIЫе бронзы и латуни; применяют при скорости ско.ль
жения V rK == 2 5 м/с.
30
fруппа 111 мяrкие серые чутуны; применяют при скорости скольжения
\'СI( < 2 м/с и Б ру'шых приводах.
Так как выбор материала .для колеса связан со скоростью скольжения, то
предварительно определяют ожидаемое ее значение, м/с:
V CK == 0,45 . 10 3п2U V12.
2. Допускаемые напряжения.
Допускаемые Koнraктныe напряжения для rpyпn материалов:
1 rpуппа. Допускаемое напряжение [о ]Но (МПа) при числе ЦИКЛОВ перемены
напряжений, равном 107:
[О']Но == (О,75...0,9)а в ,
Т а б л и Ц а 2.14
fрулпа Материал Способ о., МПа о" МПа
0'I'JIИЮaI
БрО10НIФl ц 285 165
V s 25 м/с
1 БрОl0Фl к 245 195
v < 12 м/с n 215 135
Бр05Ц5С5 к 200 90
v < 8 м/с п 145 80
БрА10Ж4Н4 Ц 700 460
v s 5 м/с к 650 430
БрА1 ОЖ3Мцl, 5 к 550 360
v s 5 м/с п 450 300
II 500 200
БрА9ЖЗЛ ц
V Q[ S 5 м/с к 490 195
п 390 195
ЛАЖМц66 6 3 2 ц 500 330
Vac. :s; 4 м/с к 450 295
n 400 260
СЧI5, п 0'. == 320 Па
111 СЧ20 v :s; 2 м/с п O'IН == 360 МПа
CIC
ПрШlечанuе. Способы ОТЛИВ1СИ: Ц центробежный, к в кокиль, п 11 песоК (при едини'IНОМ производcrве).
Коэффициенr 0,9 для червяков с твердыми (И:2:45.ИR ) nтифованными
и полированными витками: 0,75 для червяков при твердости s350 ИВ; О'в
принимают по табл. 2.14.
Коэффициенr долrовечнОСти KnL == 8...[1 0 7 /н нЕ , при условии K HL ;:5;1,15. Здесь
NНE == К НЕ N К эквивалентное число циклов нarружеlШЯ зубьев червячноrо
колеса за весь СjIOк службы передачи. Ec.тrn N НЕ> 25 1 о', ro принимaюr N НЕ == 25 . 107.
СуМмарное число циклов перемены напряжений
N k == 60п2Lh , (2.3)
rде Lh время работы передачи, Ч.
При задании режима наrружения uиклоrраммой моментов (рис. 2.2)
коэффициент К НЕ эквивалентности вычисляют по формуле
К == "" [( ) 4 п! Lhi ]
НЕ L..J Т. nL'
i шах Jr
rде 1j, 1Ii, Lhi вращаюJДИЙ MOMeнr на i той ступени нarpужеЮlЯ,
соответствующие ему частота вращения Вала и продолжительность действия; Т тах,
31
п наиболыIшй момент из длительно действующих (номинальный) и cooтвeT
ствующая ему частота вращения.
Значения коэффициента К9Е эквивалентности для тmIOBЫX режимов Harpy
жения (рис. 2.3) приведены в табл. 2.15.
Коэффициенr C v учитывает интенсивнос1'Ь изнaurnвания материала колеса.
Ето принимают в зависимости от скорости V CK скольжения:
V сю м/с . . . . . . 5
С у . . . . . . . . .. 0,95
6 7
0,88 0,&3
8
0,80
или по Ф о рму ле с ::;:: 1 66v. O;352
V , СК .
Допускаемые контактные напряжения [а] 9 == КЛL C v ( (j ]Но'
о
I
11
11I
IV
V
т а б л и Ц а 2.15
Коэффициенты эквивалентности
К и" Кл
1,0 1,0
0,416 0,2
0,2 0,1
0,121 0,04
0,081 0,016
0,034 0,004
Обозначение
режима ПО рис. 2.3
11 rpуппа. Допускаемые контактные напряжеЮfЯ
[cr]9 == [()]Ho 25vCK'
Здесь [СТ]90 == 300 МПа ДJlЯ червяков с твердостью на поверхности витков
45НRСэ; (О']Но == 250 МПа для червяков при твердости :s;350 НВ.
111 \'J}YDпа. Допускаемые контактные напряжения
[и]н== 175 З5vск.
Допускаемые напряжения изrиба вычисляют для материала зубьев червячноrо
колеса:
(cr]F== KFL(cr]Fo'
Коэффициенr до,цrовечн:остИ
. 9. , 6
K FL == ....,10 I N FE .
Здесь N FE == K FE N k зквивалеН1Ное число циклов нarpужения зубьев чер
вячноrо колеса за весь срок службы передачи. Если N p < 106, то принимают
NFE 106. Если N FE > 25 . 107, то принимат N FE == 25 . 10 .
Суммарное 'Шсло N k I.ЩК.ЛОВ перемены напряжений по (2.3).
При задании режима натружения циклоrраммой моментов (рис. 2.2)
КОЭффИI.Wент KFE эквивалентности вычисляют по формуле
К РЕ == "" [( ) 9 n; Lhi ] .
т max п Lh
,
ЗначеIOlе КОЭФФИlUfентов K FE эквивалентности Д)lЯ типовых режимов Haтpy
женил (рис. 2.3) приведены в табл. 2.15.
Исходное допускаемое напряжение (а]Fo изrи6а для материалов:
32
rpynп 1 и 11 . . . . . . . . . . . .
rpynпы 111 . . . . . . . . . . . .
[cr]Fo == 0,25 cr T + 0,08 cr s ;
[cr]Fo == 0,22 cr ви ,
Предельные допускаемые напряжения при проверке на максимальную
статическую или единичную пиковую нarpузку для материалов:
rpуппы I . . . . . . . . . . . . . .
rpyпnы 11 . . . . . . . . . . . . .
rpуппы 111 . . . . . . . . . . . .
( cr] Нтах == 4 cr T ;
[cr]Hтax == 2 а т ;
[crJHmax == 1,65 cr ви ;
( cr J.Finax == О, 8 0''';
[а]Finax == 0,8 О'Т;
[cr]Jiblax == 0,75 cr ви .
З. Межосевое расстояние (мм)
a w Ка 3..J Кнр Т 2 / [а]} ,
rде Ка == 610 для эвольвенrных, архимедовых и конволютных червяков; ха = 530
для нелинейчатых червяков; К щ коэффициент конценrрации нarpузки: при
ПОСТОЯЮIом режиме наrpужения Кнр = 1; при переменном
Кнр == 0,5(К' HP + 1).
Начальный коэффициент H концентрации нarрузки находят по rрафику
(рис. 2.12), для этою определяют число витков червяка в зависимости ar
передаточноrо числа:
u . . . .. свыше 8
ДО 14
Zl . . . . . 4
свыше 14 свыше 30
ДО 30
2 1
Полученное расчетом межосевое pac
стояние окрyrляют в большую сторону:
для стандартной червЯЧRОЙ пары до
стандартноrо числа из ряда (мм): 80, 100,
125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280; для
нестандартной до. числа в табл. 24.1.
4. Основные параметры передачи.
Число зубьев колеса Z2 == ZlU'
ПредварительнЫе значения:
модуля передачи
коэффициента диаметра червяка
K
1,25
1,20
1,15
7,70
1,05
810
z,.
Z.q
'- '-
'- "-
"'
"'- ""'" Z,=f
....... """"-
.........
50
60
з 40
Рис. 2.12
и
20
т == (1,4...1, 7)awj. 2;
q == 2a w /т Z2'
в формулу для q подcтaвляюr б.лижaйJ.IIее к расчетному craндapПIое значеЮfе т:
т,:ММ .......
2,5; 3,15; 4; 5
8; 10; 12,5; 16; 20
q.......... .
6,3; 8; 10; 12,5
8; 10; 12,5; 14; 16; 20
16
8; 10; 12,5; 16
Полученное значение окрyrляIOТ ДО ближaйIIIеrо cтaндaprнoro. Минимально
допустимое значение q из условия жесткости червяка qmiп == 0,212Z 2 .
Коэффициент смещения
х == a w /m.......(J,5(Z2 + q).
Если по расчету коэффициент смещения Ixl > 1,0, то изменяют Ow, т, Z2 или q.
Уzол подъема ЛИНIOI витка червяка:
33
на делительном цилиндре у == arctg(Zl/Q];
На начальном щшиндре 'Ук' == arctg[Zl/(Q + 2х)].
'Фактическое передаточное число цр == <-2/Z}. Полученное значеIrnе UФ Не должно
отличаться от заданноrо более чем на: 5 % для одностynенчатых и 8 % для
ДВУХC1')1I1енчатых редукторов.
5. Размеры червяка и колеса (рис.
2.13).
Диаметр делительный червяка
d 1 == qт;
диаметр вершин B OB
d a1 == d t + 2т;
диаметр впадин
d/l == d} 2,4т.
Длина Ь 1 нарезанной части червяка
при коэффициенте смещения х{ О
Ь 1 == (10 + 5,5 W + Zt)т. (2.4)
При ПОЛОЖJ.freЛЪНОМ коэффициеme смещения (х> О) червяк должен бытъ
несколько короче. В этом случае размер ht, вычилеIrnъIй ПО формуле (2.4),
уменьшают На величину (70 + 6 Ох) т/ Z2' ВО всех случаях значение Ь 1 затем
окрyrляют в ближайшую сторону до числа из табл. 24.1.
Для фрезеруемых и шлифуемых червяков полученную рачетом длину Ь 1
увеличивают: при т <10 мм на 25 мм; при т == lO 16 мм на 35------40 мм.
Диаметр Делительный колеса
'='
...!>
"I:::J .
Ь,
, Рис. 2.13
диаметр вершин зубьев
d 2 == Z2 т ;
d a2 == d 2 + 2т(1 + х);
диаметр впадин
df2 =:. d 2 2т(1,2 х);
диаметр колеса наибольпшй
d aM 2 s; d a2 + 6т/(Zt + k),
rДе k == 2 для передач с эволъвентным червяком; k == 4 для передач, нелинейчатую
поверхность которых образуют тором.
Ширина веlЩа ::::: \Val1w, rде ЧJа ::::: 0,355 при Zt ::::: 1 и 2; Чlа == 0,315 при Zl ::::: 4.
6. Проверочный расчет передачи на орочность. Определяют скорость СКОЛЪ
жения в зацеплении
V CK ;::: vwllco w, тде V w l == 1tпtт(q + 2х)/60 000.
дecь V w l окружная скорость на начальном диаметре червяка, м/с; пl ::::: п2Zlф,
мин l; т B мм; Ук' начальный yrол подъема витка.
По полученному значению V CK уточняют допускаемое напряженuе [О-]н.
Вычисляют расчетное напряжеШlе
34
Za (q+2x) Z2+q+2х J Э
ан-=. ( 2 ) К T2 [a]H' '
Z2 Qw q+ х
r.:Ie == 5350 для эволъвентных, архимедовыx и конволютных червяков, == 4340
'lЯ передач с неJШНейчатыми червяками (образованными конусом или тором);
К == К нv Кщз коэффици:енr наrpузки.
Окружная скорость червячноrо колеса, м/с: у2 == 1tn2d2/60000.
При обычной точности uзzoтовленu.я и выполнении условия жесткости червяка
принu.мают: K Hv == 1 при У2::;; 3 м/с. При V2 > 3 м/с значение Кнvпринимаютравным
коэффициенту K Hv (табл. 2.6) для ЦИJIИНДрических косозубых передач с твердостью
рабочих поверхностей зубьев :::;350 ИВ той же степеЮI ТО'lliОСТИ.
Коэффициенr К$ концентрации нarpузки: KH "" I + (Z2/ Е1(1 . Х), rде е
КОэффlЩИент деформации червяка (табл. 2.16); Х коэффициент, IВающий
Б..1ИЯНИе режима работы передачи на приработку зубьев червячноrо колеса и
зитков червяка. .
т а б л и ц а 2.16
ZJ Значения е при коэффициекre q диаметра
ч р:вяка
8 10 12,5 14 16 20
1 72 108 154 176 225 248
2 57 86 121 140 171 197
4 47 70 98 122 137 157
При задании режима наrружения циклоrраммой моментов (рис. 2.2)
коэффициент Х вычисляют по формуле
х== L (1j n; L hi ) / [Ттах L (n; LhдJ ,
J I
rде 11, п" Lhi вращающие моменты на валу червячноrо колеса на каждой из
ступеней нarpyжения и соответствующие им частоты вращения и продо.лжителъ
ность действия; Т rпax( 1) максимальный из длительно действующих (номиналъ
ный) вращающий момент.
Значения Х для типовых режимов нarpужения и случаев, котда частота
вращения вала червячноrо колеса Не меняется с изменением нarpузЮf ПРИШlмaюr
по табл. 2.17.
т а б л и ц а 2.17
Типовой О 1 П Ш IV V
режим
Х 1,0 0,77 0,5 0,5 0,38 0,31
7. кпд передачи. КОэффJЩИент полезноrо действия червячной передачи
11 == tgyw/tg(yw + р),
rде Yw yrол подъема.лиmm витка на начальном цmrn:ндре; р приведенный
yroл трения, определяемъп1 экспериментально с учетом относительных потерь
МОЩНОСТИ в зацеплении, в опорах и на перемеlШlвание масла. Значение yrла р
трения между стальным червяком и колесом из бронзы принимают в зависимости
от скорости скольжения V CК '
VCI!:' м/с 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 7,0 10 15
р з01 <у 20з0' 2020' 2 0 0<у 1040' 1030' 1020' 1000' 0055' 0050"
з040' з О н)' 2050' 2030' 2020' 2000' 1040' 10з0' 1020' 101 ()"
35
Рис. 2.14
Меньшее значение р для ОЛОВЯННОЙ брон
зы, большее для беЗОЛОВЯl:lliОЙ бронзы, латуни
и чyryна.
8. Силы в зацеПJIении (рис. 2.14).
Окружная сша на "олесе, равная осевой силе
на червяке:
Ft2 == Е а1 == 2 . 103 Т 2 ! d 2 .
ОlCруж/ШЯ сила на червяке, равная осевой силе
на колесе:
Fiz::= F a2 == 2 . 10 З Т2I(d wZ UФ11).
РадuШlЬНая сила
F, == Fatga..
Для CTaндaprнoro yrла а. ::::: 200 Fr:;:;: 0,364.Fi2'
9. Проверка зубьев колеса по напряжениям
изmба. Расчетное нanряжеIOlе изmба
/
ё к Ра Y.п cos 'Yw { ]
p 2 :5: ар,
l,3т (q+2x)
rде К коэффициент нarрузки, значения Koтoporo вычислены в п. 6; У п
коэффициент формы зуба колеса, КОТОрЫЙ выбирают в зависимости от Z112 ==
<-2 / сosЗ'У w:
ZV2 . . . . . . . . . . . . . . . . 20 24 26 28 30 32 35 37 40 45
ур2.............. . 1,98 1,88 1,85 1,80 1,76 1,71 1,64 . 1,61 1,55 1,48
Zv2' . . . . . .. .. .. .. .. .. .. 50 60 80 100 150 300
уп....... ........ 1,45 1,40 1,34 1,30 1,27 1,24
10. Проверочный расчет на прочность зубьев червячною колеса при действии
виковой наrpузки. Проверка зубьев колеса На контактную прочностъ при KpaT
ковремеlШОМ действии IШКовоrо момента Т пик. Действие ПИКОВЫХ нarpузок
оценивают коэффициентом переrpузки К пер := ТпюJт, тде Т== Ттах максималь
ный ИЗ длительно действующих (номинальный) момент (см. рис. 2.2).
Проверка на контактную прочность при кратковременном действии lIИКовоrо
МОМента:
cr Нrnax == (j Н " Клер :$ [(j] Нтах'
Проверка зубьев червячноrо колеса на прочность по напряжениям uзzuба при
действии пиковоrо момента:
о' Fmax == а FK nep :$ [а] Jiiuax'
Допускаемые напряжения [a]Нmax и [a]мnax принимают ПО П. 2.
11. Тепловой расчет. червяtшый редуктор в СВЯЗИ с невысоким кпд и большим
вьщелением теплоты проверяюr на HarpeB.
Мощность (Вт) на червяке Рl == 0,1 T 2 п2l'rl. .
Те шература нзrpeва масла (корпуса) при установившемся тепловом режиме
без искусственноrо охлаждения .
36
tраб == (1 1"\)P]/[KTA(l + \fI)] + 200::; [tfраб'
Температура HarpeBa масла (корпуса) при охлаждении вентилятором
t (1 ..,) Р1 + 200 < [ ( ]
раб [(0,65 + чJ) xr + 0,35XrJ А раб,
rде ч' == 0,3 коэффициент, учитываюШ;ИЙ отвод теплоты от корпуса редуктора
в металлическую плиту или раму; [t]раб == 95 11 ООС максимальная допустимая
температура нзrрева масла (зависит от марки масла).
Поверхность А (м 2 ) охлажцеlШЯ корпуса равна сумме поверхности всех ero
стенок за исключением поверхности дна, которой корпус прилеrает к плите или
раме. Размеры стенок корпуса можно взять ПО ЭСЮfзному проекту (см. ниже).
Приближенно площадь А (м 2 ) поверхности охлаждения корпуса можно ПРИIOlмать
в зависимости от межосевоrо расстояния:
aW. мм . . . . . . . 80
А, . . . . . . .. 0,16
100 125
0,24 0,35
140 160
0,42 0,53
180
0,65
200
0,7&
225
0,95
250
1,14
280
1,34
Для чyryнныx корпусов при естествеНном охлаждении коэффициент тепло
отдачи кт == 12 18 Вт/(м 2 ОС) (большие значения при хороIIШХ условиях охлаж
дения).
Коэффm.щеm К тв при обдуве вентилятором:
па . . . . . . . . . .. 750
к-тв . . . . . . . . . . 24
1000 1500 3000
29 35 50
Здесь n в частота вращения венrилятора, МИН ]. Вентилятор обычно ycтa
навлива:кrr На валу червяка: flв == nl'
2.3. AНAJIИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА НА эвм
и ВЫБОР ВАРИАНТА для конcrРУКТИВНОЙ
ПРОРАБОТКИ
При конструировании ДОЛЖНЫ быть выбраны оптимальные параметры
изделия, наилучшим образом удовлеТВОРЯЮI.ШIе различным, часто противо
речивым требованиям: наименьшим массе, rабаритам, стоимости: наибольшему
КПД; требуемой жесткости, надежности.
Применение ЭВМ дЛЯ расчетов передач раСIШIряет объем используемой
информации, позволяет произвести расчеты с перебоIЮМ значений (варьи
рованием) наиболее значимых параметров: способа термической обработкu илu
прuмен.яемых материалов (допускаемых 1tаnряженuй), распределения общеео nepeдa
точноео числа .между стуnенямu и др. Пользователю необходимо провести анализ
RЛИЯНИя этих параметIЮВ На :качественные показатели и с учетом налaraемых
оrpаничений выбрать оптимальный вариант.
Например, в пакете прикладных ПIЮrрамм пдм проеКТИIЮвание деталей
ашин расчет проводят в два этапа. На первом отыскивают возможные пjЮeК
тные решения и определяют основные показатели качества, необходимые для
выбора рациональноrо варианта: массу механизма и колес, диаметр впадин
шестерни быстроходной ступени, диаметры вершин колес, межосевое расстояние
и др. АнaJШзируя результаты расчета, выбирают рациональный вариант.
На втором этапе для выбранноrо вариаmа получают все расчетные параметры,
37
требуемые для выnyска чертежей, а также силы В зацеплении, необходимые для
расчета валов и выбора подшипников.
Обычно варьируют следуЮI.ЦИе параметры:
твердости рабочих поверхностей зубьев колес (способ термообработки)
или материал венца червячноrо колеса;
коэффициент ширины зубчатоrо венца;
распределение общеrо передаточноrо числа между ступенями.
Расчет зубчатых передач проводят для нескольких сочетаний твердостей
рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса, соответствующих способу
термической обработки: 1 улучшение шестерни и улучшение колеса (H 1cp ==
==28,5НRС э , Н 2ср :::: 24,8НRС э ); 11 закалка ТВЧ шестерни и улучшение колеса
(Hl c 47,5НR С з , H2 == 28,5НRС з ); III цементация шестерни и колеса (Н 1ср
59нRС э Н 2ср 59НкС э ).
В качестве критерия оптимальности наиболее часто принимают массу изделия.
Масса характеризуеl' материзлоемкостъ, она тесно связана с rабарИ1'ами и тpyдo
емкостью изrотовления, а стоимость материала составляет значительную часть
стоимости машины. Особое значение уменьшение массы имеет для транспортных
машин, летательных аппаратов.
Выбор вариaнrа вьmолняют с учетом следyIOnЩХ общих оерО1Шчений:
возможности конструктивиоrо решения выбранноrо варианта;
дефицитности материалов (для редукторов общеПРОМЬШIЛенноrо
применения предпочтительны малолеrирован:ные СТaJШ и безоловянныe бронзы,
особенно при крупносерийном производстве);
технолоrических возможностей производства (наличие соответствующеrо
оборудования для зубонарезания; при высокой твердости материала колес необ
ходи:мы отделочные операции: шлифование, притирка поверхностей зубьев);
соразмерности узлов и деталей привода (электродвиraтеля, редуктора,
ременной или цепной nepeдa , приводноrо вала и др.).
Под . KOHCтpYKтU6UЬI.Ми оzранuчен.uя.мu понимают прежде Bcero возможность
изroтовления зубьев шестерни и обеспечение необходимой прочности и жесткости
БЫС1'роходноrо вала, возможность размещения в корпусе редуктора подши:пник.ов
валов быстроходной ступени. Чем больше передаточное число Upeд редуктора и.
выше поверхностная твердость зубьев, тем труднее удовлетворить KOHCT
руктивным оrраничениям.
Исходя из обеспечеIOlЯ необходимой проtffiости и жесткости вычисляют
диаметр d (мм) KOHueBoro участка быстроходноrо вала
d К \J Т Б , (2.5)
тде К ;;; 7 для ЦИЛИRдрических и К ::::: 8 для КОlШческих. передач; Т Б вращаюuщй
момент на валу, Н' М.
В связи с обычным по соображением жесткости увеличением диаметра вала
от концевоrо участка к участку расположения шестерЮf необходимо ВЬПIолнение
условия (здесь d ВЫЧИСЛЯЮТ по формуле (2.5»:
для шес рни цилиндрической передачи редуктора
dfJ 1,25d; (2.6)
для передвижной шестерни цилиндрической ступени коробки передач
dfJ 1,8d; (2.7)
Д1IЯ шестерни конической передачи
d т1 1,35d.
38
(2.8)
При учебном проектировании оптимизацию полезно проводитъ с испо.лъзо
9аIOfем rрафиков, которые строят по результатам расчета на ЭВМ.
Цилиндрический одноступенчатый редуктор. Следует проанализироватъ
3..1ияние способа термообработки и относительной IIшрины колес на массу mж.
зубчатых колес, массу т ред редуктора, межосевое раССТОЯШfе a w , диаметры d л и
'2 окружностей впадин зубьев шестерни и колеса, окружную силу li в зацеплении.
При выборе рациональноrо варианта необходимо отдать предnочтеШlе
варианту с меньшей массой, удовлетворяющему, кроме общих, дополнительным
конструктивным оrpаничениям:
диаметр dfl зубьев шестерни должен удовлетворять условию (2.6);
для обеспечения соразмерности редуктора и деталей, устанавливаемых на
ко}Щах ВХОДНоrо и выходноro валов, необходимо, Ч1'обы диаметр ведомоrо шкива
ременной или диаметр ведущей звеЗДОЧЮ1 цепной передачи не превЬШIали более
чем на 20 % диаметр d a2 верIШIН зубьев колеса;
должно быть обеспечено размещение в корпусе редуктора ПОДUJИI1НИlCов
валов передачи с возможной установкой между поДlШlпниками болта креплеIOlЯ
крышки и корпуса редуКТора (при плоскости разъема корпуса по осям валов).
Коробка передач. Анализ проводят так же, каК для цилиндрическоrо oднoc
тупенчатоrо редуктора, но с проверкой выполнения условия (2.7) и учетом тата,
что колеса в коробках передач Уже, чем в редукторах.
Конический одноступенчатый редуктор. Анализируют влияние способа тepMO
обработки зубчатых колес на их массу "'к, массу тред редуктора, внеlШlее конусное
расстояние Re, внеlШШЙ диаметр d ae2 верnmн зубьев колеса, среДJШЙ делительный
диаметр d m1 шестерни, окружную силу Fi в зацеnлеЮfИ.
При выборе рациональноrо варианта необходимо отдать предпочтеIOlе
варианту с меньшей массой, удовлетворяющему, кроме общих, дополнительным
KOHcTpyкnlВHЫМ оrpаничениям:
средний делительный диаметр шестерни должен удовлетворять условию
(2.8):
для обеспечения соразмерности: редуктора и деталей, устанавливаемых на
ко}Щах. входноrо и вых.одноrо валов, необходимо, чтобы диаметр ведомоrо шкива
ременной или диаметр ведущей звездочки цепной передачи не превЬШIали более
чем на 20 % диаметр d ae2 верuшн зубьев колеса.
llланетарный редуктор. Анализируют влияние способа термообработки и
относительной ширины колес на массу 11lx зубчатых колес, массу т ред peдyкropa,
межосевое расстояние Q w , диаМетры d fa , dfg и djЬ окружностей впадин зубьев солнцз,
сателлита и ЭffiЩикла.
В качестве рациональноrо нужно выбрать вариант с меньшей массой, но с
возможностью размещеlШЯ поДIIШnникa в сателлите, соразмерностью солнечной
шестерни и входноro вала, соразмерностью эпицикла и детали, устанавтmаемой
на конце выходноrо вала.
Червячный редуктор. Расчет проводят последовательно для разных материалов
венца червячноrо колеса (БрОl0НФ, БрО5Ц5С5, БрА9ЖЗЛ). Анализируют
влияние материала венца на суммарную массу те червяка и червячноrо колеса,
массу пlpeд редуктора, межосевое расстояние a w , КПД, температуру t ж масла в
редукторе.
Наиболее целесообразным является вариант q возможно меньшей массой и
болыlшM кпд при допустимой температуре масла в редукторе, с оценкой
целесообразности установки вентилятора на быстроходном валу и соразмерности
редуктора и деталей, устанавливаемых на концах входноrо и ВЫХОДНото валов.
Двухступенчатый ЦИJlИll.lфический (конвчесКО ЦИJllIIIЩ)ический) редуктор. для
оценки результатов расчета строят rрафики, отражающие влияние распределения
39
d", т,(,кr
мм
1
, эй 1 3
......... 2 .. J
4 а.
5
40 I II 20 4 в
......... 5 . JJ
- ..
3D 7 .! Ш 10 7 8 9
.....-- 8 . t 4 111
20
0,7 1,0 1,3 ЦЛJ т 0,7 1,0 1,3 Ц/Ц
а) 6)
a wc . 3 rпp.д,кr
мм 2 I
1 ....
, .
,. 300 1 3 I
в ......... 2
4 5 ... 1/
I
250 4 6
...... 5 . 11
7 8 9 .
. , 1/1
200 40 7 8 9
.. . . 111
0,7
110
1,3 Ц/Ц
0,7
1,0
1,3 1U ,
tJ. R,MM
в)
r)
20
0,7
1,0
д)
Рис. 2.15
общеrо передаточноrо числа Иред ме)lЩy быстроходной Щ) и тихоходной ит
ступенями редуктора (иред::;:: UБUт), а также способа термообработки зубчатых
колес (при необходимости и их относительной ширины) на основные качествен
ные показатели: массу mк. зубчатых колес, массу пlpeд редуктора, суммарное
межосевое раССТОЯlШе Qwc == аwБ + awT, диаметр dj1 впадин зубьев быстроходной
шестерни, диаметры d rflБ и d a2 T верШШl зубьев колес быстроходной и тихоходной
ступеней.
Поиск варианта с наименьшей массой привода должен предусматривать
выполнение следующих конструктивных оrраничеЮlЙ:
диаметр dj1 (или dтд шестерlШ быстроходной ступени должен удовлетво
рять условmo (2.6) (или (2.8»; .
40
должно быть обеспечено размещение Б корпусе редуктора ПQДШИПНИКОВ
валов быстроходной и ТИХОХОДНОЙ ступеней; между подшипниками валов тихо
ходной ступени Должен бьлъ размещен боЛТ крепления крЫlUКИ и корпуса
редуктора (при ПЛОСКОСТИ разъема корпуса по ОСЯМ валов);
при смазъrnamm зацеплений поrpужением Е масляную ванну зубчатых
колес обеих cryлеНей разность tJ.R::;::: I O,5(d(12T d.ilБ) I должна быть по ВОЗМОЖ
НQСТИ меньше при Быолнениии УСЛОВИЯ 6.R s O,25d a2T .
На рис. 2.15, а д приведены rpафики, построеlПIЫе ПО результатам расчета
д:nyXступенчатоrо цилиндрическоrо редуктора, выnолнеННОfО по развернутой
схеме, для трех СПособов термообработки зубьев шестерни и Колеса (см. выше 1,
1', 111) и трех способов распределения передаточноrо числа Ире:ц == ив uт между
ступенями редуктора: вcero 9 вариантов.
На рис. 2.15, а ПJIOведена штриховая линия, соответствующая минимально
допустимому значению диаметра впадин быстроходной шестерни ПО условию
(2.6). В качестве оптимальноro следует выбрать. вариант с меньшей массой из
числа тех, чro расположенывЬШ1С штриховой ЛИНИИ. Поэтому для конструктивной
про работки принят вариант 5 (см. рис. 2.15, б и е).
При ИСПОЛЬЗОJзании проrpамм расчета передач реДУКТОIЮВ с одновременным
выбором эл€ктродвиzаmел.я ВЫЧИсления проводят при различных частотах Бра.
щеlШ.Я валоВ элек:тродвиrателей ОДНОЙ и той же мощности. Масса l1"Iэ двиrателя
при ЭТОМ тем меньшеj чем БЬПlIе частота врашения вала. Но Необходимость
реализации большею передаточноrо числа Иред приводит К увеличению массы д
редуктора. Поэтому оптимальным является вариант с минимальной суммарной
массой привода те 1пз + тред-
. -7
;:-
.--
.....
. .
... -
! .
."
"
fлава 3
РАЗРАБОТКА эскизноrо ПРОЕКТА
. ,
, ,
. i
После определения межосевых расстояний, размеров колес и червяков присту
Пают к разрабarке конструкции редуктора или коробки передач. Первым этапом
конструирования является разработка эскизноrо проекта. При эскизном про
ектировани:и определяют расположение деталей передач, расстояния между ЮlМИ,
ориентировочные диаметры ступеней валов, выбирают типы подпmmm:к.ов и
схемы их установки.
. """) .. ".
3.1. ДИАМЕТРЫ ВАЛОВ
Предварительные значения диаметров (мм) различных участков стальных
валов редуктора определяют по формулам:
для быстроходноrо (входноro) вала (рис. 3.1, а)
d (7...8) 3.J ТЕ, dп;?: d + 2tцил(tхон), dвп 2: dn + 3r;
для промежуто оrр (рис. 3.1, б)
(6...7) 3..JTnp, liБк dк + З/, liБп dп + 3r ;
'. dn =: dк 3r (иеп. 1), dn (иеп. 11);
для тихоходноrо (выxдноrо)) (рис. 3.1, 8)
d (5...6) TT , dn d + 2t ци Л<lж.ои), d Бп dn + Зr, dк d БП.
Для двухваловых коробок передач принимают: d (6...7) \j ТБ(ТТ)'
В приведенных формулах Т Б , Т пр , ТТ номинальные моменты, Н' м.
Большие значения d и dx. принимают для валов на роликопо.дl.UИlIНИКaX, для валов
шевронных передач и промежyroчных валОВ соосных передач при твердости
колеса ВЪШIе 55 н RС э .
Вычисленные значения диаметров окрyrляют в ближайшую сторону до cтaн
дартных (см. табл. 24.1).
Диаметры концов быстроходноrо и тихоходною валов соrласуют с диаметрами
валов по табл. 24.27; 24.28 и с диаметрами отверстий устанавливаеМЫХ на них
деталей (шкива, звездочки, полумуфrы).
Высоту tlUUl(tк.ои) зanлечика, координату r фасЮl подшиmrnка и размер f (мм)
фаски колеса прmmмают в завИСИМОСТИ от диаметра d: . ,
d.. .. 17 22 24 30 32 З8 40 4 45 50 52 58 60 5 67 75 80 5 90 5
tщm.. 3 3,5 3,5 3,5 4 4,5 4,6 5,1 5,6 5,6
fttoя . . 1,5 1,8 2,0 2,3 2,3 2,5 2,7 2,7 2,7 2,9
r. . . . 1,5 2 2,.5 2,5 3 3 3,5 3,5 2,7 4
{. ... 1 1 1,2 1,2 1,6 2. 2 2,5 2,5 3
ПрUJllerlOlШе. Координата фаски r дана при6JJJПreННО, точное значеШlе см. в таблицах 24.1O 24.19.
42
а)
r
t IC'Н
.,.
[р"
б}
--
,.
" ' j
8)
.;: . .
"1:11
;. ,
r
!
......
[;>о ,: 10
"::i . -
(кт c:.D,t5d 1 lр
I>1Т
."
t) ,-
. .
I -,
- .
t/t15
Рис. 3.1
На рис. 3.2 дан пример вычерчивания взла конической шестерни. Bep1IDfны
делительных конусов и конусов впадин колеса и шестерIOl сходятся в полюсе «О»-
пересечения осей. Для обеспечения постоянноrо по всей IШfрJDIе радиальноrо
зазора между зубьями колеса и шестерни образующие Бнеurnеro конуса шестерни
должны быть параллелъны образующим конуса впадин колеса, а образующие
внешнеro конуса колеса образуюIЦИМ конуса впадин шестерни.
43
, . .', .
l'
i
'.
'1........ ,i",
J.:
41""'01....
....
"
...
J31
1:::1 1::s
о",
\....
f1
d
6:.
.
Диаметры (мм) arдельных участков вала шестерни определяют по cooтнo
шениям (рис. З.2, а): \.
d 8 Т Б ; d 1 == d + 21; d п d 2 ; d вп == + 3r,
тде l Б вращающий момент На валу шестерне, Н.м; диаметр резьбы d 2 == d 1 +
+(2...4); r координата фаски подшипника.
Конструкцию вала в месте расположения шестерни и расстояние между
подшиrrn:иками определяюr прочерчиванием. ПJIOводят под yrлом 81 ЛИНИИ
образующие делительных конусов шестерни, откладывают внешний делительный
диаметр d 1 , В точках пересечеЮIЯ восстанавливают перпендикуляры к образующим
делительноrо конуса; откладьmая размеры 1,2тte и mte, формируют зубья на
внешнем дополmrreльном конусе (mte торцовый внеunrnй модуль). Далее по
размерам dвп, O,5т te и O,4тte оформляют базовый для поДIШПIlШка заплечик вала.
Параметры сх., Т и С для построения конических роликовых подшиnн:иков
принимаюr по табл. 24.16 24.18. от базовоrо заплечика откладываюr монraжнyю
высоту Т ПО,W.1IИ1Iника, затем ширину С наружноrо кольца (рис. 3.2). Для
оформления поверхности контакта наружноrо кольца с роликом наносят точку с
координатами О,5С; О,25Н, через которую проводят ЛИIOlЮ под yrлом сх.. В этой
же точке восстанавтmают перпендикуляр до ето пересечеIOlЯ с осью вала:
получают размеры 01 и 1.
Из условия обеспечения необходимой жесткости узла следует выдерживать
соотношение dn ;;:: 1,Заl и в качестве расстояния 02 прmmматъ большее из двух
значеНий
а2 2,50) или tlz R$ 0,6/.
При больших передаточных числах (и> 3,15) коническая шестерня имеет
малые размеры. Тоrда упорный заплечик ВЬП10ЛНЯЮТ по рис. 3.2, б.
Иноrда ближний к шестерне подшипник при меняют с боль1ШfМ диаметром
поса,цочноrо отверстия, чем дзJIышй (см. ниже рис. 7.40, 12.5; 12.6).
3.2. РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ДЕТAJIЯМИ ПЕРЕДАЧ
Чтобы поверхности вращаюuщxся колес не задевали за внутренние поверх
насти стенок корпуса, между ними оставляют зазор «a (мм):
а == V"Т'"+ З,
тде L расстояние ме:>IЩY внеnnmмиповер:хностями деталей передач, мм (рис. 3.3).
ВычислеIffiОО значеlШе о окрyrлЯIOТ в большую сторону ДО целоrо числа. В
дальнейшем под а будем пониматъ также расстояние между внyrpеIOIей поверх
НОС1'ЬЮ стенки корпуса и торцом ступицы колеса.
РаССТОЯIШе ьо между дном корпуса и поверхностью колес или червяка для
всех ТИПОВ редукторов и коробок передач прmmмают: ho 4а.
Расстояние между торцовыми поверхностями колес двухстуленчатоro редук:
тора, ВЬПIолненноro по развернyroй схеме, принимают с == (0,3...0,5)0.
В двухступенчатых соосных редукторах меЯЩУ торцовыми поверхностями
шестерни быстроходной ступени и колеса тихоходной ступени расположены два
подunmни:кa опор coocных валов. Расстояние ls между зубчатыми колесами
определяют по соотношеImЮ ls == За + В 1 + (рис. З.4). Здесь .81 и lh. mирШIЫ
подшипников опор быстроходноrо и тихоходноro валов (табл. 24.1 O 24.18).
45
L
D
t3. I
J 11
(.)t. 1I . f
. f I! ,
li
.," 11 ,. do
Рис. 3.3
Q
L
1
I:J
.. со
"" t:$
CQ
1 t:!I
. Рис. 3.4
t:::J
.
а l
ъ
[ст
....
---
1::1 "й {} а
r t::I f,2d
Рис. 3.5 " РИс. 3.6
1 1
r:""'I
1 J? ь
f .
10 tJ
Q а
;o.:;
;;;.
«::f
а
а
......
Рис. 3.7
Расстояние а и ьо в коническом (рис. 3.5) и червячном (рис. З.6) редукторах
определяют по соотношениям, приведенны:м выше.
Расстояние /0 между торцовыми поверхностями колес коробок передач
(рис. 3.7) определяют по соотношению 10 == 2,2Ь + J, rде f= 7...10 мм.
3.3. ВЫБОР ТИПА ПОДШИПНИКА
На рис. 3.8 приведены эскизы ПОДIШШников, наиболее часто применяемых в
практик.е машиностроения. На рис. 3.8, а, б, в показаны радиальные подшипники:
шариковый однорядный, шариковый двухрядный сферический и с коротю.ши
цuли1tдрическuми роликами. На рис. 3.8, 2, д показаны радиалыю упорные шариковый
и роликовый подшипни"и, а на рис. 3.8, е упорный шариковый подшипнuк.
В соответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации
мaIШIН тип подшипника выбирают по следуюIЦИМ рекомендациям. .
для опор валов ЦWlинiJрическux прямозубых u косозубых колес редукторов и
коробок передач применяют чаще Bcero шариковые радиальные подшипники
(рис. 3.8, а). Первоначально назначают подшипники леrкой серии. Если при
последующем расчете rpузоподъемностъ подшипника окажется недостаточной,
то принимают подшипники средней серlШ. При чрезмерно больших размерах
шариковых подшипников в качестве опор валов IЩЛиндрических колес приме
няют ПОДIШПIНики конические роликовые (рис. 3.8, д).
Конические и червячные колеса ДОЛЖНЫ быть точно и жестко зафиксированы в
осевом направлеюm:. Шариковые радиальные подшипники характеризует малая
осевая жесткость. Поэтому в силовых передачах для опор валов конических и
червячных колес применяютконические роликовые подшитmки. Первоначалъно
выбирают леrкyю серию.
для опор вала конической. шестерни применяют по тем же соображеIOlЯМ
КОlШческие РОJПIКовые поДIШfIIНИКИ. При высокой частоте вращения Вала Шес
терпи (п> 1500 МШl l) применя:ют подшитmки шариковые радиалъно упорныe
(рис. 3.8, с). Первоначалъно также принимают леrкyю серию.
Опоры червяка в силовых черв.wrnыx передачах натружены значительными
осевыми силами. Поэтому в качестве опор вала червяка применяюr в основном
конические роликовые ПОДШИПНИКИ. При длительной непрерывной работе чер
ВЯЩiОЙ передачи с целью снижения теnловыделеIOlЙ применяют также шариковые
радиально упорныe ПОДlIIIffiНИКИ.
Для опор плавающих валов шевронных передач применяют радиальные
подшитmки с короткими цилиндрическими роликами (рис. 3.8, в) первоначалъно
также леrкой серии.
Обычно используют подшиmrnки класса точности О. Подшипники более
высокой точности применяют для опор валов, требуюш;их повышенной тоtffiости
вращения или работающих при особо высоких чаcтarax вращеШlЯ. ПрименеЮlе
подшипников более высоких классов точности ПОВЬШIает стоимость изделия.
й)
б)
6)
z)
е)
'tJ
Рис. 3.8
47
3.4. СХЕМЫ УСТАНОВКИ подшипников
в болъпm:нстве случаев валы должны быть зафиксированы в опорах 01' осевых
перемещений. По способности фиксировать осевое положение вала опоры раз
деляют на фиксирующие и 1Иавающие. В фиксирующих опорах оrpаничено осевое
перемещение вала в одном или обоих направлениях. В плавающей опоре осевое
перемещение вала в любом направлеНЮI не оrpаничено. Фиксирующая опора
воспринимает радиальную и осевую силы, а плавающая опора только радиалъ
ную.
В некоторых конструкциях применяют так называемые «плаваюIЦИе» валы.
эти валы имеют возможность oceBoro смещения в обоИХ направлениях, их
устанавливают на плавающих опорах.
На рис. 3.9 показаны основные способы oceBoro фиксирования валОВ.
В схемах 1а и lбвал зафиксирован в ОДНОЙ (левой на рисунке) опоре: 8 схеме
10 одним радиальным подnmnником (например, шариковым, рис. 3.8, а); в
схеме 16 двумя однорЯ IМИ радиальными или радиалъно упорныии (рис. 3.8,
2, д) поДШИIIНИКaМИ. В плавающей опоре применЯIOТ радиальные поД1ШПlНИКИ
(рис. 3.8, а...8).
Схемы 1а и 16 применяют при любом расстоянии / между опорами вала. Схему
16 характеризует большая жесткость фиксирующей опоры.
Осевую фиксацию по схеме 1 а широко применяют Б коробках передач,
редукторах и в дрyrиx узлах для валоВ цитmдрических зубчатых передач, а также
ДЛЯ приводныx валов лентоtffiЫX и цепных конвейеров.
Осевую фиксацию валов по схеме 16 применяют в цилиндрических,
КОШlческих зубчатых и червячных передачах.
При выборе фиксирующей и плавающей опор учитывают следующие peKO
мендации. Подшипники обеих опор должны быть натружены по возможности
равномерно, поэтому есJШ опоры наrpужены К}IOме радиальной еще и осевой
силой, то в IO:1честве плавающей выбирают опору, натруженную большей радиалъ
ной силой.
При температурных колебаниях плаваюIДИЙ поДllJИIlliИК перемещается в
осевом нanравлении на величину удлинения (укорочеЮfЯ) вала. Так как это
перемещение может происходить под нarрузкой, поверхность отверстия корпуса
изнаurn:вается. Поэтому при действии на опоры вала только радиальных сил в
качестве плавающей выбирают менее наrpуженную опору. ,
Схена 1а
4.
Схема 2а . " браспор"
Рис. 3.9
48
Если ВЫХОДНОЙ конец вала соединяют муфroй с валом дрyrorо узла, в качестве
фиксирующей принимают опору вблизи выходноrо КОJЩа вала.
В схемах 2а и 2б вал зафиксирован в двух опорах, причем в каждой опоре в
одном направлении. эти схемы применяют с определенныIOl оrраничениями по
расстояншо между опорами. И связано это с изменением зазоров в подnnnnmкax.
вследствие нзrpева деталей при работе. При HarpeBe самих ПОДlllИIlЮlков зазоры
в НИХ уменьшаются; при HarpeBe вала ero длина увеличивается.
Из за увеличения ДЛИНЫ пала осевые зазоры в подшшпmкзх схемы 20,
называемой схемой «враспор» , также уменьшаются. Чтобы не происходило
защемления вала, в опорах предусматривают при сборке осевой зазор «а".
Значение зазора должно быть несколько больше ожидаемой тепловой деформации
подшипников и вала. Из опыта эксплуатации известно, что в узлах с радиальными
шаРИКОПОДIшппmками а == 0,2...0,5 мм.
Схема установки ПОДIlПППrnхов «враспор» конструктивно наиболее проста. Ее
широко применяют при относительно корarкиx валах. При установке в опорах
радиалЬНЫХ ПОДШШIНИКов отношение //d 8...10.
В опорах схемы 2а MOryт быть применены И радиалъно упорные ПоДШИПНИКИ.
Так как эти подurnIШИКИ более чувствительны к изменеmпo осевых зазоров, то
соотношение ме)lЩy веЛИЧШIами /и d для них является более жестким и не должно
превьпuать //d== 6...8. Меньшие значения arносят к роликовым, Болышfe K
шариковым радиально упорным подш:иnникaм.
- При установке вала по схеме 26 «врастяжку» вероятность защемлеЮlЯ
подшипников вследствие температурных деформаций вала меньше, так как при
увеличешrn: длlшы вала осевой зазор в поДIШПI:никах увеличивается. Расстояние
между поДIШПIНИКами может быть несколько больше, чем в схеме «враспор..; для
подшипников шариковых радиальных //d== 10...12; шариковых радиалъно упор
ных /! d::;; 1 о; конических рОЛИКОВЫХ /! d::;; 8.
Более ,IJ)IинныIe валы устанавливать по схеме 26 Не рекомендуют, так как
вследствие температурных деформаций вала MOryт появиться БОЛЪ1Шfе осевые
зазоры, недопустимые для рздиалъно ynорных подшmnmков.
3.5. ПРИМЕРЫ ЭСКИЗНЫХ ПРОЕКТОВ
После определения диаметров ступеней валов, расстояний меJIЩY деталями
передачи, после выбора типа подшиmrnков и схемы их установки приcтynaюr к
выерчиваlшю редуктора или коробки передач.
Эскизный проект вьmолняют в масштабе 1: 1 на миллиметровой бумare. Для
получения представления о конструкции, размерах деталей передач и их
относительном расположении достаточно двух проеКЦИЙ.
На рис. 3.1 О приведен эскизный проект цилиндрическоro двухcтynенчатоrо
редуктора, въmолнеllliоrо по развернyroй схеме.
Для вычерчивания эскизной компоновки предварительно можно принимать
(см. рис. 3.1, а z и 3.2, а):
длину ступицы колеса цилиндрическоrо 'rл: , червячноro 4:r dx,
КОIOlческоrо 'rл: 1,2dx, rде d" диаметр отверстия в cтynШJ,е;
длину посадочною КОlЩа вала /МБ == 'мт == 1,5d;
длину промежyroщ.Jоrо участка тихоходноro вала /КТ =: 1 ,2dn, быстроход
Horo вала цилиндрической передачи lкБ == 1,4dn, червячной передачи /КБ == 2dn,
быстроходноrо вала конической передачи /КБ == О,8d п .
Наружную резьбу КОЮfческих концов валов принимают:
диаметр резьбы dp 1::1 0,9[d ,llМБ(/МТ)];
49
I
, I
f '
I _ _+ .
I
I
Рис. 3.10
длину /р резьбы в :
t
О}
L
'\:1
if
Рис. 3.11
'и от диаметра d p :
d p , мм ........
'р, мм. . .. .... .
27
1,ld p
30
1,Od p
36.......-.42
0,8dp
48
0,7 dp -
Окончательные раЗМе] IЯЮТ после расчета шпОНОIЛlоrо (ШЛJЩевоro)
соединения или после ПQ дки с натяrом.
Окончательные размеры IКБ и 'кт определяют при конструировании крышек
ПОДШИПНИКОВ, после выбора типа уплотнения и при конструировании корnyсной
детали. Участок вала диаметром dп (см. рис. 3.1) и диаметром d J (см. рис. 3.2)
должен выступать за внешнюю плоскость крышки (или rоловки болта) на
величину I (рис. 3.11, а в): 1== (0,6...0,8)а, тде а зазор (см. рис. 3.3,..3.7).
Окончательные разМеры 'МБ и J MT получаЮ1' после выбора муфrы, размеров
шкива, звездочки, расчета шпоночноrо (шлицевоrо) соединеЮfll. I
ЦилllВ,.lфическ.не, коннчеСКО ЦНJIИНДРRЧеские и конические редукторы обычно
конструируют с разъемом корпуса по осям валов. Для этоrо последние распола
raюr в ОДНОЙ плоскости. Такое исполнение наиболее удобно для сборки реду1СЮра.
к.ю)щый ИЗ валов редуктора с опорами и со всеми расположенными на нем
деталями можно собрать независимо от дрyrnХ валов и затем поставить в корпус.
При необходимости осмотра lVIИ ремонта любой комплект вала может быть изъят
из корпуса.
В неБОЛЫШIХ червячных редукторах (a w < 160 мм) разъем корпуса часто Не
50
Рис. 3.12
6)
D)
Рис. 3.13
делают. Вместо Hero в одной или в обеих стенках корпуса делают крyrлые окна,
через которые вводят в корпус комплект вала с червячным колесом и
поДlIIИПНИIGlМИ. В червячных редукторах болыlшx размеров разъем корпуса
делают по оси червячноro колеса. Червяк чаще Bcero имеет небольшой внешний
диаметр, что позволяет устанавливать ero в корпус через отверстия для
пощшmников (см. рис. 3.6).
В ЦИJllIIIДPическо..червячиом редукторе должен быть предусмотрен зазор «о>
(рис. 3.12) для свободной постанОВЮI в корпус KOМIIJIeктa вала шестерни. Для
этоrо уменьшают размер левоrа поДII.IИIIНИКa вала шестерни или (для уменьшения
диаметра колеса) уменьшают передаточное число цилиндрической передачи.
Иноrда для удобства сборки применяют разборные типы подшипников:
КОЮlческие роликовые или радиальныe с короткими ЦИJШндрическими роликами.
При установке в левую (см. рис. 3.12) опору радиальноro роJПIКОБоrо поДllIИlIНИКa
сборку и разборку комплекта летка выплюfть практически при любом диаметре
колеса (см. также рис. 12.3).
В коробках передач обычно применяют мноrоступенчатые зубчатые передачи.
Оси валов располаraюттаким образом, чтобы были удоБны сборка и обслуживание
короБКи передач и чтобы размеры корпуса в поперечном сечении были минималь
ны. Поэтому в корпусе нет ПЛОСКОСТИ разъема по осям валов. Ero ВЬПIолняют
целым, с большиМ окном сверху, закрываемым крьшrкОЙ.
Для удобства сборки и разборки в рЯДе случаев применяюr: съемные стенки 1
корпуса (рис. 3.13, а), в кaroрых расположены отверстия для noдиmmrnкoB;
крЬШIКИ 2 (рис. 3.13,6), а также окна болыlшx разме}Юв в стенках корпуса для
ввода деталей и сборочноrо инструмента; окна, закрываемые крышками 3
(рис. 3.13, в), для ввода в корпус комплекта вала с деталями, собранноro вне
корпуса, например, комплекта вала с зубчатыми колесами и муфтами сцепления;
стаканы с внеurnим диаметром большим диаметра детали, установленной на валу;
разборные подШUlJнuки качения.
Для удобства сборЮl, rде это возможно (например, на кOIЩах валов), не
применяют цилиндричесmе соединения с натяroм, а болъиmе и тяжелые детали
сопряraют по коническим поверхностям.
Сборка узла значительно упрощается, если вместо шпоночных соединений
применЯIOТ шлщевые, а Ва.Л:Ы: выполняют одноrо диаметра по всей длине шлицев.
51
3.6. СОССАВЛЕНИЕ КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ
Компоновочные схемы изделия составляют для тoro, чтобы оценить сораз
мерность узлов и деталей привода. Ранее вьmолненный ЭСКИЗНЫЙ прое:кт peдyк
тора (КОIЮбки передач) и выбранный элеКТIЮдвиraтель, если их рассматривать
отдельно, не дают ясноrо представлеЮlЯ о том, что же в конеЩiОМ итоrе
получилось. Нужно ИХ упрощенно изобразить вместе с приводным валОМ, на
одном листе, соединенными дрyr с дрyrОМ непосредственно, с применением муфт
ИЛИ ременной (цепной) передачи. Компоновочные схемы выполняют в масштабе
уменьшения 1:2 или 1 :4. Они служат прообразом чертежа общеrо вида привода.
Соразмерность узлов вызьmается требованиями целесообразности и техничес
кой эстетики. ЕсJШ, например, узел 1 (рис. 3.14, а), кaroрый через соедmштeльную
муфry 2 приводится В движение электродвиrателем 3, в 2...3 раза меньше
последнеrо, то такая комбинация БЬП'ЛЯДИТ неэстетично. Необходимо увеличить
размеры узла, изменив материалы зубчатых колес, их термическую обработку и
дрyrие факторы, влияюnще на размеры. Если увеличивать размеры узла нецеле
сообразно, то следует применить эле:ктродвиrатель ИСПОJПIения на лапах и С
фланцем, с тем чтобы узел 1 крепить к флaJЩY двиraтеля (рис. 3.14,6). При этом
обязательно рассчитьmают прочность крепления узла 1 к фланцу электродвиrателя
и caмoro элекrродвиrателя к плите (раме).
Если узел 1, связанный соединительной муфтой 2 с электродвиraтелем З,
несоразмерно велик, то такое сочетание также неэстетично (рис. 3.14, в). Здесь
должны быть найдены средства уменьшения размеров узла. Если же это окажется
нецелесообразным:, то следует рассмотреть ВОЗМожнОСТЬ применения элект
родвШ'ателя с фланцем, с тем чтобы крепить ето непосредственно к узлу (рис.
3.14, ё).
При размещении двух узлов на
плите, например, электродвитателя И
peдyкropa (рис. 3.15, а), выяняют,, He
льзя ли расположить базовые поверх
насти плиты в одной плоскости.
Известно, что такое расположение уп
рощает конструкцию плиты (рамы) и .
удешевляет ее изrотовлени:е. Иноrда
ny:reM НеКОТОрЫХ конструктивных Me
роприятий удается опорные поверх
ности двиrателя и редуктора вывести в
одну плоскость (рис. 3.15, 6).
Некоторые типы соединительных
муфr, например, муфrы упрyrие :втy
лочно пальцевые, с резиновой звездоЧ
кой и др., характеризует большая
радиальная жесткость. Для yмeHЬ
шения отклонения OI' соосности валов
а электродвиrателя и редуктора (коробки
передач) ПОД лапы электродвиraтеля yc
танавливают компенсаторные прок
.падки П (см. рис. 3.15, в). Путем
подбора или подшлифовки этих ПроК
ладок обеспечивают требуемую cooc
ность валов соединяемых узлов. Если
52
'й}
3 1
2
б)
3 2
1
а)
:t:,c
D
.с:
1
б)
з
е} з
%
1
Рис. 3.14
8) r'
"
Рис. 3.15
1
2)
/.
Рис. 3,16
велwmна ho ::::; H неболъlliaЯ.! то МОЖНО использовать IlЛ1IТY с базовыми noвep
хн.остями, ле:жащ;ими в одной ПЛОСКОСТИ а при ycтa1loBК,e элеtcrpOдвm-aтеля
применять под:клад:к:и.
Нз рис. 3. J 6 в качестве прИМерэ ПрШlедена схеМа КQМnОНОВКИ приоода
I1СfП'()ЧНОro конвейера. СоразМерность ОСНОВНЫХ детa.,1Jей прщюдноro вала 06ec
печнвают вьтолнvнием условия D,. =.:: (O,8 1,2)1t.
fлава 4
БАЗИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ
, ..
.i ...:
"
4.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Детали работающей мaunrnы нахОДЯТСЯ или в неподвижном состояmrn, или
в относительном движетrn. Так, например, детaJШ редуктора или КОJIOбки передач
корпус, крышки, стаканы и пр. неподвижны. Валы со всеми установленными
на них деталями вращаются относительно неподвижноro корпуса. В то же время,
ряд деталей, расположенных на валу, таких, например, как зубчатые колеса,
кольца подuпmн:иков качеlШЯ, втулки и пр., неподвижны относительно вала.
При сборке машины дета.1JИ устанавливают одну arносителъно дрyrоЙ в
определеIOIОМ положении. Установку, или, как roворят, базирование, деталей
выполняют как по плоским, так и по цилиндрическим поверхностям или по
комбинации этих поверхностей, которые называют базовыми или базами.
Базовые поверхности де1'алей создают при их проеIcrИfЮвании, поэтому очень
важно, чroбьi На этапе разработки конструкции были созданы хорошие базы
одно ИЗ необходимых условий надежной работы ма1ШfН.
Чтобы разобраться с назначением разлИЧНЫХ баз, необходимо предварительно
вспомнить некаторые положения теоретической мехаIOlКИ. Известно, что каждое
тело обладает шестью степенями свободы в пространстве: перемещением по трем
координатным осям и вращеЮIем BOKpyr этих осей. Если требуется, чтобы узлы
и детали машины бьши относительно неподвижны, надо лишить их всей степеней
свободы. Для лишения детали одной стеnеlШ СDободы достаточно довести ее до
соприкосновения с базой в одной точке, для лишения же всех степеней свободы
деталь должна быть доведена до соприкосновения с базами в шести точках. Точка
соприкосновения с базой представляет собо:И двустороннюю zеометрuчес"ую связь.
Призматическое тело (рис. 4.1, а) контактирует с базовой поверхностью хОу_
В точках 1, 2, 3, следовательно, оно лишено трех степеней свободы: перемещения
вдоль оси Z и вращения относительно осей х и у. Поверхность хОу может быть
очень неровной, с выступами и yrлублениями. Все равно призма при ее. установке
найдет три базовые точки на этой поверхности И займет определенное положеlШе.
С базовой поверхностью xi)z призматическое тело контактирует в точках 4 и
5. В этом случае оно ЛJШIено еще двух степеней свободы: перемещеЮfЯ вдоль оси
у и вращения относительно оси Z.
С базовой поверхностью уОzтело контактирует в l'Очке 6 оно лmnено одной
(последней) степени свободы (перемещения вдоль оси х).
Деталь, базирующаяся по ДЛИ1Шому цилиндру, лишена четырех степеней
свободы (рис. 4.1, 6). Она сохраняет только свободу перемещения вдоль оси х и
поворота вокрут этой оси.
у славимся назьmать основной базой поверхнОС1'Ь, лишающую деталь трех или
четырех степеней свободы. На рис. 4.1, а основнаЯ база поверхность .xQy, на
рис. 4.1, б поверхность цилиндра, а На рис. 4.1, в развитая плоскость 1
фланца крышки.
.
Условимся также Называть noвepx а)
НОС1'И, лишающие дerаль двух степеней z
свободы: плоские напраllJUlЮЩИМИ, а .
цилиндрические цеиrрирующнми
базами. Han ример На рис. 4.1, а повер
хиость xOz направляющая база, а на
рис. 4.1, в короткий IUtЛиндрический
поясок 2 крышки uентрирующая
база.
Упоряой базой наЗЫБаЮJ nо'Верх
ность, тnuающую Деталь одной степени свободы (на рис. 4,1, а поверхность
yOz).
При КОНСТРУИJIOВаюш узлов и деталей машин особый интерес представляет
БЭЗИ(IOнание деталей тел вращения, т. е. колес, валОВ, втулок, коле.ц, стаканОВ
И Пр.
6)
Ь)
х
Рис. 4.1
4.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОЙ БАЗЫ
БаЗИРОИЭlfИе деталей при пocaдюtх с зазором и перехоДIIЫХ. ПОД базированием
поНимают придание детали ИЛИ узлу (изделию) требуемоrо положеfШЯ
arносительно выбранной системы координат. ПОД потреlШlОСТЬЮ базироваЮlЯ
понимают отклонение фактически ДOC11lrнyroro положеШfЯ детали или узла
(изделия) от требуемоro.
При посадках с зазором и переходных norpeurnocть базирования зависит 01'
величины зазора. Зазор в сопряжении вала с отверстием (рис. 4.2 а)
z= D d.
Размеры п, dи, с.ледова1'еЛЬИО, Z величm ы случайные.
НаибоЛЬumй 4naJi и наименьший вероЯТБОC1'JШе зазоры в сопряжеюш
деталей ПО цилиндру:' ,
:= Zm + O,5t z ; == Zm.........(),5t ) (4.1).
rде Z..". == Ет...........е т среднее з начение зазора;
!z :;;;; 1,1 f 2 а + tJ рассеивание зазора.
В прив.едеюiыx формулах Ем и е т средние отклонения размеров отверстия.
и вала, определяемые соотношениями:
Е т ::=: O,5(ES + Е/), е т == O,5(es + el);
rде ES j es EJ ei верхнее и НИЖНее предельные отклонения размеров arвeрсти.я:
и вала; t Q и t.,. допуски размера отвеpcmя И вала:
t a ::::: ES EI; t es i.
ВОЗМОЖНЫ два случая базирования:
]. Зазор Z относительно мал и деталь 1 соприк.асается с валом ПО ЦИЛИНДРУ В
точках а, Ь и по тopuy n точке с (рис. 4.2, 6). Между торцами детали и эаплечиком
вала остается КЛИНОВОЙ зазор. Осll00ная база в этом случtJe цилиндр (отверстие
детали 1).
Наибольшая и наименьшая вероя11l0cтныe поrpeumосm базирования по
цитmдру (рад):
55
ffi.цmax ::: Zm.aJ 1; (1) ЦnUn .=; 4mШ1l.
ПоrpeшнОС'1Ъ базирования. на n.роизвольном разМере R (мм):
(4.2)
Cl)JI()Q(J =- (l)JjR,
ТДе (оц ПотреlUНОСТЬ базирования, вычисленнал ПО (4.2), рощ.
2. Зазор Z относительно велик и деталь 1 полностью прилеraeт :к roрцу
ЗЗПJIе.чнка вала (рис. 4.2, о). ОС1I0611ОЯ база торец деmшlU 1.
Поrpеruностъ базн(IOВ<lНИЯ в этом случае определяется допуском " мм пер
Пе.НДККУЛЯрНQCm торца зarшечика относ.иreлъно оси Вала.
Наибольшая поrрешностъ базирования де'I'"JЛИ 1 по торцу (раи):
ro lrnIIX -:= 1/ d(l"
ТО же на произволъном разМере R (мм):
; О.
".
(i) т(мN) "= о) t1na)( R.
Сопоставлением Ф ц и Фf можно определить, какая из базирующих ловерnrос
тtй квляетса ОСНОВНОЙ цилиндр или торец. При ill n; > 001 основная база тopeЦ
а при Ф ц < ф т основная ба'За ........... цилиндр.
Полное прилеrание торцов ВТУЛЮl Jf зanлечюса вала возможно при OТJfОСИ1еJIЬ
НО большей величине зазора Z Чтобы цилиндрические поверхности не мешали
прилс=rанию деталей по торцам, должно быть соблюдено УСЛ0uие Фцmin > (J)nnax.
Возможен случай, КOfда Ш ц f01\X > (j)nt\a:II. > (ilnmin' При ЭТОМ пшmллеrcя неQпреДе
леннОС1Ъ в базировании деталей. Неопределеннocrь в базировании устраняют:
увеличением размера J при сохранении ПОСaдIOf добиваясь базировaIOfЯ по
цилиндру (Ф ц < U)r);
увеличением зазора (изменеН11ем посадки) при сохранении размера 1,
добиваясь базирования по торцу (Ф ц > (j)r).
Баэ.ироваии дnалей D.l"' IЮCaДОХ с И8ТЯI'OМ. При ПоездКах С иатяrом зазор в
сопряжении де.талей oтcyrcтвyeт и можно было бы преДЛQЛОЖИТЬ, qro детали
Бсеrда устанавли:вают на валу точно, без перекоса. Однако I1рактика показывает,
Ч1'Q -вследствие возможных неuенrральиоrо прилож.еиИя. с:и.лы залрессовки , пот
JЮшностей rеоМеТрИЧесКОЙ формы сопряженных поверхностей, неоднородности
материала и дрyrи:х причин даже при посадках с HaTJlТOM Деталь может бытъ
УС1'3.Но:влен.а. На валу с nере:косом. Чаще вcero ЭТО nроисходwr при посадке узКих
.деталей с относительно малым отношением 1/ d. В таких с.лучаях для повышения
точности базирования на валу предусматривают заплечик) к торцу Koтoporo при
а)
о
еиц
1.
)
[тfff
1:1 I
-i; 'а (
... . .
ь
tm WJ "///1
i'4
;
L " ...
""
6)
D
t)
-rj
Рис. 4.2
56
сборке поджимают деталь, т. е. переходят от базирования по цилиндру к
базировaнmo по торцу. Детали с относительно большим отношением J/ d не
требуют поджатия к торцу зanлечика вала и достаточно точно базируются по
IЩлиндрической поверхности сопряжения.
Нельзя указать точный критерий для оценки поrpешности базирования при
посадках с натятом. Приближенно, из опыта принимают: при J/d;;::: 0,7 основная
база цилиндр; при I/d < 0,7 основная бa;Jа тopeц.
/
4.3. БАЗИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПО ТОРЦАМ
Торцы деталей часто используют в качестве поверхностей для базирования
дрyrиx: сопряжеlпlых с IШми деталей. ОДЮfМ из элементов с60РОЧНОro комплекта
являются нryлки и кольца. Условимся назьmать подобные детали с отношением
I/d;;::: 0,7 втулками, а с отношением //d < 0,7 кольцами. Точность расположения
торцов нryлок (колец) непосредственно влияет на точность базирования по :ним
деталей Bcero комnлеIcrа. Кольца базируют относительно вала только по ТОРЦУ, а
втулки по торцу (при Ф ц > сот) или по цилиндру (при Ф ц < Фт)' В соответствии
с этим можно выделить для рассмотрения две схемы.
Схема 1. Основная база для п ro кольца тopeЦ (рис. 4.3, а). Детали
с60рочноrо комплекта при схематизации заменяют кольцами, установлеюIыми
на валу с зазорами (детали 2, 3, ..., п). Торец Б кольца п используют как базу для
сопряженной с ним детали (на рис. 4.3, а деталь не показана). Все детали,
устанавлИваемые на валу, влияют на точность расположения базовоrо торца Б,
тоrда
== yi + 12 + ... + 1;"
rде 11 отклонение от перпендикулярности торца зanлечика вала к оси поса
дочной поверхности; 12, ..., 1';, OТКJiонения от параллеЛЬНQСТИ торцов колец 2,
..., п.
Поrpеnrnости расположения торцовых поверхностей деталей тел вращения
относят к векторным вели ам, котор ые суммир уют по формуле
t s == 0,85 L (с/ t v 2 ),
v
rде t v допуск' составляющеrо вектора; t s допуск cyммapHoro вектора; С.,.
коэффmщент приведения.
Поrpешность расположе ния базовоrо торца Б в этом случа е
t s == 0,85 ..J (d,jd.)2t 2 1 + (d n /d 2 )2 t 2 2 +... +(2 т
rде tl допуск перпенди:кулярности торца заплечи:ка вала к оси посадочной
поверхности; (2, tз, ..., (п допуски параллельности торцов колец.
К схеме 1 приводят iакж.е сборочные комплекты, в KoropbIx. де1'аЛИ 2, ..., п
имеют отношение длины к диаметру отверстия менее 0,7 даже при установке их
на валу с натятом.
ЕсJШ допуск t s задан, то, назначая допуски t2, tз, ..., t n параллельности торцов
колец, можно вычислить допуск (1 перпенди:кулярности торца запле чика вала:
11 == (d 1 /d n ) (ts!0,85)2 [(dn/d2)2t22 + (d,j dз)2rз + ... +} 2 п)'
Схема 2. Основная база для п й втулки цилиндр. Такая схема соответствует
57
а) У 2 УЗ У п 5)
.
\
001
't::I
15
п
Рис. 4.3
относительно большой длине втулки И малому зазору в сопряжении ее с валом
(рис. 4.3, б).
Точность расположения базовоrо торца Б в этом случае
yr == yi + }2,
тде yi отклонение от перпендикулярности ТОРЦОВ втулки к оси отверстия; 12
перекос втулки в пределах поса,цочноrо зазора.
Детали, установленные левее втулки n, не влияют на точность расположения
базовою торца Б ВТУЛЮl.
Поrрешность расположения базовоrо торца Б
t s == 0,85 (d a / 1)2 z:м. + t \,
rде d a и / размеры втулки, мм; tl допуск перпенди.куЛЯРНОС11I торцов втулки
к оси отверстия; ax наибольший вероятностнЪ1Й зазор в сопряжеюm втулки
с валом, определяемый по формуле (4.1).
Если втулка посажена на вал по переходной посадке или по посадке с зазором,
то допуск перпендикулярности торцов ВТУЛIШ К оси отверстия определяюr по
формуле
11 == { (Is!O,85)2 da/l)2Z2max'
Если вryлка посажена На вал с натяrом, то Is == 11 И тоrда назначaкrr допуск
перпендикулярности торцов втулки к оси отверстия.
4.4. ОСНОВНАЯ БАЗА ТИПОВЫХ ДЕТAJIЕЙ
в табл. 4.1 приведены ТШlовые Дe'I'ЗЛИ машин, lШIроко встречающиеся в учебных
2h
условное обозна
проектах, и основные базы этих деталей (знак
чение баз).
,
5&
Основная база
Цилиндр
Торец
Базовые поверхности,
обозначенные буквой А,
предназначены для
базирования самих дeтa
лей, буквой В для
базирования СОПрЯJКен
ных деталей
,
т а б л и ц а 4.1
Примеры деталей
Зубчатые, червячные колеса при t:J
//d 0,7
Звездочки цепных передач при
Vd? 0,7
Шкивы ременных передач,
полумуфты при 1/ d ? 0,7
Втулки дистанционные при
Фц < ФТ
Кольца ПОДШИIПIИКОВ качения
59
l
t
1:3
Основная база
Торец
Базовые поверхности
обозначенные буквой А,
предназначепы для
базирования саыих дeтa
лей, буквой В для
базирования СОПрЯЖен
Hых деталей
Продолжение mабл. 4.1
Примеры деталей
КРЫШКИ подши:rmиков качения
Фланцы элек:rpодвиraтелей
Стаканы короткие при I! d < 0,7
Втулки, Дистанционные колъца
мазеУДерживающие кольца,
масло отражающие шайбы и др.
60
l
8
Основная база
Торец
Базовые поверхности,
Jбoзначенные буквой А,
::1редназиачепы для
базирования самих дeтa
.1ей, буквой В ДЛЯ
5азирования сопряжеп
Hых деталей
Продолжение табл. ..,
Примеры деталей
Зубчатые и червячные колеса при
l/d < 0,7
.
L
fлава 5
КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ, ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС
И ЧЕРВЯКОВ
с
. , i
. .
По результатам разработки эскизноrо проекта были вычерчены контуры
зубчатых или червячных колес и черВЯКОВ. Следующим шarом является KOHCТ
руктивная отработка их формы.;, ..
5.1. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА
ВНЕШНЕrо ЗАЦЕПЛЕНИЯ
Форма зубча1'оrо колеса может быть плоской (рис. 5.1, о, б) или с выступающей
cтymщей (рис. 5.1, в). Значительно реже (в одноступенчатых редукторах) колеса
делают со ступицей, выступающей в обе стороны.
На рис. 5.1 пока3aны простейшие формы колес, изroтoвляемых. в единиЧНQМ
и мелкосерийном пРОUЗ80дстве. При небольurn.х диаметрах колес их изrотовляют
из прутка, а при больших заroroвки получают свободной КОВКОЙ с последую
щей токарной обработкой. Чтобы уменьшить объем точной обработки резанием,
v.»
а} 62 1...2 1...2
f X 45° /"
"
..;;
1': .,. .......0 :.. ..'t'.. .,. , \
'tj
LCT =Ь?.
а)
в)
Ь2
Ь2
-f х 4-50 f
,..
""
1.::f
LCT
Рис. 5.1
Q
Ь :
а)
1:1
О)
v)
1...2
L CT =Ь:
Ь2.
' Х 45.
(,)
...
Q
"t:I
[СТ
Рис. 5.2
на дисках колес вьmолнякrr ВЫТОЧКИ (рис. 5.1, 6.1 в). При диаметре. d a < 80 мм эти
выточки, :как правило, Не делают (рис. 5.1, а).
Длину Jc::r поса,дочноrо отверстия колеса желательно принимать равной или
больше ширины Ь 2 зубчатоrо венца (1fЛ' '2: ). Принятую длину ступицы соrласyюr
с расчетной (СМ. расчет соединения ШЛJЩевоrо, с натяrом или шпоночноrо,
выбранноrо для передачи вращающеrо момента с колеса на вал) и с диаметром
nocaдo1filoro отверстия d:
lcr == (0,8. ...1 ,5)d, обычно /cr == (1,0...1,2 )d.
При 'ст > выступающую часть ступицы располаrают по направлению
действия осеБОЙ силы Ра в зацеплении.
Диаметр d cr назначают в зависимости от материала СТУПИЦЫ: для стали dr.;r ==
==(1,5...1,55)1- чуzyна dr:r == (1,55...1 ,6)d; леzкUx сплавов d(:f == (1,6...1, 7)d: менъnmе
значения для uтШJ.евоro соединения колеса с взлом, больnmе для шnоночноrо
и соединения с натяrом.
Ширину S торцов зубчатоrо венца принимают:
S == 2,2т + 0,05 ,
rде т модуль зацепления, мм.
На торцах зубчатоrо венца (зубьях и уrлах обода) выполняют фаски:
[== (0,5...0,6)т, которые окрyrляют До cтaндapтнoro знаЧения (см. ниже).
На прямозубых зубчатых колесах фаску ВЫПОЛНЯЮТ ПОД yrлом а,ф == 450, на
косозубых и шевронных колесах при твердости рабочцх поверхностей менее
350 ИВ под утлом (х,ф == 450 (рис. 5.1, а, 6), а при более ВЫСОКОЙ твердости
с1ф == 15...20 о (рИС. 5.1, в).
Острые кромки на торцах СТУПИЦЫ также притупляют фасками, размеры
которых принимают:
d, ММ...........
!,мм............
20...30
1,0
30.. .40
1,2
40...50
1)6
63
50...80 80...120 120...150 150...250 250...500
2)0 2,5 3,0 4,0 5,0
а)
Ь2
т х45 О
R
R
[СТ =Ь2
а)
bt
f
.D.
....,
. . .
с.., '.1 if/h '/
'//л
/C
р......
,/\1
.1
.I
". /
,
'"
_П
lет =Ь2
1;s
CI)
"t:j
[СТ
Рис. 5.3
6j f
Ь2
t
't:1
"-J. r
При серийном производстве зarотовки колес получaюr из прутка свобоДНОЙ
ковкой, а тaIOJ(e КОВКОЙ в штампах. При rОДОБОМ объеме выпуска колес более
50 ШТ. экономически оправдана КоВка в простейumx односторонних подкладных
штaмnах. Форму зубчатых колес в этом случае проектирyюr ПО типу, по:казанному
на рис. 5.2, а, б.
При rодовом объеме BъmYCKa более 100 шт. применяют .двусторонние lllтaмJ1ы.
Форму зубчатых колес в этом случае проекrируют по рис. 5.3, а, б. Тонкими
64
.J. ..!$(/
<r
1.0)
,//; ; Jn 1 -
rr
...
,
..
с
/.
,
"
""
.1 ....
.1 .1 .1
'; '/.1 I/
"
r
[rт
Рис. 5.4
с ::::O,5(S+ Scr) О,25Ь ъ rде Scr == O,5(t.{, d).
Для уменьшения влияния термической
обработки на точность rеометрической
формы зубчатые колеса делают массиВ
ными: С == (О,35...0,4)Ь 2 .
Условия пластическоrо деформиро
вания металла при штамповке улу-:ш1ены, 6)
если выемки в дисках колес выполнять ПО
рис. 5.4. Радиусы закрyrлений принимают
R z 20 мм, а штамповочные УКЛОНЫ 'у ;:;: 12°.
В зависимости от соотношения разме
ров колес выемки в дисках оформляют
однойдyrой радиусаR(рис. 5.4, а) или двумя
дyrами и отрезком прямой (рис. 5.4, 6).
Толщина диска в этом случае С ::::: 0,51>2.
В автомобилестроении и авиастроении
колеса делают с более тонким диском (С ==
' O,25b.2); в диске вьrnолняют 4...6 отверстий
больщоrо диаметра, радиусы закрyrлеIOIЙ
принимают минимальными. Зубчатые KO
леса, вращающиеся с относительно BЫCO
кой частотой (п 21000 мин l), обра
ба1'ЫВaI01' KpyroM (рис. 5.3, а) и балансируют nyreM высверливания отверстий на
торцах обода.
Базовыми поверх:нос1'ЯМИ при нарезании зубьев ЯВЛЯЮ1'ся поверхность цeHT
ральноrо отверстия И торцы зубчатоrо венца. На рис. 5.5, а показаНа схема
бази]Х>вания колеса при нарезании зубьев. П роизводИ'rельность БозраС1'ает при
нарезании зубьев в «пакете» ИЗ двух колес и более (рис. 5.5, 6). Ч1'обы обеспечить
соприкасание торцов зубчатых венцов, следует занижать ТОРЦЫ стynиц или
оrоваривать в технолоrии, что торец ступицы не должен выступать за торец венца.
Шевронные зубчатые колеса (рис. 5.6, а...в) отличает от дрyrих
цилиндрических увеличенная ширина. Наиболее часто шевронные колеса изrо
roвляЮ1' с канавКQЙ посередине, предназначенной для выхода червячной фрезы,
нарезающей зубья. Ширину а канавки определяют по диаметру фрезы в
зависимости от модуля т:
линиями показана зarотовка колеса после
штамповки. Для свободной выемЮI зarото
вак из штампа ПрИНИМaIOТ значения l1Пам
повочных уклонов 'у 70 и радиусов
закрyrлений R "2: 6 ММ.
Толщина диска
т, ММ............
а, ММ.............
2
32
2,5
38
3
42
а)
t
и
Рис. 5.5
3,5
48
5
60
6
67
10
100
7
75
&
&5
4
53
Размеры (мм) остальных конструктивных элементов шевронных колес:
lcr == b-z. + а; С == (O,3...0,35)( + а); S == 2,2т + O,05( + а);
h 2,5т; Sб :::::6т; So == (l,О...l,l)sб; t== О,35sб 3 мм.
Для снижения расхода высококачественной стали колеса иноrда делают
65
а)
Ь 2 +а
а
f
qsb.t
«ф
( СТ
1::»
"1'Iloo .
5)
bz"'o
Q
5bt
Рис. 5.6
составными. На цеlПp, вьmолненный из yrлеродисroй конструкционной стали,
напрессовывают зубчатьпl венец из леrnрованной стали (рис. 5.6, 6). На рис. 5.6,
в показана конструкция COCTaBHoro колеса С двумя зубчатыми вещами.
5.2. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ зуБчАтыIE КОЛЕСА
BНYТPEHHEfO ЗАЦЕIШЕНИЯ
Размеры d CT ' 'ст, S, f основных конструктивных элементов (рис. 5.7) колес
внутреннеrо зацеплеJШЯ принимают ПО соотношениям ДЛЯ колес ВНеIШIеrо
зацеплеЮlЯ. Конструктивное исполнеlШе колес внyrреннеrо зацепления может
быть вьmолнено по одному из вариантов, Показанных на рир. 5.7, й, б и
ОТJШчаюпщхся расположением стутщы относительно зубчатоrо венца: а
ступица расположена внутри Колеса, что обеспечивает лyчnше условия работы
зацепления по сравнению с варианrом б, в котором ступица вынесена за контур
зубчатоrо венца. Вариант а МОЖНО применятъ в ТОМ случае, коrда раСС1'Ояни:е or
наружной поверхности стуmщы до внутренней поверхности зубчатоrо венца
больше наружноrо диаметра De долбяка, которым изroroвляют зубья. K)IOMe 1'ОТО,
необходимо, чтобы шестерня, находящаяся в зацеплеmrn с колесом, СБобо,Ш.IО
размещал ась между зубчатым веlЩОМ и ступицей. Диаметр пе долбяка, размер а
канавки для выхода дол бяка и размещения стружки, образующейся при долблении
зубьев, для прямозубых колес принимают в зависимости от модуля:
т, мм................. 1,5 1,75 2,0 2,25 2,5 2,75 3 3,5 4 5 6 7 8
De, ММ................. 54 56 56 54 55 55 60 56 112 110 120 126 128
.... 5 .J ..... ,6 .... 8 J
а, ММ.................. 6 7 9
66
а) а с ;
d 5 "\
u
5)
C'.I
...()
1:3
о
.....,
d
с1 СТ
Рис. 5.7
Размер а канавки в косозубых колесах BнyrpeЮIero зацепления увеличивают
на 30...40 %. rлубину канавки во всех случаях пршmмaюr h == 2,5т, тотцину диска
С == (О,3...0,З5) .
5.3. БЛОКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
в коробках передач автомобилей, тракторов и металлорежущих станков
применяют зубчатые колеса, имеюu.ще два, три или четыре зубчатых веIЩа. Такие
конструкции наызвают блоками зубчатых колес. Выполняют их по форме, пока
занной на рис. 5.8, а с. Между отдельными венцами предусматривают канавки
для выхода режущеro инструмента (дол бяка). Ширину а канавки ПРИlШмают в
зависимости от диаметра пе дол бяка (см. стр. 66). fлуБШIа канавки h == 2,5т.
Для размещения передвижных камней или ВИЛОК между вещами колес делают
кольцевые канавки шириной более а и с полем допуска Н 11, которое в случае
закалки колеса обеспечивают шлифованием боковых стенок Паза. Зубья веIЩОВ
блоков со стороны входа в зацепление скашивают фаской/== (0,6.._ О, 7)т под yrлом
150 (рис. 5.8, а) и закрyrляют (сечение А A). Скашивание производят по
криволинейному профито (выносной элемент 1, рис. 5.8, 6). со стороны входа в
зацепление скашивают и закрyrлтот также сопряжеlffiЫе зубчатые колеса.
Рабочие поверхности зубьев передач ВЫСОКОЙ точности (5 й и 6 й степеней
точности) шлифуют. Для выхода ШЛИфоВЗJIЪНОro кpyra требуется IШIрокая канавка
И, следовательно, большие осевые размеры блоков зубчатых колес. Чтобы
vменьшить эти размеры, блоки изrотовлтот составными с применением lШIоноч
67
aj
f
....15"
а)
1
f
A A
Рис. 5.8
о)
а
?;а
30 30
1
600 о)
5
f
Рис. 5.9
1
ното (рис. 5.9, а) или клесвоrо соединения (рис. 5.9, 6). В последнем случае для
.1учшеrо сцепления на сопряженных поверхностях нарезают винтовые канавки
взаимно прarивоположноrо направления (ВЫНОСНОЙ элемент 1).
При большой длине блока (/ > 1,5ф усложнена протяжка шлицевых (или
ШПОНО'lllоrо) пазов, поэтому ДJШну отверстия уменьшают выточкой в средней
части (рис. 5.8, б) 2; 5.9, 6).
5.4. КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА
Конструктивные формы KOl-Шческих зубчатых колес с внешним диаметром
вершин зубьев d ae ::;; 120 мм показаны на рис. 5.10. При yrле делительноrо конуса
<5 ::;; 300 колеса вьmолняют по рис. 5.10, а, а при yrле (5 2450 по рис. 5.1 О, б. Если
yrол делительното конуса находится между 30 и 450, то допускают обе формы
КОlШческих колес. Размеры d cr и [СТ стymшы определяют по соотношениям для
цилиндрических зубчатых колес. Рекомендуют ПРИJШмать Icr == (1,2 1,4)d.
На рис. 5.11 показаны формы КОJШЧеских зубчатых колес при внешнем
диаметре вершин зубьев d ae > 120 мм.
ПО рис. 5.11, а конструируют колеса при единичном и мелкосерийном проuзвод
стве. Колеса меньших диаметров изrотовляют из прутка, больших свободной
ковкой с последующей токарной обработкой. По рис. 5.11, б конструируют
конические колеса при крупносерийном проuзводстве. Тонкими линиями показана
заrотовка, получаемая ковкой в двусторонних штампах. Толщину С определяют
по соотношениям для цилшщрических КОЛес.
При любой форме колес ВНешние утлы зубьев притупляюr фасКОЙ f 0,5т te ,
обрабатывая колеса по BHeIIllieмy диаметру d ae параллелъно оси посадочноrо
отверстия. Ширину S (мм) прmшмaIOт: s== 2,5тte + 2 мм. Торец зубчатоrо веIЩа
umрlП:lОЙ h 0,7 S используют для установки заrотовки при нарезаIШИ зубьеВ. Для
уменьшения объема точной механической обработки выполняют выточки
rлубиной 1...2 мм.
При внепrnем диаметре d ae > 180 мм с целью экономии дороrостоЯllЩX сталей
колеса иноrда выполняют составными. В зависимости от размеров колеса зубча
тый венец крепят к центру болтами, установленными без зазора «ПОД развеprку»
(рис. 5.12, а), или к фланцу вала заклепками (рис. 5.12, 6). Зубчатый венец
располаrают так, чтобы осевая сила, действующая в зацеплеmrn:, бьша направлена
на опорный фланец. Центрирование зубчатоrо венца чаще Bcero ПроИ380ДЯТ ПО
-й)
5)
f
ц)
....
1:S
...'t::f
1::1
lcт
д'- зао
LCT
о' 4 5 о
Рис. 5.10
69
а)
5)
t4
't::!.
lCT
[ст
Рис. 5.11
а)
6)
Рис. 5.12
Рис. 5.13
c:::r
а)
6)
Рис. 5.14
а)
5)
"< '// /. "/ ",.у
.......,:;: H D
Ut:;;;;:P
;;;;;.---
..
. Рис. 5.15
Рис. 5.16
диаметру D (рис. 5.12), а не по: при ЭТОМ ВЬШIе точность центрирования (при
одной и той же посадке ДОПУСIШ размера D венца и центра, а также возможный
посадоmьrn зазор меньше); технолоrически проще получить точным посадоtПJое
отверстие венца rладкое, без уступа; меньurn:е затраты времени на обработку
поверхности меньшеrо диаметра. Составные конические колеса rлавных передач
автомобилей jИЛ, «Жиryли», «Москвич» имеют цеНТРИjIOвание зубчатых венцов
по диаметру п.
Однако при центрировании по по вьnuе жесткость стыка, поэтому наряду с
центрированием ПО D применяют конструкции, в которых центрирование зубча
тото венца осуществляют по Do.
Широкое применение имеют конические колеса с крyrовыми зубьями, KOТO
рые нарезают резцовыми rоловк.ами, закрепляя заrотовку на оправке. При этом
uеобходuмо предусмотреть свободный выход инструмеllта размер а 0,5тte (рис.
5.13), rде mte внеunrnй окружной модуль.
5.5. ВAJlЪI ШЕСТЕРНИ
Возможны два конструктивных исполнения шестерен зубчатых передач: за
одно целое с валом (вШl шестерня) и отдельно от Hero (насадная шестерня).
Качество (жесткость, точность И Т. д.) вала Шестсрни оказывается ВЪПIIе, а
стоимость изrотовления ниже, чем вала и насадной шестерни, поэтому все
шестерни редукторов вьmолняют за ОДНО целое с валом. НасадНые шестерни
применяют, например, в тех случаях, коrда по условиям рабarы шестерня должна
быть ПОДВИЖНОЙ вдоль оси вала.
На рис. 5.14 показаны конструкции вала шестерни: а быстроходной (с
небольшим передаточным числом) и б тихоходной (промежyroчный вал) cтy
леней двухстynенчатоrо редуктора. Обе конструкции обеспечивают нарезание
зубьев со свободным выходом инструмента. &
При БолыIllix передаточных числах наружный диаметр шестерlШ, как правило,
мало отличается от диаметра вала и валы шестерни конструируют по рис. 5.15,
о, б. В этоМ случае зубья нарезают на поверхности вала. Выход фрезы определтот
rрафически по ее наружному диаметру пф (см. раздел 10.2). Желательно избеrать
врезных шестерен, так как в этом случае затруднено зубофрезерование и
шлифование зубьев.
На рис. 5.16 показан вариант ИСПОJll{еlШЯ коническоrо вала шестерни. .
Выступающим коlЩам валов шестерен придают в основном коническую
форму, хотя возможна и цилиндрическая.
5.6. ЧЕРВЯЧНЫЕ КОЛЕСА
Основные rеометрические размеры червячноrо колеса определены из расчета.
Чаще Bcero червячные колеса изrотовляют составными: центр из ceporo
чyryна или из стали, зубчатый венец из бронзы. СоеДШIение венца с центром
должно обеспечивать передачу большоrо вращающеrо момента и сравнительно
небольшой осеВОЙ силы.
Конструкция червячноro колеса и способ соединения венца с центром зависят
от объема вьшуска. При единичном и .мелкосерийном производстве, -котда тодовой
объем выпуска менее 50 ШТ., и неБолыIllix размерах колес (d aM2 < 300 мМ) зубчатыIe
венцы соединяют с центром Посадкой с натяrом. Посадку выбирают по методике,
изложенной в rл. 6. При постоянном направлении врarцения червwrn:оrо колеса
на наружной поверхности центра предусматривают бортик, На который HanpaB
72
а)
Ь2
5)
Ь)
'").
\...<
"\
fx 450
f;S
Q
'Q
' c:-.. -
d
't::J ...
<.)
't::s
с
с
"<:)
- t'-.. -
::t:
.
1:] ....
-t1
[СТ
lCT
Рис. 5.17
ляюr осевую силу (рис. 5.17, а). Соединение венца с центром можно вьтолнять
без бортика (рис. 5.17, 6). в соединениях с относительно неболышIM натятом в
стык зубчатоrо венца и цетра устанавливают винты (обычно три штуки ПО
окружности).
При болыlшx размерах колес (d aM2 300 мм) крепление венца к центру можно
осуществлять болтами, поставленными без зазора (рис. 5.17, в). В этом случае
венец предварительно цеmрирyюr по диаметру п; сопряжение центрируюIЦИХ
поверхностей выполняют по переходной посадке. Окончательно положение
зубчатоrо венца определяет сопряжение ero отверстия со стержнями болтов,
поставленных без зазора. В этой. конструкции необходимо предусматривать
надежное стопорение raЙки от самоотвинчивания, пружuнные стопорные шайбы
прuмеиять lle рекомеllдуют.
Частота вращения червя lX колес, как правило, невеликз, и их балансировку
не проводят. Поэтому нерабочие поверхности обода, .диска, ступицы колеса
оставляют необработанными и делают конусными с болышIи радиусами закрyr
лений. Острые кромки на торцах венца притупляют фасками f 0,5т с OKpyr
лением до cTaндapтнoro значения (см. стр. 63), тде т модуль зацепления.
Размеры дрyrих основных конструктивных элементов:
s :::: 2т + 0,05 ; So :::: 1,25S; С == (1,2...1,3)80; h :::: О, 15 ; t :::: 0,8h.
Остальные конструктивные элементы червячных колес следует принимать
такими же, как для цилиндрических зубчатых колес (см. 5.1).
При серийном производстве (rодовой объем выпуска более 100 шт.) эко
номически ВЫТОДНее применять нanлавлеIOlЫЙ венец: снижаются требования к
73
а)
62
.s
5)
Ь2
S
в)
62
ь
D ф 'Jl:(, 2Ь z
d (0,4...o,5)b2
(0,3... О, IJ.)d
Рис. 5.1&
а)
ь
A A
s
ь
ц
6)
Ь:
ь
ос
Рис. 5.19
точности обработки сопряrаемых поверхностей веlЩа и центра, Не :нужны прессы
для их соединения, Не требуется креПЛеJlИе винтами.
Чyryнный или стальной центр нarретый До 700...800 0 С, заклаДЫВают в Me
таллическую форму, подоrревают ее до 150.. .200 0 С и заливают расплавленной
бронзой. При остывании межцу цеНТроМ И венцом возникает натЯI', вызываемый
усадкой затверде:вающеro ж:идкоrо Металла венца. На ободе центра предус
матри:вают 6...8 yrлублений различной формы; после наплавки образуются BЫ
СТУПЫ, которые ДОПОШlительно ВОСПрИIШМaJOТ как окружную, так и осевую СИЛЫ.
Толщину нanлавленноro венца ПРИЮlмают S 2т.
Наружную поверхность центра получают либо обработкой резаниеМ, либо при
отливке в кокиль.
На рис. 5.18 показаны конструкции червячных колес, центры которых nолу
чены обработкой резанием. Воrнyryю поверхность центра (рис. 5.18, о, б) получают
обработкой на токарном станке. Различие Между этими двумя вариантами в форме
поперечных пазов, которые получают радиаJIЬНОЙ подачей фрезы: а дисковой
(ось вращеЮfЯ фрезы перпендшсулярна оси вращения колеса); б ци.лиНДрJfЧес
кой (ось вращения фрезы параллельна оси вращения колеса). Размеры пазов:
Ь :::::: (O,3...0,5) ; h:= (О,З...О,4)Ь. ПО технолоrичности и трудоемкости оба варианта
равноценны. ПО рис. 5.18, в yrлубления на ободе центра высверливают.
74
б)
62
S
На рис. 5.19 показаны конструкции колес, центры которых получены отливкой
.:? кокиль. Механическую обрабarкy наружной поверхности не проводят. Перед
_ ливкой бронзой центр очищают от жировых и оксидных пленок химической .
обработкой. В варианте а конструкция кокиля проще, оН состоит только из двух
частей. В вариантах б и в кокиль состоит из отдельных cerмeHTOB, число которых
соответствует Щlслу пазов. Такая сложная конструкция кокиля обусловлена
необходимостью извлечь зarотовку после затвердевания металла. Размеры Ь и h
пазов цeнrpa назначаКYf такими Же, как и при обработке резанием.
Зубья червячных колес имеют воrнyrую форму. Поэтому опти..\1алъна форма
наружной поверхности центра, повторяющая форму зубьев, такая, например, как
на рис. 5.18, о, б или H(i рис. 5.19, б, 8. Но на практике в равной степеlШ применяюr
и остальные формы.
При любой конфиrypации зубчатоrо венца механическую обработку и Hape
3аIOlе зубьев вьmолняют после соеДIOIения венца с центром.
Размеры дрyrиx конструктивных элементов принимают по зависимостям,
приведенным в 5.1.
Червяки въmолняюr стальными и чаще Bcero заодно с валом. rеометрические
размеры червяка, В том числе длина Ь 1 нарезанной части и. ориеmирово'tffiоо
расстояние /между опорами, известны из расчетов и эскизноrо чертежа редуктора.
Размеры выступающеrо из редуктора конца вала червяка соrласуют с cooт
ветствующими размерами вала электродвитателя и соединительной муфты. Затем
определяют диаметр вала в месте установки подшипников. Рекомендации по этим
вопросам приведены в rл. 3 и 10.
На рис. 5.20 приведены возможные конструкции цилиндрическux червяков.
Одним из основных требований, предъявляемых к ним, является обеспечение
высокой жесткости червяка. С этой
целью раССТОЯ1Ше между опорами CTapa а)
ются делать как можно меньшим.
Диаметр вал:а червяка в ненарезан
ной части назначают таким, чтобы обес
печить по возможности свободный выход
инструмента при обработке витков и He
обходимую величину ynорното заплечика о)
для подшипника. На рис. 5.20, о, б
диаметр вала червяка перед нарезанной
частью удовлетворяет условию свободно
ro выхода инструмента при обработке
витков. На рис. 5.20, а высота заплечика
при этом достаточна для упора
подшипника, а по рис. 5.20, б мала.
Поэтому для упора ПОДШJПIНика предус
МО1'рен специальный зanлечик.
При малом диаметре червяк
приходится вьmолнять по рис. 5.20, в. В
этом случае упорные заплечики в местах
установки подшипников вьmолняюr как
по рис. 5.20, б, так и по рис. 5.20, в.
5.7. ЧЕРВЯКИ
75
20"
20"
О,Вт
J:..I
l
Рис. 5.20
. .
- . - . - - -
1.1:::31
. .
Рис. 5.21.
Fлобоuдные червякu (рис. 5.21) конструктивно orJШчаются от цилиндрических
формой участка нарезки и диаметрами шеек ПОД ПОД1ШШНИКИ, соизмеримыми с
диаметром червяка. Остальные элементы червяков этоrо ТШIа конструируют так
I
же, как и цилиндрические.
fлзвз 6
УСТАНОВКА КОЛЕС НА ВАЛАХ
При установке колес на валах необходимо обеспечить надежное базирование
колеса по валу (см. rл. 4), передачу вращающеrо момента от колеса к валу или
от вала к колесу, решить вопросы, связаЮlые с осевым фиксироваJПfем колес на
валах, и при необходимости предусмотреть реryлирование осевото положения
Колес.
6.1. СОЕДИНЕНИЯ ВАЛ CfYПИЦА
Шпоночные соединения. Для передачи вращающеrо момета чаще всето
применяют призматические и се2Ментные IШIонки:.
Призматические шпонки имеют прямоyrольное сечение; КОlЩы скрyrлеIOlые
(рис. 6.1, а) или плоские (рис. 6.1, 6). Стандарт предусматривает для ка:ждоrо
диаметра вала определешlыe размеры поперечноrо сечения шпонки. Поэтому при
проектных расчетах размеры Ь и h берут из табл. 24.29 и определяют расчетную
длину /р ШПОНКИ. Длину 1:::::: Ip + Ь шпонки со скрyrлеЮIЫМИ или /:::::: /р с плоскими
торцами выбирают из стандартното ряда (табл. 24.29). Длину стуmщы назначают
на 8...10 мм больше длины IШIонки.. Если по результатам расчета шпоночноrо
соединения получают длину стутщы Irл: 1,5d, то вместо IШIоночноrо целесооб
разнее применить шлицевое соединение или соединение с натяrом.
Шпоночное соединение трудоемко в изrотовлении. При передаче вращающеrо
OMeHTa- ето характеризуют значительные местные деформации вала и СТУПИЦЫ,
что приводит к неравномерному распределению давления на поверхности кон
такта посадочных поверхностей вала и ступицы, а также на рабо rраняхшпонк:и
и шпоночных пазов, что, в свою очередь, снижает усталостную прочность вала.
Поэтому пpUМe1eeHиe шпоночных соединений должно быть 02раничено. Ero следует
применять лШIIЬ в том случае, котда для заданноrо момента не удается подобрать
посадку с натяrом из за недостаточной прочности
материала колеса.
При передаче вращающеrо момента шпоноЧ
ным соединением применеJПfе посадок колеса на
вал с зазором недопустимо, а посадок переходных
нежелательно. Если в соединении имеется зазор,
то при врauцении вала происходит обкатьmание
со скольжением поверхностей вала и отверстия
колеса, которое ПрИБодит к их изнашиванию.
Поэтому при передаче момента lJШонкой на поса
дочных поверх:носятх вала и отверстия колеса
слсдует создавать натяr, rарантирующий HcpaCK
рытие cтык..
При передаче
момента
шпоночным
77
а )
1.
l.
tr вt
5)
,
Рис. 6.1
. ,
соединением поездки можно принимать по следующим рекомеццациям (посадки
с больurnм натяrом для колес реверсивных передач):
для колес
Тоже
.
.
а)
Рис. 6.2
цилиндрических прямозубых. . . . . . . . . . . . . . .
цилиндрических косозубых и червячных. . . . . .
конических . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
коробок передач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ш/р6 (т/т)
т /1'6 (Ю /sб)
т/т (Iп/tб)
lЛ/1с6 (Ю/т6)
5)
!C:IO
tOO
:r:::
....
....
Ширина шпоночноro паза вала для npизматичес:к:ой шпонки. Р9
Ширина шпоночноro паза вала для сеrмеlffНОЙ шпонки . . . . . N9
Ширина шпоночиоro паза отверСТИЯ:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
при НепоДВИ:ЖНОМ соединении нереверсивной передачи . . . . Jj)
при неподвижном соединении реверсивной передачи. . . . . . Р9
при ПОДВИЖНОМ соединении для приэматичес:к:ой шпонки. . . DI0
Для корпусов, не имеющих плоскости разъема по осям валов (например,
корпуса коробок передач), выбор посадок колес обусловлен технолоrией сборки.
Сборку проиэводят внyrри корnyса в стесненных условиях. Поэтому для колес
коробок передач применяют переход
ные посадки.
При установке зубчатых колес на
валы с натятом очень трудно бъmает
совместить umоноЧНblЙ паз колеса со
lШlОНКОЙ вала. Для облеrчения сборки
рекомендуют предусматривать нanрав
лтоn.щЙ цилиндрический участок вала
с полем допуска dl1 (рис. 6.2, а). Иноr
. да вместо направления ПО цилинд
рической поверхности концевой
участок вала делают на конус.
е этой же целью там, rде это воз
можно, вьmускают шпонку за пределы
детали (рис. 6.2,6). При таком испол
неJПIИ сохраняется длина посадочноrо участка вала. Поэтому вариант ПО рис. 6.2,
б предпочтительнее, хorя и сложнее в изrотовлении, так как на сопряженной
детали необходимо выполнять паз для выступающеrо конца шпонки.
В каждом из двух рассмотренных вариантов вначале nyreм свободнота пово
рота колеса относительно вала совмещают шпоноtffiый паз колеса со nmонкой,
а затем напрессовывают колесо на вал.
,Посадочные поверхности под зубчатые и червячные колеса чаще Bcero
шлифуют. Поэтому перед ynорными заплечи:ками желательно на валу выполнять
канавку для выхода IШПIфовальноro крута. Форма и размеры канавОК приведены
в 1'.1'1
Посадки шпонок реrламеmированы: [ОСТ 23360 78 для призматических и
rOCT 24071 O для cerмeнтных ШПОНОК. Ширину призмати:ческой и ТОЛ:щIOIУ
сеrментной шпонок выполняют по h9. Рекомендуют принимать следующие поля
допусков размеров:
/
L т
lD.лицевые соединения применяют для неподвижноrо соединения с валом,
подвижноrо без нarрузки и ПОДБижноrо под нarpузкой. Наиболее распространены
соединения прямобочнымu шлицами по rOCT 1139..........s0 (табл. 24.31) с
78
а)
ь
f' х ц5 0
о)
ь
f' х 45 Q
Рис. 6.3
Рис. 6.4
центрированием по наружному диаметру D (рис. 6.3, а) или с центрированием по
внутреннему диаметру d (рис, 6,3, 6). '
СтаН'Дарт предусматривает ШЛице вые соединения трех серий: леrк.ой, средней
и тяжелой. Для однато и тота же диаметра d с переходом от леткой к средней и
тяжелой сериям возрасТает диаметр D и увеличивается число зубьев, поэтому
соединения средней и тяжелой серий отличает повъпnенная натрузочная способ
насть.
Все более широкое применение находят ЭБольвентные штIцевые соеДШIения
по rOCT 6033-........80 (табл. 24.32), которые технолоrичны и обладаI01' более высокой
наrpузочной способностью. Центрирование в соединениях с эволъвентныM
профилем выполняют, как правило, ПО боковым поверхностям зубьев (рис. 6.4,
а), реже ПО наружному диаметру D (рис. 6.4, 6). За номинальный диаметр
соединения принимают ero наружный диаметр п, в зависимости ar Koтoporo и
назначают размеры ШЛJЩевоr.o соединеЮlЯ.
ОткаЗI;II ш.лицевых соединений обусловлены повреждением рабочих поверх
ностей: изнашиванием, смятием, заеданием. для обеспечения необходимой рабо
тоспосо6ности вьmолняют ЛIЮверочный расчет [7, 8, 12].
Шлицевые соединения ЯВЛЯЮТСЯ основным видом соединений подвижных
вдоль вала, а также неподвижных зубчатых колес коробок передач.
79
Посадки элементов птJЩевых соединений реrламентированы стащартами. В
курсовом проекте следует применять посадки прямобочных шшщев по табл. 6.1
и эвольвентныx по табл. 6.2.
Ценrpироваllие по
поверхности
Соединение
Неподвижнос
D
Подвижное
d
Подвижное
Ценrpирование по
поверхности
Соединение
Неподвижное
D
Подвижное
Неподвижное
s
Подвижное
т а б л и ц а 6.1
Передача
Нереверсивная
Реверсивная
Нереверсивная
Реверсивная
Нереверсивная
Реверсивная
т а б л и Ц а 6.2
Передача
Нереверсивная
Реве сивНая
Нереверсивная
Реве сивная
Нереверсивная
Реве сивная
Нереверсивная
Реверсивная
Посадки поверхностей
ценrpир щих боковых
т/j
т п6
Н7/Л
юю
IЛ 1Л
Iп/ю
VJ /js7
F8 17
т/еВ
ЕВ 7
OOIj8
1J&/j s 7
Посадки поверхностей
центрир щих нецеиrpир
Ю /j/J
ю п6
Ш/g6
m h6
7НЛп
7R9r
9Н/8/
9Н/9к
щих
т 1/h16
Д..Ю 6/ h12
d...ffl 1/h16
Пример 1. Обозначение прям060ЧНОro соединения с центрированием по наружному диаметру,
числом зубьев Z == 8) ВнyI'pенним диаметром d == 62 мм, наружным D == 68 ММ) шириной Ь""" 12 ММ)
посадками по наружному диаметру т /js 6 и по размеру b U)/js7:
8 х 62 х 68H7/jpxI2DJ/j s 7 rOCT 1139.........s0.
Обозначение в этом соединенИи:
отверстия в ступице D 8 х 62 х 6ВЮ х 12О9 rOCT 1139 O,
вала D 8 х 62 х 68j/J х 12j s 7 rOCT 1139.........g0.
Пример 2. Обозначение прямобочноm соединения с центрированием по BнyrpeHHeмy диаметру,
числом зубьев Z == 8, внyrpеюIИМ диаметром d == 62 мм, наружным D == 68 мм, шириной Ь == 12 мм,
посадками ПО внyrpeниему диаметру H7/fl и по размеру b I1f8:
d.........s х 62lЛ //7 х 68 х 12т//8 rOCT 1139.........s0.
Обозначение в этом соеДШlеIlИИ:
arверстия в ступице d.........s х 62Н7 х 68 х 12т rOCT 1139 О,
вала d.........sx62flx68xI2j8 rOCT 1139..........&0.
Пример 3. Обозначение звольвенrноro соеДШlения номинальноro размера D == 60 мм, т == 2 мм
с центрированием по боковым сторонам зубьев при посадке 91I/9g.
60 х 2 х 9H/9g rOCT 6033.........&0.
Обозначение в этом соединении:
отверстия в ступице 60 х 2 х 9HrOCT 603З.........s0,
вала 60 х 2 х 9g rOCT 60зз.........sО.
Пример 4. Обозначение эвольвеНТJIОro соединения номинальноro размера D == 60 мм, т == 2 мм
с центрированием по наружному диаметру и посадкой по диаметру ценrpирования, т /gб:
80
60 х т/gб х 2 rOCT 6033..........80.
Обозначение в этом соединении:
отверстия в cryпице 60.....тх2 [ОСТ 603З &О,
вала 6Охgбх2 [ОСТ 60З3 О.
Соединения с натяrом в последнее время все чаLЦе
применяют для передачи момента с колеса на вал. При
посадках с натяrом действуют напряжения, распределен
ные по поверхности соеДИ1iения по условной схеме, пока
занной на рис. 6.5. ДействуюШ,Ие со стороны колеса на
вал окружная и радиальная СИЛЫ вызъmaюr перераспре
деление напряжений. В цилиндрических косозубых,
КОIrnческих зубчатых и червячных передачах соединеlШЯ РИс. 6.S
вал ступица натружены, кроме ТОТа, изrибающим Ma
ментом от осевой силы в зацеплении. Этот момент также вызывает перераспре
деление напряжений. Вследствие Taкoro перераспределения на торце детали
напряжения в соединении вал ступица MOryт оказаться равными нулю. Тоrда
произойдет так назьmаемое раскрьЛ'Ие стыка, что недопустимо. Посздка с натяroм
должна быть выбрана из условия нерастсрытuя сты"а. .
Валы вращаются относительно действующих на них нarpузок. Поэтому В
любой точке поверхности контакта за каждый оборот Бала напряжения
циклически изменяются Б некоторых пределах. Циклическое изменение напри
жений приводит к явлеffifЮ усталости поверхностных слоев материала деталей, к
микроскольженmo посадочных поверхностей и, как следствие, к ихизнannmанию,
к так назьmаемой контактной коррозии. Натят в соединеIOlИ в этом случае
проrрессивно уменьшается И наступает момент, коrда колесо провернется
относительно вала.
Для предотвращения контактной коррозии или для уменьшения ее ВЛИЯНИЯ
в соединеЮfЯX с натяrом следует предусматривать определенный запас сцеплеJШЯ
К, который принимают:
для колес ВЫХОДНЫХ валов редукторов, на концах
которых установлены:
муфта соединительная. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
звездочка цепной передачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ШЮlв ременной передачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
для колес промежуточных валов редукторов. . . . . .
К==3
К== 3,5
К=:4
К== 4,5
Подбор посадки с натяroм. И с х о Д н ы е Д а н н ы е: Т вращающий
:чомент на колесе, Н . м; d диаметр соединения, мм; d 1 диаметр отверстия
пустотелоro вала, мм; d 2 условный нарУЖНЫЙ диаметр втулки (ступицы колеса,
внешни:й диаметр бандажа и др.), мм; 1 ДJШНа сопряжеlШЯ, мм; материалы
соединяемых деталей и шероховатость поверхностей.
Подбор посадок производят в следующем порядке.
1. Среднее коитактное давление (МПа)
р == 2 . 103 KT/(пd2z/),
[де К коэффициеm запаса сцепления.
Осевую силу Еа, действующую в зацеплении, в расчет Не прmmмaюr: как
показывает анализ, после приведения сил Fr и Ей к диаметру d соедИнеmш, влияние
осевой СИЛЫ оказьmается незнащiтельныM (с учетом силы Fадавление увеJШЧИВа
&1
ется для цилиндрических и червЯ колес в 1,005 раза, а Д1lЯ КОlШЧеских колес
с KpyrOBbIM зубом В 1,02 раза).
f коэффициент трения:
::..
Материал
пары
сталь чyryн
сталь сталь
сталь бронза (латунь)
чyryн бронза (латунь)
I при сборке
преСCQвакиеМ
0,0&
0,08
0,05
O OS
HarpeВOM
0,14
0,14
0,07
0,07
j .
2. Деформацuя деталей (МКМ):
8 == 10 3 pd(C 1 /E 1 + C2/ )'
rде С 1 , коэффициенты жесткости:
С 1 == (1 + (d 1 /tiЛ/(1 '(dl/di] .I.J;
С 2 == [1 + (d/d 2 )2]/ll (d/41 + J.!2,
Е модуль ynРYrости, МПа: для стали 2,1 . 105, ZYHa 0,9 . 1 05, оioвЯН
НОй бронзы 0,8' 105, безоловя1tНОЙ бронзы и латуни 105;
J.! КОЭффИЩIент Пуассона: для стали 0,3, чуzуна 0,25, бронзы, латуни
0,35.
З. Поправка на об.м.ятuе микронеровностей (мкм) и:::: 5,5(Ral + Яа 2 ), rде Ra 1 и
Яа 2 средние арифметические отклонения профиля поверхностей. ЗначеЮIЯ Яа,
мкм берут из чертежей деталей или по табл. 22.2.
4. Поправка на температурную деформацию (мкм). При подборе посадки
. зубчатых венцов червяЩibIX колес, которые нarреваются при работе передачи до
относительно высоких температур, учитывают температурные деформации центра
и вента колеса, ослабляющие натяr,
Bt == 10 З d(t2 20 0 )а.2 иl 20 0 )сх.l]'
Здесь 11 и 12 средняЯ объемная температура соответствеlПIО обода центра и
венца колеса. Значения коэффициентов 0'.., l;ОС: для стали 12. lO 6; чуzyна
lO.lO 6; брQНЗЫ, латуни 19.10 6.
5. МuftuмШlЬНЫй нат.яz (мкм), необходимый для передачи вращающеrо MOMeH
та,
INJтin 5 + и + 5t- (6.1)
6. Максимальный натяz (мкм), допускаемый прочностъю охватывающей детали
(ступицы, веIЩа и др.),
(N]max [8]тах + и. . (6.2)
. ,
Здесь (О]тах == (p] /p, мкм максuмШlьная деформаЦUЯ J допускаемая проч
ностью охватывающей детали, rде [р]тах == о,50'т2[1 d/d2)2], МПа .макси.маль
ное давление, допускаемое прочностью охватывающей детали (0'т2 предел
текучести материала охватьmающей детали, МПа).
7 ВыБQр посадки. По значениям [N]min и [.N]max выбирают из табл. 6.3 одну из
посадок, удовлетворяющих условиям (6.1) и (6.2).
82
Т а б л и ц а 6.3
Икrервалы диамет Значения натяroв Nm,.J N...." мкм для посадок
ров d, мм т т //8 ш Ш ю н8 ш н8 118 н8
р6 ,6 sr sr 16 и8 u7 х8 z8 za8
Св. 30 до 40 7 15 13 24 25 29 32 42 52 84 120
36 44 59 53 61 58 88 78 108 140 175
Св. 40 до 50 7 15 13 24 25 35 42 52 69 108 152
36 44 59 53 61 64 98 88 125 164 207
Св. 50 до 65 9 18 18 30 32 43 55 66 90 140 193
44 53 72 65 74 78 119 108 154 204 258
Св. 65 ДО 80 9 20 24 36 38 52 70 81 114 178 241
44 55 78 7т 80 87 134- 123 178 242 ЗОб
Св. 80 до 100 10 24 29 44 46 64 86 99 140 220 297
51 65 93 85 96 105 162 149 216 296 373
Св. 100 до 120 10 27 37 52 54 77 106 119 172 272 362
51 68 101 93 104 118 182 169 248 348 438
Св. 120 до 140 12 32 43 61 64 91 126 142 204 320 425
59 79 117 108 120 138 214 193 292 410 514
Св. 140 до 160 12 34 51 69 72 103 155 171 236 370 490
59 81 125 11"6 128 150 243 227 324 460 " 579
Св. 160 до 180 12 37 59 77 80 115 166 182 266 420 555
59 84 133 124 136 162 254 238 354 510 644
Св. 180 до 200 14 41 66 86 89 130 185 203 299 469 619
69 9S 152 140 155 184 287 269 401 571 721
Св. 200 до 225 14 44 74 94 97 144 207 225 334 524 689
69 98 160 148 163 198 309 291 436 626 791
Св. 225 до 250 14 47 84 104 107 160 233 251 374 589 769
69 101 170 158 173 214 335 317 476 691 871
Св. 250 до 280 15 53 95 117 121 177 258 278 418 653 863
77 m 191 179 195 139 372 352 532 767 977
Св. 280 ДО 315 15 57 107 129 133 199 293 313 468 733 943
77 119 203 191 207 261 407 387 582 847 1057
Приводимые в табл. 6.3 значения МИImмальноrо N rnm и максималъноrо N max
вероятностных натяrов подсчитаны по формулам, У'Штъmающим рассеивание
размеров вала и отверстия и, как следствие, рассеивание натяrа.
. 8. Для выбранной посадки определяют силу зanрессовЮI' или температуру
HarpeBa детали.
Сuла запрессовки, Н
F п == 1tdlpmax!n,
[де Ртах == (Nmax Цp/8, МПа давление ОТ натяrа N max выбранной посадки;fп .........
коэффициент сцепления (трения) при прессовании:
Материал пары f.
сталь crаль . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,20
сталь чyryн . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,14
сталь бронза, латунь.. . . .. ., .. .. . 0,10
чyryн бронза, латунь. . . . . . . . . . . . . 0,08
Температура наёрева охватывающей детшlU ос ".
t == 200 + (N max + Zсб)/(10Зda. 2 ),
83 "
а)
1::J с3
Рис. 6.6
rде Zсб зазор, мкм для удобства сборки принимают в зависимости от диаметра
d вала: .
d, ММ.......
4:6, МКМ. . . . .
св. 30 до 80
10
св. 80 ДО 180
15
св. 1&0 ДО 400
20
Температура иаrpева должна быть такой, чтобы Не происходило структурных
изменений в материале. Для стали [t] :::: 2ЗО 2400С, для бронзы (t] == 150 2000C.
Фрикционные соединения коническими кольцами. ФРИКЦИОJПIые соединеlШЯ
применяют для установки на валах деталей типа зубчатых колес, шкивов, звез
дочек, полумуфr.
Соединения передают моменты и осевые силы за счет использования сил
трения на поверхностях контакта вала и СТУПИЦЫ с прyжшrn:ым:и кольцами (рис.
6.6). Кольца изrотовляют ИЗ прyжюrnой стали (55rC, 60С2А и др.). При
затятивании rайки на Балу (рис. 6.6, а) или винта в ступице (рис. 6.6, б) пружинные
кольца надвиrают одно на друтое. Наружные кольца при этом растяrивают и
плотно прижимают к ступице, а внутренние кольца сжимают и плотно прижимaI01'
. К валу.
Соединения допускают монтаж ступицы на вал в любом У2Л080,М u осевом
положениях, обеспечивают леrкую сборку, разборку, хорошее базирование и
repMeтwm:ocТb, не ослабляют сечение вала пазами ИЛИ проточками.
Необходимую для сборки силу затяжки комплекта колец вычисляют ПО
соотношению
F зат == F заТ1 + F'эат2,
rде F;aTl сила, необходимая ДJIЯ деформирования колец при выборке посадоч
ных зазоров; F'эаТ2 сила, необходимая для создания посадочноrо давления на
валу, раБноrо 100 МПа.
В' табл. 6.4 Приведены размеры колец, значения ос'евых сил затяжки fзаТl и
F'затЪ передаваемых вращающих моментов Т и осевых сил Ра при давлении в
KOнraкre р::::: 100 МПа. при р == 200 МПа значения Ти Ей yдвaивaюr, при р == 50 МПа
уменьшают в два раза. Давления выбирают в зависимости от прочности и
сопротивления заеданию контактирующих поверхностей. Приведенные в табл.
6.4 значения Т и Ра соответствуют коэффициенту сцеnлеlШЯ (трения) на сопря
raeMЫX поверхностяхf== 0,12.
При установке нескольких комплектов колец следует учитывать, что момент
или осеВая сила, передаваемые БТорым комплектом, составляют примерно 0,5,
третьим 0,25 и четвертым 0,125 от номинальных значений, указаШiЫХВ табл.
6.4.
84 .
Т а б л и ц а 6.4
d,мм D,MM L,IOd 1, мм F"",.,KH Е""'2' кн Т,Н'М F.,кН
зою З5.f7 6,3 5,3 8,50 27,0 90 6,0
32Ю 36.f7 6,3 5,3 7,85 28,8 102 6,4
35Е7 40р 7,0 6,0 10,10 35,6 138 7,9
36Е! 42р 7,0 6,0 11,60 36,6 147 8,2
38Е7 44f7 7,0 6,0 11,00 38,7 163 8,6
40Е8 45е8 8,0 6,6 13,80 45,0 199 9,95
42Е8 48е8 8,0 6,6 15,60 47,0 219 10,4
45Е8 52е8 10,0 8,6 28,20 66,0 328 14,6
48Е8 55е8 10,0 &,6 24,60 70,0 373 15,6
50Е8 57е8 10,0 8,6 23,50 73,0 405 16,2
55Е8 62е8 10,0 8,6 21,80 80,0 490 17,8
56& 64е8 12,0 10,4 29,40 99,0 615 22,0
БО& б8е8 12,0 10,4 27,40 106,0 705 23,5
63Е8 71е& 12,0 10,4 26,30 111,0 780 24,&
65Е8 73е& 12,0 10,4 25,40 115,0 830 25,6
70Е8 79е8 14,0 12,2 31,00 145,0 1120 32,0
Поля допусков посадочных п.овер:хностей:
d(D).. " .. "
d(D).... .. ..
$ 38 мм
40 мм
Вала
h6
h8
Orверстия
т
н8
Пример. Подобрать параметры соединения коническими кольцами для передачи вра.щающеro
момента Т== 700 Н' м с ЦИЛиндРическоro прямозубоro зубчатоro колеса на вал ДИаМетром 50 мм.
Решение. Из табл. БА следует, что один KOMrтeкr колец с диаметром d== 50 мм может передать
вращающий момент 405 Н' м. Второй комме:кт, установленньrй рядом с первым, передает половину
наrpузКИ 202,5 Н' м, третий 101,25 Н-м. Таким образом, три KOМIUIeктa колец обеспечивают
передачу вращающеro момента: 405 + 202,5 + 101,25 == 708,75 Н. м, что raрантирует передачу задан
HOro по условию вращающеI'O момента.
Сила затяжки Не зависит от ЧИсЛа коммектов и для диаметра 50 мм (табл. 6.4) составляет
Р тп == F:m1 + F-яr2 == 23,5 + 73 == 96,5 кН.
6.2. ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ OCEBOrO ФИКСИРОВАНИЯ КОЛЕС
При передаче вращающеrо момента соединением с натяroм колесо ycтa
навливаlOТ На rладком валу (рис. 6.7, а), осевую фиксацию в этом случае
обеспечивают силами трения.
Очень часто для определения oceBoro положения колеса на валу изrотовляюr
заплечик. Эrо упрощает установку колеса на вал при сборке колесо доводят
до упора в торец заплечика. При коротких (lcr/d < 0,7) ступицах торец заплечика
определяет не только положение колеса, Но и тo ocть ero расположения
относительно вала. Поэтому и требования к точности изrотовлеЮlЯ заплечика в
этом случае значительно ВЬШIе. При передаче вращающеro момента соединением
с натяroм и короткой ступице наличие ynopHoro заплечи.ка на валу желательно
(рис. 6.7, 6).
в ряде случаев колеса устанавливают на вал с неболышlM натяrом ИJШ по
переходным посадкам. В этом случае колеса фиксируют на валу так, как показано
на рис. 6.8.
85
На рис. 6.8, а показана осевая фиксация
колеса установочным ВИНТОМ с цилиндри
ческим ИЛИ коническим концом, ВХОДЯI.ЦИ.\
В цилиндрическое отверстие в шпонке
Шпонка должна быть точно приrнана пс
длине Паза. У станово'lliЫЙ ВШiТ Не следуе1
завинчивать до ynора. Стопорят виш от ca
моотвинчивания запорным кольцом 1: H
поверхности ступицы протачивают узкую Ka
павку, ШЛИЦ установочноrо винта совмещают
с направлением канавки, затем в канавку
закладывают КОЛЬЦО, стопорящее вШIТ.
В ряде случаев, например, коrда ширина 1Ш10НКИ недостаточна, а также при
установке колеса На шлицевый участок вала ЦИЛШlДрическое mездо для ycтaнo
вочноrо винта ВЬПIолняют непосредственно на валу.
При фиксации колеса по варианту рис. 6.8, а запдечик на валу въmолняют
так, чтобы осевая сила, действующая со стороны колеса, была направлена На
заплечик. При отсутствии осевой силы упор в зanлечик в ЭТОМ варианте необя
затеден и вал может быть выполнен rлздким.
Осевая фиксация пРУЖUН1tым Кольцом 1 показана на рис. 6.8, б. Чтобы
а}
6')
I Рис. 6.7
а)
iI
1)
А.... А
f
а) А
!iJ
. ,
..& .."
2)
,',
"
Рис. 6.8
86
а)
А
A A
А
А"'I\ .
Рис. 6.9
закрепить колесо на валу без oceBoro зазора, между пружи:нным кольцом и
ступицей ставят компенсаторное кольцо К При сборке колесо поджимaюr к
заплечику вала. Устанавливают в канавку на валу пружинное кольцо. Измеряют
расстояние между торцами ступицы и пружинноrо кольца. Под этот размер
подбирaюr или подшлифовъmают компенсаторное кольцо К
На рис. 6.8, в колесо фиксируют планкой ШlU шайбой 1, входящей в паз,
выполненный в шпонке. Планку крепят винтом 2к торцу колеса. Шпонка в этом
случае должна быть ТОЩIО притнана по дтme паза.
В варианте, показанном на рис. 6.8, е, осевое фиксирование колеса осущес
ТВЛЯЮТ заплечuком вала, распорной втулкой и торцом внутреннеео кольца
подшипника. для raратии контакта торцов нryлки и колеса предусматривaюr
зазор С между уступом вала и торцом ступицы колеса. .
На рис. 6.9, а, б показано осевое фиксирование колеса с помощью двух
полуколец 1, закладываемых в кольцевую выточку вала. Полукольца удерживают
ar выпадания ПРУЖИННЫМ кольцом 2 (а) или винтами (6). Необходимо учитывать,
что выточка уменьшает сечение вала и выыватT концентpaщno напряжений.
Поэтому способы фиксирования по рис. 6.9, а, б применяюr при достатоЩIОМ
запасе сопротивлению усталocrи вала.
Способы осевой фиксации колес на шлицевыx участках валов показаны на
рис. 6.9, в, е. Колесо устанавливают до упора в торец кольца. Перед дрyrим ТОРЦОМ
колеса на валу вьmолнена канавка. В обоих рассматриваемых вариантах фиксацию
колеса обеспечивают шлuцевым кольцом 1. это кольцо надевают на вал и доводят
.10 упора в торец ступицы колеса. Затем повора'DIВaIOТ в канавке на половину
1 ТЛОВОfО шarа ШЛJЩ и закрепляют ВJШТOм на стymще колеса (8) ИJШ установочным
винтом С ЦИJПIНДрическим КОlЩом на валу (е).
.17
а)
д)
I
I
.J
,
I
I
о)
е)
"
Ж)
Рис. 6.10
Создание искусственных заWlечиков на валах. Если на валу Не удается создать
заnлечик нужной веJШЧИНЫ, то можно установить дополнительное кольцо (рис.
6.10, а). ИнОfда валы по разным прwшнам делают rла,дкими, без уступов. Тоrда
для упора колес создaюr искусственные заплечики, показанные на рис. 6.1 О, б...Ж.
Упорным заплечиком может служить, например, пруж:инное кольцо (рис. 6.10, 6).
Для увеличения поверхности контакта в варианте по рис. 6.1 О, в перед пружинным
кольцом поставлено кольцо 1. В дрyrих представленных на ЭТОМ рисунке KOHCT
рук:циях упорный заплечик создан двумя полу"ольцамu, заложенными в канавку
вала. or вьта,дmrn:я полукольца удерживают поверхностью отверстия колеса (с),
поверхностью выroчки: в отверстии колеса (д), поверхностью отверстия втулки
(е), пружи:нным кольцом (ж).
Недостатком приведенных способов является наличие канавки Koнцeнт
ратора напряжений, снижающеrо сопротивление усталости вала. Поэтому сечение
вала по канавке должно быть проверено расчетом.
Нужно иметь в ВИДУ, что при II;f/d < 0,7 искусстве:нныIe зanле'ШКИ снижают
точность базирования Колес.
Осевое фиксирование КОJlес на вал:ах, не имеющих заплечиков. Способы осевото
фиксирования колес, приведенные на рис. 6.8 и 6.9, можно использовать и на
валах, не имеющих зanлечика. В конструкции по рис. 6.11, а колесо установлено
на валу с болышIM натяrом. В ЭТОМ случае фиксaцmo колеса обеспечивают СШlО,Ми
трения на поверхности контакта. По рис. 6.11, б фиксирование колеса осуществ
ляют установочным винто'м, цилиндрический конеЦ Koтoporo вхоДИ'f в oтвepcme
в шпонке или на валу. При фиксации колеса шайбой, входящей в поперечный
паз, вьrnолнеШIЫЙ в nшонке (рис. 6.11, в), необходимо обеспечить в сопряжении
шайбы с пазом посадку с мmrn:малъныM зазором. это же требование необходимо
вьmолнятъ при фиксаmm колес по вариантам рис. 6.11, с, д. По рис. 6.11, z колесо
фиксируют на rладком валу двумя полукольцамu, поставленными в канавку вала
88
а)
6)
А
... н 71j fJ
'о
t--.
:z:::
z)
,,, H7/j, 6
..
РИс. 6.11
и закрепленными винтами На ступице колеса. На IIШицевом участке вала (рис.
6.11, д) колесо фиксируют шлuцевы.м КОЛЬЦОМ, которое после доведения до упора
в торец СТ ИЦЫ поворачивают Б канавке на половину yrловоrо шarа ШJШЦ. В
таком положеmш ero и закрепляют OДIOfМ или двумя винтами на cтymще колеса.
Фпк:сирование rpуппы колес. Иноrда (например, в коробках передач) на валу
устанавливают несколько зубчатых колес. Осевое фиксироващlC rpynnы колес
осуществлтот упором колес и распорных втулок с одной стороны в заплечик.
вала, а с дрyrой в торец кольца подшипника (рис. 6.12, а). Зазор Свьmолняют
для обеспечения контакта торцов деталей. По рис. 6.12, б rpynna колес
зафиксирована между торцами ПОДlШШНИКОВ.
На рис. 6.13 по:казано фиксирование rруппы колес, устанавливаемых на
шлицевом участке вала. для предотвращения .мuкроперемещенuй и уменьшения
изнашивания шлицевО20 соединения фиксирование ./(олес выполняют с прuложенuем
осевой силы. При этом по цеmрирующему диаметру необходима посадка с натяrом.
Осевая сила затяжки действует со стороны rайки на весь компле:к:r колес через
втулки (рис. 6.13, а) или через внутреннее кольцо подuпmника и втулки (рис.
6.13,6).
На рис. 6.13, в комплект колес установлен меЖЦУ двумя парами закладных
полуколец, удерживаемых от вьшадания пружинными упорными кольцами. Резь
60вое нажимное устройство представляет собой шлицевую втулку, на наружной
поверхности которой нарезана резьба. При завинчивamm rайки создают осевую
распорную силу необходимой величины. .
Крепление колес на концах валов. На концах валов чаще Bcero закреnляюr
ШКИВЫ, звездочки, соединительные муфты. Но в ряде случаев бывает необходимо
устанавливать На концах валов зубчатые или червячные колеса. КоJЩЫ валов
о:' mолняют цилиндрическими и коническими.
Детали, устанавливаемые на ЦИJlВВДрических концах ВaJlОВ, поджимают до
89
\ I
, ./
............,./
с 1MM
с 1 мм
а)
6)
't:I
С?: tMM
-
C 7HH
. Рис. 6.12
. .
6)
.' Рис. 6.13
а)
L... .....J
t)
Рис. 6.14 -
а}
..:s
..с:
'€i. &
IJ)
1
1I
.
Рис. 6.15
-t,
б)
а)
\
'",- /
о)
1
л
в
r
Рис. 6.16
упора в заnлечик вала zaulCou (рис. 6.14, а), торцовой шайбой и двумя болтами
(рис. 6.14, б) или винто,М ор:иrинальной формы (рис. 6.14, в).
На валу без зanлечика можно создать упор с помощью специально 06рабо
танной призматической (рис. 6.14, 2) или сеrментной (рис. 6.14, д) шпонки. Во
всех показанных на этом рисунке конструкциях вращающий момею с вала на
колесо передaюr IIШоночным соединением. На рис. 6.15, а, б показано зак.реП
ление детали на валу с помощью комплекта конических колец (см. 6.1). При
таком способе сборки возможно закрепление детали на валу в любом У2Лово.м
положении.
На рис. 6.15, в, z показаны способы закрепления колес за счет деформировaJШЯ
вала. Деталь устанавливают на конец вала до упора в зanлечик. При завинчивaюrn
конической пробки (рис. 6.15, в) или запреССОВКе спеЩlЗЛЪНОЙ пробки В отверстие
(рис. 6.15, с) вал деформируют, увеличивая ero диаметр, и надежно удерживают
деталь от осевых перемещений. В варианте по рис. 6.15, в коническая пробка
может быть ВЬПIолнена как с внешним (вариант 1), так и с внyrренним (II)
,шеcтиrрaтm:к м. В варианте по рис. 6.15, z необходимо предусмотреть возмож
ность вьmрессовки пробки из внyrpенней полости вала. Для этоrо в пробке може1
быть вьmолнено, например, резьбовое отверстие под съемник.
Способы закреnлеIШЯ колес по рис. 6.15,6, 2 можно применять при передаче
вращающеrо момента как шлицевым (вариаm 1), так и IIШОНОЧНЫМ (вариант П)
соединениями.
При закреплении колес на конических концах валов для создания натяra
обязателен поджим в осевом направлении (рис. 6.16). В леrк.онarpуженньrx
конструкциях осевое .крепление ВЬПIолняют торцовыми шайбами 1 (рис. 6.16, а}
6), В тяжелонarpуженных zau"a.мu 7(рис. 6.16, 6} z) С фиксацией их стопорными
шайбами З.
По рис. 6.16, а стопорной шайбой Зфиксируют болт 2относителъноторцовой
шайбы, которую в свою очередь фиксируют относительно вала штифroм 4. Очень
надежное креплеIШе двумя вIffiТaМИ показано на рис. 6.16, б. Винты стопорю
проволокой 5 или планкой 6.
rайку 7по рис. 6.16, в от самоотвинчивания стопорят мноrолапчатой шайбой
З. Внyrреmrnй выступ шайбы вводят в паз вала, а один из наружных ВЫступОБ
92
а)
с
t..,
:t::
с
Рис. 6.17
лапок oтrибают в llIJПIЦ raйюf. В варианre по рис. 6.16, 2 выступы стопорной
деформируемой шайбы зarибают в llПIоночный паз в cтymще и на [рань rайки.
Установка колес, вращающихея относительно валов ИJIИ осей. Свободно ycтa
новлеlШые колеса MOryr вращаться относительно валов и осей в поДl.lIИmrnкax
скольжения или качения. Такие колеса MOryr быть расположены меЖдУ опорами
вала или консольно.
Рис. 6.17 иллюстрирует различные способы ocenoro фиксирования колес,
вращаюuщхся в подшuпниках скольжения. Простейшая схема показана на рис.
6.17, а. При очень малом перепаде диаметров применяют кольцо 1 СО штифтом,
препятствующим ero ПрОБОроту (рис. 6.17, 6). Нередко дополнительно ycтa
наминают втулку 2 с бортиком (рис. 6.17, в) или втулку 3и одно или два кольца
4, которые поджимают к зanлечику вала или оси (рис. 6.17, 2). Если колеса
расположены На конце вала, то кольцо 4 заменяют концевой шайбой 5, которую
Крепят к торцу вала (рис. 6.17, д) и предохраняют ar проворачивания штифтом.
Рис. 6.18 иллюстрирует способы oceBoro фиксирования колес, вращающихея
в подшипнuках качения. Наиболее простое решение показано на рис. 6.18, а.
Расстояние 1 между ПОДIШffiниками определяет конструкция зубчаrorо колеса и
компоновка узла.
Часто применяюr схему oceBoro фиксирования по рис. 6.18, б. Нередко
ПОдllIИI1ники сближают, и тоrда Вместо двух пружинн:ы:х колец в отверстие колеса
ставят одно кольцо. этот способ несколько хуже предъщущеrо, так как требует
выполнеЮfЯ канавок в отверстии колеса. Можно ОДНо из пру:жинных колец
заменить распорным кольцом 1 (рис. 6.18, в).
Схема oceBoro фиксированИЯ по рис. 6.18, 2 также находит urn:рокое
применение. На рис. 6.18, д дана такая Же схема фиксирования, что и на рис.
6.18, 2, но с заплечиком в отверстии колеса. Для получения :мшrnмалъноro oceвoro
зазора между ПОДIIШIIНИК.ом и пружинными кольцами ставят компенсаторные
КО.1ьца К.
Рис. 6.18, е иллюстрирует способ oceBoro фиксирования колес, вращающихся
3 итольчатыIx ПОДI.lIИПlШ:ках, Ко1Орые применяют при малых диаметрах колес.
Колеса, расположеШlЫе консолъно, фиксируют с одной стороны зanлечиком
3З.lа, с дрyrой концевой шайбой (рис. 6.18, ж) или rайкой. для получения
'.Qшималъноrо oCCBoro зазора между поДIIШIIНИК.ОМ и шайбой ставят кольцо К,
,:аторое подбирают или подшлифовьmают по месту.
93
а)
б)
., ,1....: .
а}
к
Рис. 6.18
6)
ж)
е)
е)
3)
Самоустановка зубчатых колес, обеспечивающая более равномерное расщ
деление нarрузки в зацеплении, возможна при их установке на сферичес}.:
подnnmникax (рис. 6.18, з).
6.3. РЕrYЛИРОВАНИЕ ОСЕвоrополоЖЕНИЯ КОЛЕС
ПоrpeI.J.Пiости изrотовления деталей по осевым ЛJlliейным размерам и norpe:
ности сборки приводят к Heтo oмy относительному положеШfЮ колес в зубчат
передачах, а также черВЯ'Пiоrо колеса и червяка в червяtmых передачах.
В цилиндрических передачах редукторов для компенсации неточнсх:
94
атносительноrо осеВОТО ПОЛожения
колес ширину одноro из них обычно
.1елают больше u.rnрины дрyrоrо. Чаще
вcero шестерня имеет более высокую
поверхностную твердость зубьев и,
чтобы избежать HepaBHoMepHoro
изнашивания сопряженноrо колеса,
шестерню вьmо.JПiЯЮТ такой ширины,
что она перекрывает с обеих сторон зуб
чатый венец колеса. Рис. 6.19
Требуемую разность nшрины шес
терни И колеса наиболее точно определяют по результаТам расчета cooтвeтcтвy
ющей размерной цепи. Приближенные значеlШЯ llmрины шестерен можно
принимать по соотношению bl/ , ТДе Ь 1 и Ь 2 соответственно llШрина шестерни
и колеса:
Ь2, мм .......
ыl/ Ь2. . . . . . . '.
< 30
1,08
30 50
1,07
80 100
1,05
50.........&0
1,06
С целью уменьшения осевых размеров коробок передач (зубчатыIe колеса в
них обычно закалены) ширину шестерни и колеса делают одинаковой.
В шевронных и косозубых передачах с раздвоенным силовым потоком для
передачи одинаковой нarрузЮl По потокам ОДИН из валов фиксирyюr в осевом
направлении, дрyrой делают «плаваюш.им». В этом случае осевое положение колес
реryлируется анroматически. В :качестве «плаваюI.J.ЩХ» выбирают промежyrotffiые
валы редукторов (рис. 6.19, 7.49): ОЮl не связаны соещпmтельными муфтами с
валами дрyrиx узлов и имеют orносительно небольшую массу. Если в качестве
«плавающеrо» по каким либо причи.нам должен бъпь выбран оДИН из валов с
выходным концом, то выбирают быстрохоДНЫЙ вал (вал с меньшей массой), а
соединительную муфту выбирают с высокой осевой компенсирующей способ
ностью (см. рис. 12.4).
На p c. 6.20, а в показаны возможные случаи относительноrо положеЮlЯ
конических колес в плоскости, проходящей через оси валов, и сoorветствующие
им пятна контакта на зубе КОЛеса. На совмещеlШе верnпrn конусов по двум
координатным ОСЯМ, на непересечеlШе осей вращеlШЯ и на yrол меЖдУ осями
валов предусмотрены определенные требования точности (rOCT 175S.........s1), но,
как показывает опьп маllШНОСтроения, фаК'fИЧеская оuшбка относительноrо
положения КОШlческих колес обычно значительно лревосходит допускаемую.
Поэтому совпадение вершин конусов обеспечивают реzулuрование.м осевоео положения
колес при сборке передачи. Стрелками указано направление oceBoro перемещеlПlЯ
колес при реryлировании.
6) ,
Рис. 6.20
95
Правильный контакт витков
червяка с зубьями червячно КOJIеса
получают, если точно выдержаны
межосевое раСС70ЯJШе и yroл между
осями червяка и колеса, обес.-
печиваемые точностью изrотов
леlШЯ, а также если точно
совмещена средняя плоскость зуб
чатоro веща червячноrо колеса с
осью червяка. Нормы точности на
перечисленные ВЫll1е параметры
приведены в rOCT 3675 1.
Фактическое смещение среднеи
плоскости зубчатоrо веlЩа червяч
ното колеса относительно оси чер
Бяка значительно лревосходит
Рис. 6,21 допускаемую велиЩfНУ. Поэтому
необходимую тОЧ1IOсть отНQсuтель
HOZO положения - червячноzо колеса
достuzают реzулuрование.м осевО20 положения колеса при сборке. На рис. 6.21, а
в показаны возможные случаи относитеЛЬНОfО расположения оси червяка и
средней плоскости зубчатоro венца червячноrо колеса и соответствующее ILЧ
расположение пятна контакта На зубе колеса. Стрелками указано направление
oceBoro перемещения червяtffiоrо колеса при реryлировaюm.
Точность зацеме8ИJI конических и червячных пар достиraюr осевым переме
щением вала с закрепленными на нем колесами или осевым перемещением колес
по валу.
а)
а
Рис. 6.22
96
а) lf,
1
1
5)
Рис. 6.23
РеryJlИроваиие осевым перемещеН8ем вала. Если ПОДШИПНИКИ опоры разме
щены в стакане, то реryЛИ]JOвание осевоro положения вала осуществляют:
постановкой ПОД фланец стакана компенсаl'ОрНЫХ полуколец 1 толщиной
а 0,5 толщины фланца (рис. 6.22, а, 6). После установки вала в ТОЧНое осевое
положение и измерения зазора между фланцем стакана и корпусом полукольца
шлифуют по размеру зазора и вставляют с двух сторон под фланец стакана таким
образом, 1fi06bl. отверстия в полукольцах совпали с резьбовыми отверстиями в
корпусе. После этоro стакан окончательно крепят к КОРПУСУ БИнтами. Специаль
ная разборка комплекта для постановки компенсаторных полуколец при этом не.
требуется;
постановкой под фланец стакана набора компенсаторных полуколец
толщиной 0,1 мм или разных тотцин: 0,1; 0,2; 0,4 и 0,8 ММ. Суммарную толunrny
набора полуколец определяют при сборке.
Если опоры вала расположены в разных стенках корпуса, реryлирование
oceBoro положения вала осуществляют:
1) постановкой под фланец КрЪШIек ПОДШИпников набора тонких ( .....0,1 мм)
метШlЛическux прок.ладок. Известно, что одни и те же прокладки используют для
реryлирования как oceBOro полож.ения колес, так и зазора Б ПОДl.IIlП1lПlКaX.
ПредВарительно производят реryлироваЮlе ПОДШИПНИКОВ, в процессе Koтoporo
определяют суммарный набор прокладок, равный по толщине 81 + (рис. 6.23, а).
Затем nyreм Перестановки прокладок с одной стороны на дрyryю реryJШрyюr
осевое положение колеса. Контролируют точность положеllllЯ КОЮlЧеских колес
по расположеmпo пяmа контакта или ПО совпадеlШЮ образующих дополнителъ
ных конусов шестерllll и колеса.
97
Рис. 6.24
6)
Аналоrwmо реryлируют осевое положеlПlе червячноrо колеса. Точность ero
положения контролируют по пятну контакта (рис. 6.23, 6). Осевое положение
червячноrо колеса можно установить следуюIЩfМ образом. После 1'Ото как
атреryлированы ПОДllIИПНИКИ и определен общий набор прокладок, их выfпfают
из под фланцев КрЬШIeК подшипников. Смещают вал с червячным колесом до
упора в червяк. В этом положении измеряюr зазор между фланцем какой ли60
крышки поДIШШНИКa (например, левой на рис. 6.23, б) и корпусом. Затем вал с
червячным колесом смещают до упора в червяк в противоположную С1'орону и
снова замеряют зазор Между корпусом и фланцем той же крьnuки поДlШIПНИка.
ПОД фланец этой крышки ставят набор прокладок, равный ПО толщине среднему
зазору. Остальные проклздки набора ставят под фланец крЬШ1КИ поДIШШНИКa
дрyrой опоры;
2) пpuмeHeHиeм винтов, воздействующих на поДlIDlI1НИКИ через нажимные
шайбы. этот способ позволяет ПрОБОД:ИТЬ тонкую реryлировку oceBoro положения
колеса, вследствие чеrо еТО широко применяют на прак.ти:ке.
На рис. 6.24, а винты 1 (в обоих опорах) б6льшоrо диаметра воздействуют на
внешние кольца подumnников через промежyroчные шайбы 2. Центральное
приложеЮtе силы при реryлировaюm и самоустановка шайб предохраняют
внеIШШе кольца ПОДШИПНИКОВ от перекоса. На рис. 6.24, б приведен такой же
способ, как и на рис. 6.24, а, Но ДЛЯ выxдноrоo конца Вала. В верхней части
рисунка (1) дано ИСПОJПiение для привеpmыx KpьnueK, а в нижней (11) ДЛЯ
заЮIадных.
Для реrymровaшrn oceBoro положения коническоrо или червячноrо колеса
устройства, приведеЮlЫе на рис. 6.24, делают на обоих концах вала. это дает
возможность перемещать вал с установленными на нем деталями в обоих нanрав
лениях. По окончании реryЛИро:вaIOlЯ виlПЫ ДОЛЖНЫ быть застопорены.
На рис. 6.25, a б реryлировочный винт стопорят сухарями 1, КОJЩЫ кoroрых
по окончamm реryлиРоваЮtя вставляют в одно из отверстий или в ОДИН из пазов
винта. Некоторое неудобство этоrо способа заключено в том, что перед
реryлированием стопор должен быть снят. Но реryлирование ПjX>изводят редко,
поэтому ЭТО1' недocrаток не такой уж серьезный.
98
А'
Б
t
!
Рис. 6.25
а)
'. 6)
t,
.
1
,"О
'i,'1.
б)
1
8.
1:)
t
A A
8)
rI
Рис. 6.26
РИс. 6.27
Для ПОВЪШIения точности реryлирования резьбу нажимных винтов следует
при:менять с мелким шатом, а tffiсло отверстий (пазов) в них возможно большим.
Точн:ость реryлирования можно повысить вдвое, если пр:и:менятъ сухарь 1 с
фикса1'Ором, смещеЮIЫМ относительно оси симметрии на 0,25 окружноrо шarа
кулачков (см. рис. 6.25, 6): .1 == о, 251tD/z.
Все же более удобен способ, показанный на рис. 6.25, в. Здесь стопорный
рычажок 1 перед реryлированием не снимают, а поворачивают на некоторый yrол.
РеryJlироваиие осевым перемеJЦением колес по валу. Способы реryлирования
oceBoro положения колес перемещеlШем их по валу показаны на рис. 6.26 и 6.27.
Наибольшее распространение получило реryлирование с помощью двух таеК
(рис. 6.26, а). ДОВОЛЬНО um:pOKO применяют также реryлирование одной rзйкой.
Колесо по окончании реryJШрования фиксируют установочным винroм (рис. 6.26, 6).
Интересна конструкция устройства ДЛЯ реryлироваlШЯ осевото положеlШЯ
КОI01ческоrо колеса, изображенная На рис. 6.26, в. Осевое перемещение колеса
по валу производят втулкой 1, ВВШiЧИБаемой В резьбовой участок в отверстии
колеса. На конце втулки имеется шесть rраней для захвата ее ключом. По
окоНЧаюш реryлирования втулку 1 стопорят, поджимая rайкой 2. Затем rайкой
3 коническое колесо закрепляют На втулке 1.
Осевое положение зубчатоrо веlЩа червяt.ffiоrо или коническоrо колеса можно
реryлировать набором металличесКИХ прокладок ] (рис. 6.27).
rлава 7
КОНСТРУИРОВАНИЕ подшипниковых УЗЛОВ
При эскизном проекти}IOВании (rл. З) бьти выбраны тип, IClac-с точности и
схема установки ПОДШИПIOlКов. Далее нужно определить силы, нarpужающие
поДIШШНИК, произвести подбор подшипника по статической или .1ина..\шческой
rрузоп одъемн ости, окончательно установить основные размеры ПО.II.ШШНИКa,
конструктивно оформить опоры.
7.1. ОПРЩt:ЕЛЕНИЕ СИЛ, НArРУЖАЮЩИХ ПОДШИПНИКИ
Определение радиальных реакций. Радиальную реакцию поДIШШЮIКa считают
приложеllliОЙ к оси вала в точке пересечешtЯ с ней нормалей, провезеIffiЫX через
середины Koнra:ктныx площадок. для радuШlЬНЫХ подшипников эта точка распо.,о
жена на середине urnрины подшипlШка. для радишlьfю упорных по..:nшmник.ов
расстояние а между этой ТОЧКой и торцом поДIllИПШПса может быть определено
rpафически (рис. 7.1) или аналитически:
поДI.IIИIIНИКИ шариковые радиально упорные однорядные
а == 0,5 [В + O,5(d + D)tga.];
поДI.IIИIIНИКИ роликовые Конические однорядные
а == О,5[Т+ (d+ D)еjЗ].
Ширину В кольца, монтажную высоту т, коэффициент е oceвoro нarpyжения,
:.тол а. контакта, а также диаметры d и D принимают по табл. 24.15 24.18.
Вычерчивание внyrpенней конструкции ПОДШИПIOlКа см. 7.12.
РаССТОЯlШе между точками приложения радиальных реaкIIИЙ при установке
;JЗДИалъно ynорных подшипников по схеме:
«враспор. (рис. 7.2, а) . . . . . . . . . . . . . .
«Bpacт (рис. 7.2, б). . . . . . . . . . . . .
1 == ln 2a:
1 == l п + 20,
:--:хе lп. расстояние между торцами наружных колец ПОдllllПIНИК.ов, а CMe
-..:..rение точки приложения радиальной реaIO..J;ИИ от тЬрца ПОДIШШНИКа.
Реакции опор определяют из уравнения равновесия: c a моментов внешних
':IL"'I относительно рассматриваемой опоры и MOMeнra реакции в дрyrой опоре
:-:З.ВНа нулю. .
На выходные КОIЩЫ валов со стороны соединительной муфты, ремеlПIОЙ или
-= пной передачи действует консольная радиальная сила Е к , вызьmающая появ
=ние допотrnтeльных реакций опор. Так, со стороны муфты на вал действует
-=- ..:..IИальная сила р к == Е м , возникающая из за поrpеIШ-lостей монтажа, ошибок
= атовлеJШЯ и неравномерното изнauшвания элементов муфты. для пред
101
ot
с).
1::1
а
в
а
т
Рис. 7.1
варителъных расчетов можно принять
рм ::::: 50 ТДе Т вращающий MO
мент на валу, Н. м. В последующем
значение рм следует yroчнить с учетом
типа муфrы и ожидаемоrо смещеlШЯ
валов.
Если проектируют peдyIcrOp мноrо
целевоrо назначения, то рассчитывают
на действие консольной нarpузки:
для быстроходноrо вала Fx::::; 125 ...JТ Б ;
для ПiХОХОДНОТО вала одноступенчатоrо
редуктора рх :;;:: 125 ...J Тт;
..!а ....
.: \. .' "
для тихоходноrо в а &тальных дyк
торов ....., ..... ' Е-к::= 250 "Т т ,
rде ТЕ И ТТ cooтвeтcтвeннo враща
ющие моменты на быстроходном и тихоходном валах, Н. М.
Реакции опор в сoarветствии со схемой (рис. 7.3):
Е 1к == FxlJl; Е 2к == Fx.(l + IJ/I.
При установке на концы валов соединительных муфт н,anpa,wtение силы Ех
неизвестно, поэтому при расчете ПРИНИМaIOТ, что эти реаkции совпадают по
направлению с суммарными реакциями опор от действия ИЛ известноro направ
ления (например, окружной, осевой и радиальной сил в jaцсплеmm).
Определение осевых реаJЩВЙ. При установке вала' на двух радиальных
шариковых или радиально ynорных Подшипниках нереzулuруе.мых типов <:>ссвая
сила Е а) нarpужающая ПОДIШШНИК., равна внешней осевой силе Р А) действующей
а)
а
l
5)
J
... ......
а
[п
а
Ln
l
а
Рис. 7.2
102
на вал. Силу Р А воспринимает тот под:иnmник, который
оrpаничивает осевое перемещение вала под действием
этой силы.
При определении осевых сил, нarружающих
радиально упорные подшипники реi!УЛUРУем.ых типoв 1=;"
следует учитывать осевые силы, возникающие под
действием радиальной наzрузки F, из за наклона KOHтaK
rrlHblX линий. Значения этих сил зависят от типа
под:иnmника, утла контакта, значе:юfЙРадиальных сил, а также от тото, как
отреryлирован Подшипник.
Обычно подшипники реryлирyюr так, Бы осевой зазор при установившемся
температурном режиме был близок к нулю. В этом случае под действием
радиальной наrpузки Р, находится около половШIЫ тел качеlШЯ, а суммарная по
всем наlруженны.м телам качения осевая составляющая uз за наклона контактных
линий равна е Fr и представляет собой
минимальную осевую силу, которая должна
действовать на рцдиально упорEUJЙ
ПОДlШШНИК при заданной радиальной силе:
F . e F. "
amт ,..
Для шариковых радиальво упорвых
подшипников с УМО,М контакта (х, < 18 О
Р атin е F" rде е коэффициент мшm:
мальной осевой наrpузки. В под:шиnникax
'I'aКoro типа действительный yrол КОIIТЭ.К1'a
0,2 Ч 0,6 0,8 F,./C or отличается ar нача.льноrо и зависит от
радиальной наrрузки F,. и базовой
стаrnстической rpузоподъемности G,,.. По
этому КОЭффlЩиент е Принимают по rрафику рис. 7.4 в зависимости ar отношеНИЯ
Fr / Со,..
для шарик:овых рaдвa.лLRо упорRых подшипников С yrлом KOнraктa (х, 180 е=
::= е и F arпiп eF;. Значения коэффициента е oceBoro нarружеlШЯ принимают по
табл. 7.1.
для конических РОJlИковых.: е О,83е и Р amin О,8ЗеF r Значения коэф
фиuиента е принимают по табл. 24.16 24.18.
Для нормальной работы радиалъно ynорныхподшиmrnков необходимо, чтобы
в каждой опоре осевая сила, нarружаlOЩая подшипник, была не меньше
mrnимальной:
FZII
у,
( к
L
Рис. 7.3
е'
а. ': 180
D,БО
0,50
Рис. 7.4
aJ
. ,
r..
..
Схема «6распор»
о)
fJ .
..
1А
fJ .
'} С)(ена «'растяжку» е)
fЭ п l11
а
Z . .. ..1.
..,:
r.
Рис. 7.5
103
Раl Falmin и F dl F dlmin.
Кроме тoro, ДОЛЖНО быть вьmолнено условие равновесия вала равенство
нулю суммы всех осевых сил, действующих На вал. НапРJЩер, для схемы ПО рис.
7.5, а имеем:
Р а1 + EA Pa2 ::::: О.
Для нормальной работы радиально упорных ПОДII.IЮ1НИКов необходимо, tffOбы
в каждой опоре осевая сила, нarружающая ПОДШИПНИК, была не меньше
минимальной:
Еаl Р а1rnill и F а2 р а2mШ .
т а б л и 11 а 7.1
ТИП ПоДlI1ИIUJИXЗ (х,о iFjC o , ПОДШИnНИIClf ПОДlшmнихи двухрядные е
,
однорядные
Fj(VF.) > е F.!( VF,) :;;; е FJ(Vfl'r) > е
Х у Х у Х у
0,014 2,30 2,30 0,19
0,028 1,99 1,99 0,22
0,056 1,71 '1,71 0,26
Радиальный о 0,084 0,56 1,55 1,0 О 0,56 1,55 0,28
0,110 1,45 1,45 0,30
0,170 1,31 1,31 0,34
0,280 1,15 1,15 0,38
0,420 1,04 1,04 0,42
0,560 1,00 1,00 0,44
0,014 1,81 2,08 2,94 0,30
0,029 1,62 1,84 2,63 0,34
0,057 1,46 1,69 2,37 0,37
0,086 1,34 1,52 2,18 0,41
12 0,110 0,45 1,22 1,0 1,39 0,74 1,9& 0,45
0,170 1,13 1,30 1,84 0,48
0,290 1,04 1,20 1,69 0,52
0,430 1,01 1,16 1,64 0,54
0,570 1,00 1,16 1,62 0,54
0,015 1,47 1,65 2,39 0,38
0,029 1,40 1,57 . 2,28 0,40
0,058 1,30 1,46 2,11 0,43
0,087 1,23 1,38 2,00 0,46
15 0,114 0,44 1,19 . 1,0 1,34 0,72 1,93 0,47
Радиально упорный 0,176 1,12 1,26 1,82 0,50
0,290 1,02 1,14 1,66 0,55
." 0,440 1,00 1,12 1,63 0,56
0,580 1,00 1,12 1}63 0,56
25 0,41 0,87 1 0,92 0,67 1,41 0,68
26
36 0.37 0.66 1 0,66 0,60 1,07 0,95
40 0,35 0,57 1 0,55 0,57 0,93 1,14
При.мечани.я. 1. Значения Х, У, е для JIpомежyrочных значений 011JОСительной осевой нarpуЗICИ или ДIDI yrла а
контакта опреДеляют .линейной интерполяцией. 2, В наcroЯЩее время nPOМblШЛeШlОСТЬ переходит ка выпуск
радиалъно ynорных шарих.ОПОДШИПНИlC.ОII с )'I'лами. :кoнraxтa 15,25 и 400 (DMecтo 12,26 и З6 , см. {1OJ.
в табл. 7.2 приведены формулы для определения осевых сил Fal и Ра2 В
отдельных частных случаях. Обозначения 1 и 2 опор в соответствии со схемами
рис. 7.5, а.......... 2.
104
Т а б л и Ц а 7.2
УСЛОВИЯ наrpуж:ения
Ра! min F a 2min; РА 2: О
Falmin < F a 2min' РА Fa2rnin Fa!min
Falmin < F a 2rnin; РА < Fa2min Falmin
Осевые силы
Раl == Falmin; Р а 2 == Раl + FA
F a 2 == Fa2min; Fal == Fa2 FA
7.2. ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ
Основной критерий работоспособности и порядок подбора подшипников
зависит от значения чаСТО1Ъ1 вращения кольца. Подnпrnники выбирают по
статической 2рузоподоемности, есJШ они l:Jоспринимают внеlШDOЮ нarрузку в
непоДВИЖНОМ состоянии или при медленном вращении (п :5; 10 мин l).
Подшипники, работающие при п > 10 мин l, выбирают по динамической ZРУЗQподъ
емности, рассчитьmая их ресурс при требуемой надежности. ПодIШШНИКИ, рабо
таюш;ие при частоте вращ ния п> 10 мин l И резко перемеllliОЙ нarpузке, также
следует проверять на статическую rрузоподъемность.
Предварительно назначают тип и схему установки подшипников (см. 3.3).
Подбор ПОДIШlпников ПРОИЗБОДЯТ для обеих опор вала. В неКОТОрЫХ изделиях,
например в редукторах, для обеих опор применяют подшипники одното типа и
одн:ото размера. Т оrда подбор выполняют по наиболее наzруженной опоре. Иноrда
из соотношения радиальных и осевых сил нельзя заранее с уверенностью сказать,
какая опора более наrpужена. Тотда расчет ведут параллельно для обеих опор до
получения значений эквивалентных наrpузок, по которым И определтот более
нarруженную опору. '
Расчет ПОДШИПНИКОВ на статическую rpузопоД'Ьемность. Для назначенноrо
подшипника вьrnисывают следующие данные:
для шариковых радиальных и радUШlьно упорных из табл. 24.10 24.12, 24.15
значение базовой статической радиальной rpузоподъемности СО";
для ролuковых радиальных и радuалЫto упорных (конических) из табл. 24.13,
24.14, 24.16 24.18 значение со,;
для шарикоподшипников упорных из табл. 24.19 значение базовой статичес
кой осевой rрузоподъемности Со).
При расчете на статическую rрузоподъемность проверяют, Не будет ли
радиальная Р, или осевая Fa наrpузка на ПОДШИПНИК превосходить статическую
rрузоподьемность .указаlШУЮ в каталоrе:
Fr :5; Со, или Fa Соа-
ЕсJПf статическая наrpузка состоит из радиальной F;.и осевой Fa составЛЯЮIЦИх,
то определяют эквИ8шzентпую статическую радиальную наzрузку РО, .
для радишzьных и радиШlьно упОрllЫХ шарuкоподшипников и радuалыю упорных
РОЛUJCоподшuпнuко
РО, =:: ХОР, + УОРа.
Значения коэффициенrаХ о радиальной статической нarpузки и коэффициента
УО осевой статической нarрузки приведены в табл. 7.3.
Эквивалентная наzрузка не может быть мепьше радuШlЬНОЙ. Если при
вычислеlПlИ получают РО, < F" то для расчета принимают Ро, ::::: Е,..
Статическая прочность обеспечена, если вьmолнено условие
Ро,:5; Со"
тде СО, статическая радиальная rpузоподъемность подшипника.
Расчет ПОДШИПНИКОВ на заданный ресурс. И с х о Д н ы е Д а н Н ы е : Р'1, Ft'l
105
радиальная нarpузка (радиальная реакция опоры), И; Е А внешняя осевая
сила, действующая на вал, Н; п частота вращения кольца (как правило, частота
вращения вала), мин l; d диаметр посадочной поверхности вала, который берут
из компоновоЧНОЙ схемы, мм; L' sa, L' sah требуемый ресурс (долroвечность) при
необходимой вероятности безотказной работы подшипника соответственно в МШi.
об. или в ч; режим нarружеlillЯ; условия эксплуатации ПОДШИП1Шковоrо узла
(возможная переrpузка, рабочая температура и др.).
т а б л и Ц а 7.3
, ПоДlIlИI1НИЮl однорщныe ПвvxPяднЫе
r. ув
Шариковые радиальные 0,6 0,5 06 0,5
Шариковые радиально ynорные с 12 0,47 0,94
номинальными yrлами KOнraктa а, о 15 0,46 0,92
25 0,5 0,3& 1 0,76
.. 26 0,37 . 0,74
36 0,28 0,56
40 026 0.52
Шариковые и роликовые самоустанавливаю 0,5 O,22ctg а 1 O,44ctg (х
щиеся (а 0<), конические рздиально упорные
Подбор подшипников качения производят в такой последовательности.
1. Предварительно назначают тип и схему установки ПОДШИПНИКОВ (см. З.3).
2. для назначенноrо подшипника въrnисьmают следуюШ,Ие данные:
для шариковых радиальных и радиально упорных с уrлом контакта
а < 180 из табл. 24.1 O 24.12, 24.15 значения базовых динамической С , й статичес
кой Со, радиальных rрузоподъемностей;
ДJIЯ шариковыхрадиально ynорных;с yrлом контакта а:2: 180 из табл. 24.15
значение С,., а из табл. 7.1 значения коэффициентов Х радиальной, У осевой
нarpузок, КОЭффИI.Щенra е oceBoro нarружеIOlЯ;
для конических роликовых из табл. 24.16 24.18 значения С,., Ун е; а также
пршrnмают х= 0,4.
З. Из условия равновесия вала и условия оrpаничеШIЯ минималъноrо уровня
осевых нarpузок на радиально ynорные ПОДШИIпmки определяют осевые силы F a1
и Е а2 .
4. Для подшипников шариковых радиальных, а также шариковых радиально
ynорных с yrлом контакта а. < 180 по табл. 7.1 в зависимости ar arношения F J Со,
находят значения Х, У и е.
5. Сравнивают arношение Ра/( VF r ) с коэффициентом е и окончательно
принимают значения коэффициеmов Хи 1: при Fa!(VF r ) s е ПрИlШМaIOТ х== 1
и У:::: О, при Fa/( VF;.) > е для ПОДШИПНИКОВ шариковых радиальных и радиально
упорных окончательно принимают заПИСaJшые ранее (в П. 2 и 4) значения
коэффшщентов Х и 1":
Здесь V коэффициент вращения кольца: V == 1 при вращении внyrpеннеrо
кольца подшипника относительно направлеlШ.Я радиальной наrрузки и V == 1,2
при вращении наружноrо кольца.
для ДВУХРЯДНЫХ конических роликовых ПОД:ШИПНИКОВ е == 1,5щсх.; при Еа/( VFr)
КОЭФФИIlИентыХ== 1 и у== 0,45ctga" а при Fa/(VFr) > екоэффициентыХ:;; 0,67
и у== O,67ctga. .
64 ВЫЧИСЛЯЮТ эквипаленrнyю динамическую наrpузку:
радUШlЬНУЮ для шариковых радиальных и шариковых или роликовых
радиалъно удорныx
Р, == (VXF r + YFa) Xт;
106
радuалыfJlю для ПОДШИпников с короткими цилиндрическими роликами:
Pr "" F,1<r,Xr;
осевую для ynорных подпmIПIИКов:
Ра == FахБКr.
Значение КОэффJЩИента -кб безопасности принимaюr ПО табл. 7.4, а тeмnepa
тypHoro коэффициента -кт в зависимости от рабочей температуры
по.дшиmmка:
!раб, ОС . . . . . .
КТ .........
ха ane н
Спокойная нarpузка без толчков
Леr:кие толчки; кратковремеlПlые
переrpузки до 125 % номинальной
натрузки
уыереиныe толчки; вибраЦИОlПlая
наrpузка; к.раТ}{овременные neper--
рузки до 150 % номинальной Ha
узки
То же, в УСЛОВИЯХ повышенной
надежности
Наrpузки со эначительныи ТОЛЧ
ками И вибрациями; к:paTKOBpeMeH
ные переrpузки до 200 %
номинальной н зm
Наrpузка с сильRыии удараМИ;
кратковременные пере:rpузки до 300
% номиналЬНОЙ нarpузки
::; 100
1,0
125
1,05
Таблица 7.4
150
1,10
175
1,15
250
1,4
200
1,25
225
1,35
Область имеиения
1,0 Маломощные кинематические редукторы и
приводы. Механизмы ручных кранов, блоков. Тали,
кошки е лебедки. ПИВОДЫ авления
1,0...1,2 Прецизионные зубчатые передачи. Мет8JШО
режущие станки (кроме строl'aЛЬПЫХ, долбе:жннх И
I.U.Лифовальных). rироскопы. Механизмы подъема
кранов. Элеюротали и монорельсовые тележки.
Лебедки с механическим npиводом. Леrкие вeB
тИJIЯТО ъl И воздухо кв
1,3...1,5 Зубчатые передачи. Редукторы всех типов.
Механизмы передвижения крановых тележек и
повората кранов. Буксы релЬСОБОro ПОДВИЖНОro
состава
1,5...1,8 Механизмы изменения вылтаa стрелы кранов.
Шnиндели nтифовальных станков. ЭлеIO'pOШIIИН
дели
1,8...2,5 Зубчатые передачи. Дробилки и копры. Криво
шиmю шатунные механизмы. Валки прокатных
станов. Мощные вентиляторы
2,5...3,0 Тяжелые ковочные маШИlШ. Лесопильные рамы.
Рабочие роликовые конвейеры к:pynнocop1'НЫX
станов, блюминroв и слябинroв. Холодильное
оборудование
Для работы при повышенных темпе
ратурах применяют ПОДIШIПНИКИ со
специальной стабилцзирующей термооб
работкой или изrотовлеIo:lыIe из теплос
той:ких сталей.
для под:шиmmков, работающих при
переменных режимах нarpужеШlЯ, 'Щ1V1R а
eмых циклоrpaммой нarpy30К и c
вующими этим нarpузкам частaraми
вращения (рис. 7.6), вычисляютэквивален
тную радиальную динамическую нarpyзку
при перем енном режиме нarpужения
Р в == эJР Ll + L 1 +... + Р; L"
Ll + + ...+L"
107"
" п,
,.......... ,
rE I I
... I
= с:
I
,
f
LЮ.1 L,o' L
...
Рис. 7.6
rде Pj и L j постоянная эквиваленrnая наrpузка (радиальная или осевая) на i TOM
режиме и продолжительность ее действия в МЛН. об. Если L j задана в ч L hi , то
ее пересчитьmают на мян. об. с учетом частоты вращения пi, мин l:
L j :::: 60п j L hj /l 06.
для ПОДlI.lИJIНИКов, рабaraюI.ЦИXПРИ типовых режимах нarpужения (см. рис. 2.3),
расчеты удобно вести с помощью коэффициента эквивалентности К Е :
Режим работы. . .
КЕ........... .
о
1,0
1 11 111 lV
0,& 0,63 0,56 0,5
v
0,4
При этом по известным максимальным длительно действуюlЩlМ силам F r1max ,
F 12max , F Атах (соответствующим максимальному из длительно действуюnщх MO
менту Т== Ттах) находят эквивалентные нarрузки (13]:
F r1 := K E F'rlmax, FI2 == KвFl2max, Е А . К#, Aпtax,
по которым В соответствии с IПI. 2...6 Be,g,yт расчет подnnmников как при
постоянной нarрузке.
7. Определяют скорректированный по УРОВIOO надежности и условиям
применеJШЯ расчетный ресурс (долrовечность) ПОДIlШШПIКa, ч:
( k 106
Lsah 01023 Р ) 60 п '
rде С базовая динамическая rрузоподъемность подшшпшка (радиальная Сrили
осевая Са), Н; р эквиваленrная .динамическая наrpузка (радиальная Р, ИЛИ
осевая Ра.о а при персмеШIОМ режиме нarружеJШЯ РErИЛИ РЕа), Н; k по:казатель
степени; k == 3 для шариковых и k:=: 10/3 для роликовых ПОДIIШnников; п
частота вращения кольца, мин 1; 01 КОэффJЩИенr долrовечности в функции
необходимой надежности принимают по табл. 7.5; а23 коэффициент, xapa.к
теризующий совместное ВЛИЯlШе на долrовечн:остъ особых свойств металла
деталей ПОДllIИПНИК.а и условий ero эксплуатации.
Вместо индекса s в обозначении ресурса зanисьmают цифру s::= 1 OO Pt; rде
Р! надежность при определении ресурса. Так, при 90 % ной надежности
L lOa , при 95 % НОЙ a, при 97 % НОЙ Lза'
т а б л и 11. а 7.5
ВеРОЯ'I1l0СТЬ безотказной работы P t , % 90 95 96 97 98 99
Обозначение ресурса LI0a LSa L4a L3a [2а L10
Коэффициент надежности а1 1 0)62 0,53 0,44 0)33 0,21
Для обычных условий применения подшипников (материал обычной nлавIOl,
наличие перекосов колец, отсутствие надежной rидIЮдинамической пленки
масла) значения КОЭффJЩиента а23:
для шарuкоподшипников (кроме сферических) . . . . . . . . .
для роликоподшипников коническllX . . . . . . . . . . . . . . . .
для роликоподшипников цилиндрических, шарикоподшuп
ников сферичес"ux двухрядных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Для роликовых радиальных двухрядных сферических
поdшипников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,7...0,8
0,6...0,7
0,5...0,6
0,3...0,4
Формулы справедливы при частотах вращения свыше 1 О MиH 1 до предельных по
108
каталОi!)l7 а также если Р, (или Р а ), а при
перемеllНЫХ наzруз"ох Р rrnax (или Р атах) не пpeвы
шают 0)5 С, (или 0,5 Са)'
8. Оценивают приrодность намеченноrо
ТlШоразмера подшиmшка. ПОДIШfmrnк при
rоден, если расчетный ресурс больше или равен
требуемому:
п 1 F A
2
FrJ
Рис. 7.7
LSah L' sah'
В некоторых случаях в одной опоре устанавливают два одинаковых радиальных
или радиально упорных однорядных подшипника, образующих один подшип
никовый узел. При этом пару ПОДШИnlШков рассматривают как ОДЮI двухрЯДНЫЙ
подшиmшк. При определении ресурса по формуле п. 7 вместо С, подставляют
базовую динамическую радиальную rрузоподъемностъ С 1Сум комплекта из двух
ПОДlшmников: для шари:копоДllIИПНИКОВ С 1Сум == 1,625 С" для роЛИКОПОДIШlп
ников С 1Сум == 1,714С,. Базовая статическая радиальная rpузоподъемность Taк:oro
комплекта равна удвоенной номинальной rрузоподъемности одноrо однорядноrо
подшипника С о1Сум == 2 Со,.
ПРИ определеlШИ эквиваленrной нarрузки Р,значения КОЭФФ1ЩИентов ХИ У
принимают как для двухрядных подпrnmrnков: для шарикоПОДIШШНИКОВ по
табл. 7.1; для РОЛИКОПОДШШIников по п. 5.
Пример 1. Подобрать ПОДШИПНИКИ качения для опор выxдноro вала ЦИ1JиндРическоro зубчатоro
редуктора общеro назначения (рис. 7.7). Частота враЩения вала п == 120 мин l. Требуемый ресурс при
вероятности безотказной работы 90 %: L'10ah == 25 000 ч. Диаметр посаДОЧНЫХ поверхностей вала
d == 60 мм. Максимальные длительно действующие силы: Frlmax = 6400 Н, Fr2ma:x == 6400 Н, FAma:x ==
==2900 Н. Режим наrpужения 11 (средний равновероятный) . Возможны кратковременные Переl'РУЗКИ
ДО 150 % номинальной наrpузки. Условия эксплуатации подшmmиков обычные. Ожидаемая TeM
пература работы /раб 50 0 с.
Решение. 1. для типовоro режима наrpужения 11 коэффициент эквивавлентности КЕ == 0,63.
Вычисляем эквивалентные наrpузки: F r l == KEF r 1max == 0,63' 6400 == 4032 Н; F r 2 тt:R2ma:x == 0,63"
)(6400 == 4032 Н; РА == KEF.AIIlax == 0,63 . 2900 == 1827 Н. с
2. Предварительно назначаем шариковые радиальные ПОДШШlНИЮI леrкой серии 212. Схема
установки подшипников враспор.
3. для npинятых ПОДIшппrnКОВ из табл. 24.10 нахоДИМ: C r == 52000 Н, COr= 31 000 Н.
4. для радиальных шарикоподIIШПНИКОВ из условия равновес.ия вала следует: F a 1 == FA. == 1827 Н,,
Ра2 == О. Дальнейший расчет производим для более наrpуженноro ПОДIIШIПIика опоры 1.
5. Отношение iFa/Cor == l' 1827/3100 == 0,059. Из табл. 7.1 ВШIИСЫ:БаемХ== 0,56, У== 1,69, е == 0,262.
6. Отношение Р'а/( VF r ) == 1827/(1' 4032) == 0,453, что больше е == 0,262 (у== 1 при вращении
внутреинеro кольца). Окончательно прини:маем х== 0,56, у== 1,69.
7. Эквивалентная динамическая радиальная На:rpузка
Pr== ( YFа)КБК т .
Принимаем к6 == 1,4 (см. табл. 7.4); к т == 1 (tраб < l00 0 с).
Pr == (1 . 0,56' 4032 + 1,69 '1827) 1,4'1 == 7484 Н.
8. Расчетный скоррек:rированный ресурс подшипника при а1 == 1 (вероятность безотказной работы
90 %, табл. 7.5), а23 == 0,7 (обычные условия примеНеНИЯ, см. стр. 10&), k == 3 (шариковый ПОДllIИIIник)
== ( ) " 1 06 . ( 52000 ) 3 1 06
LlOah а1а23 Pr 60 п 1 0,7 7484 60 .120 32609 ч.
9. Так как расчетный ресурс больше требуемоro: L10ah > L'10ah (32609 > 25000), то предварительно
назначенный подшmшик 212 П:риroден. При требуемом ресурсе надежность выше 90 %.
Пример 2. Подобрать подшипники для опор вала peдyIcropa приводацешJOro конвейера (рис. 7.8).
Частота вращения вала n == 200 мин l. Требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90 %:
L'10ah == 20 000 ч. Д aMeтp Посадочных поверхностей вала d == 45 мм. Максимальные длительно
109
действующие силы: R-lnщ == 9820 Н, Ft2mщ == 8040 Н, FАП1аХ == 3210 Н.
Режим наrpужения 111 (средний нормалышй). Возможны кpaT
.:...-. .!.. ковременные переrpузки до 150 % номинальной наrpузки. УСЛОВИЯ
эксплуатации ПОЦШШlНИКОВ обычные. Ожидаемая температура
t J работы tраб == 45 0 с.
Решение. 1. для тшIOВОro режима наrpужения 111 козФФидиекr
' F rf F эквивалекrности КВ == 0,56.
r2
Вычисляем ЭКВИ»aJIеmные НаIpузки: F r l == KEF r lmax == 0,56 . 9820==
== 5499 Н; Ffl. == KьFrдnax == 0,56' 8040 == 4502 Н; РА == KEPA.rмx =- 0,56)(
Рис. 7.8 "'3210== == 1798 Н.
2. Предварительно назначаем конические роликовые
ПОДШИШIИIOl леI1CОЙ серии 7209А. СХеМа установки ПОДШИIПlНКОВ врасПОр.
З. для принятых подmИПНИКОВ из табл. 24.16 находим: С,== 62 700 Н, е == 0,4, у== 1,5.
,
4. Мmmмзльно необходимые для нормальной работы радиально упориых ПОДllIИIШИКQВ осевые
СИJIЫ
Falmin == 0,8ЗеF r l == 0,83' 0,4' 5499 == 1.826 Н, F a 2min == О,8ЗеF r 2 ж: 0,83 . 0,4' 4502 == 1495 Н.
Находим осевые силы, наrpужающие подшиrmики. Расчетная схема соответствует рис. 7.51 а. Так
как Falmin > Fa2min И РА О, то по табл. 7.2 Fal == Falmiп == 1826Н; Fa2 '= F a l + FAf-:== 1826 + 1798 == 3624 Н.
S. Orношение F a l/( V"F'rl) == 1826/(1 5499) == 0,33, что меньше е == 0,4 (v== 1 при вращении виyrpен
иеro кольца). Torдa для опоры 1: х== 1, у== О.
Orношение F a 2!(Y1"r2) == 3624/(1' 4502) == 0,805, что больше е == 0,4. Тоща для опоры 2: Х=: 0,4,
у== 1,5. .
6. Эквивалентная динамическая радиальная наrpузка для ПОДШШIНИКОВ при Кб == 1,4 (см. табл.
7.4) и КТ == 1 «(раб < l00()С) в опорах] и 2:
PrZ == FrZКБК т == 5499 '1,4 . 1 == 7699 Н.
Pr1 == (vXFr2 + YF422Jk-БКт == (1 . 0,4-4502 + 1,51814) '1,4'1 == 10132 Н.
7. для подшипника более наrpуженной опоры 2 вычисляем расчетный скорректированный ресурс
при аl == 1 (вероятность безОТJQlЗИОЙ работы 90 %, табл. 7.5), тз == 0,6 (обычные условия применения,
стр. 10&) и k == 10/3 == 3,33 (роликовый ПОДШИIШик)
( C, ) k 106 . ( 62700 ) 3'33 106 .
LI0Qh == аН12З Р, 60 п = 1- 0,6 10132 60- 200 = 21622 ч.
8. Так как расчетный ресурс больше требуемоro: LI0ah > L'lOah (21622> 20000), то предварительно
назначенный ПОДllIипник 7209А приroден. При требуемом ресурсе надежность несколько вышe 90 96.
Пример З. Подобрать подшmmики качения ДЛЯ фиксирующей опоры вала червяка (рис. 7.9).
Частота вращения вала п:= 970 мин l. Требуемый ресурс при вероJrrности безотказной работы 90 %:
L' ZOtlb == 12500 ч. Диаметр посадочной поверхноcrи вала d:=: 40 мм. Максимальные длительно дейст
вующие силы: F rrпп == 3500 Н, Famax = 5400 Н. Режим наrpужения 1 (тяжелый). Возможны кpaTKOB
ременные переrpузки до 150 % номинальной наrpузки. Условия ЭКСIШуатаЦЮI ПОДШИIПIИКОВ.
обычные. Ожидаемая температура работы /раб == 800 С. .
Решение 1. для типовоro режима наrpу.ж:ения 1 коэффициенr эквивалентности КВ == 0,8.
Вычисляем эквивалентные наrpузки: Fr == KEF rтnax ==
==0,8' 3500 == 2800 Н; FA == КЕРАтах == 0,8' 5400 == 4320 Н.
2. Предварительно назначаем шариковые радиалЬНQ
упорные подшипники леrк.ой серии 36208 с yrnом контаIOа
cf. == 120.
3. для этих ПОДШШIНИХОВ по табл. 24.15 Со, == 23200 Н,
с,= 38 900 Н.
4. подшиmmковый: узел фиксирующей опоры червяка
образуют два одинаковых радиально-упорных однорядных
шарикоподшипника, которые рассматривают как один
двухрядный подшипник, наrpуженный силами Р, и Ра == FA.
Для комплек.та из двух шарикоподшипников имеем:
Crcyы: = 1,625хС, = 1,625 х 38900 = 63212 Н; Corcyы == 2 xCor ==
=2 х 23200 = 46400 Н.
5. Определяем отношение iFa/Q, == 2' 4320/46400 = 0,186
и ПО табл. 7.1 находим е =.0,485.
,..,., -.....
п
........
tFr
..
(",
Рис. 7.9
110
6. Orноmеиие Fa/ (VF,) == 4320/(1 . 2800) == 1,543, Ч"l'0 больше е == 0,485. По табл. 7.1 принимаем для:
.IВухрядноro подшипника х== 0,74 и у== 1,82.
7. Эквивалентная динамическая радиальная нarpузка для подшипников при кб == 1,4 (см. табл.
7.4); Кт == l( б < l00 0 с).
р, == (J1XF,+ }'Fа)КБКт == (1' 0,74' 2&00 + 1,82' 4320) '1,4'1 == 13908 Н.
8. Расчетный скорректированный ресурс подшипника при аl == 1 (вероятность безотказной работы
90 %, табл. 7.5), 023 == 0,7 (обычные условия применения, стр. 108), k == 3 (шариковый подШИI1НИlC)
( С ) k 106 ( 63212 ) 3 106
LlOah == йlй23 60 п = 1- 0,7 13908 60.970 = 1129 ч.
9. Так как расчетный ресурс меньше требуемоro: LI0ah < L'10ah(1129 < 12500), то предварительно
назначенный ПОДШИПНИК 36208 не приroден.
Проверим, не подойдет ли подшипник шариковый радиально упорный леrкой серии 46208 с
yrлом контакта ct. == 260.
1. Для этоro ПОДШИIIЮfка по табл. 24.15 С, == 36800 Н.
2. для Koмwreктa из двух шарикоподшипников имеем: Crcyы == 1,625С,== 1,625' 36800 == 59800 Н.
З. По табл. 7.1 для подшипника с yr.лОМ ct == 260 находим е == 0,68.
4. Orиошение Ра/( VF,.) == 4320/(1 2800) == 1,543, что больше е == 0,68. По табл. 7.1 принимаем для
двухрядноro ПОДШИIПlика х== 0,67 и у== 1,41.
5. Эквивалентная динамическая радиальная наrpузка при Kf'... 1,4; кт == 1
Р, == (VXF, + УFа)КБК т == (1' 0,67' 2800 + 1,41' 4320) '1,4'1 == 11154 Н.
б. Расчетный скорректироваlПlЫЙ ресурс при а1 == 1, 023 == 0,7. k == 3
( С ) ! 10fi ( 598OO J 3 106
LI0ah == аlй23 60 п = 1. 0,7 11154 60- 970 = 1853 ч.
7. Так как расчетный ресурс меньше требуемоro: LI0ah < L'lOah (1853 < 12500), то назначенный
ПОДШИПНИК 4620& не приroден.
Аналоrичным расчетом можно убедиться в" том, что не пршоден и подшЮIНИК 46308 средней
серии с уrлОМ Koнтaкra ct == 260, так как для этоro подшипника С, == 50800 Н И, следовательно, дли
КОМIШекrа из двух подшипников Crcyм == 82500 Н; расчетный ресурс в часах LlOah == 4874, что меньше
требуемоro L'10ah == 12500.
Проверим:, не подойдет ли подшипник шариковый радиально ynорный с yrnом контакта а == з6".
для d == 40 мм выпускают подшипники этоro типа только тяжелой серии 66408. для этоro
ПОДПIИnНика С, == 72200 Н [1 О].
1. Для KOМlDleктa из двух шарикоподшипников имеем: Crcyы == 1,625 С, == 1,625 . 72200 == 117325 Н.
2. По табл. 7.1 для ПОДШИIПlИКa с yrлом ct. == 36() находим е == 0,95.
3. Orношение Ра/( VF,.) = 4320/0 2800) == 1,543, что больше е == 0,95. По табл. 7.1 прив:имаем для
двухрядноro ПОДШИПВDКa х== 0,6, у== 1,07.
4. Эквивалентная динамическая радиальная нarpузка при Кб == 1,4; кт == 1
р, == (VXF,+ YFа)КБКт = (1' 0,6' 2800 + 1,07' 4320) '1,4 -1 == 8823 Н.
5. Расчетный скорректированный ресурс при аl == 1, 023 == 0,7 и k == 3
( C ) ! 106 ( 117325 ) 3 106
LI0ah == аlО2З 60 п = 1- 0,7 8823 60-970 28280 ч.
6. Так какрасчетпы:й ресурс больше требуемою: LI0ah > L'lOah (28280> 12500), то предвариreльно
назначенный подшипник 66408 приroден.
Подшипник тяжелой серии 66408 имеет сравниrельно большие raбариrы (d == 40 мм, D == 110 мм,
В == 27 мм). Поэтому npоверим, не подойдет ли роликоподшипник конический с большим yrnом
конусности условное обозначение 1027308А (d == 40 мм, D = 90 ММ, Тнаиб == 25,5 IOd).
1. для этоro поДIПИПНИка по табл. 24.17 С,== 69300 Н, е == 0,83.
2. для компл.ек:rа из двух роликоподшипников имеем Crcyк = 1,714С,== 1,714'" 69300 == 118780 Н.
З. Omошение Fa/(VF,) == 4320/(1-2800) == 1,543, что больше е == 0,83.
Определим значение yrла а:
а == arctg(e/l,5) == arctg(0,83/l,5) == 28,960.
Torдa для двухрядноro роликовою радиально упорноro ПОДПIипника:
" 111
х== 0,67; У== 0,67ctga. == O,67ctg28,96° == l J 21.
4. Эквивалентная динамическая радиальная НaI'РУЗка при кб == 1,4; Кт == 1
Р,== ( , + УFQ)КБКr == l' OJ67' 2800 + 1,21' 4320) '1,4'1 == 9945 Н.
5. Расчетный скорректироваННЫЙ ресурс при аl = 1, 023 == OJ6 и k == 3,33 (РОЛИКОВЫЙ ПОДШИПНИК)
( С/С ) k 106 ( 118780 ) 3'33 106
LI0ah == йlО2З Т 60 п = 1.0,6 9945 60 . 970 = 39&20 ч.
6. Так как расчетный ресурс больше требуемоro: LI0ah > L'10oh (39820 > 12500), то предварительно
назначенный подшmmик 1027308А npиroден. При требуемом ресурсе надежность выше 90 %.
Роликоподшиrm:ик конический 1027308А с большим yrnом конусности имеет меньшие размеры.
чем шариковый подшипник 6640&. Кроме TOro, радиально упорные шариковые ПОДШШПIИКИ дороже
конических рОЛИКОПОДШИПНИКОВ.
Окончательно принимаем для условий llpимера 3 роликоподnшШlИК конический 1027308А..
7.3. ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ
Различают три случая натружения колец подurnmrnков:
кольцо вращается относительно радиальной нarрузки, подверrаясъ так
называемому циркуляционному наrружению;
кольцо неподвижно относительно радиальной нarpузки и подверrается
.местному наrружению;
кольцо нarружено равнодействующей радиальной наrpузкой, которая Не
совершает полноrо оборота, а колеблется на определенном участке кольца,
подверrая ero lCOлебательно.му наrpужетпо.
Мноroлетней практикой установлено, что соединение с вшюм Шlи корпусом
колец вращающuxcя относительно на2РУЗ"U должно быть осуществлено обязательно
с наmя20.м., исключающим- проворачивание и 06катьmание кольцом сопряженной
детали и, как следстввие, развальцовку посадочных поверхностей и коНтaюнyIO
коррозию.
Посадки неподвижных относителыtO на2рузки 1Солец назначают более свобод
HblМи, допускаюIЦИМИ наличие небольшоro зазора, Так как обкатьmание кольцами
сопряженных деталей в ЭТОМ случае не происходит. Нереryлярное проворачи:вание
невращающеrося кольца полезно, так как при ЭТОМ изменяется положеlШе ero
зоны наrpужения. Кроме тoro, такое сопряжение облеrчает осевые перемещения
колец при моmаже, при реryJDfроВании зазоров в подшипниках и при темпера
турных деформациях валов.
ПОДIШШНИК является основным комплектую:щи:м изделием, не подлежащим
в процессе сборки дополниreльной доводке. Требуемые посадки в СООДllliении
подшипника качения получают назначением соответствующих полей допусков
на диаметры вала и отверстия в корпусе. Для подппппппсов качеlШЯ принято
следующее отличие от обычной в
машиностроении системы допусков:
поле допуска на диаметр отверстия BНYТ
+ О реннеro кольца подшипника (рис. 7.1 О)
расположено не вверх от нулевой ЛИJШИ
«<в nЛЮС»-), а вниз «<В минус»-). этим
rарантируют получение натяrов в
соединениях внутреннето кольца с
валами, имеюI.IШМИ поля допусков «/О>,
«т»-, «n». Поле допуска на диаметр Ha
ружноrо кольца располarают как обычно
«В минус» или «в тело детали». Поэ
8
8[3
EI +
3
1:1
Рис. 7.10
112
тому и характер сопряжения наружноrо кольца с корпусом такой же, как в
обыщ.IОЙ системе доnyсКОВ.
Для наиболее pacnpoCTpaHeHHoro в общем машиностроении случая
применения ПОДШИПНИКОВ класса точности О поля допусков вала и отверстия
корпуса можно выбирать ПО табл. 7.6 и 7.7 (в таблицах Р, эквивалентная
динамическая нarрузка, С , базовая динамическая радиальная rpузоподъем
ность подшипника по каталоry).
Т а б л и ц а 7.6
Вид нarpуженЮl Bllyr Режим работы ПОД1IIИПНКa Поле допуска вала при
реннеro кольца установке ПОД1IIИI1НИКОВ
шариковых роликовых
Требуется перемещение BнyтpeHHero кольца Ф
на валу: Pr:O; 0,07 С ,
Местное Не требуется перемещение кольца на валу: h6
О,07С,< Р,:О;О,15С,
Высокие требования к точности хода: Р, $ J's5 k5
Циркуляционное :О; 0,07 С,
0,07С,< P r $0,15C r js6, k6 М,т6
Ударные наrpузк:и: Р,> О,15С , п6
Колебательное 0,07 С, < Р, s 0,15С, k6 т6
Ударные наrpузк:и: Р, > 0,15 С, п6
На чертеже в местах установки подшиmшков каче:mt:я указьiвaюr посадки
ПОДШИПНИКОВ в соответствии с rOCT 3З25 5. Поля допусков на диаметр
отверстия подшиmrnкa обозначают LO, L6, L5, L4, L2 (в зависимости от класса
точности О, 6, 5, 4, 2); ПОЛЯ допусков на наружный диаметр подшитrnка
обозначают соответственно Ю, /6, /5, 14, а. Примеры обозначений посадок
ПОДШИПНИКОВ: На вал 50 LO/ kб; в корпус 0 90 т //0. На сборочных чертежах
ПОДШИПНИКОВЫХ узлов допускается указьmать только поле допуска на диаметр
сопряженной с подшипником детали без указания поля допуска на посадочные
диаметры колец подurn:rrnика: 050 kб; 090HZ
Таблица 7.7
Вид нarpужения Наруж Режим работы ПОД1J.IШl}lИXa Поле допуска
НОI'О :колъца arвеpcrnя:
Местное Наружное кольцо имеет возможноcrь перемещения в т
осевом наnpамении: 0,07 C r <P r :о; 0,15 C r
Циркуляционное Наружное кольцо не перемещается в осевом Ю
направлении: 0,07 С, < Р,:о; 0,15 C r
Наружное кольцо не перемещается В осевом к7
Колебательное направлении: 0,07C r < Р, < 0,15 С,
Наружное кольцо леrко перемещается в осевом Н6
направлении, высокая точность хода: Pr $ 0,15 С,
Пример. Выбрать поля допусков вала и отверстия корпуса для установки шарИКОВОro радиальноI'O
однорядноro подшИIШика 212 (см. пример 1, с. 109).
Решение. Внyrpeнпее кольцо ПОДIIIИI1Ника вращаerся вместе с валом ОТВОСИfeJIЫlО действующей
радиальной наrpузки и имеет, следовательно, ЦИРКУЛЯЦИОШIOе наrpужение. Отношение эквивалентной
динамической нarpузки к динаМWIеской rpузоподьемности P,fC,== 7484/52000 == 0,144. По табл. 7.6
выбираем поле допуска вала kб. .
Наружное кольцо подшипника неподвижно относительно радиaJIЬНОЙ Нarpy3JCИ и подверraется
местному наrpужению. По табл. 7.7 выбираем поле допуска отверстия т.
113
7.4. МОНТАЖ И ДЕМОНТАЖ ПОДШИПНИКОВ
При установке (или съеме) подшипников на вал и в корпус обязательным
является вьmолнение условия: осевую силу необходимо при:кладывать непосред
ствеЮIО К тому кольцу, которое напрессовывaюr (или снимают). Heдoпycтu.мo
силу при монтаже и демонтаже подшuпнuка передавать через тела качения (шарики
или ролики). В противном случае на дорожках и телах качения MOryт появиться
ВМЯТИНЫ.
На рис. 7.11 показаны возможные способы устанОВКИ подnmmmков на вал
(рис. 7.11, а), В корпус (рис. 7.11, 6), одновремеЮIО на вал и в корпус (рис. 7.11, в).
Кольца ПОДШИПJШков имеюr невысокую жесткость. для правильной установки
кольцо ПОДlШlnника следует довести до упора в заплечик. Высоту t заплечиков
на валах и В отверстиях корпусов или стаканов (рис. 7.11, 7.12) определяет размер
r фаски (табл. 24.10 24.19). Высота запле-crnка должна образовывать достаточную
опорную поверхность для торцов колец ПОДШИПШIКОВ. Наиме!fЬШУЮ высоту t
заплечиков прmmмают:
r, ММ.'. .. .. ....
(, мм..........
а)
О}
б)
Рис. 7.11
0,5
1,0
1,0
1,8
-+
1,5
2,5
2,0
3,0
2,5
4,0
3,0
4,8
3,5
5,5
4,0
6,5
t.
......
r
't:J
Рис. 7.12
....
Рис. 7.13
114
. о)
Рис. 7.14
. i
..
5)
..
A A
Рис. 7.15
Обычно высоту заплечика принимают равной половине толщины кольца.
Отверстия в монтажных стаканах (рис. 7.11, a в) предназначены для выхода
воздуха из внутреЮlей полости стакана при запрессовке поДIIШIIНИКa на вал.
Силу запрессовки можно существенно снизить применением rидрораспора.
На рис. 7.13 приведена схема установки Подшиmrnка с конусным отверстием на
вал с применением rnдрораспора. Масло под давлением подaюr плунжерным
насосом через отверстие в канавку вала ПОД Bнyrpeннee кольцо ПОДlШlI1lШJm и
распирают ero. Вращением rайки подшиmrnк перемещают в осевом направлении
до места установки. Так же устанавливат подшипник с цилиндрическим
отверстием. Однако при монтаже ПОДШИIIНИКов на ЩfЛш:щрическом участке их
обязательно доводят ДО упора в заплечик. вала.
115
Как ВИДНО из рисунка, при монтаже ПОДIшппmка с применением rидрораспора
в конструкции вала ДОЛЖНЫ быть предусмотрены: резьбовой участок ПОД rайку,
резьбовое отверстие для штуцера маслопровода, отверстие и канавка для подачи
масла.
Для демонтажа подuшпников используют 8иитО8ые съемники: с. двумя (рис.
7.14, а) или с тремя ОТКИДНЫМИ тяrами(рис. 7.14, б в).
Съемник по рис. 7.14, в позволяет использовать для демонтажа также и две
тяrи, которые устанавливают в двух больших приливах. Места устаНОБЮf
подши:mrnкОБ ДОЛЖНЫ быть конструктивно разработаны так, чтобы можно бьто
удобно работать съемниками.
При удалении ПОДIШШНИКа из корпуса ero нужно захватьmать за наружное
КОЛЬЦО (ряс. 7.15, а), а при СНЯТИИ с вала за Bнyrpeннce (рис. 7.15, 6). Чтобы
можно бьто захваmть тяrами съемника кольцо подши:mrnка, высота t заnлечи:ка
(рис. 7.15, а) не должна быть чрезмерно большой. Мmшмалъный размер 11
внутреннеrо и t2 наружноrо выступающеrо торца кольца ПОДШШ1ника, предназ
наченноrо для демонrажа:
Диаметр вала d, мм. . . . .
(1 == 12, ММ . . . . . . . . . . . .
до 15
1
св. 15 до 50
2
св. 50 до 100
3,5
При высоких зanле rnкaх нужно предусматривать пазы для размещения тяr
съемника (рис. 7.15, б БЪrn:осной элемент 1).
Для размещения тят съемника (рис. 7.15, а) при удалеJШИ наружноrо кольца
ПОДII.IИIIНИКа ИЗ rлухоro отверстия предусматривают свободное пространство а ::::::
(0,4...0,5) С, rде С ширина кольца поДIШШНИка.
.1
7.5. конструкции подшипниковых узлов
На рис. 3.9 (rR. 3) приведены основные схемы установки подшипников.
Конструкции ПОДI.ШDПШКовых узлов удобнее рассматривать для каждой схемы.
отдельно ДЛЯ фиксирующей и плавающей опор.
Фиксирующая опора в схеме lа. При oce
вом фиксировании валов по схеме 1а (см.
рис. 3.9) в фиксирующих опорах применяют
типы ПОДШИПНИКОВ, показаlшыIe на рис. 7.16.
Крепление ПОДШИПНИКОВ на
в а л ах. На рис. 7.17 приведены способы
крепления ПОДI.ШDПШКов на валу, которые
применяют при нarружении вала значителъ
ной осевой силой в. обоих направлениях.
Надежное крепление ПОДII.IИIIНИКа ocy
ществляют . круzлой шлицевой zau"ou (рис.
7.17, а), которую от самопроизвольноrо
отвинчивания стопорят мноrолапчатой тай
бой. Стопорная шайба имеe'I' один Bнyr
ренний выступ и шесть наружных
.. БЫСТУПОВ Лапок. Внyrренний выступ шайбы
заходит в специально вьrnолненный паз на
валу, а один из ее наружных выступов
отrибают в шлиц rзйки. Размеры таек и
116
t.
Рис. 7.16
A A
.
Шай6а стопОРНaJI
МН(ШlllапчотaJI
Рис. 7.17
а)
5)
2)
д)
W,
')
Рис. 7.1& .
Wa
стопорных мноrолапчатых шайб приведены в табл. 24.22, 24.23. Канавки под
язычок шайбы СМ. табл. 24.24.
Просто и надежно крепление КОllцевой шайбой (рис. 7.17, 6). В этом случае
Ш1Ифr фиксирует шайбу от поворота относительно вала. Чтобы КОIЩевые шайбы
при высоких частотах вращения Не вызывали дисбаланса, их центрируют по
отверстию ПОДШJП1НИКа (рис. 7.17, в) ИJШ по валу (рис. 7.17,2). Во всех вариантах
необходимо предусматривать стопорение Вlrn:тов, крепЯJ.I.ЩX шайбу к торцу вала,
от самоотвинЩIВания. На рис. 7.17, б, в стопорение винта осуществляюr шайбой
стопорной с носком, а на рис. 7.17, 2 деформируемой шайбой, установлеIO:IОЙ
ПОД оба винта сразу. Концы шайбы oтrибают на rpани rоловок винroВ. Размеры
КОЮJ.евых шайб приведены в табл. 24.30.
Все большее применеJШе находит креПЛСШfе ПОДШИIIников пружuнны.м yпop
ны,М плоским кольцо'м (рис. 7.18, в). Размеры пружmrnых колец и канавок для них
приведсны в табл. 24.20.
Кольца подurnпников качения изroтoвляют по ширине Ь (рис. 7.18, а) с
довОльно IШfIХЖИМИ arклОНеНИЯМИ. Так, при диаметре arвeрстия CBъnиe 30 до 50 мм
допуск На пrnрину составляет 0,12 мм, а при диаметре свьnuе 50 до 80 мм 0,15 мм.
Размер е вала выполняют примерно с такой же точностью. Толщину пружинноrо
кольца s вьmолняют с допуском 0,12 Мм. Зазор Z между упорным кольцом и
пош.uиrnrnком: Z == e s b.
117
",
б)
') ,
В)
Рис. 7.19
Наличие зазора Z, который для ПОДШИIПlИКов С диаметром отверстия.
например, СВЪШIе 50 до 80 мм может колебаться в пределах от О до 0,3 мм, являетс;:
недостатком данноrо крепления. Для ero устранения целесообразно между
подши:mшком и пружmшым упорным кольцом ] ставить компенсаторное колыlc
2 (рис. 7.18, 6). Подбором этоrо кольца по толщине или дополнительной ero
обработкой ПО результатам измерений на сборке зазор сводят к минимуму.
В отверстия пружинныx колец (рис. 7.18, б) при их снятии с вала вставляют
коIщы специальных ЩИПЦОВ, которыми кольца разжимают. Толщина пруж:инны.х
колец небольшая, поэтому щипцы входят в отверстия неrлу60ко и часто срыва
ются. Во избежание этоro на торце кольца 2 фрезеруют паз (рис. 7.18, 6).
Следует также иметь В ВИДУ, tfi'O пружинное упорное кольцо выступает из.:
поверхностью Бала незначителъно. Так; эксцентрическое кольцо перекръmает
фаску ПОДI.IШпника лишь ПО небольшой поверхности (зачернено на рис. 7.18, в)
На большей части окружности: пружинное плоское КОЛЬЦО вообще Не соприка
сается с торцом кольца подшиrmи:кa, поэтому компенсаторное кольцо не тольке
уменьшает осевой зазор, но и улучшает KOнтaIC1' подши:mшка с пружиНliЬN
кольцом.
Фирма «SEEGER» (rермания) и дрyrие приМеНЯюr лапчатые пружинные
кольца (рис. 7.18, 2), которые имеют контакт с кольцом подшипника в шести
точках. Эrа же фирма, как и дрyлtе, использует для поджима подшипников к
торцу заплечика вала изоmуrые пружинные ynорные кольца (рис. 7.18, д).
исключающие необходимость применения дрyrих компенсаторов. КОМ
пенсирующие способности таких колец характеризуют следующие данные, :мм:
d
, 40...100
s
1,75...3.0
",
3,4...6,3
wo
3,5...6,9
ff'i
2,1 + 1,2 ...3,3 +2,4
Следует также иметь в виду, что пружинные упорные плоские кольца MOI')'1'
передавать значительные осевые силы. Так, например, при диаметре вала 30 IOJ..
допускаемая осевая сила для пружинноrо упориоrо nлоскоrо кольца составляе':'
17 кн (табл. 24.20).
118
6)
z)
е) ж) и)
О
Рис. 7.20
д)
1
Создание упорных заплечuков на валу. Особенностью конструкции поД1IIИI1lШК.a
качения является то, что ето Bнyrpeннee кольцо является весьма податливой
деталью. Чтобы внутреннее кольцо было устанОRЛено на валу точно, без перекоса,
cro необходимо поджимать при сборке к зanлечику вала или к торцу детали,
установленной на валу. Кольцо ПОДJШШНИКа ДОЛЖНО прилеrать к упорному
заIШечику своей ПЛОСКОЙ торцовой поверхностью. С одной стороны высота
заnлечика вала должна быть больше координаты фаски подшипника, с дрyrой
должна быть выбрана с учетом возможности снятия подшиnIOlк.а с вала. Необ
ходимые сведеЮlЯ по выбору BЫcarы заплечика вала приведены ВЬШIе в 7.5.
Если по каким либо 'причинам не удается создать зanлечик вала требуемой
высоты, то используют один из следующих вариантов:
между заплечиком вала и кольцом ПОДJШШНИКа ставят промежyro ое
кольцонеобходимой высоты (рис. 7.19, а);
создают зanле установкой пружинноrо упорноrо плоскоrо кольца в
канавку вала (рис. 7.19, 6);
устанавливают дополнительое кольцо 1, улучшающее контракт
ПОДJШШНИКа с пружинным кольцом (рис. 7.19, в);
Б канавку На валу устанавливают два полукольца r образноrо или прямо
yrольноrо сечения, которые от выпадания удерживает внyrреlПlее кольцо
ПОДJШШНИКа (рис. 7.19, 2), пружинное кольцо (рис. 7.19, д), неразъемное кольцо
2 (рис. 7.19, е, ж).
К реп л е н и е п о Д m и п н и к о в в к о р п у с е. На рис. 7.20 показаны
наиболее распространенные способы крепления ПОДIШlnников в корnyсе.
Широко применяют простой и надежный способ закрепления ПОДIШfmmкa в
корпусе крышкой: привеprной (рис. 7.20, а) или закладной (рис. 7.20, 6). Наиболее
просто крепить подшипники, имеЮIЦИе канавки на .наружном кольце (табл. 24.11).
В канавку устанавливают пружинное упорное плоское кольцо (рис. 7.20, в) или
два полукольца (рис. 7.20, ж), которые закрепляют на корпусе винтами.
Достоинством ЭТИХ способов является то, чro отверстие корпуса Не имеет уступа,
усложняющеrо ето обрабоп..-у.
На рис. 7.20, 2 ПОДШИШПfК закреплен пружuнны.м упорным плоским кольцо'м 1.
Размеры пружинных колец и канавок для них приведены в табл. 24.21. Чтобы
закрепить кольцо подuпппrnка в корпусе без зазора, между стопорным кольцом
и поДIШППШКОМ иноrда ставят компенсаторное кольцо К для улучшения контакта
'119
а)
6)
8)
-
) eJ. ж)
,.
I
r
I
I
+
Рис. 7.21
с КОЛЬЦОМ ПОДIШfmmка применяют лапчатые пружи:иные кольца (рис. 7.20, д).
Компенсатор не нужен, если крепить ПОДШИПНИК пружинным изоrнуrым стопор
ным кольцом (рис. 7.20, е), поджимающим наружное кольцо подnnmника к
заллечиж:у корпуса.
На рис. 7.20, з показано крепление ПОДl1IИПШНса в корпусе с ПОМОIДЬЮ трех
установочных винтов и кольца 1. Для применеJПIЯ этоrо способа необходимо иметь
возможность расположить три Бинта равномерно по окружности корпуса. Винты
от самоотвинчивая удерживает замковое кольцо 2.
В леrко нarpуженных опорах при отсутствии осевых сил применяют крепление
с помощью пластин с разводны.ми концами (рис. 7.20, и). Обычно применяют две
пластины, устанавливая их через 1800 по окружности. Пластины ВВОДЯТ в осевые
канавки на nocaд01ffiOM отверстии Корпуса. КоfЩbl пластин oтrnбают попарно на
корпус И на наружное КОЛЬЦО ПОДIШШНика.
Все рассмотренные способы крепления подшиmm:ка в корпусе более или
менее равноценны.
Создание упорных заплечи/Сов в корпусе. Для точной установки наружные кольца
подшиmm:ков поджимают к зanлечику корпусной детали. По рис. 7.21, а ynорньn1
заплечик создан непосредствеIШО Б корnyсе. Однако наличие уступа в arверстии
корпусной детали создает определенные трудности при расщЧИБаЮlИ отверстия.
Обработку отверстия корпусной детали можно упростить, если заплечик сделать
в стакане (рис. 7.21, 6). Но введение дополнительной трудоемкой и точной детали
стакана может быть оправдано только в том случае, если стакан ПОЗВОЛЯе7
решить какую ли60 дрyryю конструкторскую задачу: упрощеJШе сборки, создание
самостоятельной сборочной единицы.
Более простым оказывается вьшолнение заплечика постановкой nружиННО20
упОрНО20 /Сольца (рис. 7.21, в). Следует иметь в ВИДУ, что пружиIoIыe кольца MOryт
передавать. значительные осевые силы. Так, например, при диаметре отверстия
62 мм допускаемая осевая сила для прyжmrnоrо упорноro ПЛоскоrо кольца
составляет 74 кН (табл. 24.21).
120
а)
. 5'
д)
Рис. 7.22
б)
е) ,
В корпусе с разъемом по оси вала упорный зanлечик можно создать цельным
кольцом, заложенным в канавку отверстия корпуса (рис. 7.21, 2).
На рис. 7.21, д упорный заплечик создан двумя полукольцами r образноrо
сечения. Полукольца заложены в канавку отверстия корпуса. Скосы на полуколь
цах делают возможным их установку в :канавку отверстия неразъе:мноrо корпуса.
Наружное кольцо подшипника удерживает полукольца от вьmадания. Заплечик
по рис. 7.21, е создан двумя ПОЛУКОJThЦами 1, которые удерживает от вьrnадания
из канавки корпуса пружинное упорное КОJThЦО. Два полукольца 1, образующие
упорный заплечик в варианте рис. 7.21, ж, удерживает от вьmадания цельное
KOJThUO r образноrо сечения.
Все упорные заплечи:ки, выполненные по рис. 7.21, способны воспринимать
значительные осевые силы и MOryт быть применены при тобом из способов
крепления подппппrnков, показанных на рис. 7.20.
Р е r у л и р о в а н и е о с е в ы х заз о р о в в п о Д шип н и к ах. При
фиксировании Вала в одной опоре одним подшипником (схема 10 на рис. 3.9)
реrулирование не производят. Осевой зазор создан при изrотовлении
:IОДШИПНика.
Фиксирующая опора в схеме 16. При осевом фиксировaюrn валов по схеме 16
I рис. 3.9) в фиксирующих опорах применяют типы ПОДIШШников, приведенные
На рис. 7.22, о и.
Упорные заплечи:ки на валах и в отверстиях корпусных деталей конструируют
по одному из вариантов, показанных на рис. 7.19, 7.20 и 7.21.
Уrловая жесткость фиксируюш;и:х опор, в которых подuпппrnки расположены
по вариантаМ рис. 7.22,6, 2, е, З, ВЬШIе, чем опор с расположением подшипников
по вариантам рис. 7.22, о, в, д, ж. .
Реrулирование oceBoro зазора в подшипниках. В
некоторых типах подшипников (например, радиальных и радиалъно упорных
121
,8)
Рис. 7.23
б)
A
A A
.
Рис. 7.24
шариковых, радиальных сферических шариковых и РОJШ.ковых) осевые зазоры
между кольцами и телами качения созданы при изroтoвлении ПОДlШlпнихов. В
дрyrиx: (конических роликовых) осевые зазоры устанавливают при сборке изделия.
Наличие зазоров в подumnникax обеспечивает леrк:ое вращение вала, а
отсyrcтвие ИХ увеличивает сопротивление вращению, но повышетT жесткость опор
и точность вращения вала, а также улyщ.nает распределение нarpузIOl меJIЩY телами
качения, повЪПIIая несущую спосебность подunmника.
В изделиях, в которых важно получить высокую жесткость опор или высокую
точность вращения (например, шmпщели металлорежуш:их станков), зазоры в
подшипниках устраняют, создавая натяr.
При конструировании подшиmrnковоrо узла предусматривают различные
способы создания в подшиmmкax зазоров опrималъной величины, а при необ
ХОДИМОСТИ и создание так называе:моrо предварительноro натяrа.
В подшипнике различают радиальный и осевой зазоры, которые связаны
Между собой определенной зависимостью. При изменеЮIИ зазора в одном Ha
правлении (например, в осевом) изменяется зазор и в дрyrом (радиальном)
направлении. Зазоры в подnnm:никах создают и изменякл при сборке изделия
чаще Bcero осевым смещением колец или (значительно реже) за счет радиальной
деформации BнyrpeIOJerO кольца при еro посадке На цилиндрическую или KOНYC
ную поверхность вала.
РеryJШрование зазоров радиальных или радиально упорных ПОДIIIИIIНИКов
фиксирующей опоры В схеме 16 вьmолняют осевым перемещением наружных или
внyrренних колец.
Рezyлupован.ue подшUnIШКOlJ осевым перемеще1tuем llаружных колец. На рис. 7.23, а
показано реryлирование набором про кладок 1, уcraнавливаемых под фланец Ж-рьП1IКИ
ПОДlllИIlНИl(ОВ. Для ЭТОЙ цели применяют набор тонких (толщиной,"" 0,1 мм)
122
металлических прокладок. Удобно также
производи1Ъ реrулироваIШе набором
прокладок разной тоJllцины. Так, фирма
«Тимкен» (США) поставляет для этоrо
следующий комплект прокладок (шr.):
толщинойО,127:мм 3, толщинойО,179мм
3, то.лщиной 0,508 мм 1. Достаточно
точную реryлировку можно получить coc
тавляя набор проКJIЗДОК из ряда ТОЛlЦИН:
0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8 мм. Иноrда вместо
комплекта прок.ладок реryлироваШfе
ПрОИ3БОДЯТ двумя полукольцами, которые
устанавливают ПОД фланец без снятия .
крышки.
Реryлирование подunшников можно ПрОИ3БОДИТЬ винтом, вворачиваемым в
корпус (рис. 7.23, 6). Нужно иметь в виду, ЧТО точность базирования подшипника
Б ЭТОМ случае оказъmается понижеЮIОЙ. Повысить точность базирования МоЖНО
воздействуя винroм 1 на шайбу 2 (рис. 7.23, 8). Шайба самоустанавливается по
торцу наружноrо кольца поДlШIпника блarодаря наличию сферической поверх
ности на торце винта 1. При конcrpуировании шайбу 2 нужно делать жесткой, а
диаметр реryлировочноro винта возможно большеro размера. При малых диамет
рак винтов набтодались случаи вырыва винтов из крьШlКИ поДlШlПника ПОД
действием осевых сИJI. Точность реryлирования по рис. 7.23, в можно повысить
уменьшая шar резьбы. Поэтому в таких конструкциях применяют резьбы с мелким
шатоМ.
Реzyлuроваlluе подшunнuков осевым nеремещенuем внутренних колец. На рис.
7.24, а реryJШрование подппmни:ков проводят поджимом торцовой шайбы 1.
Между торцами вала и шайбы устанавливaюr набор тонких металlШЧеских
прокладок 2. Шайбу крепят к торцу вала БИНТОМ и стопорят.
На рис. 7.24, 6показано реryЛИроВЗJПIе поДIШfnНИКОВ rайкой. После создания
в подшипниках требуемоro зазора IUЛИЦевую rайку стопорят мноrолапчатой
шайбой. для ЭТОrО raйкy необходимо уcraновитъ так, чтобы IIIЛ1Щ на ней совпал
по расположению с ОДНИМ из oтrn5ныx вытynов лапокK стопорной шайбы. В
HeKaтopьrx случаях выполнение этоrо условия приводит к нарушенmo точности
реrулирования. Такото недостатка ЛШllено реryJПlрование raйJCой со специальным
кольцевым деформируемым боprиком, рис. 7.24, в. На резьбовом участке вала
вьтолняюr два паза (через 1800). После СОЭДЗЮlЯ в подшипниках требуемоrо
зазора raйICy стопорят, вдавливая края деформируемоrо бортика в пазы вала.
Как показывает практика, ослаблять посадку под перемещаемым при
реryлировании внутренним кольцом ПОД1ШШНИка не требуется. Реryлирование
подшипника arветствеJПIая операция. Качество реryлирования зависит от
квалификации сборщика. ПОДШИПНИКИ МОЖНО леrко недотянуть ИЛИ перетянyrь.
Поэтому на некоторых заводах опоры требуемой жесткости создают подбором и
подшлифовкой распорных колец 1 и 2, которые устанавливают между
ПОДШЮ1НИК3.МИ на :валу и в корпусе (рис. 7.25). После этоrо как внyrpeННИе, так
и внеlШШе кольца подшипников закрепляют на валу и в корnyсе. этот способ
очень надежен, но 1'ребует точных ИЗМерений размеров подшиmrиков и тщатель
ной приroнки колец.
ПлаваlOщие опоры в схемах }IlИ 16. При осеВОМ фиксировании валоВ по схемам
lа и 16 (рис. 3.9) в плавающих опорах применяют ТИПЫ ПОДШИnlШков, представ
ленныe на рис. 7.26, а и. Между торцами наружноro кольца поДUIИIIНИК.a и
КрЫШКИ в плавающей опоре предусматривают зазор Ь. Величину зазора в опорах,
123
Рис. 7.25
а)
о)
.L.
ж)
д)
е)
h
и)
Рис. 7.26
выполненных по рис. 7.26, а В, можно принимать Ь;:::: 0,01/, тде I расстояние
между торцами колец ПОДIШППlliКОВ, мм (см. рис. 3.9). В опорах, ВЬПIолнеlШЫХ
по рис. 7.26, д, ж, зазор принимают равным Ь O,5 ,8 мм.
Для крепления колец ПОДIШlПНИКОВ на валах или в корпусных деталях можно
использовать приемы, которые бьши приведсны на рис. 7.17 7.21.
Р е r у л и р о в а н и е п о д m и п н и к о в. Жесткость плавающей опоры
можно увели ть специальымии конструкторскими приемами. На рис. 7.27
приведены плаваюЩие опоры, в которых постоЯННЫЙ натяr о еспечивают YCTa
новкой колец] с большим tfi{СЛОМ пружин, расположенных по окружности.
Фирма «SKF» (Швеция) рекомендует создавать натят в по,ЩIIIШНИках как
цилиндрическими, так и тарельчатыми пружинами: (рис. 7.27, а, 6). В последнем
случае пружины обеспечивают постоянную силу.
Необходимая радиальная жесткость плавающей опоры в П}IOдольно фрезер
ном станке (рис. 7.27, в) получена деформи}Юванием на конусе BнyrpeннeTo кольца
ПОДI.IIИПНИКа.
О пор ы с п р е Д в а р и т е л ь в ы м н а т я r о м. Жесткость опор на
подшипниках качения может быть значительно ПОВЬШIена при создаIOlИ пред
варительноrо натяrа. В обычно отреryлированных подшипниках относительное
осевое смещение колец под действием внешней осевой силы СКЛ3,iЫВается из
свободноrо перемещения в пределах имеющеrocя в ПОДI.IIИПНИКе oceBoro зазора
и упрyrой деформации в местах контакта тел качения с кольцшrn поДIIlИIIНИКa.
124
СyпuIОСТЬ предварительноrо нат.т"а заключается в том, ЧТО пару ПОДJ.ШlIlliИКОВ
предварительно нarружают осевой силой. Эта сила не только устраняет осевой
зазор в парном комплекте подшипников, НО и создает начальную упрyryю
деформацию D местах контакта колец с телами качения. ЕсJПf затем поДUШПНИК
нarрузить рабочей осевой силой, то относительное перемещение ето колец под
действием этой силы будет значительно меньше, чем до создания предварителъ
ното натяrа. Чем меньше относительное псремещение колец, тем выше жесткость
узла.
Предварительный наmяzподшипников обычно осуществляют взаимным осевы.м
смещением колец (схематично показано на рис. 7.28). Аналоmчна схема образо
вания преДВарительноrо натяrа в случае установки прокладок, пружин или колец
неодина"овоu толщины. Предварительный натяr применяют для повышения Жес
тк.ости как фиксируюш;их, так и плавающих опор
Предварительный натя2 подшипllИКQв фиксирующих опор. На рис. 7.29 показаны
основные методы создания предварительноrо натяrа в подшипниках
фиксирующих опор схемы 16. Предварительный натяr создают СОШ/lифовкой
торцов внутренltих колец (рис. 7.29, а) На величину, необходимую для получения
задаIlliоrо натяrа после осевото сжатия дрyr с друтом наружных и внyrpенних
колец; с помощью прок:ладок (рис. 7.29, б) ИJШ колец разной l'ОЛIЦИНЫ (рис. 7.29, в),
а также пружинами (рис. 7.29, 2).
Предварительный натяс подшипников nла
вающих опор может быть создан пружинами
сжатия (рис. 7.30, а), примснеlШем втулок
разной длины (рис. 7.30, 6), сошлифовкой
торцов внyrренних колец ПОДlllИПЮfков (рис.
7.30, в), специально подоБРallliЫМ кольцом 1
(рис. 7.30, с).
Опоры по схеме 2а «враспор». При oce
вам фикси}IOВании валов по схеме 2а (рис.
3.9) обе опоры конструируют одинаково. На
125
ll)
,
tf}
Рис. 7.27
б)
Сf7ШАШ1ЮlJqН(1
Рис. 7.28.
д)
Рис. 7.29
а
) ". '" / / !
Z
!
,
+ ..
............. .. ...,,
'// : 'l///
..
б)
--.
о)
е)
T. .
1
S,>5 2
Рис. 7.30
'-
рис. 7.31, а з приведены примеры конструктивноrо оформления ОДНОЙ опоры
вала, дрyryю опору въmолняют аналоrично.
р е r у JI И Р О В а н и е заз о р о в в п о Д m и п н и к а х проводят oceв-ьut
nеремещеltuе'м наружных колец. На рис. 7.32 ПОКа3ано реryЛИрование наБОРО f
ТОНЮIХ металлических про:кладок 1, устанавливаемых под фланцы привертнъL\.
крышек подшипников. Для реryлирования подшипников набор прокладок можно
установить под фланец одной из крышек. Если дополнительно требуется
реryлировать осевое положение вала, обuщй набор прокладок разделяют на два.
а затем каждый из IШХ устанавтmают под фланец сoarветствующей КрЬШIКИ-
- Реryлирование н,:\бором меТdJIЛическихпроклздок обеспечивает достd.точно вы
126
IJ
"
а)
tJ'
"
е)
ж)
3)
Рис. 7.31
со:кую точность, ero применяют при установке как радиальных, так и рздиально
ynорных ПОДlIIИIШИКОВ.
В случае применения закладных КрЫШек реryлирование радиальных
ПОДI.UИПНИКОВ можно выполнять установкой компенсаторноrо кольца 1 между
торцами наружною кольца подumпника и крышки (рис. 7.33, а). Для удобства
сборки компенсаторное кольцо нужно устанавливать со стороны rлухой кръnuки
ПОДI.UИПНИКа. При установке радиальных шарикопоДIШIПНИКОВ между торцом
наружноrо кольца подшmrnика и торцом крьШIКИ ПОДIШПIНика оставляюr зазор
а == 0,2...0,5 мм для компенсации тепловых деформаций (рис. 7.32 и 7.33, а). Эrar
зазор на чертежах сборочных единиц, ввиду еТО незнаrnrreльности, не показывaюr.
РеryЛИ]IOвание радиально ynорных ПОДUIlПlников при применеllllИ закладных
крышек Бьmолняют ПО рис. 7.33, б, воздействуя винтом 1 на самоустанавливаю
щуюся шайбу 2. для повъnnения точности реryлирования применяют резьбы с
мелким татом. РеryЛИ]IOвание радиалъно упорных ПОДI.UИПНИКОВ компенсатор
ным кольцом ПО 11ПIу рис. 7.33, а трудоемко, и ею поэтому применяют очень
ЩО. .
При изменении режима рабorы изделия меняется ero температура, а следо
вательно, зазор в ПОДШИПНИках и их жесткость. С течением времеЮf въmолнеЮIое
при сборке реryлирование поддnmников постепенно нарушается вследствие
изнаlШfвания и обмятия МИКJIOНеровностей. Поэтому необходимо периодическое
повторное реryлирование подumIПШКов.
Более или менее постоянную жесткость опор создает применение упрyrиx
элемеmoв (рис. 7.34), компенсирующих износ. Пружины располaraюr по окруж
насти и устанавливают в кольцах 1 (рис. 7.34, о, 6). В noдurn:mrnкe фирмы ({faMe»
(Франция), а также в oreчественных подшипниках типа 17000 (рис. 7.34, в)
наружное кольцо объединено с кольцом 1. Ширина наружноrо кольца
подшипника увеличена, lfI'O повысило точность базирования подиnmника по
отверстию корпусной детали.
Упрyrие элементы: встраивают в опору, на кoroрую не действует осевая сила
j ИЛИ значение ее невелих.о). Сила давления пружин должна Ifpeвосходить в
;хщиально ynорных подumпниках сумму осевой составляющей от радиальной
нarpузки и внеnmей осевой СИJIЫ.
.127
Рис, 7.32
а} 1
а
- .
6)
а)
Рис. 7.33
б}
б)
Рис. 7.34
. 6)
:у
"
1
д)
Рис. 7.35
а)
Рис. 7.36
.....
...-:
Рис. 7.37
Опоры по схеме 26 «врастяжк.у». При осевом фиксировании валов по схеме
26 (рис. 3.9) обе опоры конструируют одинаковыми по рис. 7.35, а е.
Осевое фиксирование вала осуществляют зanлечиками корnyса, в которые
упирают торцы наружных колец подшипников. Заплечики ДЛЯ упора
поД1lIИlПШКОВ МОт бъnъ выполнены по одному из вариантов рис. 1.21.
Наиболее удачное решение предcraвлено на рис. 7.35, д. В ЭТОМ варианте в
корпусе отсутствуют как уступы, так и канавки. Конические роликовые
подunmники с бортом На наружном кольце в настоящее время исключительно
широко применяюr в мaumностроении.
129
Реrулирование зазоров
в п о Д шип н и к ах проводят осевым
nеремещенueJtt внутренних колец ПО валу
посреДСТВОМ таек. Ослаблять посадку
под перемещаемым внyrpeНJIИМ КоЛЬ
дом подшипника не требуется. Для
реryлиро:вания ПОДШИIlliИКов достаточ
но одной raйJrn на одном ИЗ КОlЩов вала
6) (рис. 7.36, а). Если допотmтeльно тpe
буется реryлировать осевое положение
вала, rайки предусматривают на обоих
ето коlЩЗХ (рис. 7.36, 6).
Точность базирования внyrpeнних
колец ПОД1llИIIJШКов зависит от точ
насти изroroвления резьбы вала и rзйкя
Рис. 7.38 и от степени перпен,дикулярности базо
вото торца rзйки. для ПОВЬШIения точ
ности базирования подшипников,
фиксируемых по схеме 26, в ответственных изделиях резьбу вала шлифуют, а
базовый торец rай:ки: шлифуют на резьбовой оправке.
Фирма « Тимкен» рекомендует для этой цели реryлировочную rаЙICy 1
навинчивать На резьбу вала и стопорить в определенном положеmm (рис. 7.37).
При шлифовании вала шлифу:кл и базовый торец raйки 1.
Некоторые заводы обеспечивают постоянн:ый осевой натяr в конических
роликовых подnmnникax установкой колец 1 с больuшм числом пружин, распо
ложеlшыx по окружности (рис. 7.38, а). Такое же решение рекомендует и фирма
«raMe» (рис. 7.38, 6).
Установка ynрyrиx элементов улучшает условия работы ПОД1llИIIJШКов, так как
даже при относительно неточном их реryлировании при любом тепловом
удлинении вала устранен осевой зазор в поДlШf11НИКаХ.
Упрутие элементы можно встраивать в опоры не только с КОlDIЧескими
роликовыми, но и с шариковыми радиальными (рис. 7.38, в) и радиально упор
ными (рис. 7.38, z) подшиnIOlками.
..С-".,.
, :.,
7.6. КОНСТРУИРОВАНИЕ ОПОР
ВA1IОВ КОНИЧЕСКИХ ШЕCfЕРЕН
Схемы oceвoro фиксирования валов КОlDIЧеских шестерен приведены на рис.
7.39. В узлах конических передач широко применяюr консольное закрепление
вала шестерни (рис. 7.39, а в). Конструкция узла в этом случае получается
простой, компактной и удобной д;IЯ сборки и реryлирования. Недостаток KOH
сольноrо расположения шестерни повышенная концентрация нarpузки по
длине зуба шестерни. Если шестерню расположить между опорами (рис. 7.39, z),
то КОIЩенrрация нarрузки ниже вследствие уменьшения проmба вала и yrла
поворота сечения в месте установки конической шестерни, однако ВЬПIолнение
опор по этой схеме приводит к значительному усложнению констрyкщm корпус
ных деталей, зубчатоro колеса, и поэтому на прак.тике применяюr сравнительно
редко. Преимущественное применение имеет схема по рис. 7.39, а (схема 2б на
рис. 3.9).
Валы ко}Шческих шестерен коparкие, поэтому температурные осевые дефор
мации не Ш'рaюr такой роли, как при длинных валах. РасстоЯIШЯ между
130
ПОдшИIIНИКaМИ сравнительно малы, а
СИЛЫ, действующие на вал и ero опоры, а)
велики. Концентрацию нarрузки при
консольном расположении шестерни
стремятся уменьшить ПОВЬШIением жес
JКОСТИ узла. ПОВЬШIенные требования к б )
жесткости диктует и необходимая по
условиям работы коническоrо зацеп
.1еJШЯ высокая Т01ffiOCТЬ осевою поло
жения КО1ШЧеской шестерни.
При проектировании узла выбирают
направление наклона зубьев и направ
.1еJШе вращения шестерни одинаковыми, чтобы осевая сила в Зацеплении бьша
направлена от вершины делительното конуса. В конструкциях узлов КО1ШЧеских
шестерен применяют радиально упорные подшипники, rлавным образом
КОJШческие роликовые, как более rpузоподъемные И менее дороrие, обес
печиваЮIЩfе большую жесткость опор. При относительно высоких частотах
вращения (п> 1500 мин l) для СЮlжения потерь в опорах, а также при необ
ходимости высокой точности вращеЮIЯ применяют более дороrие шариковые
радиально упорные подu.пmники.
как уже отмечалось, в силовых КО1ШЧеских передачах преимущественное
применение находит установка ПОДIШШНИКов по схеме «Врастяжку» (рис. 7.39, а).
Типовая конструкция вала КОШfЧеской шестерЮl, фиксированноrо по этой схеме,
приведена на рис. 7.40. Силы, действующие в КОJШческом зацеплении, вызывают
появление радиальных реакций опор. Радиальную реа:кцюо считают приложенной
к валу в точке пересечения ею оси с нормалями, проведеюfыми через середины
KoнтктHыx площадок на кольцах ПОДJ.UИIIНИКa. Обозначим: Ь расстояние
между точками приложения реакций; а размер консоли; d диаметр вала в
месте установки ПОДlШШНИКа; 1 расстояние до верlШlНЫ делительноrо конуса
(см. рис. 3.2). При конструировании следует принимать: d 1,3а; в качестве Ь
большее из двух Ь 2,5а или Ь 0,6/. Конструктор стремится получить размер а
минимальным для уменъшеJШЯ изmбающеrо момент, действующеrо на вал.
После тото :как определен ЭТОТ размер, по приведенным соотношениям
принимают расстояние Ь. При этом узел получается весьма компактным.
ПОДШИПЮlК, расположенный ближе к конической шестерне, нarpужен боль
шей радиальной силой и, кроме тото, воспринимает и осевую силу. Поэтому в
ряде конструкций этот подшипник имеет больший диаметр отверстия BнyrpeннeTo
кольца.
Типовая конструкция вала конической шестерни, фиксирова:нноro по схеме
«враспор» (рис. 7.39, 6), приведена на рис. 7.41. Эra схема установки подшипников
при соблюдении необходимоrо по условиям жесткости соотношеlШЯ между Ь и
а имеет значительные размеры узла в осевом направлеюrn. Применять ее в
силовых передачах не рекомендуют.
Конструкция вала конической шестерни, фиксированноro по схеме рис. 7.39, 8,
показана на рис. 7.42. для удобства реryлирования oceBoro положения шестерЮl
фиксирующая опора заключена В стакан. БлИЖlШЙ к шестерне ПOДIJIИIIНИК
установлен непосредственно в отверстии корпуса. это ПОВШllает точность
радиалъноrо положения шестерШl.
При расположении КОlШЧеской шестерШl ме)lЩy опорами по схеме рис. 7.39, z
плавающую опору Можно размещать в стакане (рис. 7.43). Недостатком KOHCТ
рУКЦИЙ, вьmолненных по этой схеме, является усложнеЮlе формы сопряженноro
с шестерней КОlШЧескоrо колеса.
6)
ь
а
ь
а
..... .......
,........
z)
= [3
................
,........
. .
Рис. 7.39
131
2
ь
а
Рис. 7.40
1 2
Рис. 7.42
.
....:
ь
Рис. 7.41
Рис. 7.43
При конструировании узлов валов КОIOlческих: шестерен предусматривают
реryлирование зазоров подшипников фиксирующих опор и реryлирование
КОIOlческоrо зацепления (oceBoro ПоложеIOlЯ вала шестерни).
По рис. 7.40 зазоры в Подшшnmках реryлируют крyrлой IШПЩевой raйкой J.
осеВое положеIOlе вала шестерни набором тонких металлических про:кладо:к
2. По рис. 7.41 7.43 реryлиро:вание зазоров в подшипниках осуществляют
набором прокладок 1, а зацепления набором прокладок 2.
С целью обеспечения возможности применеЮlЯ стандаprноrо (rOCТ 16984
79) ключа ДЛЯ завинчивания крyrлая IШПЩевая rайка должна быть вынесена за
пределы фланца стакана (рис. 7.43), что увеличивает осевые размеры узла и
усложняет форму крЬШIКИ подшиnIOlка. При применении JIестандаprноrо ключа
эти недостатки МОЖНО устранить (рис. 7.40 7.42).
Примеры конструктивноrо оформлеIOlЯ узлов валов конических шестерен
приведены также в rл. 12 (рис. 12.5 12.9).
7.7. конcrРУИРОВАНИЕ ОПОР ВA.JIОВ ЧЕРВЯКОВ
Схемы oceBoro фиксирования валов червяков приведены на рис. 7.44.
Фиксирование от осевых смещений по схеме «враспор (рис. 7.44, а; рис. 7.45)
применяют при ожидаемой разности температур червяка и корпуса до 200 С и
orносительно Коротких валах. Так, при YC'I'aнOBKe вала d == 30. ..50 мм на шариковых
радиально упорных поДIIIИIIНИКaX oтнo
шение l/d не более 8, на коническ:ю;:
роликовых 1/ d не более 6.
Так как на червяк действует значителъ
ная осевая сила, то в опорах устанавливают
радиальнО УПОрНЫе подшипники. Преи
132
а)
I ,., C - . . t.::::=::...
....... . . J';;:t'
о)
I = t ' ' je-
. . ,,.,
Рис. 7.44
l::J
L
Рис. 7.46
'1::1"
L
Рис. 7.45
Рис. 7.47
мущественно применяют конические роликовые ПОДIШШНИКИ (рис. 7.45, а).
Шариковые радиалъно упорныe ПОДIШШНИКИ применяют при длительной непре
рывной работе передачи с целью уменьшения потерь мощности и тепловыделения
в опорах, а также ДЛЯ снижеlШЯ требовaюIЙ к точности изrотовления деталей узла
(рис. 7.45, 6). Однако размеры опор, вьmолнеlШЫX с применением радиалъно
упорных шарикоподшипников, вследствие их меньшей трузоподъемности, болъ
ше, чем при конических роликоподшипниках. Поэтому окончательный выбор
опор вала червяка иноrда делают после сравнительных расчетов и прочерчивзний.
Следует иметь в ВИДУ, что по схеме «враспор» не рекомендуют устанавливать
радиально упорные ПОДIШШНИКИ с большим yrлом контакта (а > 180). При необ
ходимости применеlШЯ таких подшипников, а "также при больnrn:x ожидаемых
температурных деформациях вала ДЛЯ закреплеIOlЯ в корпусе вала червяка
используют схему с одной фиксирующей и одной плавающей опорами (схема по
рис. 7.44, 6).
На рис. 7.46 показан наиболее распространеlПIЫЙ вариант вьтОJПIения
фиксирующей опоры вала червяка. Вследствие большой осевой силы, действую
щей На вал червяка, в фиксирующей опоре применяют рздиально упорныe
ПОДIШШНИКИ: коНИческие роликовые или шарщовые с большим yrлом контакта.
Так:как радиально упорные одцорядные поДIIIИIПIИКИ воспринимают осевую силу
только одноrо направлеlШЯ, то для фиксaщm вала в обоих направлениях в
фиксирующей опоре устанавливают два таких подиnmн.и:ка.
Зазоры в подшипниках фиксирующей опоры реryлируют набором тонких
133
.........
.....
к
,..
//,1"/././ /..
1
" ""'"
п сl , 1-
1 '"" "
....'
(,,)
1,
I .
..
'., '\
Рис. 7.48
металmческих прокладок 1, которые ставЯТ ПОД фланец КрЬШIКИ ПОДI.UИIIНИК3.
Вместо реryлировочных прокладок иноrда между наружными кольцами
ПОДIШfПIOfКов устанавливают точно приrнанное ПО длине кольцо К (на рис. 7.46
показано шrриховой линией).
Конструктивные исполнения фиксирующей опоры вала червяка приведены
также в rп. 12 (рис. 12.13).
При значительных осевых наrрузках В фиксирующей опоре применяют
шариковый упорный ДВОЙНОЙ подшиmшк в комбинации с радиальным. HeKOТO
рые конструкции таких опор приведены на рис. 7.47; а, б. Установка yпopных
ПОДlШfIIНИКов на rоризонтальных Балах нежелательна по следующей причине.
Осевая сила нarpужает одно из крайних колец и разrру:жает дрyrое. В контакте с
разrруженным кольцом под действием сил инерции (rироскопическ:ий эффект)
шарики ПрОСКa.JIЪЗывают. это приводит к ПОВЪШlеШiОМУ ншреву ПОДl.UИIIНИКа и
к более быстрому ero разрушеmпo. Чтобы избежать повьnиенноro проскалъзы
ваIOlЯ, кольца упорных подшиmшков поджимаюТ пружинами (рис. 7.47, 6).
Осевую фиксацию по схеМе lа (см. рис. 3.9) применяют редко. На рис. 7.48
показана конструкция опор вала червяка, разработанная фирмой «SКF». В
фиксирующей опоре применен очень сложный в изrотовлении и ДОроТОЙ
шариковый радиально упорный двухрЯДНЫЙ поДlUИIIНИl(.
Чтобы комnлеlCI' вала червяка вместе с подшипниками можно было вставить
в стакан или в корпус, предусматривают зазор С 1...2 мм (рис. 7.47, 7.48).
7.8. ОПОРЫ ПЛАВAIOЩИХ ВАЛОВ
ПЛавающими назъшaюr валы, обе опоры КОТОРЫХ плавающие. В этом случае
обеспечена возможность самоустановки плавающеrо вала arносительно друтото
вала, зафиксированноro от осевых перемещений. Такая самоустановка необ
ходима, например, в шевронных или косозубых зубчатых передачах, предстаВJIЯ
ющих собой разделенный шеврон. При изroтoвлеmm колес таких передач
неизбежна поrреIШ:IОСТЪ УТЛОБоrо расположения зуба ОДНото полушеврона
относительно зуба дрyroто полушеврона. Из за Этой поrpеurnости первоначалъно
в зацепление ВХОДЯТ зубья только OДROTO полушеврона. Возникающая в зацеп
леIOlИ осевая сила стремится сместить колесо вместе с валом ВДОЛЬ оси вала. Если
позволяют опоры, то вал перемещается В такое положение, при котором в
зацеплеЮlе входят зубья обоих полушевIX>НОВ, а осевые СИЛЫ, возникающие в
них, уравновешены.
Осевую фиксацию вала в этом случае осуществляют не в опорах, а зубьями
шевронных Колес.
134
в качестве опор плавающих валов
применяют радиальные поДIIlИПНИКИ. Чаще
всею используют ПОДIIIИПНИКИ с короткими
цилиндрическими роликами. Наиболее
распространены следующие конструк.
тивныве схемы (рис. 7.49).
Схема по рис. 7.49, В. Внyrренние коль
ца ПОДIШПI1ШКОВ закреплены на валу, а
наружные в корnyсе. Осевое плавание вала
обеспечиваюr тем, что внутренние кольца
ПОДlIШJIНИКов с комплектом роликов MOryr
смещаться в осевом направлении OT
носительно неподвижных наружных колец
(см. табл. 24.13). Осевое nлаваIOlе вала
происходит в процессе ero вращеЮlЯ. При
ЭТОМ сила, потребная для ero перемещения,
очень мала, tЛ'O является ДОСТОИНСТВОМ этой
схемы.
Недостатки схемы:
необходимость применения очень
жестких валов и обеспечения высокой cтe
лени соосности посадочных поверхностей
вала и корпуса вследствие высокой
чувствительности таких подшипников к
перекосам колец;
ВОЗМОЖНОСТЬ значительноrо началь
Horo (после сборки) oceBoro смещения S
колец, которое ничем в дальнейшем Не компенсируется. Вызъmaюr это смещение
поrрешности размеров /; L)' Ь 1 И , а также то, 1fi() осевое положеIOlе вала зависит
ar oceBoro положеJШЯ зацепляюI.ЦИXСЯ колес, которое случайно и имеет большой
разброс по величине;
необходимость сравнительно точноrо изroroвлеllИЯ деталей по разМерам
L и /. эти размеры, как видно из рис. 7.49, а, вместе с дрyrими размерами образуют
размерную цепь. Поrpeшности при изroroвлении деталей по ЭТИМ размерам
приводят к осевому смещению колец ПОДIIIИIIНИКов;
необходимость создания упора в arверстиях корпуса, qro несколько yc
ложняет их обработку.
Схема по рис. 7.49, 6. Наружные кольца имеют некоторую свободу oceвoro
перемеЩения. Перемеще1Ше внутрь корпуса оrpaничено бортами обоих колец
ПОДШИПНИКОВ, В сторону крышек ПОДIlШпников зазором Z. Значение зазора
Z == 0,5...0,8 мм зависит or размеров узла и ТОЧНОСТИ изrотовлеIOlЯ зубьев сопря
женных шевронных колес, ТО'ПIОСТИ их сборки.
При осеВОМ плавании вала внyrре.нние кольца по.дunmников с комплектами
роликов смещаются относительно наружных колец (см. табл. 24.14). В начальный
момент oceBoro плавания вала ролики ПОДШИIIНИКов смещaюr наружные кольца
на некоторую величину в droрону ICpЬШIек, кольца находят таким образом свое
положение и в дальнейшем остаются НеПОДВИЖНЫМИ.
Достоинства этой схемы:
леrкоо плавание вала при небольшой осевой силе;
возможность реryлирования начальной веJпIчины S осевою смещения
135
$ &.
l
t
6, $
L
к
h
ь, .J
1(
Рис. 7.49
колец до мmrnмyмa. Эrorо достиraют подбором компенсаторных ПроЮIздок К,
устанавливаемых ПОД фланцы обеих КрЬШIек ПОДlШПIНИКов;
изrотовление деталей по размерам /, L и h по свободным допускам
(например, 14 ro квалитета). Возможные накопленные поrрешности устраняют
компенсаторными прокладками К,
orcyrcтвие упоров для наружных колец поДlШПIНИКОВ в отверстиях KOp
пуса, чro облеrчает их обработку.
Недостатком данной схемы, :как и предыдущей, является ее применимость
только при жестких валах и высокой точности изrотовлеJШЯ :как валов, так и
отверстий корпуса. .
Примеры конструктивноrо оформления узлов по схемам рис. 7.49, а, б
представлены IOIЖе (см. рис. 12.4).
Схема по рис. 7.49, 8. В опорах применяют радиальные шариковые одноряд
ные, . шариковые или РОJПIковые двухрядные сферичеСЮlе поДIШlПНИICИ. Выбор
Toro или дрyrоrо nmа подшипника определяют требуемые rpузоподъемностъ и
жесткость вала.
Внyrpенние кольца ПОДIШШIOIков закреплены на валу, наружные свободны и
мотут перемещаться вдоль отверстий корпуса. Величина перемещения оrpаничена
зазорами Z, которые устанавливают при сборке подбором компенсаторных прок
ладок К. Осевое плавание вала, если оно по величине Не более осевоro зазора в
поДlШПIНИКах, происходит за счет этоro зазора относительно неподвижных нa
ружных колец поДlШlnНИКОВ. Если осевое перемещение вала превосходит осевой
зазор в поДlШlПНИКах, то при плавании вала наружные кольца ПОДlШПIНИКов
скользят В arверстиях корпуса, что приводит к изнашиваншо поверхности
отверстий. Для уменьшения изнашивания иноrда в отверстия корпуса ставят
стальные закаленныe втулки.
Достоинство схемы возможность ее применения при нежестких валах и
при невысокой степени соосности посадочных поверхностей вала и корпуса. К
достоинствам можно arнести также отсyrcтвие упоров для наружных колец
ПОДlШПIНИКов в отверстиях корпуса.
Недостатки схемы: наличие трения скольжения наружных колец
ПОДlШПIНИКов по отверстиям корпуса; необходимость приложения значительной
осевой силы для осуществления плавания вала; введение стальных закаленных
втулок удорожает опоры и снижает точность базирования вала. \
7.9. ОПОРЫ СООСНО РАСПОЛОЖЕННЫХ ВАЛОВ
Такие опоры выполняют, например, в соосном двухступенчатом цилиндричес
ком редукторе рис. 7.50, а также в мноrопоточных передачах. При ЭТОМ На
внyrренней стенке корпуса рядом располarают разные по rабаритам поДlIIИIПШКИ
coocных валов 1 и 2. OДJDI из них является опорой быстроходноro, а дрyrой
тихоходноrо вала. сами валы фиксируют, как правило, по схеме «враспор». На
рис. 7.51 показаны варианты выполнения опоры соосно расположенных валов
(выносной элемеm 1, рис. 7.50).
На рис. 7.51, а отверстия под ПОДШИПНИЮl вьmолняюr непосредственно Во
внyrренней стенке корпуса. Обработку отверстий Beдyr с двух сторон, образуя
заплечики для ПОД1ШШlШков В обоих отверстиях. Эro создает определенные
трудности при обработке. Однако при таком исполнении может бьrrь дocтиrnyтa
наиболее высокая точность установки ПОДШШIников.
136
Расточку отверстия можно упростить, если выполнять
ero сквозным диаметром D,. (по наружному диаметру болъ
шеrо подпmпника, рис. 7.51, 6). НО для установки
подшиmrnка с меньшим наружным диаметром п! применя
ют дополнительную деталь кольцо 3. Кольцо фиксируют
кольцевым выступом на наружной поверхности, входящим
в канавку разъемноrо корпуса. Подшиmrnки доводят до
упора в торцовые поверхности кольца З, поэтому точность
изrотовления кольца должна быть высокой. Таким образом,
некоторое упрощение расточки отверстия достиrают
применением кольца З, вьmолнеIOIем канавки в корпусе и
необходимым применением съемной кръnпки во внyrpеlffiей стенке корпуса.
В исполнении по рис. 7.51, в кольцо 3 не имеет фиксирующеrо выступа, а
следовательно, не требуется и канавки для нета в корпусе. Конструкция кольца
проще, обработка отверстия корпуса также проще. Но при этом валы 1 и 2
образуют общую систему. Реrулирование осевото зазора для четырех
подшиmrnкОВ обоих валов проводят сразу. Осевые силы, действующие На одном
валу, нarружают подшmrn:ики дрyrоro вала, что является основным недостатком
этоrо испо ения. '. .. ... .
а)
81 q, 82
о}
Ь... н 17/h 11
c::r
Рис. 7.51
Рис. 7.50
1)
При выборе варианта исполнения можно руководствоваться следующим:
при исполнении по варианту рис. 7.51, а roчность базирования выше, таК
как здесь нет дополнительной детали со своими поrpешностями и нет дo
полнительных сопряжений ее с корпусом;
при постановке кольца 3 в случае применения в опорах радиальных
шариковых подшипников вариант по рис. 7.51, в следует предпочесть варианту
по рис. 7.51, б как более проcroй и эконоМИЧНЫЙ. Само собой разумеется,
при подборе поДIШШНИКОВ следует учитывать осевые силы, действующие как на
вал 1, так и на вал 2.
В радиально ynорных поДIШfпниках от радиальных нarpузок возникают oce
вые силы, дополнительно наrpужающие подшипlШКИ. Поэтому в случае
применеlШЯ в опорах валов таких подum:nников надо расчетом определить, не
будyr .ли поДIШШНИКИ вала 1 переrpуж:ены осевыми силами, дейcrвующими со
стороны подnпrnников вала 2. При блаroприятном результате расчета опоры валов
следует проектировать по рис. 7.51, в. Если же осевые силы со стороны вала 2
вызываюr чрезмерное увеличеIOlе размера подnпrnников вала 1, опоры валов
следует проектировать по рис. 7.51, б.
137
7.10. ОПОРЫ ВАЛОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ
В РАЗНЫХ КОРПУСАХ
>,
Часто опоры валов размещaюr не В одном, а в разlШX корпусах. К таким
случаям можно отнести, например, опоры валОВ привоДНblX и натяжных станций
конвейеров. Корпуса, в которых размещ,ают ПОДlllИIIНИКИ, устанавливают на раме
привода или на раме конвейера. Неизбежные поrpeшности изrотовления деталей
и сборки приводят к перекосу и смещению осей поса,цоЩiblX отверстий корпусов
ПОД1IIШIНИКов относительно друс дрyrа.
а)
. .
f)
Рис. 7.52
3...4 . 3...4
3...4 3...4
к поrpeIШlОС1'ЯМ изrотовле1ШЯ относят: поrpelШIОСТИ расстояния or оси
посздочноrо отверстия ,до базовой плоскости одноrо и дрyrоrо корпусов
ПОДUППIников; отклонеlШЯ от параллелъности осей посадочных orверС1'ИЙ по
отношению к базовой плоскости обоих корпусов поДIIlИIIНИКОВ; поrpenrn:ости в
расположении базовых поверхностей плиты (рамы), предназначеШ:1ЫХ для ycтa
НОНКИ корпусов ПОДIIlИIIНИКов. Поэтому значительны поrpeшности сборки, oco
бенно в roризонтальной ПЛОСКОСТИ, после установки корпусов ПОДIIlИIIНИКов на.
плите (раме): радиальное смещение осей посздочныхотверстий корnyсощ откло
неlШе C1I' параллелъности этих осей. ,'О.
138
Кроме тою, в работающей передаче под действием нarpузок деформируются
металлоконструкция: и вал.
Бсе сказанное выше вынуждает применятъ в таких узлах сферические
подшипники, допускающие значительные перекосы колец, с ЩfЛиндрическим
отверстием (рис. 7.52, а) или коническим (рис. 7.52, 6). В последнем случае
ПОДШИIIНИКИ устанавтmают на закрепительных втулках.
Б связи с относительно большой длиной вала и значительными norpenrnoc
тями сборки валы фиксируют от осевых смещений в одной опоре по схеме 1а
(см. рис. 3.9). Поэтому наружное кольцо одноrо подшипника доЛЖJЮ иметь
свободу смещеIOlЯ вдоль оси, для чею по обоим ero торцам оставляют зазоры
3...4 мм (рис. 7.52, а, 6). При действии на опоры только радиальных сил в качестве
плавающей выбирают менее нarруженную опору. -Опору, расположенную у KOH
сольноrо участка вала, на который устанавливают соединительную муфry (звез
дочку цепной передачи), следует делать фиксирующей. .
В приведенных конструкциях вращающий момет с вала на барабан передают
шпоночным (рис. 7.52, а) или фрикционным соединением коническими разрез
нщми кольцами (рис. 7.52, б) [2].
7.11. КОНСТРУКТИВНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПОСАДо.чНЫХ MECf
Шероховатость посадочных поверхностей в местах установки ПОДIшmников
на валу и в корпусе должна соотвеТСТВовать по [ОСТ 2789 73 Ra == 1,25...3,2
. Такую шероховатость целесообразно получать шлифованием. Для выхода
ШJllIфовальных кpyrOB ВЬП10ЛНЯКYI' канавку: по рис. 7.53, а, б при шлифовании
поверхности вала; по рис. 7.53, в при шлифовamm отверстия в корпусе.
Размеры :каНавок (мм) приведены в табл. 7.8.
т а б л и ц а 7.8
d Ь h R Я.
св. 10 ДО 50 3 0,25 1,0 0,5
1,6 0,5 I
св. 50 до 100 5 0,5
св. 100 8 0)5 2,0 1,0
При высокой напряжеlПlОСТИ вала переходную поверхность вьmолняют rал
телью постоянноrо радиуса (рис. 7.54). Радиус '1 rалтели принимаюr меньше
координаты фаски r кольца подшипника:
" мМ. . . . . . . . . . 1,0
1'lmax, мм . . . . . . . 0,6
1,5
1,
2,0
1
2,5
1,5
3,0
2
3,5
2
в ПОДШИПНИКовом узле контакт смежных с подшипником деталей необходимо
предусматривать только по торцам подшипниковых колец, на высоте заплечикз.
Дрyrие поверхности: смежных деталей должны отстоять от торцов колец для всех
типов подшипников (кроме конических роликовых) не менее чем на 2 3 мм
(размер а на рис. 7.55).
Особенностью конструкции коническоrо роликовоrо подuпmникa является
то, что сепаратор Bыcтynaeт за пределы наружною кольца на величины «m-. И «,,-.,
рис. 7.56, а. это следует учитывать при установке смежных с подшипниками
.:хеталей, например, шлицевых таек (рис. 7.56, б) или при установке двух рядом
расположенных ПОДШИlIНИКов (рис. 7.56, в). Смежная деталь доткна отстоять от
торца наружною кольца КОНJfЧескоrо роликоподшиnникa на Ь == 4...6 мм. Чтобы
139
5)
R h
'1:::t
ь
Рис. 7.53
,-
а а
с
r,
r
Рис. 7.54
о) о)
п
-t::
Рис. 7.55
ь
8)
2Ь
...
.с::
Рис. 7.56
цилиндрические поверхнсти смежных деталей не касалисъ сепаратора, BЫC h 1
и h 2 не должны превыатъ значений: - )
h 1 == O,l(D ; h 2 == O,05(п .
Именно поэтому в очень распространенном креплении коническоrо
подшиmrnка крyrлой шлицевой raйкой (рис. 7.56, б) между торцами внyrpeннеro
кольца подumпника и raйJrn устанавливают дистанционное кольцо 1. Примерно
половиной своей ДЛЮibl кольцо 1 заходит на вал диаметром d, выполненным под
установку подшиmrnка, а оставшейся длиной перекрывает канавку для выхода
инструмеma при нарезании резьбы. '
.. -
7.12. ВЫЧЕРЧИВАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ КОНСТРУКЦИИ
ПОДШИПНИКОВ
Для изображения стандартных подшипников качения по rабаритным разме
рам d, D и В следует нанести тонкими линиями внешний контур. Затем ДЛЯ
всех типов ПОДIIШпников (кроме конических роликовых) откладывают диаметр
140
:е Q
в
а) 8
0.58
0.50.,
с.,
'tJ C::J
0:.,.
Dw= О, 32 (D d)
S"'lt 15 (O dJ
е) н
o,SH
\
h
h а
"Q i
Dw:. O ,52H
h по "атО11021j
й Q
о:.,
Q
"'I::J
'1:J
tI)
с.)
O,5(B LweJ
0,58
Dw=o,25{D d}
S-o, 11(O d)
е) С
57
Ь
Dw=о.З2(D d)
$::=0, 15(D d)
а)
t 1::1
-
Dw = О, 28 (D d)
LWf: =Owe
5=0,16 (D (/)
$,=0,1 (D d)
Рис. 7.57
о
ь
т
D pw == О,5(п + d) окружности расположения центров тел качеЮlЯ. По coo1нo
шениям рис. 7.57, а д изображают тела качения и кольца.
Радиально упорные шарикоподшипники (рис. 7.57, б) имеют На наружном кольце
только один борт. Второй борт срезан. Для вычерчивания наружното кольца со
стороны срезанной части проводят вспомоraтелъную вертикальную линmo до
пересечения с окружностью шарика в точке 1. Соединяют точки 1 и 2.
В подшипниках шариковых радиШlЬ1lЫХ д8J'XPядны:х сферических (рис. 7.57, в)
тела качеIOfЯ изображают так, чтобы они касалисъ боковых линий внеIШIеrо
· v
котура. Сферическую поверхность на наружном кольце изображают дyrои
окружности с цент}IOМ на оси отверстия ПОД1шппшка.
Для построения конических роликоподшипников (рис. 7.57, е) на контур
подшиmrnк.а наносят вспомоrательную вертикальную ЛИlППO, делящую монтаж
ную высоту Тподш:ипimка попола.\I. Отрезок аЬ делят точками 1, 2 и 3 на четыре
равные Части. ИЗ точки 3 под утлом а == 150 ПрОБОДЯТ образующую конуса до ее
пересечения с осью вращения подшипника в точке О. Из этой точки ПрОБОДЯТ
линии 01 и 02. Orклa,дblВают отрезок jk == O,05(D........d) и проводят ЛИIOПO fm
перпендикулярно ЛИНИИ 02. Отложив отрезок de, равныйjk, про водят параллельно
fт линию, оформляющую малый торец ролика. Для получения диаметра d 2 борта
BнyтpeИlIero кольца находят точку 1, которая делю радиус 6ольшеrо торца ролика
пополам. Высота h 1 малоrо борта внутренн:еrо кольца h 1 == 0,124Dw, тде Dw == fт
наиболыJlий диаметр ролика.
Сепараторы на чертежах подumIПIИКов не изображают.
141
7.13. ПРИМЕРЫ конcrРYIЩИЙ ПОДШИПНИКОВЫХ
УЗЛОВ МАШИН
Осевое фиксирование вала в ОдНой опоре (схема 1а, рис. 3.9) широко
применяют в станках, автомобилях, тракторах: рис. 7.58, 7.59.
". .,
Рис. 7.58
На рис. 7.58 представлен вШlкоробкu скоростей продОЛЬ1tо фрезерноzо станка.
ПОДПППlllИКИ обеих опор закреплены на валу КОlЩевыми шайбами; ПОДШИПНИК
фиксирующей опоры крепят в корпусе крышкой через плоское прyжmmое
кольцо, расположенное в канавке наружноrо кольца поДI.IШШIИКa.
На рис. 7.59 показана коробка передач автомо6ШLЯ. Подшшnmки фиксирующих
опор закреплены: в корпусе крышI<.aми И фланцами через плоские пружинные
Рис. 7.59
142
\
Рис. 7.60
1
Рис. 7.61
кольца, расположеюIыe в канавках наружных колец подиmmmков; на валу
rайкой и концевой шайбой.
Осевое фиксирование валов в ОДНОЙ опоре двумя подu.rn:пниками или оДНИМ
сдвоеЮfЫМ ПОДIШlПНИКОМ (схема 16) применяют для червяков червячных передач
и валов конических шестерен, для umинделей станков и в дрyrиx случаях: рис.
7.60, 7.61.
143
.1" ....
. Рис. 7.62
Рис. 7.63 .
Рис. 7.64
/-
Рис. 7.65
На рис. 7.60 показан шпиндель то"арНО20 cтaHKa установленный на
подшипниках фирмы «faMe>} (ФраlЩИЯ). Зазоры в ПОДШlffiIOlке плавающей опоры
выбирают пружинами, расположенными в отверстиях наружноrо КОЛЬЦа. .
Реryлирование фиксирующей опоры проводят rзйкой. Oreчественная промыш
ленноС1Ъ также выпускает подобные подшиmmки (пm 17000).
Для шmrnдельных опор станков с ЧПУ и обрабатывающих центров прим:еняюr
КОЮfческие роликопоДlШfrnmки с управляемым зазором натяrом (тип 117000). В
таких подшиmrnках подвижный по наружному кольцу борт прижимaюr к роликам
давлением масла от rидросистемы станка, qro позволяет реryлировать натяr в
зависимости от действующей на ШПИНДель нarpузки и частоты ero вращения.
На рис. 7.61 изображен вал "онической шестерни растОЧ1Ю20 стан.тш. Радиалъ
ные шариковые поДIlIИI1НИКИ фиксирующей опоры поставлены с не большим
предварительным натяrом. Осевое положеЮfе конической шестерни реryлирyюr
подшлифовкой двух полуколец J. Подшипник плавающей опоры зафиксирован
на ступице шестерни плоским пружинным кольцом.
Осевое фиксирование валов «враспор» (схема 2а, рис. 3.9) um.poKO применяют
для валов цилиндрических, конических и червячных колес редукторов и коробок
передач: рис. 7.62, 7.63.
На рис. 7.62 показан вал чеР8flЧНОсО колеса 8 приводе подачu стола металлоре
жущеrо станка. Реryлирование подппппmков проводят rайкой 2 или подбором
145
компенсаторных п]ЮкладОК з; реryлироваIOlе oceBoro положения червячноrо
колеса rайкrovш 1.
На рис. 7.63 представлен вертикально расположенный вал "ороб"и с/(оростей
сверлuлыюzо станка. Ориrинально применение Шариковоrо радиальноrо
подшипника со стопорной канавкой на наружном кольце. ПОДШИПНИКИ
реryлирyюt подбором или подшлифовкой кольца К.
Осевое фиксироваЮlе валов «врастяжку» (схема 2б на рис. 3.9) ШИроКО
применяют во мношх отраслях. В редукторах ее используют rлавным образом в
опорах валов конических шестерен. Довольно широко применяют эту схему в
станках, в автомобилях и TpaJcropax: рис. 7.64, 7.65.
На рис. 7.64 пока3ан вал червячносо колеса привода стола метаморежущесо
статса. Реryлирование зазо]Юв в подшипниках БыплняютT raйкой 1, а oceBoro
положения червwrn:оrо колеса rайками 2.
На рис. 7.65 показано крепление f<.(JAeca на пОЛУQси еРУЗ080Z0 автомобиля.
Реrулирование конических роликовых ПОДIШlПНИКОВ проводят raйкой 1) которую
затем стопорят raйкой 2.
fлава 8
КОНСТРУИРОВАНИЕ СТАКАНОВ И КРЫШЕК
8.1. КОНСТРУИРОВАНИЕ СТАКАНОВ
Конструкцию стакана определяет схема расположения Подummrnков. На рис.
8.1, а 2 показаны варианты конструкций, наиболее часто встречающиеся на
практике. СТЗК8lП»I обычно выллняют литыми из чyryна СЧI5.
Толщину 6 стенки, диаметр d и число z ВИНТОВ крепления стакана к корпусу
назначают в зависимости от диаметра D отверстия под ПОДШИПНИК:
D, lIШ. . . . . . . . . . < 50 50...62 63...95 100...145 150...220
б, мм.... .... .. 4...5 5...7 7...9 9...11 11...13
d, мм.......... 6 6 & 10 12
z............ . 4 4 .4 6 6
Толщина ФлаJЩа 62 1,26 (рис. 8.1). Высоту tупорноrо заплечика соrласуют
с размером фаски наружноrо кольца подummm:кa и возможностью ero демонтажа
БИнroвым съемником (рис. 7.11, 7.15).
д2
а)
6)
д2
tJ
с) «:::1
t:J
с;)
.(;;: rц:
.
"
'/ 1 '% V/ ,/; 'l:
...... "
с;)
Q
I
1-00
.с:::
с!, i::; J
IJ)
)
d2
t:J
Q
'2
l -':
,....
""
............... . /.
[l J:
......
It'\
с::) с;)
-....:.
I
t:s
с) . .
д'
Q
с3
t:)
Рис. 8.1
1.,
ПриЮtМая С;:::: d, h == (1,O...1,2)d, получаем минимальный диаметр фланца
стакана D ф == па + (4...4,4)d.
Чтобы обеспечить сопряжение ТОРЦОВ Флшща стакана и корпуса по плоскости,
на наружной ЦИЛШ:IДрической поверхности стакана перед торцом ФЛaJЩа делают
канавку. На рис. 7.53, а 7 б показан профиль канавки на наружной nOBepxнOC]'Jf
стакана. Такие же канавки вьmолняют перед зanлечиками стакана, по ТОРЦЗN
которых устанавлИВают наружные кольца ПОДIIIИIПIИКОВ (рис. 7.53, в). Размеры
канавок приведены в табл. 7.8.
Иноrда на наружной поверхности стакана делают проточку для уменьшения
ДЛИНЫ точно обрабатываемоrо участка (рис. 8.1, в).. Диаметр В Месте протоЧIOl
прmmмают На 0,5...1 мм меньше па' Длину /точноrо участка вьтолняют равной
lIШрине наружноrо кольца поДIIIИIПIИКа.
В стаканах обычно размещают поДlIIИmrnки вала конической шестерни (рис.
7.40 7.43) и фиксирующей опоры вала червяка (рис. 7.46 7.48). Стаканы для
подшипников вала конической шестерни перемещают при сборке ДЛЯ
реryлироВания осевото положения конической шестерЮf. В ЗI'OМ случае прнме
няют посадку стакана в корпус т/jfi. Для неподвижных после установки :в
корпус стаканов применяют посадки Ш/k6 или Ш/т6.
8.2. КОНСТРУИРОВАНИЕ КРЫШЕК ПОДШИПНИКОВ
Крьnuки подumnников изrотовляют из чyryна марок СЧ15, СЧ20. Различают
крьшrки привертные и закладные.
Приверmые КРЫIIIКИ. На рис. 8.2 показаны основные конструкции привеpтнъrx
крышек, На рис. 8.2, а 7 67 2 TaK называемых rлухих, а На рис. 8.2, в с
отверстием для выходноrо конца вала.
Форма крышки зависит от конструкции опоры вала. Чаще всето торец вала
Не выступает за пределы ПОДllllпmи:ка. Поэтому наружная поверхность КрЬШIКИ
плоская (рис. 8.2, а в). Если торец вала выступает за пределы подшипника, то
крышку вьmолняют по рис. 8.2 2.
Чтобы поверхности фланца КРЫШКИ и торца корпуса сопряrалисъ по nлос
КОС1'И, на цилиндрической центрирующей поверхности перед торцом флаIЩа
делают канавку IШIриной Ь (табл. 7.8). Крышку базируют по торцу флшща, поэтому
поясок / с центрирующей ЦНJШндрической поверхностью делают неболъшим,
чтобы он не мешал установке крыllIки по торцу корпуса: J Ь. Поля допусков
диаметра центрирующеrо пояска ПрИ:Qедены на рис. 8.2. Если в крышку
подшипника встроено манжетное уплотнение, как это показано на рис. 8.2, в, то
допуск на центрирующий диаметр ужесточают.
Определяюll.ЦlМ при конструироваШlИ крышки является диаметр D отверстия
в корпусе под подшипник. Ниже приведены рекомендации по выбору толщины
8 стенки, диаметра dи числа z винтов крепления крьnuки К корпусу в зависимости
(ЛД
D,мм. ........ 50. ..62 63...95 100...145 150...220
0., мм............ 5 6 7 8
d, мм.......... 6' & 10 12
z............ . 4 4 6 6
в вариаme по рис. 8.2, бкрышку крепят винтами с цилиндрической roЛОВКОР
и шестиrpанным yrлублением под КЛЮЧ. В этом случае T крьшп
принимают 8з == Н + 0,88, тде Н высота rоловки винта.
148
Опорные поверхности под rоловIOI Kpe о;
пежных болтов или raeK чаще Bcero необ о,
ходим о обрабатывать. Обрабатывают или
непосредственно те места, на которые
ОIПIрают rоловки вшrroв (рис. 8.2, й, 6), ИJШ
весь поясок на торце в зоне расположения
rоловок винтов (рис. 8.2, 6) 2). С точки зрения Q 5
ТОЩfОСТИ И быстроты предпочтительнее тo
карная обработка (рис. 8.2, 6, 2), чем обработ
ка ОПОРНЫХ поверхностей На сверлильном 8) о.
станке. Размеры дрyrих конструктивных
элементов крьш.пси: 81 == 1,28; 82 == (0,9 ... 1)8;
D ф == D + (4 + 4,4 )d; с d.
. При установке в крышке подшипников
манжетноro уплотнения въmолняют расточку
arверстия так, чтобы можно было вырессо
ватъ изношенную манжету (рис. 8.2, в и 8.3,
а). Иноrда отверстие в крышке под МаНЖет
ное уплотнеIOlе делают сквозным (рис. 8.3,
6). Тоrда для точной установки манжеты в
отверстии на КрЬШIКе необходимо обрабаты
вать торец А, кaroрым KPЬnUКY устанавливают на опорную поверхность при
запрессовке манжеты. Поэтому исполнение по рис. 8.3, а предпочтительнее.
На практике иноrда набтодают просачивание смазочноrо масла через фланцы
КрЬШJек. Для устранения этоrо явления некоторые заводы уплamяют соединения
крышек с КОРnyСОМ П}IOкладками из техническоrо картона или кольцами крyrлоrо
сечения из маслобензостойкой резины. На рис. 8.4 приведены три исполнеlШЯ
ynлотнеIOlЙ, применяемые на практике. УплотнеlШе по рис. 8.4, а неудобно тем,
что может мешать базированию крЬПIIКИ по плоскости корпуса, лучше КОЛЬЦО
располаrатъ на IЩ:линдрическом участке крЬШIКИ (рис. 8.4, б 8). Размеры
резюIовыx колец, форма и размеры канавОК по rOCT 9833 7З ДЛЯ их размещения
показаны На рис. 11.21.
При неболъшом межосевом расстоянии фланцы двух сосеДНИХ кръnпек
подшипников MOIyI' перекрывать друт друта. В этом случае у обеих крышек
фланцы срезают, оставляя между срезами зазор 1...2 мм (рис. 8.5).
Чаще фланцы КрЬШIек ВЬПIолняют круелой формы (рис. 8.6, а); обычно форма
крьпuки должна соответствовать форме nлатика корпусной детали, к которой
крьпnкy привертывают. При этом размер а ФЛaIЩа определяюr из условия
размещения винта крепления крышки к корпусу. С целью снижения расхода
металла при изтотовлении каК самой крЬПIIКИ, так И корnyсной ДeтaJШ фланцы
. а) 5}
z)
6,
Рис. 8.2
5) В)
Рис. 8.3 Рис. 8.4
" 149
привертных КрЬШIек иноrда изroтoвляют не-
КРУУЮЙ формы, сокращая размер а ФЛaJЩа на
участках между arверстиями ПОД винты креп-
лeния. На рис. 8.6, б фланец крЬШIКИ очерчен
дyrами радиусов R 1 .н R 2 . Еще большее
снижение расхода металла можно по тъ,
если кpьnuкy вьrnолнить квадрт'НОЙ (рис. 8.6, в).
Фланец крышки с шестью отверстиями
можно конструировать по рис. 8.6, е. Чтобы
не происходило значительноrо снижения
жесткости и прочности фЛaJща, при COKpa
Рис. 8.5 щеJШИ размера а не реКОМендуют переходитъ
за' окружность Do центров крепежных
отверстий.
Исполнение фланцев крышек по рис. 8.6, б , 8, Z целесообразно при крупно
серийном и массовом их ПрОИЗБDдстве. Недостатком этих констрУКЦИЙ является
прерывистая поверхность фланца, которая создает некоторые неудо6ства при ero
токарной обрабarке.
Закладные крышки. На рис. 8.7 показаны основные конструкции закладных
крышек: rлухих рис. 8.7, о, б; с отверсПfем для выходното конца вала рис.
8.7, 8, С резьбовым отверстием под нажимной ВИНТ 8.7, е. Закладные крышки
широко применяют в редукторах, имеюIЦИХ плоскость разоема по осям валов. эти
крышки не требуют крепления к корпусу резьбовыми деталями: их удерживает
кольцевой выступ, ДJlЯ Koтoporo в корпусе протаtЩВaКYf канавку. Чтобы обес
печить сопряжеlШе торцов выступа крЬШIКИ и канавки корпуса по плоскости, на
наружной цилиндрической поверхности крЬШIIrn перед торцом выступа желатель
но вьmолIiять канавку шириной Ь. Размеры канавки на диаметре D принимаюr
по табл. 7.8 (п:= ф.
4)
6) 11
....
...
A Ao
I;
Рис. 8.6
150
'}
d
а)
').
Q;)
со tJ ...:
-
t--. Lr-i
t" :t::
:х:: c:s
- :
t::l I
Q
б)
CIQ
t-'
:t::
е)
S...Hl1/h 11
аа
.е
r:::-
:z:
.
.
.
Рис. 8.7
Наружный диаметр КРЬШIКИ вьmолняют с такими отклонениями, при которых
в сопряжении с корпусом кршnкa образует очень малый зазор, препятствующий
вытеканию масла из корпуса. Толщину 8 стенки приЮlМaюr В зависимости от
диаметра D отверстия ПОД ПОДПППniик (см. стр. 148). Размеры дрyrиx элементов
КрЬШIКИ: 01 == (O,9...1)8;S == (0,9...1)8; С 0,58; ['2:. Ь.
ИнОfда торец крышки, контактирующий с ПОДllШnником, не совпадает с
ТОРЦОМ выступа (рис. 8.7, 6). Чтобы наружная цилиндрическая поверхность этоro
участка Не нарушала точности центрирования крЪШIКИ, ее диаметр уменьшают
На 0,5...1 мм.
Обычно крЬШIКИ ИЗfОТОВJIЯЮТ из чyryна. Однако с целью ПОВЬШIеЮfЯ проч
насти резьбы закладную KPЬnnКY с резьбовым отверстием ПОД нажимной ВШIТ
(рис. 8.7, l) изrотовляют из стали.
fлава 9
КОНСТРУИРОВАНИЕ узлов ПОДШИПНИКОВ
СКОЛЬЖЕНИЯ
в машиностроении используют ПОДШШIники скольжения, рабoraющие как Е
режиме ЖИДКОСТНОЙ, так и полужидкостной смазки. В режиме жидкостной с.мазкz..
работают подuпппmки скольжения в опорах валов, вращающихся с высокоЙ
частотой: роторы турбин, ШL1Ы прокатных станов, ШIllIндели станков, коленчатые
валы две и др. все большее применеlШе находят подшипники: rидростатически.е
и raзостатические. Расче1' и конструирование таких подum:mm::ков изучают Е
специальных курсах.
ПростеЙI1mе типы nОД:UШnНИКОВ, раБОТaIOIЦИе в режиме полужидкостноi4
смазкu, llJИIХЖО применяют в сельскохозяйственных машинах, в подъемно тран
спортных Ma.urnнax (лебелки), внеответственных вспомоrательяых механизма.,=
(механизмы ynраВ..1еюlЯ) B ecтo ПОДШИПНИКОВ :качения, коrда ttослеДЮfе Не
удается встроить в корпус вследствие относительно больших наружных:диаме1'JIOБ
и в дрyrиx случаях.
Ниже приведены реко ендации по конструированию простейших
подшиmrn:ков скольжения, работающих в режиме полужидкостной смазки.
ПОДIШШник скольжения образуют вал и втулка (вклздьШl). Два типа втулок
craндартизованы: бимета.'L1Ичесrnе и из спекаемых материалов. Размеры вryлок
биметаллических приведены в табл. 24.33, а втулок из спекаемых материалов
(порошков железа и.mt бронзы) в табл. 24.34.
В единичном и мелкосериЙНQМ проuзводстве чаще Бееrо приментот более
простые в изrотовлении вкладьшrn из недороrих антифрикционных материалов:
антифрикционноrо чyryна, текстолита, прессованной древесины и безоловянных
бронз.
В "рупносерийном и .массовом пРОUЗ60дстве используют биметаллические вкла
ДЪDШI. В этих вкладышах тонкий антифрикционный слой наплавлен на стальную.
чyryннyю, а в ответственных подшипниках на бронзовую основу. В массовом
производстве IШIроко распространены БКЛадьшrn., штампуемые из биметалличес
кой ленты. В качестве антифрикционных материалов применяют: оловянные и
6)
Рис. 9.1
152
$.
5)
ct
Рис. 9.2
)
A A
z)
свинцовые бронзы, баббиты, а также неметаллические матер;и:алы (нейлон,
фторопласт, текстолитовая крошка) [1, 8].
Втулки ПОДlШШIOIков сколъжеJillЯ устанавливают в arверстия стенок корпус
ной детали (рис. 9.1, а), в отверстие свободно вращающеrося зубчатоrо КОЛеса
(рис. 9.1, 6), в отверстие сцепной полумуфты, свободно сидящей На валу (рис.
9.1, в) и др.
Нередко оказьmается удобным опоры скольжения валов и осей ВJ,IПО)IНЯТЬ
в виде отдельных комплектов. В этих случаях втулки устанавливают в корпуса
ПОДШИПНИКОВ, монтируемые затем на машине. Различают корпуса
подшипников: неразъемные (rOCT 11521.........s2...1152S.........s2) и разъемные (fOCT
11607.........s2...11611 2).
На рис. 9.2 показaны конструкции нерaзr,емных корпусов. Опорная плоскость
корпусов подшиmmков ПО рис. 9.2, а параллельна, а по рис. 9.2, 5, в, Z
перпендикулярна оси основното отверстия. это позволяет устанавливать их и на
rоризонтальных, и на вертикальных стенках узлов.
Неразъемные корпуса просты в изrотовлеlШИ. Однако сборка узла при He
разъемном корпусе не всеrда удобна, а иноrда иневозможна.
Разъемные корпуса облеrчают монтаж валов и допускают реryлирова:ние зазоров
в ПОДШИПнике. Поэтому они имеют преимуществеШIОО применение в общем и
особеlffiО тяжелом мaunrnостроеюm. КрЪШIКY крепят к корпусу I1I11ИЛЬКaМИ (рис. 9.3).
Чтобы предотвратить боковое относительное смещение КрЬШIКИ и корпуса, разъем
ВЫПОЛНЯЮТ ступенчатым. Однако это усложняет изrотовление корпуса
поДIШПIНИКa. Поэтому в последнее время разъем делаюr по одной плоскости, а
крышку фиксируют относительно корпуса двумя коническими штифraми. Воз
ожны также конструкции корпусов с плоским разъемом без штифroв.
153
...
{(ffEllit._ .)}
I
Рис. 9.3
Разъем корпуса лучше вьmолнять перпеJЩИКYЛЯрНО лmmи действия ради:алъ
ной силы. Поэтому ПЛОСКОСТЬ разъема корпусов нередко въmолняют непарал
лельно плоскости основания (рис. 9.3).
При разъемных корпусах применяют два вкладыша. их вьтолняют без боproв.
с ОДНИМ или с двумя бортами (рис. 9.4). Размеры конструктивных элементов, ММ:
толщина стенки ВКЛ ЭДЬШI а б:::: (O,08...0,10)d+ 2,5, тде d диаметр цапфы вала.
Ь==(1,О...1,2)8; h О,6б. На наружной поверхности вк л.а,r(ыrп ей около БОртоЕ
делают канавки по rocт 8820.......{)9 (табл. 7.8).
Вкладыпш без бортов nрименяют при действии в опоре ТОЛЬКО радиальной
силы. При наличии kpoMe радиальной также и осевой силы используют ВКЛ Щ{ЬПlrи
с ОДНИМ упорным бортом. Если на опору действует осевая сила в ДВУХ направ
лени:ях, то ВКЛ aдhШI должен иметь один или два борта.
Фих:сировавие вкладышей. Вкл ппц ДОЛЖНЫ быть зафиксированы в корпусе
от поворота и осевых смещений. Два борта не только воспринимают осевую силу.
но и одновременно фиксируют вкладыш от осевых перемсщений относительно
корпуса. ПоЭ1'ОМУ часто вкл ппJ.l с двумя бортами применЯIOТ в опорах, тде
осевая сила совсем oтcyrcтвyeT ИЛИ действует в ОДНОМ нanравлеЮfИ. Однако нужно
иметь в ВИДУ, что вьтолнение сопряжения по торцам бортов требует повьnuенной
точности размеров между и между торцами Корпуса. Эro удорожает Изrо
товление подnnmникa. Поэтому не рекомендуют применение без надобности
вкл а '1Jl ей с двумя бортами.
Наиболее распространено фиксирование вкл эдыltе йй относительно корпуса
КО}IOТКИМИ цилиндрическими штифтами или втулками / 2d (рис. 9.5). Отверстие
в фиксирующей вryлке используют для подачи масла в подшипник. Заметим, что
штифrы и втулки фиксируют вкл адьппц одновременно от поворота и от осевых
смещений.
1.s.i
I
ь .c:f4a
Рис. 9.4
Рис. 9.5
Установка. ПОДШИПЮfКИ скольжения нормально работают при строrой парал
лелъности осей шейки вала и отверстия вкладыша. Отклонение от параллельности
MOryr быть вызваны поrpешнестями изrотовл:ения деталей, их сборки и проrибами
валов ПОД нarрузкой. Чем больше длина поДlШlпника, тем опаснее перекос осей
вала и ВКЛ (tДhпп а, ПрИВОДЯЩИЙ к возникновению кромо'шых давлений. Поэтому
существенное значение имеет выбор отношения 1/ d подшипника, тде I длина,
а d диаметр отверстия вкладъШlа. I
Чем больше нarрузка и частота вращения вала, тем меньше должно быть
arношение lld. При высокой точности изroroвления, сборки (оба ПОДllIИIffiИКа
расположены в одном корпусе И отверстия ПОД вкладьшrn расточены за ОДИН
установ ) и жестких валах отношение 1/ d можно увеличить.
Если подшипники располarают в отдельных корпусах,. То можно ожидать
значительный перекос осей вала и вкладьП1Iа. Перекос возникает 01' поrpeIiIностей
изroтoвления КОРnyСОВ ПОДШИПJmКОВ, вкладышей, плиты (или рамы), на КО1'Орой
устанавливают корпуса, а также от поrpeшностей их устанОВКИ. В этом случае
отношение /1 d должно быть минимальным.
Оптимальные значеНИЯ отношения l/d для Болыlшстваa Maurn:H 0,5...0,9.
Для уменьшения ВЛИЯЮlЯ пере коса применЯIOТ самОУC'I'анавливающиеся
поДШИI1НИКИ. Наибольшее распространение получил сферический ПОДШИnIOlК
(рис. 9.6, а). С ЭТОЙ же целью применЯIOТ ПОДШИПНИКИ с опорной поверхностью
в виде короткото цилиндрическоrо пояска, который значительно уменьшает
yrловую жесткость закрепленноrо подшипЮfка (рис. 9.6, 6).
Реryлвровавне. При конструировании подnnmников скольжения, тде требу
ется тo oe вращение вала или тде ВОЗМОЖНО значительное изнannmаНl!е, пре
дусматривают ВОЗМоЖНОС1'Ъ реryлироваШfЯ зазора.
В разъеМНЫХ подшипниках зазор реryлирyюr взаимным радиальным CMe
щением ВКЛЗДЬШJей. для этото на прaкrике наиболъшее применение находят два
способа: реё)'лuрованuе подбором (или ПОДIllЛифовкой) прокладок, которые ycтa
навливают ме)lЩy КрЬШIКОЙ и корпусом подшипника и реzулuрован.ие шабрением
плоскостей разъема корпуса и крышки ПОдшиIIНИК.ОВ.
Ec.тm нarрузка постоянно направлена на корпус ПОдшиIIНИК.З, то КрЪШIК.а ПО
плоскости разъема может и не соприкасаться с корпусом. При этом ретулирование
зазора в подшипнике вьmолняют или ОДНИМ из упомянyrыx выше способов, или
системой затяжных 1 и распорных 2 винтов (рис. 9.7).
Осевое фиксирование вало_, вращающихся в ПОДIШШНИках скольжения, BЫ
ПОЛНЯЮ1' или в одной опоре (l й способ), или в двух опорах (2 й способ) (рис. 9.8).
При фиксировании в одной опоре фиксирующая цапфа вала охватывает ВКJIадьПII
ПОДII.IИПНИКa. Этor сп об применяют при длинных вал:ах, Коrда температурные
изменения длины вала значительны.
При относительно коротких Валах применяют осевое фиксирование по втo
рому способу. '
lSS
I
-+-
-+-
""
РИс. 9.6
Рис. 9.7
Смазывание ИСКЛЮ ЛЬНО важно Д1JЯ работы подш:иnникa. Для смазывания
используют жидкий или плаСТИЧНЫЙ смазОЧНЫЙ материал, который подают р
разrpуженную зону.
Для смазывания подшипников скольжения можно использовать ЕзвешеЮlblе
в воздухе внyrри корпуса чacmцы Масла. После запрессовки втулки в корпус
сверлят отверстие диаметром do ДЛЯ подвода масла (рис. 9.9). Полезно в этом
случае на внутреННей стенке корпуса отлить нanра8ЛЯЮш;ие :выступы (ребра), ПО
которЫМ осевшее нз стенки масло стекает к отверстию. Для распределения
постynающеrо масла по ДЛИНе подшипника На внyrpeнней поверхности втулки
делают продOJtьные к.анauки. Размеры (мм) канавок и отверстия (рис. 9.10)
пршmмаюr: t (O 02...0,025)d; r == (O 2...0 3)d'; а::::: (0,08...0,1 O)L; Ь (О,2...0,З)L;
5 == (0108...0,1 O)d + 2,5; с == (O,2...0 3)(); d -::::: (1,3,..1,6)&.
Omерстия во втулках МОЖНО сверли1Ъ И ДО их запрессовки в стенку корпуса..
Чтобы при ПOC'ПlНОБКе втулки Не ориентировать ее ПО Ol'ВepcпiIO В корпусе; На
наружной поверхности втулки делают канавку шириной Ь и rлубиной с (рис. 9.1 О).
Масло, 3jЩQЛНИВ кольцевую щель , образованную канавкой j пронихает в crme.рстие
и смазочную продольную .канавку.
Если ось вала ле.ЖИ'Т в nЛОСКОС1'И "разъе.ма, ro J].ЛЯ подвода с.мазоt{Ноrо материал,а
можно на WIОСКОСТИ разъеМа корпуса ВЫnOJJНИТЬ Kaнaвкy а На крышхе корпуса
скос (рис. 9.11). Масло I стекая ПО скосу КрbIllIКИ. ,запоЛНИ1' Канавку корпуса l\
ПОСтyrIИт к втулке подurnnникa скольжения.
ПОДIШШIOIКИ скольжеIШЯ :вращаКН1]Jfеся вместе с деталями в которые они
' й сло&о5
2 и спосЬ5
Рис. 9.8
Рис. 9.9
156
I
. '.
1., A A
-;1 Корпус Крышка
ХОрЛJjСD
'1::::1
1...)
'с::!
Рис. 9.10
Рис. 9.11
, "'i,
. .
о,: "","
.,
. /
поставлены (рис. 9.1, 6, в), также смазывают маслом. для подвода масла в деталях
ВЬПIолняют несколько поперечных отверстий со сквозными долевыми канавками.
В этих случаях целесообразно применять втулки из спекаемых материалов (табл.
24. 34}, имеющих пориетую структуру. Такие втулки заранее пропитьmают roрячим
смазощ.IЫМ материалом.
ПОДШИПШIlСИ скольжения, вьmолненные для :каждой опоры В ВИде отдельных
корпусов (рис. 9.2, 9.3), можно смазъmать ицдивидуалъно пластичным смазочным
материалом с помощью кош1ачковых масленок f 1]. Поперечные отверстия и
продольные смазочные канавки ВЬПIолняют по рис. 9.10.
. "
, .
\' .
, . j,
. :',
-..'", '
. :i..; !
"': .
.' ... .: . -
" <
.. . ,..; -.
. '., (r: . "-: 1.}.;
.., .)' ..'
'." '.; .
. - .
-.....1.. ".'...
r л а в а 10
КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ
. ..,
На этапе эскизною проектирования (см. rл. З) ориенrировочно была намечена
конструкция валов, определены диаметры отдельных участков. Теперь следует
уточнить эти размеры, соrласовать их с деталями, устанавливаемыми на вал, учесть
вид и расположение опор, конструкцию ynлотнеIOlЯ, технолоl1ПO изrотоалеlШЯ.
Перед отработкой КОНСТРУКЦIDI вала ДОЛЖНЫ быть решены такие важные
вопросы, как способ передащ.J вращающеrо момента в соединении вал cтymща
и способ креIIЛСIШЯ деталей на валу от осевою перемещения (rл. 6).
10.1. КОНЦЕВЫЕ УЧАСТКИ ВМОВ
ВХОДНОЙ и выходной валы редукторов, коробок передач имеют
цилиндрические или конические концевые участки для установки полумуфr,
шкивов, звездочек или зубчатых колес.
Циливдричес-кие концы валов изrО1'ОВЛЯЮТ по rOCT 12080 6 (табл. 24.28).
Деталь, устанавливаемую на цилиндрическом КОJЩе вала, доводят до упора в
заплечик высооой t (см. рис. 3.1).
Переходный участок вала между двумя ступенями разных диаметров выпал
няюr rалтелью радиуса " а при шлифовании выnолняюr канавку для выхода
ШJШфовальною Kpyra (рис. 7.53, а, 6). Радиус rraлтели приним:ают в зависимости
от диаметра d вала (мм): .
d. . . . . . . . . . . 20...28
,.. . . . . . . . . . . 1,6
32...45
2,0
50...70
2,5
80...100
3,0
Соседним с концевым является участок вала для установки поДШИIIНИКa.
Поэтому высота t заплечика концевоrо участка должна Бытъ соrласована с
посадочным диаметром подшипника. При этом желательно предусмотреть воз
можность установки подшипника без съема призматической lШIонки.
Ориентировочно диаметр вала (мм) в месте установки подшипни:ка (рис. 10.1):
ос
. .
l
d
d
Рис. 10.1
du. ? d + 212 + 1,
тде 12 rлуБШlа паза в ступице (см.
табл. 24.29).
ПолучеЮlОО значение окрyrляюr в
большую сторону до бли:жайшеro стан
дартноro для подшипника размера. Вы
полнеЮfе условия установки поДIШШ
ника без съеМа uтонки приводит, как
правило, к значительной разности
158
.3Иаметров dп. и d. В тех случаях, коrда
расстояние 1 (рис. 10.1, 10.2) больше
ширины В внутреннето кольца
подnnmни:ка, отличие в размерах dn и d
чожно уменьшить за счет обхода
:ill10НЮl. Последовательность монтажа
:10дll.lИI1НИКа в ЭТОМ случае показана на
:ЩС. 10.2.
Высоту зanлечика получают наи
ченьшей при исполъзовaюm cerмeНТ
НОЙ umонки, которую перед монтажом
подшипника можно Bынyrь (рис. 10.3).
Если На концевом цилиндрическом конце вала нарезают шлицы (рис. 10.4),
то высота t заплечика оrpаничена необходимостью свободноro выхода фрезы: для
'1рямобочных шлицев t s O,5h, эвольвентных t ::; O,25h, rде h rлубина шлица. При
ЭТОМ участок вала, соседний с концевым, будет постоянноrо диаметра в том случае,
СЛИ dn == d + 21. Если du > d + 21, то вьmолняют перехоДНЫЙ участок с диаметром
I d + 21), как показано на рис. 10.4. Здесь же Показан выход фрезы, нарезающей
ШJDfЦЫ. Диаметры D ф шлицевых фрез для прямобочных шлицев средней серии
принимают в зависимости от диаметра d вала, мм:
Участок выхода фрезы можно распространять на упорные зanлечики(рис.
10.4) и частично на шейку вала ДЛЯ установки подшипника качения.
Конические КОJЩЫ валов по rocт 12081 72 (табл. 24.27) изrотовлтот с
конусностью 1:10 двух исполнений: с наружной (тип 1) и с внyrpенней (тип 2)
резьбой. Диаметр вала На участке, coceд
нем с концевым, определяют так же, как
и для цилиндрическоrо, из условия ycтa
новки подшипника на вал без выема
ШПОНКИ (рис. 10.5): dn d cp +: 21+ 1 мм, rде
d cp := d 0,05/ и 12 принимают по табл.
24.27.
Преимущественное распространение
приобретает КОJПfческая форма концевоrо
участка вала, обеспечивающая точное и
надежное соединение, возможность леrко
ro Монтажа и снятия устанавливаемых дe
талей.
При наличии на КОlЩеВQМ цилинд
159
d......... .
Dф........ .
20...22
63
25...28
70
" . I
.... I /
....r....
Рис. 10.3
1::J
...
t:
\,t
"c::f
0,5l
'%
Рис. 10.5.
A A
Рис. 10.2
32...38
80
54...65
100
72...92
112
42...48
90
ос:
't::f
. '(
Рис. 10.4
рическом или коническом участке вала наружной метрической резьбы предус
матривают проточки по rOCT 10549.........g0 (табл. 10.1). Основное применеIOlе
имеют проточки типа 1.
т а б л и Ц а 10..1
Шаr резьбы Тип 1 Тип Л d)
45-
--.....
ь ь
ь r r Ь r
1 3 36 2 d I,5
1,25 1 0,5 4,4 2,5 d l,8
1,5 4 4,6 2,5 d 2}2
1,75 54 3 d 2,5
2 5 56 3 d 30
2,5 1,6 1,0 7,3 d 3,5
3 6 7,6 4 d ,5
10.2. конструкции ВАЛОВ
Входные (быстроходные) валы имеют концевые участки, участки для ycтa
НОВКИ подшипников И участки, на которых нарезают зубья шестерен
цилиндрических или конических зубчатых передач (конструкции валов червяков
см. 5.7). Конструирование концевых участков и определение диаметров валов в
местах установки подшипников рассмотрено в 10.1.
На входном валу цилuндрической передачи зубья шестерен нарезают на среднем
участке. Диаметр ето определен чаще Bcero размером d Бп , значение Koтoporo
нахОДЯТ из условия надежною контакта торцов зanлечика и внyrреllliето кольца
подшипника (см. рис. 3.1). Конструкция вала на среднем участке зависит от
передаточноrо числа и значения межосевоrо расстояния передачи. При He
больших передаточных числах и orносителъно большом межосевом расстоянии
диаметр d/l окружнocm впадин шестерни больше диаметра dnп вала (рис. 10.6, а).
При больших передаточных числах и малом межосевом расстояюm dj1 < dвп, тоrда
коиструкцlOO вала вьшолняют по одному ИЗ вариантов рис. 10.6, б д, предус
матривая участки для выхода фрезы, нарезающей зубья. Диаметр D ф фрезы
принимают в зависимости от модуля т:
т, мм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2...2,25 2,5...2,75 3...3,75 4...4,5 5...5,5 6...7
Dф, мм при степени точности . .
7. .. .. .... .. ., ., 90 100 112 125 140 160
&...10. . . . . . . . . . . . . . 70 80 90 100 112 125
Длину lвыx определяют rpафически.
Если нарУЖНЫЙ диаметр d a1 шестерни оказывается меньше диаметра d Бп , то
обтачивают или весь вал в средней части ПО наружному диаметру шестерни (рис.
10.6, ), или между нарезаIOlОЙ частью и торцом вала вЪПIОЛНЯЮТ конические
переходные участки (рис. 10.6, д). Последний Bap несколько сложнее в
160
J ............ --
,g
-
D ф Dф
l,.,x [Вых
8)
IC::
11
J
Dф Dф
z) [.,Х
а)
l:I
Dф
l3611.
5)
l 'bIX
д,
l'blX
,j
Рис. 10.6
't:s
....................
....
:i
'tJ
....--........
J
изroтoвлении, Но Жесткость вала получается Bъnne в сравнении с вариантом ПО
рис. 10.6, z.
Участок выхода фрезы можно распространять на торец вала, по которому
базируют ПОДlIIИIIНИК качения (рис. 1.0.6, 2 д).
Конструкцию вxoд1IOzO вала конической передачи чаще всета выплняют ПО рис.
10.7, располаrая шестерню консольно относительно подшипниковых опор.
Реryлирование подиnm:ников ПРОВОДЯТ перемещением по валу правоrо по рис.
10.7 подшипника с ПОМОЩЬЮ крyrлой lIIJIШ{евой raйки 1. После реryлирования
тaйICy стопорят мноrолапчатой шайбой 2. .
161 .
't:J
Рис. 10.7
а)
5)
ra
'=:1 1::J.
JJ
1::s
;:.
't::j 1::J.
РИс. 10.8
,
Для выхода инструмента при нарезании резьбы на валу предусматриваюr
проточки (табл. 10.1). Проточки типа 11 характеризует меньшая КОJЩентрация
напряжений, их применяют при малой УcтaJ10CТl10Й прочнocrи вала. На валу
ВЪПIолняют канавку под язычок стопорной шайбы (табл. 24.24).
Дрyrие конструкции входных валов конических передач представлены на рис.
12.5 12.8.
Промежуточвые валы не имеют КОIЩевых участков. На рис. 10.8 показан
промежyrочный вал двухступенчатоrо цилиндрическоrо редуктора. На самом валу
нарезаны зубья шестерни mхоходной ступени. Рядом расположено колесо быс
троходной ступени. Диаметры d Бп и d EK определяют по рекомендациям rл. З. В
зависимости от размеров шестерЮl конструкцию выполняют ИЛИ по рис. 10.8, а
(dj1 d EK ), ИJПf ПО рис. 10.8, б (djl < d Бк ). Допустимо участок выхода фрезы
распространять на торцы вала, конrаIcrИрующие с колесом ИЛИ внyrpeнним
кольцом подшиnникa (рис. 10.8, 6).
Между подшипником И колесом на том же диаметре, чro и подшипник.,
располarают дистаIЩИонны:е кольца. Диаметральные размеры колъца определяюr
из условия контакта ero торцов с колесом И с внутренним кольцом Подшипника.
Поэтому КОЛЬЦо имеет чаще Beero r образное сечение.
Bwxoдowe (тихоходвые) валы имеют концевой участок (см. 9 10.1). В средней
части вала между ПОДШИIПiИКовыми опорами размещают зубчатое колесо.
Наиболее простая конструкция вала показана на рис. 10.9. В сопряжеmm колеса
с валом использована посадка с большим натяrом. Подшипники установлены до
упора в заIШечики вала. Иноrда между подшипниками И колесом располaraюr
втулки (рис. 10.10). В этом случае вал может быть rлздким одното номиналъноrо
диаметра, разные участки которою выполняют с различными отклонениями для
обеспечения нужноrо хаpшcreра сопряжения с устанавливаемыми деталями.
Валы следует конструировать тладкими, С минимальным числом уступов (рис.
162
..... .................. j
Рис. 10.9 .
,
.',
Рис. 10.10
c:t,
а............... :
-s.
о..
,
I
I
0::1
о..
't::J
1:) '6
t..;:
:t: .
'fi.
10.9, 10.10). В этом случае дocтиraюr существенноrо сокращения расхода металла
на изrотовлеЮfе вала, что особенно важно в условиях крупносерийноrо производ
ства. Сборку колеса с rладким валом вьmоJlНЯIOТ в сборочном приспособлеmm,
определяющем осеВое положение колеса. В индивидуальном и мелкосерийном
производстве валы можно снабдить заллечиками ДЛЯ упора колес (рис. 10.11).
Для ПОВЬШlения технолоrичности радиусы zолтелей, размеры фаса" и канавок
для выхода u1tcтpyмeиma 1ю одном (Jалу желательно nринимать одUна1«J8Ь1.Мu. Если
на волу nредусмотре1Ю несколысо шпоночных nазО8, то для удобство фрезерования
их располаео:ют на одной образующей u выполняют одной ширuны, выбранной по
.меньшему диаметру вала (рис. 10.11). Для уменьшения номеНЮIатуры шлицевых
фрез, сокращения времени на их перестановку размеры Ш/Juцев на разных участ1UlX
вала прuнимают одинаковыми.
После определения диаметров и дтrn участков вала, а также ею KOHCТ
pyкmвныx элеменroв I1}ЮИЗВОДЯТ расчет вала на сопротивление ycm1Iocm (см. 10.3).
Известно, Ч'I'O IШIоночные пазы, резьбы под установочные raйюt, orвepcrия ПОД
установочные винты, а также .канавки и резкие изменения сечений вала вызывают
КОJЩентрацию напряжений, уменьшающую ero уcraлостную прочностъ. Поэтому,
если вал имеет небольшой запас по сопротивлению усталости, следует избеraть
использования элементов, вызывающих КОIЩенrpацию напряжений.
В местах пониже:нной усталостной прочности нежелательно въmопнение
канавок для выхода инструмента (шлифовалъноrо камня, плашки и др.). Вместо
канавок опряжение соседних участков вала следует оформлять в виде raлreли
(рис. 10.12, а), как можно более плавным. fде возможно, следует увеличить радиус
rалтели. В особых случаях rалтели въmолняют эллиптическими с размерами
163
...
; ..
L .J
L j
J ..
't:I -(J
Рис. 10.Ц
о) 5) )
r
t:r
Ь
, .). ,', е) ,
c::r '....
'1::J
..... " " " \
..,
" '
,
. ' ' ,
'. Рис. 10.12
ь == (0,4...0,45)dи а == 0,4Ь (рис. 10.12, б) или двумя радиусами. Заметно снижают
КОlЩенrpашпо нanряжеIШЙ rалтели с поднyrpением (рис. 10.12, в).
Разrpужающ:ие канавки на валу (рис. 10.12, 2) и в сопряженной детали (рис.
10.12, д) уменьшают КОIЩентрацию напряжений на поверхности вала от посадки
деталей с натяrом.
Шпоночный паз, получаемый ДИСКОВОЙ фрезой (рис. 10.12, е), вызывает
меньшую концентрацию напряжений, чем обработанный КОIЩевой фрезой.
Эвольвентные шлицы вызывают меньшую КО1Щентрацию напряжений ПО
сравнению с прямобочными. Шлице вое соединение меньше снижает
сопротивление усталости a, чем IШ10ночн:ое.
10.3. РАСЧЕТЫ ВАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ ;. .
ОСНОВНЫМИ нarpузками на валы ЯВJIЯЮТCЯ силы от передач. силы на валы
передают через насаже:нны:е на них детали: зубчатые или червячные колеса,
шкивы, полумуфrы. При расчетах принимaIOТ, что насажеюше на вал детали
передают силы и MOMemы валу на середине своей IIIиршiы. Под действием
постоянных по значению и направлению сил во вращающихея валах возникают
напряжения, изменяющиеся по симметричному циклу.
164
Основными материалами для валов служатyrлеродистые и леrированные стали
j табл. 10.2). Для БолыIшнтваa валов применяют термически обрабатываемые
:реднеyrлеродистые и леrированные стали 45, 40Х; для выоконапряженных валов
ответственных машин леrированные стали 40х.н, 20Х, 12ХН3А
./
т а б л и Ц а 10.2 ..
Марка стали Диаметр 'IВepдocтъ Механические харапериС1'ИКИ, МПа Коэффи
зaroroВICИ, ИВ (не 0'. O' t 0'., t.\ циеиr 1.JIТ
мм менее)
Ст5 Любой 190 520 280 150 220 130 0,06
45 "' 120 240 780 540 290 360 200 0,09
80 270 900 650 390 410 230 0,10
4ОХ 2OO 240 790 640 380 370 210 0,09
120 270 900 750 450 410 240 0,10
4ОХН ::;200 270 920 750 450 420 230 0,10
20Х 120 197 650 400 240 310 . 170 0,07
12ХНЗА 120 260 950 700 490 430 240 0,10
18Xrт 60 ЗЗО 1150 950 660 500 280 0,12
Выполняют расчеты валов па статвческуюпрочность в на СОПРOТИВJIевие
усталости. Расчет проводят в такой последовательности: ПО чертежу сборочной
единицы вала составляют расчетnyю схе.му.. на кoroрую наносят все внеlШШе
СИЛЫ, нarpужающие вал, приводя плоскости их действия к двум взаимно пер
пенди:кулярным плоскостям (rоризонтальной Х и вертикальноЙ п. Затем oпpeдe
.1ЯIOm реакции опор в r6ризонталъной и вертикальной плоскостях. В этих же
ПJЮСКОСТЯХ строят эпюры изеибающuxмоментов Мхи Му, отдельно эпюру крутящеzo
.WOMeHma Мх.. Предположительно устанавливают опасные сечения ИСХОДЯ из эпюр
моментов, разМеров сечеIOlЙ вала и КОJЩентраторов напряжеIOlЙ (оБычнo
сечения, в кoroрых приложены внешние силы, MOMeнrы, реакции опор или места
изменеIШЙ сечеШIЯ вала, нarpужеIolыe моменrами). Проверяют пРQчность вШlа в
опасных сечениях.
Расчет на статическую прочвость. Проверку статической прочности вьmолня
ют В целях предупреждения пластических деформаций в период действия KpaT
ковременных переrpузок (например, при пуске, разrоне, реверсировании,
торможении, срабатывании предохрaюrreльноrо устройства).
Величина переrpузки зависит от конструкции передачи (привода). Так, при
наличии предохранительной муфrы величину переrpузки определяет момент, при
котором эта муфта срабатывает. При отсyrcтвии предохранительной муфты
возможную переrpузку условно принимают равной переrpузке при nyске приво
.:1Ноrо электродвиraтеля.
В расчете используют коэффициент переrpузки К п == Т max! Т, rде Т max
чаксимальный кратковременно действующий вращающий момент (момент переr
рузки); Т ноМШIЭЛЬНbIЙ (расчетный) вращающий момент. для болъum.нства
асинхронных электродвиraтелей К п == 2,2.(см. табл. 24.8).
В расчете определяют нормальные р и касательные 1: напряж lШЯ в pac
см:атриваемом сечении вала при действии максимальных нarpузок:
. (J == 103 Mm a.J W + Ртах! А; 1: == 103 Мктах! W ю
[де Мтах == -кл " м х 2 + М/ суммарный изrибающий момент, Н. м; M кmax ==
== Т max КпТ крyrЯЩИЙ момент, Н . м; P 8X == КиР осевая сила, Н; W и wx
.WOMeHmbl сопротивления сечения вала при расчете на uзzuб и кручение J .ммз; А
площадь поперечноro сечения, мм 2 . . . . . ;' ,.
165
4)
О)
ь '
D
d
D
Рис. 10.13
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и KacaтeJThНЫМ
напряжениям (пределы текучести О'т и 'tт материала см. табл. 10.2):
Srcr == О'т/ а ; sn- = -т;/r:.
Общий 1Wэффuцuент запаса пРОЧ1Юстu по пределу тек.учести при совместном
действии нормальных и касательных нап ряжений
sr = SroSn/ " S\cr + S 2 n.
Статическую прочность C обеспечеШiОЙ, если sr [Sr], rде (SrJ 1,3...2
минимально допустимое значеJШе общеrо коэффициента запаса по текучести
(назначают в зависимости от ответственности КОНСТРУКЦШf и последствий разру
шения вала, точности определения нarpУЗОК И напряжений, уровня технолоrии
ИЗIOТовления и конrpоля).
Моменты сопротuвлен.uя W при изrnбе, при кручении и площадь А
вычисляют по нетrо сече:нию:
для СnЛОШНО20 "РУ2JЮZО сечения диаметром D.
W::: пО /32; :::; 1tIY /16; А::: пи /4;
для пОЛОlD "руlЛО20 сечения (рис. 10.1 З, а):
w== JJI1tи /32; == JJlfCJi3 /16; А = п(и )/4,
rде w == l.......{d/ л)4 коэффициент пересчета:
djD....... .
;w........ .
0,4 0,42 0,45. 0,48 0,5 0,53 0,56
0,974 0,969 0,959 0,947 0,938 0,921 0,901
0,6 0,63 0,67 0,71
0,87 0,842 0,8 0,747
для вшzа с прямобочнымu шлицами (рис. 10.13, 6):
w== (1ttf + bz(D (Dd + d)2]/(32D); == 2W; А == 'ltJl/4 + bz(D /2;
для вала с эвольвентньшu шлицами и для вала шестернu в сечении по зубьям
reометрические характеристики приведены в табл. 10.3, 10.4;
для вала с одним ШnOllОЧIlЫМ пазом (рис. 10.13, в):
w== 1ttP/32 h(2d h)2/(l6d); == 'lttP/16 bh(2d )2/(16d);
А = 'ltJ2 /4........fJh/2.
166
Т а б л и Ц а 10.3
rеометричесюre ХарaIO'CрИC1'ИЮl
Формулы
MOMeкr ШIерции при расчетах на
жесткocrь (осевой)
J == 1t (б}d4 o)/64)
rдe О] принимают по рис. 10.14, о :в зависимости от
коэффициента х смеЩения и числа Z зубьеВ; d диаметр
делительной окружности, dD диаметр центральноro
отверстия.
Момент СОlIpOТИВ1Iения при расче
те: w= 2J/d a ,
на кзrиб
rде d a диаметр вершин зубьев;
на кручение
WK==2W
ПЛощадь сечения при расчете На
растяжение (сжатие)
. А == 1t (БJ- о)/4,
rде 01 ПрИНИМают по рис. 10.14, б в зависимости от
коэффициенrа х СМеЩенИЯ и числа Z зубьев.
Примечание. 1. Для косозубых вало!! шecreрен расчет по приведешIым формулам вдет в запас IIpOЧИocnt 2. Б
блокирующая JIJIИЮI из условия ОТСyrcтIlИЯ ПОдРе38НI01 зубье!! (рис. 10.14),
1,
.
8s
'.35
1.6
1,30
1.26
1.20
1,15
(),2
0.9
О.В
б)
Рис. 10.14
....;
Значения моментов сопротивления приведены: для сечений с эвольвенrным:и
IШШцами по [ОСТ 60ЗЗ.........sо в табл. 10.4; с прямобочными шлицами по rOCT
11З9........s0 в табл. 10.5; с пазом для призматической 1Ш10НКИ ПО rocт 23З60 78
B табл. 10.6.
,:111
,
"
Т а б л и Ц а 10.4
D,ММ т == 1,25 мм т==2мм т==3мм т=5мм:
z w;юI z W;ю,( z w;w z ЮС
20 14 579
22 16 848
25 18 1201
2& 21 1864 12 1696
30 22 2161 13 213&
32 24 2782 14 2693
35 26 3532 16 3292
38 29 4814 18 4349 ,
, .
40 30 5389 18 5042
42 32 6594 20 5966
45 34 7804 21 7633 13 .6985 . .
50 38 10850 24 10315 15 9836
55 26 13940 17 12570
60 28 18300 18 16610 . \
65 32 23540 20 21550
70 34 29720 22 27360
75 36 36850 24 34100
80 38 45000 25 41870 14 39715
85 27 50780 15 45260
90 28 60760 16 54570
95 30 72140 18 65290
100 32 84810 18 76880
Таблица 10.5
d,мм Серия
леrкaя средняя тяжелая
D,мм Ь,ММ z W,ю,( ДЫМ Ь,ММ z W;w D,мy Ь,ММ z Jv,юt
: 18 22 4 6 741 23 2,5 10 790
21 25 5 6 1081 26 3 10 1131
23 26 6 6 1367 28 6 6 1502 29 '4 10 1650
26 30 6 6 1966 32 6 6 2100 32 4 10 2190
28 32 7 6 2480 34 7 6 2660 35 4 10 2720
32 36 6 8 3630 38 6 8 3870 40 5 10 4190
36 40 7 8 5130 42 7 8 5660 45 5 10 5710
42 46 8 8 8000 48 8 & 8410 52 6 10 8220
4б 50 9 8 10460 54 9 8 11500 56 7 10 11900
52 58 10 8 15540 60 10 8 16130 60 5 16 16120
56 62 10 8 18940 65 10 8 19900 65 5 16 19900
62 68 12 8 25800 72 12 8 27600 72 6 16 27600
72 78 12 10 40300 82 12 10 43000 82 7 16 . 42300
82 88 12 10 57800 92 12 10 60500 92 6 20 60560
т а б л и Ц а 10.6
d, :мм bxh,мм Jv, мм 3 WvюС d,мм bxh,ММ: Jv,MM-З W v мм 3
20 655 1440 45 7800 16740
21 6х6 770 1680 48 14 х9 9620 20500
22 897 1940 50 10916 23695
24 1192 2599 53 12869 28036
2S 1275 2810 55 16 х 10 14510 30800
26 8х7 1453 3180 56 15290 33265
28 1854 4090 60 18 х 11 18760 40000
30 2320 4970 63 21938 47411
168
Продолжение табл. 10.6
d,мм I1xh,мм мм' WcW d, мм I1xh,ММ w; мм' W",w
32 2730 5940 67 26180 56820
34 3330 7190 70 30200 '63800
36 10х 8 4010. 8590 71 20 х 12 31549 68012
38 4775 10366 75 37600 79000
80 22 х 14 45110 97271
Расчет на СОпротИ8JIение усталости. уточнеlшыIe расчеты на сопротивление
усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и
усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверх
насти. Расчет вьrnолняют в форме проверки: КОЭффИЩfеша S запаса прочности,
nrnимально допустимое значение Koroporo принимaюr в диапазоне (JЗ == 1 ,5 2,5
в зависимости от arветственности конструкц:ии и последствий разрушения вала,
точности определения нarpузок и напряжений, уровня технолоrии изrО'Ювления
и контроля.
Для каждоrо из установленных предположительно опасных сечений
вычисляют коэффициент s:.
S == Scr / "" cr + Sl 't (S],
[де Scr и s-c коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям,
определяемые по зависимостям
Scr == a 1д/(aa + Ч'slPт); S't= 'ClI/('t a + 'V'tD't m ).
Здесь аа и "Са амплитуды напряжений цикла; О'т И '(т среДНИе напряжения
цикла; Ч'sD и Ч''tD коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напря
жений для рассматриваемоrо сечения.
В расчетах валов принимают , что нормальные напряжения изменяются по
си:м:метричному циклу: аа == О'и И а т == О, а касательные напряжения по oтнy
левому циклу: 1;а == 'txf2 И 't m == 't,J2.
Тотда
. ,
So == () iD/aa'
Напряжения в опасных сечениях ВЬJ1Шсляют по формулам
cr а == О'и == 103М/ W; 't a == 't.J2 == 103 Md2 ,
rде М== " М;х2 + М/ результирующий изrибающий момент, Н .м; Мх. KPy
тящий момент (Мж. == 1), н. м; Wи MOMeНТЫ сопротивления сечения вала
при изrибе и кручении, мм З . .
Пределы ВЬПIостmости вала в рассматриваемом сечеюm:
O' 1» == (j J i:oD; 't lD == 't l/ X-r[),
rде 0' 1 и '[ 1 пределы вынсливости rладких образцов при симметричном ЦИIOIе
изтиба и :кручения (табл. 10.2); Хап и п КОэффlЩИенты снижения предела
ВЬПlОСЛИБости.
3начеШlЯ D и XcD вычисляют по зависимостям:
Хап:::; (Ха/ Ncr) + 1/ KRr l)/ К,;,
п:::: (КJ + l/KA l)/Ky,
169
ТДе И xr эффективные коэффициенты концентрации напряжений; коо и Ц
коэффициенты ВЛИЯIDIЯ абсолютных размеров поперечноro сечения (табл.
10.7); KFa и Крс коэффициенты влияния качества поверхности (табл. 10.8); Ку'
коэффициент ВЛИЯIПIЯ поверхностноrо упрочнения (табл. 10.9).
т а б л и ц а 10.7
НапряжеШlOе СОСТОЯШIе и материал К", К,,< при диаметре вала d, мм
20 30 40 50 70 100
Изrи6 для vrлеродистой стали 0,92 0,88 0,85 0,81 0,76 0,71
Изrиб для леrиpованной стали 0,83 0,77 0,73 0,70 0,65 0,59
Кручение для всех сталей
т а б л и ц а 10.8
Вид механической обработки Параметр К," при 0'.. МПа К,. при о., МПа
шероховатости :5:700 >700 700 >700
Rл, МIOd:
II1лифование тонкое до 0,2 1 1 1 1
Ofuaчивание тонкое 0,2...0,8 0,99...0,93 0,99...0,91 0,99...0,96 0,99...0,95
Шлифование чистовое 0,8...1,6 0,93...0,89 0,91...0,86 0,96...0,94 0,95...0,92
Обтачивание чистовое 1,6...3,2 0,89...0,86 0,86...0,82 0,94...0,92 0,92:..0,89
Вид упрочиеRЮI поJЮрХ
нOCl1I вала
J(. == 1,0
1,3...1,6
1,15...1,25
1,2...1,4
1,1...1,3
т а б л и ц а 1 О .9
ЗначеlDlЯ К у при:
К" == 1,1...1,5
1,6...1,7
1,3...1,9
1,5...1,7
1,4...1,5 "
КО' 1.8
2,4...2,8
2,0...3,0
1,8...2,2
1,6...2,5
Закалка твч
Азотирование
Накатка роликом
Дробеструйный Ha
IШеп
ЗначеlШЯ КОэффlЩИентов и к; берyr из таблиц: для ступенчатоzo перехода
с ZШlтелью (рис. 10.15, а в) табл. 10.1 о; для шпоночноzо паза табл. 10.11;
для шлицевых и резьбооЬ/Х участков валов табл. 10.12. Для оценки КОlЩентрации
напряжений в местах установки на валу деталей с натяzo.М используют отношения
Ira/ O' и Xr./K dt (табл. 10.13).
При действии в расчетном сечении несколышх источников концентрации
напряжений учитывают наиболее опасный из ffiIX (с наибольшим эна чеlШем КoD
или D),
Коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемоrо сечеlШЯ вала
\111:D == \111:/ D,
rде \IIт коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напря
жений (табл. 10.2).
а)
r
"6J
6}
r
r
't.a
.р
"tt
"tt
Рис. 10.15
170
Т а б л и Ц а 10.10
tjr r/d к.. при а., МПа К. при а., МПз
500 700 900 1200 500 700 900 1200
0,01 1,55 1,6 1,65 1,7 1,4 1,4 1,45 1,45
2 0,02 1,8 1,9 2,0 2,15 1,55 1,6 1,65 1,7
0,03 1,8 1,95 2,05 2,25 1,55 1,6 1,65 1,7
0,05 1,75 1,9 2,0 2,2 1,6 1,6 1,65 1,75
0,01 1,9 2,0 2,1 2,2 1,55 1,6 1,65 1,75
3 0,02 1,95 2,1 2,2 2,4 1,6 1,7 1,75 1,85
0,03 1,95 2.1 225 245 1,65 1,75 1,75 1 9
5 0,01 2,1 2,25 2,35 2,5 2,2 2,3 2,4 2,6
0,02 2,15 2,3 2,45 2,65 2,1 2,15 2,25 2,5
Таблица 10.11
О., МПа Ка при :въmолнешm паза фрезой
концевой диск.ооой
500 1,8 1,5 1,4
700 2,0 1,55 1,7
900 2,2 1,7 2,05
1200 2,65 1,9 2,4
т а б л и Ц а 10.12
а., МПа К"ДЛЯ К. для IWIИЦс:в Х. для резьбы
IWIИДев резьбы npямобочншс эвоJIыleI'1lыx
500 1,45 1,8 2,25 1,43 1,35
700 1,6 2,2 2,5 1,49 1,7
900 1,7 2,45 2,65 1,55 2,1
1200 1,75 2,9 2,8 1,6 2,35
.'
т а б л и Ц а 10.13
Диаметр к,,1Ка. при а., МПа К/К", при 't., МПа
вала d, мм 500 700 900 1200 500 700 900 1200
30 2,6 3,3 4,0 5,1 1,5 2,0 2,4 3,05
40 2,75 3,5 4,3 5,4 1,65 2,1 2,6 3,25
50 2,9 3,7 4,5 5,7 1,75 2,2 2,7 3,4
60 3,0 3,85 4,7 5,95 1,8 2,3 2,8 3,55
70 3,1 4,0 4,85 6,15 1,85 2,4 2,9 3,7
&0 3,2 4,1 4,95 6,3 1,9 2,45 3,0 3,8
-
90 3,3 . 4,2 5,1 6,45 1,95 2,5 3;05 3,9
100 3,35 4,3 5,2 6,6 2,0 2,55 3,1 3,95
ПРUМe'lоние. При ycтaвo с mrrяroм колец ПОДUlИIlИИXОВ табличиое значение сл дует умножить иа 0,9.
".,:
r л а в а 11
сМАЗЫВАНИЕ, СМАЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА
И УПЛОТНЕНИЯ
Для уменьшения потерь мощности на трение, снижения ИlI'Nнсивности
изнашивания трущихся поверхностей, их охлаждения и очистки от продуктов
износа, а также для предохранения от заедания, задиров, коррозии должно быть
обеспечено надежное смазъmание трyzциx:ся поверхностей.
11.1. СМАЗЫВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРWЧ.
,; : -
Для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус
peдyктojXl или коробки передач заливают масло так, чтобы вею..:ы колес были в
нето поrружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызrивая еТО внутри
корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда creкaeт в НИЖНЮЮ
ero часть. Внyrpи корnyса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая
покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.
Картерное смазывание при меняют при окружной скорости зубчатых колес и
червяков от 0,3 до 12,5 м/с. При более высоКИХ скоростях масло сбрасывает с
зубьев центробежная сила и зацепление работает при недостаточном смазывamm.
Кроме тoro, заметно Возрастают потери мощности на перемешивание масла,
повышается ero температура.
Выбор смазочноrо материала основан на опыте эксплуатации машин.
Преимуществепное пpuмeneltиe имеют масла. Прmщип назначения сорта масла
слеДуюЩИй: чем ВЬПIlе окружная скорость колеса, тем меньше должна быть
вязкость масла и чем ВЬПIlе контактные давления в зацеnлеmm, тем большей
вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют
в зависимости от Komaктнoro напряжения и окружной скорости колес (табл.
11.1). По табл. 11.2 выбирают марку масла для смазывания зубчатых и червячных
передач. В табл. 11.3 приведены рекомендуемые сорта смазочных масел для
волновых передач.
Обозначение индустриальных масел состоит из четырех знаков, кахщый из
которых обозначает: первый (и) индустриальное, второй принадлежность к
rруппе по назначению (f для rидравлических сиcreм, Т тяжелонarpуженны:е
узлы), третий принадлежность к rруппе по эксплуатационным свойствам (А
масло без присадок, С масло с антиокислителъным:и, антикоррозионными
и противоизносным:и присадк.ами, Д масло с антиокислительными, антикор
розионными, пporивоизносными и ПротиВозадирными присадк:ами), четвертый
(число) класс кинематической ВЯЗ:{{ОСТИ.
ИЗ пластuчных смазочных .материалов наиболее часто применяют ЦИАТИМ
201, Литол 24, Униол 2 (табл. 24.46).
172
Таблица 11.1
Контarrиые нanpя
жения: cr н, МПа
о
для зубчатых передач при.4О С
До 600
600...1000
1000...1200
34
60
70
2&
50
60
22
40
50
для червячных передач при 100 0 с
До 200 25 20 15
200...250 32 25 18
250...300 40 30 23
,
т а б л и Ц а 11.2
Марка Масла I Кинематическая ВЯЗКОСТЬ, ю,(/с
о
Для зубчатых передач при 40 С
И Л А 22
и-: r А:} ...
и r А 46
и r А 68
19. ..25
29...35
41.;.51
61...75
для червячных переДач при 100 0 с
и r С 220
И Т С З20
Авиационное MC 20
ЦИЛиндРовое 52
14
20
20,S
2
Таблица 11.3
; - .
кон'I'aю'ныe Н8П]1Я:
жения Он, МПа
До 800
Св. 800 До 1600
Диаметр rибк.оro колеса мм
80 160
и r А 68
И Т Д 68 I И Т Д I00 .
Допустимые уровни поrpужения колес ЦИJllIII,lфвческ:оro редуктора в масляную
ванну (рис. 11.1): hм (2т...О,25d 2т ). Здесь т модуль зацеплеmrя. Наибольшая
допустимая rлу6JШа поrpужеlШЯ зависит or окружной скорости колеса. Чем
медленнее вращение колеса, тем на большую rлубину оно может бьrrь поrpуж.ено.
Считают, чro в двухступенчатой передаче при окружной скорости v 1 м/с
достаточно поrpужатъ в масло только колесо тихоходной ступени (рис. 11.1, а).
При v < 1 м/с в масло должны бытъ потружены Колеса обеих ступеней передачи
(рис. 11.1, 6).
в coocHых редукторах при расположении валОВ в rоризонталъной плоскости в
масло поrружают колеса быстроходной и тихоходной ступеней (рис. 11.2, а). При
расположении валов в веprикальной плоскости поrpужают в масло шеС1'ерНЮ и
173
колесо, расположеlПlЫе в нижней части
корпуса (рис. 11.2, 6). Если fлуБШIа пот
ружения КОлеса окажется чрезмерной, то
снижают уровень масла и устанавливают
специальное смазьmающее колесо 1 (рис.
11.2, в).
_ . .. . !lЧ С " . или ковическо
ЦИJllIII,lIpических 1IYJ:.D)J в масляную
ванну должно БЫть потружена коНичес
кое колесо на всю ширину Ь венца.
fлу6ину поrpуже:ния в масло деталей червячноro редуктора приним:ают: при
нижнем расположеюm червяка (рис. 11.3, а) hм == (O,1...O,5)d a1 ; при верхнем (рис.
11.3, б) hм == 2m...O,25d 2 . Однако при частых включеlDlЯX и кратковремеlПlОМ
режиме рабorы (пуск останов ПУСК) смазывание зацепления оказывается
недостаточным. Во избежание этоrо уровень масла поднимают до зацеПЛения.
. Если важно уменьшить в червячной передаче тепловыделение и потери
ос:
Рис. 11.1
. а) .
1
.. .с:
.а
Рис. 11.2
4) 4)
8)
. ,
-
-= I "" .
=:--rA
е) А....А
1 'Ilpua"т
11 'арионт . '.
Рис. 11.3
:t74
мощности (например, при высокой частarе вращения червяка и длительной работе
передачи), УIЮвенъ масла в корпусе понижают. Для смазывания зацепления на
червяке устанавливают разбрызrиватели (рис. 11.3, в 2). Масло заливaюr в этом
случае до цeнrpa нижнеrо 1'ела качения ПОД1ШППШКа.
Нормы поrpужени:я колес коробок передач такие же, как и для колес peдyк
торов.
11.2. СМАЗЫВАНИЕ ПОДШИПНИКОВ
Обычно подшиmmки смазывают тем же маслом, что и детали передач.
Смазьmание их дрyrим смазочным материалом применяют редко (если требуется
защитить подunmники от продуктов износа деталей передач).
При картерном смазывании передач подшипЮfКИ смазывают брызrами масла.
При окружной скорости колес v 1 м/с брызraми масла покрыты все детали пере
дач и внyrpeшrnе поверхности стенок корпуса. Стекающее с колес, валов и со
стенок корпуса масло попадает в ПОДIШШник.
Однако в ряде случаев. ДЛЯ обеспечения
надежноrо смазьmания зацепления пр о
ДИТСЯ значительно ПОВЬШIать уровень масла.
Нередко в масло поrружают быстроходную
шестерню или червяк и подшиrIНИКИ быст
роходноro вала. В этом случае во избежание
по адания П О НИl( ПРО,д}7К1'QВ износа
перед ач ;, ",i'таюке ИЗJlliIШIеrо ПОmIВа' маслом
ПОДШJШНики защиЦ!аюr, Мд,Qло.заЩИ1нымц
.. ., , ,.. '. '.- , .. . . .. . . i
шайбами (К9. ч. ,t.рис, 11.4. Особенно это v
необходимо, есJШ: На быстроходном валу yc
тановлены косозубые или шеВРОШIые колеса либо червяк, т. е. коrда зубья колес
или витки червяка rоНЯТ масло на ПОД1ШППШК и заливают ero, вызывая повы
шеlllIый HarpeB.
Для смазывания опор валов, далеко расположенных от уровня масляной
ванны, примснтот ра3ЛИ'llIые устройства. Так, для смазывания ПОДIIIИIПlИКов
вала конической шестерни, удаленных от масляной ванны, на фланце корпуса в
плоскости Раз'Ьема делают канавки, а на крышке корпуса скосы (рис. 11.5). В
канавки со стенок крЬПlIКИ корпуса стекает раз6рызrиБaeМое колесом масло и
через отверстия в стакане попадает к
подшипникам.
Для направления стекающеrо масла
инотда делают на внyrреIOiей поверх
ности стенки корпуса ребра (рис. 11.6, а).
По ним масло стекает к отверстию в
приливе корпуса и попадает к под
um.nникy. для смазывания поДIIIИIПlИКОВ
вала чеРВЯ1ffiоrо колеса иноrда применя
ют скребки с лотками, по которым масло
подают к подшипникам (рис. 11.6, 6).
Если доступ масла к подmиmmкaм
затруднен, а применение способов по рис.
11.5, 11.6 нежелательно, то в peдyIcrOP
(коробку передач) встраивают насос.
Насос подает масло в распредеmтельное
устройство, от Koтoporo по отдельным
175
Рис. 11.5
Рис. 11.4
а)
.
A A
5 6
'." '.,
3030О 0.1...0.5/'111
6)
. а)
(ф)
.?
, '
i
Рис. 11.7
трубкам ero ПОДВОДЯТ к ПОДIIlИIIНИI(3М.
Трубки Подсоединяют к распреде
лителю, а также к корпусу узла с По
мощью ниппелей. На рис. 11.7, а
показаны ниnпе.ли двух наиболее расп
ространенных констрУКЦИЙ (в ОДНОЙ из
них даны два исполнения: 1 c
цилиндрической, 11 с конической
резьбой), а на рис. 11.7, б KOHCT
рукция маслораспределителъноrо yc
тройства. Трубки крепят к стенкам корпуса скобками.
К подшиmmкaм качения масло подводят таким образом, чтобы оно стекало
в картер через поДIШШНИК. В зависимости от положения прилява относительно
стенки корпуса масло подводят с наружной стороны корnyса (рис. 11.8, а) или
изнyrpи (рис. 11.8, в). Полихлорвиниловые трубки к штуцерам присоединяют,
как показано на рис. 11.8, в. --::
ЕсJПI ПрИМеНеIO:lе }щс са нежелательно, по.шшmники, к которЫМ заТРУДliен
. '. - - . .
доступ масла, смазъmают пластичным смазочным материалом. Обычно исполь
зуют ЦИАТИМ 201, Литол 24, ОКБ 122 7 и др. (табл. 24.46). В этом случае
поДllIИПНИК. закрывают с внутреЮ:iей стороны маслосбрасывающим кольцом 1
(рис. 11.9, а, 6). Смазочный материал должен занимать 1/2 2/3 сво60ДНОТО
объема полости корпуса.
Для подачи в поДlilllI1НИКИ пластичноrо смазочноrо материала МОЖНО приме
нятъ пресс масленки (рис. 11.10). смазочный материал подают под давлением
специальным IШIрицем. Для удобства подвода umрица в некоторых слуЧаях
применяют переходные Штуцера 1. -
При вертикальном расположеюm вала верхнюю опору смазывают жидким
176 {
Рис. 11.6
'. а).
. а}' ,
8)
Рис. 11.8
t-.
$:!
Рис. 11.9
. .
Рис. 11.10
.;
,;
. t ."
.:
маслом, подаваемым насосом, или пластичным смазоtfilым материалом. Нижнюю
опору вертикальноrо вала изолируют от масляной ванны редуктора и смазьmаюr
ЖИДКИМ маслом от насоса или nластиЧНЬ1М смазо1цlым материалом.
rvw Значительно 'УПIЮщает конструкцию применение подшипников качения за
крытоrо типа с двумя уплorнениями (например, шариковых радиальных ТИП
180000, rOCT 8882 75) или зaщиmыми шайбами (ТШI 80000, rOCT 7242........s1),
смазОЧНЫЙ материал в которые заложен при из:rотовлении и сохраняется в течение
Всета срока эксплуатации подшиmmков.
11.3. СМАЗОЧНЫЕ устройcrвА
При работе передач продукты изнашивания постепеШlО зarpязнЯIOТ МасЛО. С
течением времеJШ оно стареет, свойства ero ухудшаются. БракОБОЩfblМИ призна
ками служат увеличенное Юfслотное число, повъnпенное содержание воды И
наличие механических примесей. Поэтому масло, залитое в корпус редуктора ИЛИ
к передач, периодически. меняют. для замены JШlCJШ в корпусе предус
матривают сливное отверстие,6акрьmаемое пробкой с цилиндрической или
конической резьбой (рис. 11.11). Размеры пробок с цилиндрической резьбой (рис.
11.11, о, 6): / 6..&ц:J, r ' j? :.,А f- {-,,!...,. : ".' r : .... ."' . .N-'/.......v...,....-''"'"':- . <., / -.
r,(l r rf.. ., . . ....,.,.. .. .
п '': 1 L ..Q1.. -.v , 14-t-.../'..... b .t-o t (.o. / ' ,'У'" -.".
d........... D
v M16xl,5 . . . .. . 25 21,9 24 13 3 1,9
М2Охl,5 . . . . . 30 25,4 28 15 4 2,2
а)
"
8)
L Ь
L
ь
L.
. " Рис. 11.11
Размеры пробок с КОIOIЧеской резьбой (рис. 11.11, в):
Рис. 11.12
d.................. D L Ь
Кl/2" труб . . . . . . . . . . . 20,9 15 7,5
КЗ/4" труб . . . . . . . . . . . 26,4 17 7,5
Цилиндрическая резьба не создает
надеЖliоrо уплотнения. Поэтому под
пробку с цилиндрической резьбой ставят
уплотняющие прокладки из фибры,
алюминия, паронита. Для этой цели
применяют также кольца из маслобензос
17&
. й)
5)
Рис. 11.13
r
Кпасить 5,
ЛDI1 эмалью
, .
Рис. 1l 14 .
-
тойкой резины, которые помещают В канавки
rлубиной t, чтобы они не выдзвливались проб
кой при ее завинчивa:mm: (рис. 11.11, 6).
Коническая резьба создает rерметичное
соединение, и пробки с этой резьбой дo
полнитеЛЪНОfО ynлотнеЮIЯ не требуют. Поэто
му применение их более желательно.
Маслосл.ивными пробками можно закры
вать отверстия Д1Iя залива масла.
для наблюдения за уровнем .масла в корпусе
устанавливают: пробки с конической резьбой
(рис. 11.11, в), маслоуказатели крановые (рис.
11.12), маслоуказатели жезловые (щупы) (рис.
11.13), маслоуказатели крyrлые и удлиненные
из ПJIOзрачноrо материала (рис. 11.14).
Пробки и крановые маслоуказатели можно
устанавливать парами для контроля за нижним и верхним уровнями масла (рис.
11.15). Можно ycтaHaВJDIBaть только одну пробку для контроля за BepXIOlМ
уровнем масла.
Исполнение щупа по рис. 11.13, б вызывает некоторые технолоrические
трудности при формовке корпуса и сверлении наклОllliоrо отверстия. Поэтому
исполнение щупа по рис. 11.13, а и особенно рис. 11.13, в предпочтительнее.
Крyrлые маслоуказатели (рис. 11.14) удобны для корпусов, расположенных
достаточно высоко над уровнем пола.
I
I
Ве хнии уро8ень ...)
...
.../
...'
r
I
I
I
1
I
1
I
I
I
I
Рис. 11.15
а)
Ф40
Ф16п6
Ф25
б)
фLf()
6)
(::)
t.n
M2Dxl5
12
10116)( 2
Ф25
Рис. 11.16
При ДJПIТeльной работе в связи с нзrревом воздуха повъпuается давление
внутри корпуса. Эro приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки.
Чтобы избежать этоrо, внyrpemпoю полость корпуса сообщaюr с внеIШIей средой
путем установки отдушин в ero верхних точках. Некоторые конструкции отдушин
приведены на рис. 11.16, а 8. Orдушину ПО рис. 11.16,8 используют также в
качестве пробки, закрывающей отверстие для залива Масла. r. <..
11.4. УПЛОТНИТEJIЬНЫЕ УCfРойcrВА
Уплonmтeлъные устройства применяют для предохранения от вытекания
смазочноrо материала ИЗ ПОДШИПНИКОВЫХ узлов, а также для 3aIЦИТbl их от
\ 180
а)
3 1 2
6]
8)
8)
lJ)
'"
1.
fIV
.............
шп illIl ШD
Рис. 11.17
. 11) ..
6)
.;' .
Рис. 11.18
попадания извне пыли и влаrи. Ниже приведены наиболее распространенныe в
ма:шиностроении уплотнения.
Манжетные ynлотоеВВJI широко применяюr при смазывании подuпmников
жидким маслом и при окружной скорости вала до 20 м/с. Манжета (рис. 11.17, а
в) состоит ИЗ корпуса 1, изrотовлеЮIоrо из маслобензостойкой резины, каркаса
2, представляющеrо собой стальное кольцо r ..ооразноrо сечения, и браслеmой
пружины З. Каркас придает манжете жесткость и обеспечивает ее ШoтнyIO посадку
в корпусную деталь без дополнителъноrо крепления. Браслетная пружина
стяmвaет УПЛОТНЯЮIЦYЮ часть манжеты, вследствие чеrо образуется рабочая
кrюмка шириной Ь == 0,4...0,6 мм (рис. 11.17, е), плотно охватывающая поверхность
вала. На рис. 11.17, д отдельно показаны браслетная пружина и способ ее
соединения. Манжеты, предназначенные для работы в засоренной среде, выIIл
няют С дополнительной рабочей "POMJCOU 4 (рис. 11.17, в), называемой «JIЫЛЪНИКОМ}).
Размеры манжет см. в табл. 24.26.
Манжету обычно устанавливают открытой СТОJIOной Bнyrpъ корпуса (рис.
11.18, а). К рабочей кромке манжеты в этом случае обеспечен хороший доступ
смазО'ПIоrо масла.
При подаче IШIрицем пластичноrо смазочноrо материала давление Внyfpи
подuпmниковой камеры может быть очень выоким.. Чтобы не повредить манжету,
181
а)
Рис. 11.19
6)
ее устанавливают в этом случае рабочей кромкой наружу (рис. 11.18, 6). Тоrда
при ПОВЬПllеюm давления смазочный материал ororнeT кромку манжеты и
избыток ero вытечет наружу.
При высоком уровне масла ставят рядом две манжеты (рис. 11.19, а). При
запыленной ВнеIШiей среде также ставят две манжеты или одну с IIblЛЪНИКОМ
(рис. 11.19, 6). Свободное пространство меЖдУ манжетами, а также между
рабочими кромками манжеты и пыльника заполняют при сборке пластичным
смазочным материалом (1 13 или ЦИАТИМ 221).
Торцовые уплотнения. При смазъmании ПОДllШШlИК.ов жидким маслом в
последнее время получили распространение очень эффективные уплотнения по
ТОРЦОВЫМ поверхностям. Однако примене1Ше их сдерживается вследствие KOHCT
руктивной СЛОЖНОСТИ, значительных размеров и относительно ВЫСОКОЙ
стоимости. Конструкция ОДНото из НИХ Приведена на рис. 11.20. Уплотнение
состоит из ynлorнитeльных колец l 2 и пружины: З. Кольцо 1 изraroвляют из
антифрикционноrо материала марок AМc 1, Af 1500 C05, 2П 1 ООО Ф, а кольцо
. 2 из стали марок 4ОХ, ШХ15, закалеЮiОЙ до высокой твердocrи. Кольцо 2
устанавливают на валу с натяrом.
ШиРЮIУ Ь поверхности тре.IOlЯ кольца 1 прmшмaюr при диаметре вала (мм)
СВЪШlе 20 до 40 3 мм, СВЪПIIе 40 до 80 мм и свыше 80 5 мм. Ширину
поверхности трения кольца 2 делают больше Ь на 2...4 ММ. Рабочие поверхности
уплотнительных колец ДОЛЖНЫ иметь отклонения от плоскостности не более 0,9
МКМ, а шероховатость Ra s;; 0,16 мкм. С помощью пру:жины 3 создают на
ynлотняюwей поверхности давление 0,05...0,15 МПа.
Кольцо 1 снабжают допотnrreльным, так называемым статuчес"u.м уплот
нением 4.
Статическим уплотнением чаще Bcero служит резиновое кольцо крyrлоrо
сечеНИЯ. Размеры резиновых колец принимаюr (рис. 11.21, 6): диаметр сече!Шя
d 2 == 4,6 ММ; диаметр отверстия d 1 == D 8 ММ. ЗДесь D диаметр (мм) отверстия
В КрЬШIКе ПОДШИI1НИКа, который прmmмаюr из ряда чисел: 36, 38, 40, 42, 43, 44,
45, 46, 48, 50, 52, 53, 55, 56, 58, 60, 62, 63, 65, 66, 68, 70, 71, 72, 73, 75, 76, 78, 80,
82, 83, 85, 86, 88, 90, 92, 95, 98, 100.
Форма канавки для резиновоrо кольца дана На рис. 11.21, а; размеры канавки:
Ь::::: 5,6 мм; d з ::::: (D 7,4) мм.
Помимо резиновых колец крyrлоrо сечеюш статическое уплотнеЮlе осущес
твляют также резиновыми силъфонами 4, привулканизированными к стальным
кольцам 5 и 6 (рис. 11.22).
182
....
.....
;:::
. :t: -
а)
0...58
ь
с)
....
....
;::
:t: :z:
'с)
'ос)
.
"s
.
-&
Рис. 11.22
'о
'<)
's.
Рис. 11.20
Рис. 11.21
Рис. 11.23
ос)
,...
"
,...
....
:t:
Q
OQ
Рис. 11.24
Фирма «Циллер (fермаIOlЯ) производит уплотнение упрyrими стальными шай
бами (рис. 11.23), которые применяют при скорости скоЛьжения ДО 6 м/с и
смазьmaтm подшиmmков любым смазОЧНЫМ материалом. Толщина шайб в
зависимости от их диаметральноrо размера составляет а == 0,3...0,6 ММ. Торцовая
рабочая транъ шайб выступает за их плоскость на с == 0,5...0,6 мм, что создает
после закрепления шайб ДОС'I'аточную силу прижатия рабочей rpани к торцу
кольца поДШИПIOlКa. Размеры шайб см. в табл. 24.25.
Щелевые уплотнения. Формы канавок щелевых уплотнений даны на рис. 11.24.
Зазор щелевых уплотнений заполняют пластичным смазочным маreриалом,
который защищает ПОДIIDШник от попадания извне nЬ1JПl и влarи.
При смазьmа:нии жидким маслом в КрЪП1IКе ПОДlШШника выlIлняют дo
полниreлъную канавку urnриной Ь о И дренажное О1'Веpcrие (рис. 11.25). Размеры
(мм) Ь и Ь о , минимальное число Z КанавоК принимают в зависимости от диаметра
d вала:
Щелевые ynлorнеЮlЯ Не обеспечивaюr полной rерметизации, их цел сооб
разно сочетать с дрyrими уплотнениями.
Лабириншые уплотнения. Большое распространеЮlе полYtfifЛИ лабиринrные
уплотнения, в которых уплотняющий эффект
доcтиrают чередованием радиальных и осевых
зазоров. Эrи зазоры образуют длинную узкую
. извИJll:IСТУЮ щель. При окружной скорости вала
до 30 м/с эту щель заПО1ПlЯЮт пластичным CMa
зочным материалом.
Радиальный зазор в лабиринте соответствует
посадке сопряженных деталей Н 11 / d11 (рис.
11.26, а, 6). Точное значение oceBoro зазора
получить труднее вслеДС1'Вие осевой «иrpы» вала,
отклонений монтажной высоты ПОДIШlпников,
тomцин реryJШроВОЧНЫХ про:кладок и осевых раз
мероВ деталей лабиринта. С учетом эrorо осевой
зазор делают большей величины: so == 1...2 мм.
В крышке ПОДШИIIНИКа можно выполнять
184
-;
d.......... .
Ь.. .. .. .. .. .
110 . . . . . . . . . .
z.......... .
Ь о
Рис. 11.25
св. 20 до 50
2
4...5
3
св. 50 До 80
3
6...3
4
св. 80 до 100
4
10...12
4
дренажные отверстия (рис. 11.25), через
которые просочившееся масло возвращают
в сборник.
Фирма SКF применяет лабиринтные
уплотнения, вьпIоJlllеIпIыe в виде набора
штампованных из стальной ленты шайб
(рис. 11.27, а). ТОЛI.ЦИНа h ленты для Ha
ружноrо диаметра D подшипника D
==42...52 мм h == 1,25 мм; ширина В oднo
то комплекта из двух шайб B == 5 мм; для
D == 55...110 мм coarвeтcтвeннo: h == 1, мм,
В== 6 ММ.
Фирма «Циллер» выпускает лаби
ринтные уплотнения в виде тонкостенных .
шraмnованных колец, приклооllliых к двум
пластмассовым кольцам (рис. 11.27, 6).
Толщина такото уплотнения для валов
диаметром d== 20...80 мм составляет 4 мм.
Центробежные и комбинированные уп
лотвевия. Уплотнения, основанные на
действии центробежной силы, KOHCT
руктивно очень проcты. их применяют при
окружной скорости вала v 0,5 м/с. Цeнт
робежные ynлотнения (рис. 11.28) эф
фективны для валов, расположеlffiых выше
уровня масла. их применяют в сочетании
с дренажными отверстиями, особенно
широко в металлорежущих станках oтe
чествеlШоrо и зарубежноrо ПрОИЗБодства.
Для повышения ynлотняющеrо эффек
Та различные виды уплотнений KOM
бинируют. На рис. 11.29 приведены
конструкции лабиринтных уплотнений в
комбинации со щелевым и манжетным:.
При nластиЩiОМ смазоЩiОМ материале
уплотнения ставят с обеих сторон
ПОДIШIпника. Например, с внутренней cтo
роны корпуса устанавливают маслосбрасы
вающее /Сольцо (рис. 11.30, а). Кольцо
должно несколько выступать за стенку KOp
пуса (или торец стакана), чтобы попадаю
щее на нето жидкое rорячее масло
or6расъmзлось ценrpобежной силой и не
попадало в полость размещения плас
тичноro смазочноro материала, не вымы
вало ето.
ЭффеIcrИВное уплarнение при ПOC'I'OЯН .
ном нanравлеmm вращения вала создает
винтовая канавка, нареза:ЮIaЯ на внеIIШей
поверхности кольца 1 (рис. 11.30, 6), по
которой просочившееся масло отводят
BнyI'pЬ корпуса.
185
а)
Рис. 1'1.26
й)
1(2,5:1)
о>
. .с: .
5)
1
,.
Рис. 11.27
..<
t:::
-
....
.....
:r::
$
Рис. 11.28
Рис. 11.29
а}
5)
8)
1
Рис. 11.30
"
Весьма эффеКТИВНО также уплотнение yпpyzu.мu шайбами (рис. 11.30, в). Чтобы
создать точное цеНТРИ}IOвание шайбы, между нею и заплечиком вала ставят кольцо
1, перекрывающее по ширине канавку на валу.
11.5. ПРИМЕРЫ КОНcrPYlЩИЙ СОВРЕМЕННЫХ
'. УПЛОТНЕНИЙ ВАЛОВ
Контактные радиальные ywrотвенИSI. На рис. 11.31 показано ynлorнение
фирм:ы «Даймлер Бенц» (rермания). На тщательно шлифованной и ПОЛИ}IOван
ной поверхности вала нанесены травлением маслоотrонные микроканавки
rлубиной ,02 мм. При вращении вала рабочая кромка манжеты отшлифовывае1'
поверхность вала до полноrо их исчезновения; микроканавки остаются только по
обе стороны кромки. Масло, попавшее в yrлубление, отбрасывается ми:кро:канав
ками обратно, внутрь корпуса. Уплотнения с микроканавками применяют ТОЛЬКО
при ПОСТОЯННОМ направлении вращения вала. Направление канавок зависит от
направлеIOlЯ вращения вала: если вал вращается по ходу часовой стрелки (CMor
ретъ со стороны масляной ванны), то направление канавок на валу правое.
На рис. 11.32 показано ynлотнеlШе, в KO'IOpOM манжета въmолнена в виде
наклонно расположенноro крyrлоrо резиновоro кольца. Уrол наклона манжеты
выбирают по соотношеmno tga.. d 2 / d, th толщина реЗШIовоrо кольца. Наклон
Ное расположение манжеты создает условия для отбрасыания масла и смазы
ваЮfЯ поверхности вала, расположенной под манжетой,. обеспечивая хороlIШЙ
уплотняющий эффект и высокую долrовеЧНQСТЪ.
Ковтнтные торцовые уплотнения. Торцовое уплотнение по рис. 11.33 отличает
простота конструкции. В нем только одна деталь вращается вместе с валом, а
остальные детали неподвижны. Уплотняющее ко.лъцо J вклеено в стальную обойму
. '186
Рис. 11.31
;:
:а:
-8
1
Рис. 11.33
а)
3 2 1
:::
.
to..t
Рис. 11.35 .
: 1'"
I
I
I
Рис. 11.32
Рис. 11.34
2. Статическое уплотнение въmолнено резиновым КОЛЬЦОМ 3. ТреIOlе в статичес
КОМ уплarнении всетда больше, чем между уплотняющими поверхностями.
Торцовое уплотнение фирмы «Бурrман (rермания) представляет собой ca
мостоятелъНblЙ комплект, заключенный в стальную штампованную обойму 1 (рис.
11.34). Ето ставят в КРЬШIКY поДlШlDНИКa по посадке с натЯI'ОМ.
На рис. 11.35 показаны торцовые уплотнеlПlЯ фирмы «Циллер». Уплотнение
въmолняют упрyrими стальными шайбами (табл. 24.25). ОlШ orличаются npocтo
той и достаточной эффективностью при смазывании подипmник.ов любым CMa
зоЧНЫМ материалом и скорости скольжения трyIЦИXся поверхностей до 6 м/с.
Шайбу к кольцу подшипника поджимают КрЬШIКой или rайкой (см. рис. 11.23),
или, если это удобнее, через кольцо 2 пружинным разрезным кольцом 3 (рис.
11.35, а), или посадкой упрyrиx шайб на конусную поверхность втулки или
крышки (рис. 11.35, 6).
, .'
. "," ..
"
\
'\
.-,
..
J
i .
r л а в а 12
примЕры конструкций УЗЛОВ ЗУБЧАТЫХ
И ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ
/
','
ВЬШIе приведены рекомендации по вьmолнению отдельных этапов кypconoro
проекта, а также краткая характеристика вариamoв конструктивных решений.
При вьmолнении курсовото проекта ИЗ Bcero мноrообразия вариаmoв необходимо
выбрать один, опmмальный. Число возможных сочетаний ТШlов ПОДIШПIНИКов,
схем их установки, способов реryлирования, констрУКЦИЙ КрЬШIек ПОДIШПIНИКОВ,
стаканов, зубчатых ИЛИ червяlfiIых. колес, червяков, смазочных и уплотнительных
устройств очень велико. это мноrообразие создает при вьmолнении пjЮeJCТa
определенные ТРудносm.. Для облеrчения выбора решеЮlЙ в настоящей rлаве
приведены варианты типовых конструкций опорных узлов зубчатых и червячных
передач, состоящих из валов с установленными на них деталями. НanоМIШМ, чro
сборку валов с сопряженными деталями вьmолня:ют, как правило, вне корnyса
изделия.
На специализированных заводах изrотовителях редукторов направление
линии зуба КDCозубых ЦИЛИJЩрических колес с целью уменьшения их номенкла
туры задают правым, а сопряжеJШЫХ шестерен левым.
"
12.1. ВХОДНЫЕ (БЫСТРОХОДНЫЕ) BAJlыI
Редукторы цвлиндрическне и ЦНJIRвдро червячвые с прямозубымв н косозубыми
зубчатыми колесами. На рис. 12.1 показаны конструкции Bxoдныx валоВ
цилиндрических реду"торов, выполненных по развернутой схеме. В таких редукторах
шестерню располaraюr несимметрично относительно опор, смещая ее ближе к
опоре, прarивоположной участку вала, выступающеrо из редуктора. Так :как на
входной конец вала действует консольная нarрузка, то такое расположение
шестерни приводит к более равномерному наrpужеlШЮ опор и распределению
нarpузки по ДЛЮ:lе зуба.
ПОДШИnШlКИ входных валов IЩЛиндрических редукторов с прямозубыми И
косозубыми зубчатыми колесами чаще Bcero устанаШIИВают по схеме «в распор».
Необходимый осевой за.. ор обеспечивают с помощью тонких металлических
ПрОКJIадок 3, устанавливаемых между корпусом и привеprными крышками (рис.
12.1, а, в) или с помощью компенсаторноrо кольца 4, которое устанавтmают
между торцами закладной крышки и наружноrо кольца шариковоrо радиальноrо
подшипника. для удобства сборки компенсаторное кольцо уcraнавливаюr со
стороны rлухой КрЬШIКИ.
При установке роликовых конических ПОДIIШПНИКоВ и применеmrn закладных
крышек необходимую точность реryлирования можно достичь с помощью винта
5 (рис. 12.1, е). Конические роликопоДlШlП1ПfКИ применяют в конструкциях
ВХОДНЫХ валов цилиндрических реДУIcrOров чаще Bcero для повьnпения жеcrкости
и. уменьшения rабаритов опор. РеryJПIрование с помощью резьбовых деталей
189
а} 3
61
/
6) J
3
z)
Рис. 12.1
проще, так как не нужно снимать Kpъnuкy для замены про:кладок. Однако
конструкция узла усложнена.
Подшшпrnк., нахоДЯЩИЙся вблизи mестерЮf, защищают маслоотражатель
ными шайбами 1 от чрезмерноrо залива маслом, въщавливаемым вместе с
продуктами изнаumвания из зубчатою зацепления. Если шайба ИЗfотовлена из
тoнxoro листовоrо материала, то ДЛЯ ее тotffioro центрирования устанавливают
дополнительно кольцо 2, I1Шрина KOТOpOro должна быть больше umрины канавки
перед заплечиком вала.
Конструкции выходных валов одноступенчатых цилиндрическux редукторов
выполняют так, показано на рис. 12.1, Но шестерmo располaraют симметрично
относительно опор.
190
а)
Промежуточная
. опора
Рис. 12.2
На рис. 12.2 показаны конструкции ВХQЩIЫX валов СООСНЫХ цилиндрическux
редукторов. Шестерmo располаraют симметрично относительно опор вала.
Подшипники устанавливают «враспор». НеобхоДИМЫЙ осевой зазор обеспечивают
при сборке установкой набора тонких металлических проклздок 1 ПОД фланец
привертной крЬПlIКИ (рис. 12.2, а) или установкой компенсаторноrо кольца 2 при
применении закладной кръшncи (рис. 12.2, 6). Одну из опор устанавливают на
внешней боковой стенке редую'Ора, дрyryю Ha внyrреllliей стенке (промежу
точная опора) рядом с опорой соосно расположенноrо выходноrо вала.
В цuлuндро червячно.м редукторе ВХОДНЫМ является вал шестерня цилиндричес
кой передачи (рис. 12.3), кaroрый размещают в корпусе после установки на
промежyroчн:ом валу peдyIcrOpa сопряженноro колеса. для постановки в корпус
комплекта вала шестерни должен бъrrъ предусмотрен зазор С. Для этоro yмeнъ
тают размер левоro по рисунку подnпmшпса (рис. 12.3, а) или применяют
подшипник разборной констрyJЩИИ (рис. 12.3,6 , в).
На рис. 12.3, а подu.пmники установлены по схеме «враспор». НеобхоДИМЫЙ
осевой зазор обеспе1lllВЗЮТ набором тонких металлических про:клздок 1, ycтa
навлинаемых между корпусом и привеprной крышк.ой.
На рис. 12.3, б в показана осевая фиксация по схеме 1а (рис. 3.9): в
фиксирующей опоре установлен радиальный шарикопоДIШПIНИК с канавкой для
CТQпорноrо кольца на наружном кольце; в плавающей ПОДШИIIlШк с короткими:
ЦИJШНДрическими роликами. При сборке узла по рис. 12.3, б вначале в корпус
устанавливают наружное кольцо роликоподшитmка, а затем вводят вал шестер
ию с установленным на нем внутренним кольцом с КОМI1ЛеК1'ОМ роликов. При
сборке узла по рис. 12.3, в плоскими пружинными кольцами закрепляюr в корпусе
наружное кольцо подurn:mrnкa с комплектом роликов, затем вводят вал шестерню
с. закреплеННbIМ на нем внyI'pelШИМ кольцом подшипни:ка.
191
Q)
6)
t..:I
..............
3)
/
2)
Рис. 12.3
., :- .
r. ...
5)
s
z
z
Рис. 12.4
При консольном исполнении вала шестерни (рис. 12.3, z) постановка еro в
корпус затруднеЮlЙ не вызывает. Однако конструкция узла усложнена, хуже
внешний вид. ПоДIШlIПШКИ устанавливают по схеме «врастяжку» и реryлируют
крyrлой I1ШШ{евой rайкой 2.
Редукторы с шевроввыми зубчатыми КОJlесами. Конструкции входных валов
одноступенчатых редукторов с шевронными зубчатыми колесами по:казаны на
рис. 12.4. Валы плавающие. Осевое положение плавающеrо вала определяюr
наклоненные в разные стороны зубья полymевронов. Сопряженные с ними валы
фиксируют относительно корпуса.
Наружное кольцо ПоДIlIИIППlКa без бортов (рис. 12.4, а) поджимают торцом
привеprной крышки к кольцу 1. это кольцо может быть сплошным, если
IIЛОСКOCTh разъема корпуса проходит через ось вала. Если корпус вьmолнен без
разъема, то 1 пружинное плоское упорное внутреннее кольцо. В плавающей
опоре по рис. 12.4, а рекомендуют закреплять внyrpеlПlее кольцо ПОДlШШНИКа с
двух сторон с целью предотвращения ero случзйноrо схода с вала. Для KOМl1eH
сации неизбежной неточности изroтoвления по ДЛИНе деталей между пружинным
кольцом 2 и торцом внутреlПIеrо кольца подum:пника устанавливают KOМl1eHca
торное кольцо З, толщину Koтoporo подбирают при сборке.
При применении ПQДlШlПНИКa с одним боproм на наружном KOJThЦe (рис. 12.4, б)
необходимое осевое положение привертных KpъnneK устанавливают при сборке
подбором тонких металлических прокладок 4. Наружные кольца имеют свободу
осевоro перемещения на величину зазора Z == 0,5...0,8, мм в сторону крЫIIIКИ
ПОДIШШНИКов. Закреплять на валу внутреШlее кольцо ПОДIIIИIIНИКа нет необ
ходимОСти.
В начальный момент oceBoro пл ания вала рOJШКИ ПОДIШШНИКов смещают
наружные кольца на некоторую величину в сторону крышек.' При этом зазор Z
193
""'1 _,.. .._ _ _ _ . ........x. ...............
уменьшается и в дальнейшем за
. счет тепловых деформаций вала
выбирается полностью. Найдя
свое положение, наружные коль
ца остаются непоДВИЖНЫМИ (рис.
12.4, в). При этом Между
роликами и бортом наружноrо
кольца при плавании вала имеет
ся осевой зазор S. Зазор S в
процессе работы изменяется в
некоторых пределах, определяе
Mыx точностью изrотовления
зубьев зубчатых Колес.
Важное ДОСТОlШство схемы
возможность реryЛИрования
начальной вели oceBoro
смещения наружноrо и BнyrpeH
иеrо колец подшипника.
Редуктор.. конические и
коиичеСКО-ЦВJIИВДрическ:ве. На
рис. 12.5, 12.6 пок:азаны KOHCT
рукции входных ВалоВ........ KO
нических шестерен с установкой
ПОДJllИIIШlКов «врастяжку» (cxe
ма 26, рис. 3.9).
При сборке КОIOlческой пере
дачи реryлируют вначале под
ШИIПIИКИ, а затем зацепление.
Реryлирование oceBoro зазора в
радиалъно упорных подшиn
JШКaX (рис. 12.5) осуществляют
осевым перемещением ПО валу С
помощью крyrлой шлицевой
rайки внутреннеro кольца под
ШШ1НИКа. При реryЛИроВЗЮlи за
цепления вал шестерmo epe
мещaюr в осевом направлении
пyreм изменения тотщrnы набо
ра тонких металлических прокла
док 1 между корпусом редуктора
и фланцем cтaкaнa
В узле по рис. 12.5, а прим:енены КОlDIЧеские роликовые поДШИПНИКИ с
упорным боproм на наружном кольце (см. табл. 24.18). Стакан при ЭТОМ ИМее1'
очень простую конструкцию.
ПОДlШПIник, расположенный ближе к конической шестерне, наrpужен боль
шей радиальной силой И, кроме Toro, воспршmмаеТ и осевую силу со cтopoны
зацеплеЮlЯ. Поэтому в ряде 'конструкций этот подшипник выбирают более
тяжелой серии (рис. 12.5, б) или с большим диаметром посадочноro orверстиJl
(рис. 12.5, 8). Устанавливают подunmн:ик непосредственно в отверстии корпуса.
это повьпuает точность радиальноro положения шестерни.
В узле по рис. 12.5, z для размещения подшипников вала конической шестерни
применен стакан с кольцевым выступом в отверстии. Точность установки наруж
. .)
d)
е)
"
Рис. 12.5
194
ных колец в стакане зависит от точности
изrотовления ТОРЦОВ этоrо выступа. а)
Нали1:Dfе кольцевоrо выступа в отверстии
стакана уоложняет ero обработку.
Особенностью конструкций CTaкa
нов, применяемыx для установки под
иnmникОБ «врастяжку», ЯШIяется ТО, что
их положение в корпусе определяет не
внешняя цилиндрическая поверхностЬ, а
весьма развитый фланец. Поэтому ци 5)
.1индрическая поверхность, используе
мая лишь для центрирования, может быть
значительно сокращена (рис. 12.5, в).
На рис. 12.6, а, б изображены KOHCT
рукции узлов конических шестерен,
примененныx в автомобилях (по Ma
териалам фирмы SKF). Здесь внутреннее
кольцо левоro ПОДI.ШШНИка поджато rай
кой до упора в торец комnеисаториоrо
кольца К или в торец компенсаторной В)
втулки 1, что улучшает ero базирование.
В приводе заднеrо моста автомобиля ЗИЛ
вместо одною кольца Кприменяюrнабор
из двух компенсаторных колец. В
приводе заднеrо моста автомобиля «Жи
ryли» между торцами внyrpенних колец
ПОДШИIIНИКов установлена стальная по
датливая втулка 1 (рис. 12.6, в).
Требуемый предвар лъНЫЙ натят Рис. 12.6
подшипников создают динамометри
ческим ключом при моменте затяжки
120...180 Н.М.
На рис. 12.7, 12.8 приведены конструкции входных валоВ конических шестерен
с одной фиксирующей и одной плавающей опорами (схема 16, рис. 3.9). Для
удобства реryлирования oceBoro положения шестерни в стакан заключают обе
опоры вала фиксирующую и плавающую (рис. 12.7, а). Реryлирование
ПОДШИIIНИКОВ фиксирующей опоры осуществляют подбором и ПОДIWIИфовкой
компенсаторною кольца К В одном ИЗ зарубежных станков (рис. 12.7, б)
фиксирующая опора расположена не у Bыxднoro конца вала, как обычно, а рЯДОМ
с конической шестерней.
Общим недостатком консольноrо располож:еШIЯ шестерни является Hepaвнo
мерное распределение нarрузки по дmrne зуба шестерни. Более рациональным с
этой точки зреЮIЯ является неконсOJIЬИое расположеЮlе шестерни. Однако такие
конструкции сложнее. Дополнительную опору можно разместить в специально
вьrnолнеlПIОЙ внyrреlПIей стенке редуктора (рис. 12.8, а , 6). Так как зубья
конической шестерни нарезают на валу, то посадочный диаметр под поДIIПIПНИК
оказывается неболышiм. Рядом располо:жеlПIОО колесо КОЩlЧеской зубчатой
передачи оrpaIOlЧИВает радиальные размеры этой опоры. Фиксирующую опору
по рис. 12.8, а реryлируют КрЬШIКой 1, завинчивая ее в стакан, а по рис. 12.8, б
подбором и подш.лифовкой компенсаторноrо кольца К. Коническое зацеп
лениереryлируют набором металJПfческих прокладоК 2, устанавливаемых под
фланцем стакана.
".
195
Рис. 12.7
о)
.
о'.
Рис. 12.8
Рис. 12.9
C 1
.J
Рис. 12.10
Возможный вариaнr конструкции с расположением дополнительной опоры в
стакане показан на рис. 12.9. Жесткость узла в этом случае достаточно высокая,
и с целью снижения потерь на вращение можно использовать шариковые
радиалъно упорныe подшипники в фиксирующей опоре и радиальный
ПОДllIИПНИК в плавающей опоре. Реryлирование поДlШllIНИКОВ фиксирующей
опоры въmолняюr тонкими металлическими прокладками 1, коническою зацеп
.1еНИЯ металлическими прокладками 2.
В приведенных конструкциях ПОДШИПIOlковые кольца поджимают к торцам
заплечиков, въmолнеmIЫХ непосредcrвeнно на валу и в стак.ан:е. Принеоб
ходимости MOryr быть созданы искусствеЮIЫе заплечики для вала (см. рис. 7.19)
и ДЛЯ стакана (см. рис. 7.21).
Редукторы черlulчllые. В червячных редукторах входным является вал червяка.
Примеры ВОЗМОЖlIоroконстрyкrивноro оформления по на рис. 12.10 12.1З.
На рис. 12.10, а и брадиально упорные подшиmmки установлены «враспор».
их реryлируют набором тоНких металлических ПрОКJIадок 1, устанавливаемых под
фланцем крышки ПОДlШllIНИКов.
197
1
j
1
/
"
з
...
Рис. 12.11
..
.. Рцс. 12.12
в зависимости 01' окружной скорости червяк может иметь верхнее или НJDltJIee
расположение orносительно червячноro КОЛеса. При ЮDКНем расположении
червяк поrpужен в масляную ванну и при вращеmrn создает своей винтовой
нарезкой струю масла, заливающую поД1IШПlШК. Для защиты подшипника ycтa
навли:вают маслoorpажательное кольцо 2 (рис. 12.10, 6). Эro кольцо ВЫПОЛНЯЮТ
с поперечными выcтynами лопатками, которыми масло разбрызrивают ВнyI'pи
корпуса редуктора, смазывая зацепление и поДlШlПНИКИ ВhIXодноrо вала. При
верхнем расположении червяка кольца 2 не ставят. ЕсJШ в этом случае не удается
обеспечить надежный подвод масла для смазывания ПОДlШlтmк:ов, 1'0 их смазы
вают пластичным смазочным материалом и устанавливают мазеудерживаюlЦИе
кольца 3 (рис. 12.11).
Минимальные в радиальном направлении размеры опор, а также минимальное
расстояние между подшипниками можно получить при установке комбиIOlроВан
ных радИально упорных иrольчатых подшипников (рис. 12.12, по материалам
фирмы «NADELLA»). для базирования торцовой части комбинированноro итоль
чатоrо подшипника корnyсные. детали должны быть обработаны. Уплотнение на
входном конце вала расположено в rладком отверстии, предназначенном для
установки подшипника. Необходимый для работы ПОДIШПnmкa зазор 06ec
печивают с помощью металлических прокладок 1.
Oreчественная ПРОМЪПIIЛенность также BъmycкaeT подоБныe ПОДШИIIНИКИ
тип 594000К.
Валы червяк.и при сборке заводят в корпус через отверстие, предназначеlШое
198
а)
б)
.1
.
."i
2)
1
\
Рис. 12.13
для установки подшипников. Поэтому диаметральные размеры червяка или
деталей, расположенных На валу, должны быть меньше диаметра отверстия на
2с. Если диаметр d a1 червяка больше диаметра D подшиmmкa, то ПОДWШIНИК
устанавливают в стакане (рис. 12.11).
На рис. 12.11 показано конструктивное оформление узла вала Червяка при
устано"вке подurn:mmкОБ по схеме ]6 (рис. 3.9): левая опора фиксирующая, правая
плавающая. При такой схеме установки ПОДllIИПlШков фиксирующая опора
может воспринимать зна"tfifтеЛЬНЫе осевые силы, так как можно применить
конические ПОДШШIНИКИ с болышfM yrлом конуснocrи.
Возможные исполнения фиксирующей опоры вала червяка приведены на рис.
12.13. Так, на рис. 12.13, а для креплеЮIЯ ПОДIШlrnrnков в корпусе предусмотрен
упорный заплещ.rк, который, оДНако, усложняет обработку посадочных отверстий
под ПОДlШШIПlКИ. Применение подшипников с упорным бортом на наружном
кольце (рис. 12.13, б) зна"tfifтельно упрощает конструкцию: rладкое отверстие в
корпусе, oтcyrcтвyeT стакан.
На рис. 12.13, 6 конические роликоподшипники поставлены IIШрокими
торцами наружных колец навстречу дрyr дрyry, а на рис. 12.11 nmро:кими
торцами наружу. Вариант по рис. 12.13, 6 характеризует большая yrловая жест
кость.
Диаметральные размеры опоры при необходимости можно уменьшить, если
радиальную и осевую силы воспринимают разные подшипники. В конструкции
по рис. 12.13, в конические роликоподпmmmк:и установлены в корпусе с He .
болышfM зазором и, следовательно, MOryr воспринимать только осевую силу.
Разrpужая конические подшипники от радиальной силы, можно увеличить их
ресурс. Радиальную силу воспринимает радиальный подurnnник с короткими
IЩлиндрическими роликами. Для восприятия радиалЪной нarpузки MOryr быть
199
Рис. 12.14
использованы радиальные ПОДlШШНИКИ дрyrиx типов. В целом опора ПО рис.
12.1з, в дороже, например, опоры по рис. 12.13, б.
На рис. 12.13, 2 дана конструкция фиксирующей опоры червяка, в которой
применены шариковые ПОДШИПНИКИ радиальный и радиально упорный с разь
емным внyrpенним кольцом. Здесь, как и на рис. 12.13, 8, чтобы радиально упор
ный ПОДIШПrnик. воспринимал только осевую силу, между посадочнЫм arверстием
и этим ПОДlШlmmком предусмотрен зазор. Радиалъно ynоl'НЫЙ подшипник
нереryлируемоrо nmа: необхоДИМЫЙ осевой зазор обеспечивaюr при изroтoв
лении подшипника. В дрyrих вариантах (рис. 12.13, а........... в) подиrnпники
фиксирующей опоры реryлируют rайкой 1. При этом между кольцами
ПОДIIIИIIНИКов иноrда ставят точно приrнанные кольца К (на рисунках показаны
штриховой лшmей). Обратwre внимание на то", как на рис. 12.13, б, 8 устаномены
КрЪПIIКИ ПОДIIIИIIНИКов. При затяжку болто крепления КрЬШIК.а поджимает борт
на наружном кольце ПОДIIIИIIНИКа к корпусу. Между торцом крышки и IUlатик.ом
корпуса обязательно должен остаться небольшой зазор 1:1. Такое закрепление
rарантирует передачу осевой силы любоrо направления с ПОДIIIИIIНИКа на корпус.
КоробlDl передач. Подшипники валов двухскоростных коробок передач ycтa
навливaюr чаще Bcero «враспор». Зазор для компенсации тепловых деформаций
обеспечиваютустановк.ой тонких металлических прокладок 1 под фланцы привер
тных крышек (рис. 12.14). На входном валу коробок передач располaraюr
передвижной блок шестерен. Вращающий момент передают шлицевым
соединением. Шлицы нарезают по всей длине вала между подu.пmниками. Для
предorвращения аварийною перемещения блока шестерен до упора в ПОДII.IИПНИК
предусматривают оrpaничители хода, в качестве которых можно использовать
кольца 2. .
12.2. ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ВМЫ
Редукторы Цll.ЛllllДPические с прямозуБЫМИ И косозубыми зубчатыми колесами.
На промежyroчном валу двухступенчатоrо цилиндрическоrо редуктора располо
жены зубчатое колесо быстроходной и шестерня тихоходной передач. Направ
ление линии наклона зубьев у этих зубчатых колес должно быть одинаковым,
чтобы осевые силы, действующие на опоры, хотя бы частично взаимно ypaBHO
вешивались.
В редукторах, выполненных по развернутой схеме, расстояние I между торцами
шестерни и колеса невелико (рис. 12.15, а). Зубья шестерни часто нарезают так,
что торец ступицы колеса упирают в торец шестерни (рис. 12.15, б, в). И только
в тех случаях, Korдa диамеТр d a1 шестерIOf нзмноrо превьппает диаметр d,.
(например, при небольших передаточных числах тихоходной ступени), выпалня
ют переходную часть вала между шеc-reрней и колесом (рис. 12.15, a 2). Для
200
J
е)
..
. Рис. 12.15
d6"1I. cJa,
, .
2
t1Q1=dб/{
L
1
Рис. 12;16
1
3
2
cr
." _.
4
с5с)
Рис. 12.17
передачи вращающеrо момента с колеса на вал используют шпоночное
соединение (рис. 12.15, a е) или соедиНение с натяrом (рис. 12.15, б, в).
ПодшипнИКИ устанавливaюr «враспор». При применении привеprныx крышек
реryлирование oceBoro зазора ВШIолняют набором тонких металлических прок
Ладок 1 (рис. 12.15, a в). В конструкциях с закладными крышками необхоДШdblЙ
осевой зазор обеспечивают компенсаторным кольцом 3 (рис. 12.15, б) при
установке вала на радиальных шарикоподu:nmНИКax ИJПf нажимным винтом 4
(рис. 12.15, е) при установке вала на радиально упорных конических
подnlИ11НИКaX. Реryлирование нажимным БИНТОМ проще, Но конструкция узла
202
усложнена. ПОДI.lIИIIНИК, расположенный рЯДОМ с шестерней, защищают масло
отражатеЛЬНЫМ КОЛЬЦОМ 2 от чрезмерноro ЗaJШва маслом, выжимаемым вместе с
продуктами изнaпnmания из зацепления ТИХОХОДНОЙ ступени.
В цилиндрических соосных редукторах расстояние / между торцами шестерни и
колеса на промежyroчном валу конструктивно получается болышIм, оно должно
быть больше ширины промежyroчной опоры (рис. 12.16 и 12.17). На рис. 12.16
показан пример конструкции промежyrочноrо вала COOCHOro редуктора с внешним,
э. На рис. 12.17 с внутренним зацеплением ТИХОХОДНОЙ ступени. По рис. 12.16
шестерня и колесо расположены между ОПОРами. Подшиmmки установлены
(j враспор», осевой зазор устанавливают набором металлических Прокладок 1.
ПОДllllппmк, расположенный рядом с шестернеЙ mхоходной ступеlDf, защ:ищaкrr
taслоотражательным кольцом 2 от залива маслом. Если диаметр dб/С эаплечика
вала в месте установки колеса мало отличается от наружноrо диаметра шестерни
d a1 , то вал В средней части выполняют постоянноrо диаметра (рис. 12.16). Если
различие в диаметрах dбк. и d o1 велико, то вал в средней части оформляют с уступом
по примеру конструкции на рис. 12.15, а.
При внутреннем зацеплении шестерню тихоходной ступени располaraюr
консольно (рис. 12.17). Расточку отверстий в корпусе вьmо.лняют со стороны
наружной стенки. Необходимо вьщержать СООТНОШеlШе п] /h.. в варианте
конструкции по РИС. 12.17, а подпrn:тmки установлены «враспор», необхоДИМЫЙ
Рис. 12.18
203
. а)
о)
/'
cr
о
Рис. 12.19
осевой зазор устанавливают подбором компенсаторноrо кольца 1. для обеспе
чеШlЯ осевой фиксации вала виyrpенние кольца ПОДIJlИIIНИКОВ поджимают к торцу
вала с помощью винта 2иторцовой шайбы З. ОсобеЮIОСТЬЮ конструкции является
то, что подuпппшк, расположеIoIый на внyrpelПlей стенке редуктора, нarpужен
большей радиальной силой, а диаметральные размеры корпусной детали в этом
месте отраничены, так как рядом расположена промежyroчная опора с
подшипниками опор соосно расположенных входното и выходното валов. Поэ
тому часто во внyrpeнней стенке устанавливают радиальный подпппnrnк с
короткими цилиндрическими роликами (рис. 12.17, 6). Такая опора является
плавающей. Вторую опору вьmо.лняют фиксирующей, располarая шариковый
радиaJThный однорjщный ПОДШИIПIИК в стакане, т. е. применяют аему 10 (рис. 3.9)
установки ПОДIШШШlКов. Комплект деталей на валу стяrивaют крyrлой IШIИЦевой
raйICой 4.
Наружное кольцо подшиmmкa плавающей опоры (рис. 12.17, 6) крепят в
корцусе двумя ПЛОСКИМИ ynорными кольцами. Изroтoвление в корпусе канавок
под ynорныe кольца трудоемкая операция. Если в плавающей опоре примеlШТЬ
роликовый ПОДШИПlШК С ОДНИМ бортом на наружном кольце (рис. 12.18, а), то
нужно изrотовлятъ только одну канавку в корпусе. ЕCJШ же на внyrpelПlей стенке
установить роликоцодшшпшк С одним бортом на BнyrpeннeM кольце и плоским
ynорным кольцом (рис. 12.18, 6), то наружное кольцо подшипника крепить в
корпусе нет необходимости.
204
Фиксирующую опору МОЖНо вьmоШIЯ'IЪ без craкaна(рис. 12.19). По рис. 12.19, а
в фиксирующей опоре установлен шариковый радиальный подшипник со cтo
порной канавкой на наружном кольце. С помощью плоскоrо упорноrо кольца,
заложеlПlоrо в эту канавку, и крьШIКИ поДUIИПJШК крепят в корпусе. На валу
внутреlПlее кольцо подшшпmка закреплено с одной стороны упором в заплечик
вала, с дрyrой в плоское упорное кольцо.
По рис. 12.19, 6 наружное кольцо подшипника фиксирующей опоры закреп
.1eHo в корпусе меJIЩY упорным плоским кольцом и КрЪПIIКоЙ поДIШПIНИка.
Внутреннее кольцо этоrо подшипника закреплено на валу. Так как между торцом
вала и упорным кольцом установлено несколько деталей (зубчатое колесо, втулка,
BHyrpeHHee кольцо подшmrnика), кaroрые изraroвляют с довольно пmрокими
отклонениями, то между ПОДIШШНИКОМ и пружинным упорным кольцом необ
ходимо ставить компенсаторное кольцо К ТаК как наружный диаметр
подшипника, расположенноrо на внyrреIffiей стен:к.е редуктора, чаще Bcero
больше наружноrо диаметра ПОДШИnlШка, установлеlПlоrо на наружной стенке,
то обработку отверстий диаметром п 1 и Dz. целесообразно вести со. стороны
наружной стенки, на которой расположен выходной вал редуктора. С этой целью
в корпусе выполняют технолоrическое отверстие диаметром D з > п 2 > D 1
(рис. 12.19), которое получают или в отливке, или при черновой мехаlШческой
обработке. В этом случае леrче создать дополнительную опору для расто ой
оправки, что обеспечивает необходимую точность обрабатываемых отверстий.
Отметим также, что обработку отверстий для установки подпnmников соосных
входноrо и выходноrо валов осуществляют с этой же стоIюны корпуса peдylCIOpa.
ТаЮlМ образом, при наличии технолоrическоro отверстия диаметром Dз возможна
обрабarкa всех отверстий, расположенных на одной оси, за один проход и с одной
стороны корпуса. После окончания обработки технолоrическое отверстие закры
Бают крышкой.
На рис. 12.20, а 2 приведены варианты КОНСТРYIcrИВноrо оформления узла
промежyroчноro вала при установке подшmrnиков «8растяж . Представленные
схемы отличает простота исполнения, возможность реryлирования опор, большая
их жесткость и поэтому лучшие условия работы зацеплеlШЯ, менъnrn:е, чем в схеме
«враспор» реакции опор. Применение более rрузоподъемных конических
рОЛИКоподшmrnиков (рис. 12.20,8, 2) позволяет уменыlIить радиальные размеры
опор, повысить жесткость узла. Реryлирование подшипников при осевой
фиксации «врастяжку» проводят крyrлой шлицевой raйкой 1.
Редукторы коничеСКО ЦRJIивдрические. П ром ежyroчны е валы коническо
цилиндрических редукторов устанавливают на КОlШЧеских ро.ликопоДllIИШlИКЗX
(рис. 12.21). Схема установки «враспор». Особенностью конструкции является
то, что помимо реryJlliJX>Вания oceBoro зазора в ПОДIШПIIШ:ках: необходимо вbIПОЛ
нять реryлирование коническоrо зацепления, кaroрое выполняют осевым пере
мещением Bcero собраlffiоrо комплекта вала. И одно, и дрyrое реryлирование
осуществляют с помощью либо набора тонких металлических п:рокладок 1,
устанавлЩlаемых под фланцы привертных крышек (рис. 12.21, а), либо двумя
НаЖИМНЫМИ винrами 2, вворачиваемыми в закладные крЬПIIКИ (рис. 12.21, 6). в
конструкции по рис. 12.21, а для перемещения вала проклздки под крЬПIIК3МИ
подшmnmков переставляют с одной стороны корпуса на дрy:ryю, причем cyммap
ная толщина ИХ, ДЛЯ сохранения правильной установки подшmnmков, должна
оставаться неизменной. Реryлируя осевое положение вала винтами 2, oтвo
рачивают нажимной вит с одной CТOPOНbI корпуса, одновременно заворачивая
винт с дрyrой стороны на такую же величину.
ВращаюIЦИЙ момент передают с колеса на вал IШIоночным соединеlШем (рис.
12.21, а) или соединением с натяroм (рис. 12.21,6). С целью уменьшения проmба
205
.,
, ,
6)
Рис. 12.20
.,'
. ,
1
ъ
J
6)
......
d a1 = C1 6K
Рис: 12.21
промежyroчноro вала шестерню цилиндрической передачи смещают ближе к
опоре. При этом ступица сопряженноrо колеса цилиндрической передачи может
выступать в сторону коническоrо колеса. В зависимости от соотношения размеров
dбк; и d a1 конструкцию вала в средней части вьmолняют по рис. 12.21, а или б.
" ,"
12.3. ВЫХОДНЫЕ (ТИХОХОДНЫЕ) ВМЫ
" ,
Редукторы ЦllJlllllДPические с прямозубыми и косозубыми зу6-.атыми KOJIecaмв.
П римеры констрУКЦИЙ выходных валов редукторов} вьтолн.енных по развернутой
схеме, показаны на рис. 12.22. сами валы прое:ктируют с возможно меньшим
числом ступеней, обеспечивая осевую фиксацию зубчатых колес на валу посад
ками с натяroм (рис. 12.22, а в). Определенным недостатком указанных
констрyкI.:(ИЙ является необходимость применения при установке колес специаль
ных приспособлений, обеспечивающих точное осевое положение колес на валу.
Поэтому наряду с ними применЯIOТ конструкцию вала по рис. 12.22, е, в которой
колесо при сборке доводят до упора в заплечик вала. Во всех вариантах KOHCТ
РУКЦИЙ рис. 12.22 подuпmники установлены «враспор». НеобхоДИМЫЙ осевой зазор
обеспечивают установкой набора тонких металJШческих проклздок 1 ПОД фланец
привеprной к.рЪШIКИ (рис. 12.22, а} в), а в конструкциях с закладной IфЬШIКой
установкой компенсаторною кольца 2 при применении радиальною Шарико
подшипника (рис. 12.22, б) или нажимноrо винта 3 при применении КОIOlЧеских
рOJШКОПОДIlIИlIНИКов (рис. 12.22, е).
В одноступенчато.м цuлuн.дрuчес1WМ редукторе при:меняют зубчатое колесо с
207
а}
"
I
r
1
1)'
)
- ,
':.1.'
1
"'1} -
Рис. 12.22
симметричной ступицей и располarают ero на равном расстоянии от опор ПО
одному из представленных на рис. 12.22 вариaнtoв.
В coocHых ЦWluндричес1СUX peiJy"тopax с внешпим зацеплением ВЫХОДНОЙ вал
можно ВЫПОЛНЯТЬ так, как показано на рис. 12.23. Вращающий момент передают
с зубчатоrо колеса на вал соединением с натяroм. Колесо располarают на валу
симметрично относительно опор. ПОД1lIИПНИКИ устанавливают «враспор». Осевой
зазор обеспечивaюr тонкими металлическими прокладками 1, подкладываемыми
под фланцы привертных крышек на входном и выходном валах редуктора
(рис. 12.23, а), так как при конструктивном оформлении промежyroчной опоры
по рис. 7.51, в эти валы образуют общую систему. В случае применения закладных
208
а)
6}
,;'.-}
8хоНнои
Вал
Рис. 12.23
". ,
КрЪШIек необходимый осевой зазор достиraюr установкой KoмneHcaтopHoro КОЛЪ
ца 2, КОТОJXЭe в конструкции по рис. 12.23, будобнее расположить в ПJX>межyroчной
опоре.
На рис. 12.24 показана конструкция выходноrо вала СООСНО20 ЦШluндрuчеС"О20
редуктора с внутренним зацеплением. Колесо при сборке доводят до упора в торец
заnлечика вала. ПОДlШlIIНИКИ устанавливают «враспор», осевой зазор обес
печивают набором тонких металличесЮlХ прокладок 1 при применении привер
тных КрЬШIек или компенсаторным кольцом при установке закладных КрЬШIек.
Редукторы с шевронными зубчатыми колесами. Примеры констрУКЦИЙ BЫXOД
НЫХ валов одноступенчатых peдyкropoB с шевронными зубчатыми колесами
показаны: на рис. 12.25. Вращающий момент передают с зубчатоrо колеса На вал
соединением с натяrом. Валы фиксируют относительно корпуса установкой
подшипников «враспор». Осевой зазор в конических роликоподшипниках
реryлирyюr с помощью тонких металлических прокладок 1, устанаRЛИваемых ПОД
фланцы приверrных крышек (рис. 12.25, а). Осевой зазор по рис. 12.25, б
устанавливают ПОДШJШфовкой компенсаторноrо кольца 2.
Редукторы конические. Выходные валы к нических редукторов устанавливaюr
на конических роликопоДlIIИПНИках (рис. 12.26). Схема установки «в распор».
Вершина делительноrо конуса колеса Д0JDКtIa совпадать с верum:ной делительноrо
конуса шестерни, т. е. должна быть расположена на оси входною вала. Коническое
колесо располarают на валу ближе к той опоре, которая находится дальше от
выходното КОJЩа. Так как на конец вала действует консольная нarpузка, то при
таком расположении колеса достиrают более блаrоприятноrо наrpужения
подшипников. Реryлирова:ние радиально упорных подшипников вьmолняют Ha
209
ПlЮl1ежуточ
ноя опора
Рис. 12.24
"
а)
5)
Рис. 12.25
а)
,
5)
1
.\
Рис. 12.26
1
Рис. 12.27
бором тонких металлических прокладок 1, устанавливаемых под флalЩbl привер
тных КрЬПIIек (рис. 12.26, а). Переносом части прокладок с одной стороны корпуса
на дрyryю при сохранении их суммарной ТОЛIЦИНЫ изменяют осевое положение
колеса. При установке закладных крЬПIIек (рис. 12.26, б) реryлирование
по.дшипников и зацепления выполняют с помощью наж:имных вmrroв 2.
Редукторы червJI1пIы.. На выходном валу червячноrо редуктора симметрично
относmeльно опор располаraют червячное колесо (рис. 12.27). Вал устанавливают
211
Рис. 12.28
на конических роликопоДUIШ1НИ:ках «враспор». Для реryлирования oceBoro зазора
в радиально упорных подunmниках предусматривают установку набора тонких
метаЛJШчесЮIX прокладок 1. Для реryлирования червячноro зацепления необ
ходимо весь комплект вала с червячным колесом смещать в осевом направлении
ДО совпадения средней плоскости венца червячноrо колеса с осью червяка. Осевое
смещение вала вьmолняют переносом части прок.ладок 1 с одной стороны корпуса
на дрyryю. Для сохранения необходимых зазоров в подшипниках суммарная
толщина набора прокладок должна оставаться неизмеIOlОЙ.,
Коробки передач. ПОДЩИПНИКИ ВЫХОДНЫХ валов двухскоростных коробок
передач устанавливают «враспор». С помоIЦЬЮ реryлировочных ТОНКИХ Me
таллических прокладок 1 (рис. 12.28), подкладьmаемых под флаIщы привертных
крышек, обеспечивают необхоДИМЫЙ осевой зазор. Для передачи вращающеrо
момента с колес на вал используют UJJIШ:(евое соединение. С целью уменьшения
изнаI.I.ШВания шmщев вследствие микроперемещений при вращении вала под
нarрузкой зубчатые колеса поджимают крyrлой шлицевой rайкой к пружинному
упорному кольцу 2 на валу.
r л а в а 13
YllРYrИЕ ЭЛЕМЕНТЫ мноrопоточных
СООСНЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
'.0
'"...
При сборке мноrопoroчных передач может получиться так, что зубья замы
кающеrо зубчатоro колеса не попадут во впадины сопряжеlПlоrо колеса. это может
произойти вследствие неизбежных поrpeшностей изroroвлеЮlЯ, например, в
относительном yrловом положении зуба и паза для IIПIОНКИ в cтyIDlцe колеса,
смещения зrorо паза относительно оси отверстия, смещения IIПIОНО'lllоrо паза
относительно оси вала, а также накопленных поrpelШiостей окружных шатов
колес.
Так, может оказаться, что после сборки передач и введеЮlЯ в зацепление колес
1 2 З 4 и 6 (рис. 13.1) зуб колеса 5 расположится против зуба центральной
шестерни 1 и сборка передачи окажется невозможной. Наибольшая суммарная
yrловая поrреIШIОСТЬ 'Ртах (рад) равна дyre делительной окружности колеса,
соответствующей половине шата зубьев, т. е. 'Ртах == 1(/ Z, rде Z число зубьев
замыкающеrо колеса (колесо 5 на рис. 13.1). Orcюда следует, чro чем больше
число зубьев замыкающеrо колеса, тем меньше значение 'Ртах' Позroму модуль
зубчатых колес быстроходных ступеней мноroПОТО'lllых соосных передач жела
тельно принимать по возможности Meнь:urnм.
Суммарная yrловая поrpeшность может быть СЮlжена за счет ПОВЬПlIения
точности изroroвления, а также путем проведения повторных сборок и нахож
дения наиболее блаroприятноro относительноrо расположения зубьев шестерни
и колеса (имеюIЦИX разные yrловые шати) на каждом из промежyroчных валов.
В дальнейшем все расчеты приведены для наибольшей возможной поrpelШ:lОСТИ
'Ртах'
Рис. 13.1
Рис. 13.2
213
Осуществляя сборку пере
дачи при наличии yrловой Поr
решности принудителъным По
воротом замыкающеrо колеса,
получают значительное пред
варительноеншружениепередач,
а в последующем неравномерное
распределеШlе внешнеrо враща
ющеrо момента по отдельным
потокам.
Для выравнивания нarpyзки
меЖДУ потоками применяют
специальные уравнительные Me
ханизмы или встраивают упрyrие
элементы. Так, если В двухпоточ
ном соосном редукторе (рис.
13.2) вместо ОДНОЙ сделать две
ведущие шестерlПf lи 2с взаимно
противоположными yrлами наклона зубьев, а вал 3 выполнить плавающим, ro
нarpузка по пaroкам будет распределена более равномерно. Однако ширина
редуктора при ЭI'Oм возрастает.
Чаще в мноrопоточных соосных передачах применяют упруеuе элементы:
метШIЛuческuе (пружины, торсио:нные валы pacCMoтpeны lШЖе) илирезин08ые
(бруски, коническо цилиндрические шайбы и т. п.). их встраивают ПО ОДНОЙ из
двух схем. Центральную ведущую шестерню 1 (рис. 13.3, а, б) вьтолняют вместе
с валом. В первой схеме (рис. 13.3, а) Колеса 2и 5устанавливают на валах свободно.
Вращающий MOMeнr с этих колес передают через пружины сжатия (или пластины)
П на шестерни 3 И 6 и затеМ на веДОМое колесо 4. .во второй схеме (рис. 13.3, б)
колеса 2 и 5 свободно уста1IOвлены в корпусе, а :мoMeнr с них передaюr на шестерни
Зи 6 через торсионный Бал Т.
В треXnО1'ОЧНЫХ передачах упрymе элементы встраивaюr аналоrичн:о.
а)
6)
"'
Рис. 13.3
13.1. СИЛОВЫЕ СООТНОШЕНИЯ
Примем, что сборкусоосной передачи ПРОИЗВОДЯТ поворотом зубчатоrо колеса
5 (рис. 1 з. 3) относительно шестерШl 6 на утол СРтах' для этоrо необходимо
приложить закручивающий (упрyrий) момеш
т., == СРтах С ,
тде С суммарная yrловая жесткость упpyrиx элементов, встроенных в один
" поток.
После сборки передачи упрутий момент перераспределяе1СЯ между всеми
потоками передачи. При работе передачи КЮIЩЫЙ ПОТОК передает часть внеIШiеrо
МОМента. УпрyfИЙ и внешний моменты, алreбраически суммируясъ, создают
различную нarpуженность отдельных потоков. Коэффициенr, хаРaк'reризующий
неравномерность нarpужеlШЯ ПОТОКОВ, назовем коэффициентом переrpузки XN.
При проектировании ynрyrих элеМентов этот коэффициент задают в пределах
xn == 1,1...1,2.
Из условия равновесия системы можно записать закручивающий MOMeнr Ту
через внеlШIИЙ MOMeкr Т, передаваемый всеми промежyroчными валами мноrо
214
поточною cOOCHoro редуктора, И коэффициеm переrpузки -кп. соответственно для
передачи:
двухпоточной Ту == (-КП 1) Т;
(13.1)
(13.2)
Т 1 вращающий
трехпоточной ту == 4(-КП l)Т/9,
rде Т== и11; и передаточное tDlСЛО быстроходной ступени;
момент на быстроходной центральной шестерне 1 (рис. 13.3).
Тоrда необходимая для обеспечения принятоrо значения К п yrловая жесткость
упрyrиx элементов для передачи:
двухпоточной С::; (Кп l) T/q>max;
трехпоточной С 4(Кп 1) Т/ (9СРтах).
Жесткость упрyлIX элементов в зависимосrn от их конструкции и схемы
нarруж:еIOlЯ определяют методами сопротивления материалов. Подставляя вместо
С зависимость для жесткости конкретноrо упрyrоrо элемеma, вычисляют ero
rеометрические размеры.
проверочный расчет упрyrиx элементов на прочность производят по моменту
т шах (здесь р ЧИСЛО потоков);
Ттах == XnТ/р.
(13.3)
13:2. РАСЧЕТ УПРYrИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Материалы и допускаемые напряжения. Для плоских пружин (пластин)
используют стальную пружинную термообработанную холоднокатаную ленту
(rOCT 21996 76), а для ЦИЛlЩДPических пружин сжатия проволоку стальную
yrлеродистую пружинную (rOCТ 9389 75). Подробнее о выборе марки материала.
и допускаемых напряжений см. rл. 20, табл. 20.2.
В качестве материала торсионных валов назначают стали одной из следующих
rрyпn: 1. Хромованадиевая термообработанная сталь марок 60С2ХФА, 50ХfФА'
11. а) Уrлеродистая закаленная в масле сталь марок 60,65, 70,85; б) Уrлеродистая
холоднотянутая и коррозио:нно стой:кая холоднотянyraя сталь марок 60,65, 40Х13,
55rC, 65r. Для этих материалов на рис. 13.4 представлены зависимости допуска
емых напряжений ['t] при кручеmm для проволоки и прyrков В зависимости от
их диаметра.
Торсиовные валы применяют в высоконarpу:женных мноroпоточныхпередачах
ответственноrо назнаЧеЮlЯ. На рис. 13.5 дана конструктивная схема промежyroч
ной ступеIOl одноrо потока передачи. Торсионный вал соединяют с валами колеса
и шестерни eBЫМ соединением. В этой
схеме обеспечено надежное центрирование [rJ,
зубчатых колес на валах. Недостаток МПа
увеличенная nrn:рина редуктора, большое БОО
число ПОДI.IIИJIНИКОВ.
Диаметр (мм) торсионноrо вала BЫ
числяют из УCJIовия необходимой жесткости: 400
d 0,45 4..Jz/T y ,
1
JIf ""' :::--- Q
....... I
.......... .......
"""""
6'
'*'
8
12
16
20 d,HM .
rде Z число зубьев быстроходноrо колеса;
1 == ( 9...1 O) 10 длина вала (4) paccтo
215
Рис. 13.4
яние между внешними опорами, опреде
ляют конструктивно, мм); Ту закру
чивающий момент, Н-м (формулы 13.1,
13.2).'
Найденный диаметр торсионноrо
вала проверяют на прочность:
т к 5.103 Т maXI d з ('t).
тде т mаю Н. м (определяют по формуле
13.3); (т], МПа по рис. 13.4.
Пруживы сжатия прим:еняют в cpeд
l ненarруженных мноrопоточныx переда
[о ,чах. На рис. 13.6 показана конструкция
сбориоrо зубчатоrо колеса со встроен
ными в нето IЩЛиндрическими пру
Рис. 13.5 жинами сжатия 3, ОIПfрающимися на
cerмeHТЫ 4. Через эти пружины момент
с зубчатоrо венца] передают на ступицу 2. Пружины: ставят с предварительным
сжатием.
Достоинством этоrо вида упруrих элементов является возможность
вписывания в rабариты зубчатоrо колеса, а недостатком невысокая точность
центрирования зубчатоrо веlЩа: наличие зазора в сопряжении со ступицей
снижает точноcrь зацепления. В зависимости от диаметра делительной окруж
ности И IшIрины зу6чатоrо ВеlЩа колеса принимают, мм: диаметр окружности,
проведенной через точки пересечения осей оружи.н (рис. 13.6), d p == (O,7...0,9)d 2 ;
среДНИЙ диаметр пружины D == (О,7...0,9)Ь.
А '.
::..t
A A
:--_ t"
6 6
ь
Рис. 13.6
216
Диаметр проволоки пружины определяют из условия обеспечения необ
ХОДИМОЙ жесткости узла, :мм:
d:::; 0,6 4Ja IYiz1'y / (пJ1 р) ,
тде i == 5...8 число рабочих витков пружины; Z сло зубьев колеса; ту
закручивающий момент, Н. м (формулы 13.1, 13.2); п == 4...10 число пружин;
а коэффициент, зависящий от числа пружин: .
п .. . . . . . . .. .. .. 4 5 6 7
а .. .. .. .. .. . .. .. .. .. 1,74 1,53 1,42 1,37
е. . . . . . . . . . . 1,41 1,24 1,15 1,11
8 9 10
1,34 1,32 1,30
1,07 1,07 1,05
найдеllliый диаметр проволоки соrласуют со стандартным, мм: 0,8; 0,85; 0,9;
1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 2,0; 2,2; 2,3; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,4; 3,5; 3,6;
4,0; 4,5; 5,0; 5,6; 6,0; 6,3; 7; 8.
Условие прочвости пружины
1: == 8КFD/(1td З ) [1:],
,
rде F расчетная нarpузка, Н; D и dB мм; ['t] == (О,7...0,8)['t]прею МПа (['t]пред
по табл. 20.2).
Наиболее часто для пружин сжатия п/ d 4, тотда К == 1 + 1 ,5d/ D.
Расчетная 1IOzрузка
р . 2. 103eTmax!(dpп),
rде е коэффициент, зависЯЩИЙ от числа пружин (см. ВЬШIе); Ттах H.M
(определяют по формуле 13.3).
llлоские пружины применЯЮJ' для средненarpуженных мноrопоточных пере
дач. На рис. 13.7 дана конструктивная схема колеса со встроеIoIыми В Hero
пакетами пластинчатых пружин. Условия центрирования зубчатоro колеса в этом
случае e, чем в схеме с пружинами сжатия, Но размеры cтymщы в осевом
направлении увеличены.
В зависимости от диаметра d 2 и ширины Ь колеса принимают, мм; длину
пластины / == (0,15...0,25)d 2 ; ширину пластины В == (0,4...0,6)Ь; диаметр распо
ложения пазов на колесе d 1 == (0,7...0,9)d 2 .
Толщина пластины из условия прочвости и жесткости
h 2. 10 6z/2[8] и Тy/(d 1 T max ),
rде z число зубьев быстроходноrо
колеса; 1 и d 1 В мм; [cr]и в МПа
(табл. 20.2); MOMeнrы ту и Т шах В Н . м
(формулы lЗ.I 13.3).
Найденную толщину соrласуют со
стандартной, мм: 0,1; 0,12; 0,14; 0,16; .
0,18; 0,2; 0,22; 0,25; 0,28; 0,32; 0,4;
0,45; 0,5; 0,55; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0.
Число пластин в пакете
i == 0,025z/З T y /(d 2 t BJi3п),
rде п == 8...12 число пакетов
пружин; d t , В, /, h в мм.
Толщина пакета: S== hi.
ь
A A
0,1... 2
I
* h-
А
Рис. 13.7
r л а в а 14
IlЛAНЕТАРНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
ПЛанетарные передачи, схемы которых приведены на рис. 14.1, иmроко
применяют в машиностроении.
На рис. 14.1, а дана схема простейшей одноступенчатой передачи с тремя
основными звеньями: а, Ь центральные колеса, h водило (основными Ha
зыаюr звенья, нarруженные внешними моментами) и сателтrrы g. Схемы
планетарных передач обозначают по основным звеньям: К центральное колесо,
h водило, следовательно, схема по рис. 14.1, а 2К h. На схеме также
обозначены: Фа И roh yrловые скоpocrи ведущей шестерJШ и водила; Qw
межосевое расстояние. для этой cxeмы передаточное orношеlШе
и == roa!roh := 1 + Zь/Za'
Диапазон передаточных отношений u == 3,15...8; кпд передачи Т'I == 0,96...0,98.
На рис. 14.1, б приведена схема двухступенчатой планетарной передачи,
состоящей из двух последовательно соединенных передач первой схемы. Пере
. дaтo oe, отношение
и == ffiаI/ЮJ(l == (1 + Zbl/Za.)(1 + ZЮ!Zа2) == 10...125.
КПД передачи Т'I == Т'llТ)2 == 0,92...0,96.
На рис. 14.1, в приведена схема простейшей двухступенчатой передачи .2К
h с двyxвeнцoBым сателлитом. Зубчатые веIЩЫ сателлита обозначены g и f.
Передаточное отношеШlе
и == (j)a!roh == 1 + ZOZg/( ) == 10...16.
Здесь Za, Zb,.tg, Zj числа зубьев колес а, Ь, g и f. кпд передачи 11 == 0,95...0,97.
ь
/
'"
Рис. 14.1
218
14.1. КИНЕl\fAТИЧЕСКИЙ РАСЧEI'
Передаточное отношение u переда является исходной величиной. При
кинематическом расчете вьmолняют подбор чисел зубьев колес. Чтобы не было
подрезания НОЖ:К:И зуба центральной ведущей шестерIOl, число ее зубьев Za 12.
Обычно пршmмают za == 24 при Н s 350 ИВ; za == 21 при Н s 52 ИR<:Э и za == 18
при Н> 52 НRСЗ. Подбор чисел зубьев дрyrиx колес вьmолняют с учетом трех
условий: соосности, сборки и соседства.
Ниже приведен юmематически.й расчет планетарной передачи с прямозубыми
колесами.
Схемы по рис. 14.1, о, 6. Принимают по приведенным выеe рекомендациям
Za. Затем определяют
zb == ZadrU l)
и предварительно
zg == O,5(Zь Za).
Схема по рис. 14.1, 8. Принимают Za. Затем определяют
Zb == Ziu l)/c,
rде С принимaюr в зависимости от передатоЩIОro отношения
и......... .
с.. ........
10
1,4
12
1,5
14
1,6
16
1,8
Число зубьев zb после вычисления окрyrляют до целоrо числа, кратноrQ числу
сателлитов. Уточняют коэффициент
с =:: (u....:....l)zJ -
Затем предварительно определяют
zt== (Zb Za)/(C + 1) и ч == CZf
для тобой схемы получеЮlЫе расчетом числа зубьев оКрyrляют до целых
чисел. Далее по табл. 14.1 выбираюr коэффициенrы смещения Хl шестерни и Х2
колеса, определяют коэффициент В:
В == 1000Xcyм/(Zo + ч)' rде хсуы == Хl + Х2-
ПО HOMorpaммe (рис. 14.2) находят yroл cx. w зацепления передачи.
Таблица 14.1
z... Значения :ко eнroB смещения Х 1 и ImИl.
12 15 18 22 28 34
х, Х, Х, ох, х, х.. Х, х.. х. х.
18 0,30 0,61 0,34 0,64 0,54 0,54
22 0,30 0,66 0,38 0,75 0,60 0,64 0,68 0,68
28 0,30 0,88 0,26 1,04 0,40 1,02 0,59 0,9-4 0,86 0,86
34 0130 1,03 0,13 1,42 0,30 1,30 0,48 1,20 0,80 1,0& 1,01 1,01
42 0,30 1,30 0,20 1,53 0,29 1,48 0,40 1,48 0,72 1,33 0,90 1,30
50 0,30 1,43 0,25 1,65 0,32 1,63 0,43 1,60 0,64 1,60 0,80 1,58
65 0,30 1,69 0,26 1,87 0,41 1,89 0,53 1,80 0,70 1,84 0,&3 1,79
80 0,30 1196 0,30 2,14 0,48 2,08 0,61 1,99 0,75 2104 0,89 1 97
100 0,30 2,90 0,36 2,32 0,52 2,31 0,65 2,19 0,80 2,26 0,94 2,22
125 0,75 2,43 0,83 2,47 1,00 2,46
219
23"20'
23"10'
23"
22°50'
22.401
22"30'
2Z020'
22.10'
22°
21"50'
21.40'
21.ЗО'
21120'
4.0 2,.10'
21"
3,0
2,0
1,0
20"10'
а 20"
8a w
25"50' 28.
29"50'
25140' 21.50'
25"30'
27""'0'
21, О
20,0
19.0 2* .40'
18;0 24.ЗО' S,o
**,О
17,0
24010' 43,0
16,0
2ч"
42,0
15,0 23.50'
28.0 41,0
14.0
27.0 40,0
23 °ЗО ,
13.0 26,0
В «w 39,0
8 a w В «""
Рис. 14.2
Пример. Определить yroл зацепления при zn +.(g:::: 18 + 27 == 45.
Решение. По та6л, 14.1 имеем:,Х} '= 0,4; х'2 = 1,02 и, следовательно, Хсум:::: Хl + х2 == 0,4 + 1,02 == 1,42.
Т orдa
в == 1000Xcyм/(zn + ):::: 1000 '1,42/(18 + 27) :::: 31,55.
По HOMorpaммe (рис. 14.2) определяем aw == 26055' .
Так :как силовой расчет еще не въmолнен и модули передач неизвестны, то
для схемы На рис. 14.1, в пршrnмают модули обеих ступеней одинаковыми.
После этоrо yro"tffiЯЮТ числа зубьев колес планетарных передач по условиям
соосности И сборки.
Схемы по рис. 14.1, 4, 6. Условие СООС1l0сmu
(Zo + Zg)COS<Xwa == (Zь Zg)COSa.wb,
тде (X,wa И (X,wb yrлы зацепления передачи внеurnето (индекс «а») и ВнyJ'peШlеrо
(индекс «Ь») зацеплеlШЯ. Из этоro условия
zg == (Zb/COSa.wb Za/COS(X,wa)cosawa COSfJ.wb/(COSCL wa + cos(X,wb)'
220
Условие сборки передачи: (Zo +. {./J)/п w ::::; у, rде NW число сателлитов, обычно
равно трем; '1 любое целое число.
Схема по рис. 14.1, 8. Условие соосности
(Za + Zg)/C08a wa == (Zb /cosawb'
Откуда
Zj== (Zb/C08awb Za/cosawa)I(C/cosawa + l/cosawb); zg == cZf
Условие сборки передачи: Zo/п w :::: у; Zb/п w == у.
Фактические значения передаточных отношеffifЙ редукторов не ДОЛЖНЫ
отличаться от номинальных более чем на 4 % для одноступенчатых, 5 % ДЛЯ
двухступенчатых, 6,3 % для трехступенчатых.
14.2. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ
Первые этапы силовоrо расчета планетарных передач (выбор материала и
термической обработки, определеffifе допускаемых напряжений) вьmо.лняют так
же, как при расчете цилиндрических зубчатых передач (rл. 2).
Ниже рассмarpены только особенности расчета планетарных передач.
При определении допускаемых напряжеlШЙ (О']Н) (cr]F коэффициенты ДОJП'о
вечности ZN и Y N находят по эквивалентным числам ЩlК.Лов наrpужения NHE ==
==J.1 HNk И N FE;:: J.1 FN k соответственно. Число N k циклов перемены напряжений зубьев
за весь срок службы вьршсляюr при вращении колес только относителыю друе друеа.
для центральной шестерни
N ka == 60пWna' L h ,
rде nw число сателлитов; Lh cyммapHoe время работы передачи (ресурс), ч;
па' == (пa пh) относительная частота вращения ведущей центральной шестерJПI;
Па И пh частоты вращения ценrpальной шестерlШ и водила, М:ИН 1. По па'
вычисляют окружную скорость, в соответствии с которой назначают степень
точности передачи и выбирают коэФФшr:иенты K нv , KFJIo
для сате.митов
N ч::::; 60/tэпi L h ,
rде n з число нarpужений зуба за один оборот; n/. == па' ZaI zg относительная
чаcтarа вращеШlЯ сателлита. Зуб сателлита за один оборот нarpужается дважды:
в зацеплении с колесами а и Ь. Однако при определении числа циклов приlШМают
/tэ == 1. При расчете на контактную прочность учитъmают, что зуб сателлита
работает с колесами а и Ь разными боковыми сторонами. При оп редел еlШ и для
зубьев сателлита допускаемых напряжений uзzиба [cr]Pg вводят коэффmщент JA,
учитывающий ДВУСТОрОJШее приложеffifе нarpузки (симметричный цикл НЗfPу
жеlПlЯ). ЗначеlПlЯ УА ПРИШlМают: JA:::; 0,65; 0,75; 0,9 coorвeтcтвeннo для улучшен
ных, закаленных ТВЧ (или цемеmoванных) и азотированных сталей.
Межосевое расстояние планетарной прямозубой передачи для пары колес
внешнеrо зацепления (ценrральной шестер lШ с сател литом)
a w 450(и' + 1) \/ Кл Tt ICtfJ 2
ЧJ.ва d VtfJ [а)н
тде ZI == Zg/Zg передаточное ЧИСЛО рассчитываемой пары колес; kw:::; 1,1...1,2
коэффициент неравномерности распределения натрузки между сателлитами;
221
Tl == Та вращающий момент на валу ведущей центральной шестерlШ, Н-м; nw
число сателлитов; Ч'Ьа коэффициент um:рины веlЩЗ колеса: 'Vba == 0,4 при
тверДОСТИ колес Н 5. 350 ИВ; Ч'Ьа == 0,315 при Н s 50ИR ; 'Vba:::: 0,25 при Н> 50
и RС э .
ШирШIа ЬЬ центральноrо колеса Ь: ьь:::: \V ЬааИJ' Ширину b g веlЩа сателлита
ПрИIOlМзют на 2...4 мм больше значения Ьь, а ширину Ь а центральной шеС1'ерШl
Ь а == 1,lhg-
Mo)JyJIЬ зацемеllllJl т == 2a w /(Zg + ч).
Полученный расчетом модуль окрyrляют до ближaйIOеrо cтaндapтнoro зна
чеШlЯ, а затем yroчняют межосевое расстояние Qw == т(Zg + Zo)/2.
, Расчет на изrиб вьmОЛНЯIOт по формуле Д1IЯ обычных зубчатых передач.
Если при силовом расчете передач по схеме рис. 14.1, вприняты разные модули
для пе дач> внешнеrо (Za Zg) И внутреннеro ( Zh) зацеплений, то условие
соосносПf такой передачи
(Zo + Zg)тJC08a wa == (Zb тb/COsa.wb'
Откуда
Zb ть / cos(J.wb zo та / COScx wa
Zj
с та / COS(J.wa + ть / C05a w b
Здесь ЧИСЛО зубьев zg == CZf
Иноrда, ДЛЯ выполнения условия соосности, удобно одну передачу выплюlть
косозубой. Условие СООСНOCПf в ЭТОМ случае
(Zo + Zg)тJ(cosP C08a wa ) == (Zb zPтb/COSa.wfJ.
Из этоrо условия вычисляют требуемый УТОЛ наклона зуба.
Межосевое расстояние передачи, выполненной по любой схеме,
Qw == (Zo + Zg)тaCosa./(2cos cosa.wa)'
Для всех схем планетарных передач, чтобы зубья сателлитов не задевали дрyr
за друта, производят проверку условия соседства по формуле
аwSiл.(1t/n w ) > O,5d ag ,
rде dag диаметр верпmн зубьев сателлита.
После выполнения расчетов приступают к составлеmпo ЭСКИзноrо проекта
редуктора. Определяют предварительные размеры валов, расстояния меящу дeTa
ЛЯМИ, реакции опор и намечают ТИI1Ы и размеры ПОД1.ШШНИКов. ПоДllIИIПJИКИ
качения принимают: для опор центральных валов шариковые радиа.льн:ые
леrкой серии, для опор сателлитов шариковые или роликовые сферические
средней серии.
а)
60 о J F.
tF rr fF r2 .
о)
F'к
FIf
'о'
t F,.,
8)
о"
t Fr ! t F r2 -
Рис. 14.3
222
!
I
· ' (/'1'
.
. Ш '
1 , L J
. I / I '
. , .
""""""" ." · " .!i,' "
1 "
.
. 1 1 · C'I') " I!
I . '1 i 6 D /611'''ф
. '1 'р i S!
с'< ,- s;::: ,,\
/// // /, ' %f///Щ'l;
".
,
.J $>у '-. ,"
......L.....
!
I
,....04 "
Q..
" ,
,
.... .
...
t; i
,
Для расчета подшmrnиков качения находят реакции F,.1 и Ffl опор. Основные
расчетные схемы представлены на рис. 14.3.
Входной и выходной валы передачи нarpужены силой Р, действующей со
стороны зацепления, и КОНСОЛЬНОЙ силой Е к (от муфrы, ремеlffiОЙ ИJШ цеIШОЙ
передачи). Значения F K принимaюr по рекомендациям rл. 7 (с. 102).
назначеюIыe поДIШШНИКИ качения рассчи1ывют На задаШIЫЙ ресурс по
действующей на опору реакции (F,.1 или F r2 ).
Учитывая наибольшую возможную неравномерность распределения общеrо
момент по потокам, силу F (Н), действующую на вал со cropoиы зубчатоrо
зацепления, определяют по формулам:
для входноro вала (схема рис. 14.3, а)
F== 0,2' 10 3 T 1 /d 1 ,
rде Т} вращающий момет на валу, Н м; d 1 делителъный диаметр зубьев
зубчатой муфты (см. рис. 14.4), мм;
для ВЫХОДНОТО вала (схемы на рис. 14.3, б 8, а также рис. 14.4 и 14.11, а)
р== 0,1 . 10 3 Т bla w ,
rде Th MOMeHT на выходном валу (водиле), Н-м; T h ::::: T 1 l111; a w межоссвое
расстояние передачи, мм.
Наиболее нarружены поДIШШНИКИ сателлитов:
FlШ.ах 21tdmax,
тде Рtшax окружная сила, Н: F tmах =2-10 З kwllmах!(пwdд.
Здесь 1imax == Т 1 максимальный из длительно действующих (номинальный)
вращающий момент на ведущей шестерНе, Н. м; d 1 делительный диаметр
ведущей шестерни, мм.
Эквиваленrная радиальная сила для расчета подшиmmка при типовом пере
менном режиме нarpУЖСШlя
F, == КкF1ШaJО
тде К Е коэффициент эквиваленmости (см. rл. 7, с. 108).
Требуемую радиальную динамическую rрузоподъемность ПО,Ц1IIИIШИКов ca
тел.литов вычисляют по формуле
С :::: D !.JL'Sah па' za 60
rrp Jlr 6
О} 023 10 zg
rде Р, == VF,КвК т эквиваленrная радиальная нarpузка, Н, V =:::: 1,2 (относительно
радиальной нarрузки вращается наружное кольцо); L' sah требуемый ресурс
ПОДlШlIlЮlКа при заданной надеЖНОСТИ, ч; па' == (пo"""""'h) и za omосителъная чacrora
вращения и число зубьев центральной ведущей шестерни; zg ЧИСЛО зубьев ca
теЛJШТa; аl коэффициент надежности (см. раздел 7.2); З КОЭФФlЩИеlП
условий применения (см. раздел 7.2: ДЛЯ шарикоподшипников сферических
двУхрядных 023 == 0,5...0,6, для роликоподшипников сферических двухрядных
112з ::::: 0,3...0,4); k == 3 для шариковых и k == 3,33 для роликовых ПОДlllИПНИКов.
14.3. КОНCfРYDРОВАНИЕ ПЛАНЕТАРНЫХ ПЕРЕДАЧ
.....
На рис. 14.4 приведена конструхция планетарноrо редуктора, выполненноro
по схеме рис. 14.1, о. При изrОТОRЛении деталей возникают поrpeшности, которые
приводят к неравномерному нarpужению потоков. Для комnенсaцшI этих поr
224
--
z)'
Рис. 14.5
реIШIОСтей одно из центральных 1СОлес делают самоустаllавлuвающuмся (плава
ющuм).
В конструкции ПО рис. 14.4, а плавающее звено центральная ведущая
шестерня. В радиальном направлении эта шестерня самоустанавливается ПО
сателлитам. В осевом направлении шестерmo фиксируют с ОДНОЙ стороны торцом
штыря 1, а с дрyroй зубчатой муфroй 2 с устанОВЛСЮIЫМИ в ней ПРУЖИlffiЫМИ
кольцами З. Делительный диаметр зубчатой муфты 2 принимают, для простоты
изrотовления, равным диаметру d 1 центральной шестерни. Диаметр муфты
du 2 d 1 + 6т; ширина зацепления Ь М (O,2...0,3)d 1 ; ТОЛIЦИна неподвижноro колеса
S == 2,2т + О,О5Ь ь , rде ширина зубчатоrо веlЩа неподвижноrо колеса Ь.
В тех случаях, коrда муфта 2 не встраивается в отверстие водила, внеumи:й
диаметр ее уменьшают (рис. 14.4, 6).
На рис. 14.4 веДУЩИЙ быстрохоДНЫЙ вал установлен на шариковых радиальных
подшиmrnках со стопорными пружиннъrми кольцами. Подumпники установлены
по схеме «врастяжку» (см. рис. 3.9). это решеlШе констрyкrивно наиболее простое.
Однако возможны и дрyrие исполнения ЭТОfО вала. Некоторые из них показаны
на рис. 14.5, а 2. Из условия обеспечения необходимой жесткости вала Во всех
вариантаХ подnшmrnки располarают один от дрyrоrо на расстоянии Ь == (2,0...2,2)0.
Если на КОIЩе вала вместо соединитеЛЬНОЙ муфrы установлены шкив peMeH
ной передачи или звездочка цепной передачи, целесообразно применение
варианта по рис. 14.5, 2, В котором правый по схеме поДШИIIНИК большей
rрузопоДЬеМНОСТИ.
КОНЦЫ валов выполняют по любому из вариантов, приведеIOIЫX на рис. 20.1
и 20.2.
Ведущий быстрохоДНЫЙ вал получает движение от электродвиrателя через
соединительную муфту, установленную на конический или цилиндрический
выступаюIЦИЙ конец вала. При конструировании Moтop peдyктopa зубчатую муфry
1 соединяюr с шестерней 2, установленной на валу ФЛaJЩевоrо электродвшателя,
как показано на рис. 14.6.
Для уменьшения КОlЩенrpации нarрузки надо, чтобы сателлиты caмoycтa
навливались по неподвижному центральному колесу. Для этоrо можно применятъ
225
о V ............._.. ..... ..... _. ... ... ..... .. . .....
Рис. 14.6
,
Рис. 14.7
радиальные сферические шарикоподшипники. При большой радиа..1JЬНОЙ силе
вместо шариковых прим.еняют роликовые сферические подшипники (рис. 14.7).
Т отцина обода сателлитов, мм: S 2т' + 1.
Тихоходный вал реДУI<..."Тора вьmолняют литым из ВЫСОКОПJIOчноro чутуна марки
ВЧ50_ 2 или ВЧ60 2 за одно целое с водилам (рис. 14.4) или при единичном и
мелкосерийном производстве из стали и соединяют ero с водилам сваркой
(рис. 14.8, а), посадкой с наmя ом (рис. 14.8, 6), шпOJЮЧНЫМ (рис. 14.8, в) или
шлицевы.м соединением (рис. 14.8, ).
а)
б)
Рис. 14.8
- , '
о) ..
2)
- Водша вьmолняют цельными литыми из стали или высокопрочноrо чyryна,
как показано на рис. 14.4, сварными по рис. 14.9 или составными} скреплеlпlыми
шестью винтами и тремя шrифтами (рис. 14.10).
226
-,
A A
Рис. 14.9
5 5
Рис. 14.10
В конструкциях, приведеННh1X на рис. 14.4, 14.9 и 14.10, водила ycтaнoвneны
в корпусе на двух опорах и ОСИ сателлитов входят в отвеJ.XТИЯ в двух стенках
водила. В последнее время все чаще водила конструируют с одной стенкой, в
КОТО}IOЙ оси сатеЛЛИТОВ располarают консольно. На рис. 14.11 приведена KOHCТ
рyк:rщя lVIaнeтapHoro peдyкropa с КОНСОЛЬНЫМИ ОСЯМИ сателmпoВ. На рис. 14.11, а
входной вал соединен с валом электродвшателя соединитеJiьной муфroй, а на
рис. 14.11, б привод осуществляюr непосредСТБеIOlО от вала ФЛalЩевоrо элект
родвиrателя. Водила ВЬПlолняют чаще Bcero трехро:жк.овbIМИ (рис. 14.12).
Удобно в этом случае центральную шестерню устанавливать на ведущем валу
с использованием шлицевоrо или зубчатоro соединения (рис. 14.13). Чтобы эта
шестерня моrла самоустанавливаться, посадки эвольвентноrо шлицевоrо
соединения ДОЛЖНЫ быть с большим зазором по центрирующей поверхности (типа
Нll/сl1). . .
227
"Щ
6
о}
Ь/а f,B... O
. I
Рис. 14.11
Колесо внyrреннеrо зацепления ВОСПРИЮiмает значительный враш;ающий
момент и должно быть прочно связано с корпусом. для восприятия момента
применяют: ,
. приклеиваниеколеса(рис.14.4)клееМТИIIаэпоксидноro(ВК 9, "Сс.цв == 20 МПа),
фенолформальдеrи,дноrо (ВК З2 200, 'С СДВ =:::: 30 МПа) и дрyrиx. Допускаемое Ha
пряжение СДБШ'а MO O прШIЯТЬ (-r]сдв =='tcмJs, rде s== 1,5...3 коэффициент
безопасности. Посадка в месте сопряжения колеса с корпусом 0...Н9/!!);
шпоночное соеДШIение (рис. 14.6);
флаlЩевое крепление вшrrами и штифтами (рис. 14.11);
установку трех ПО окружности цилиндрических или конических uпифroв
(рис. 14.14); для выхода воздуха при запрессовке На цилиндрических штифrax
снимают «лыку» (сеч. А А).
Наиболее простое и современное решение клеевое соединение.
Рекомендации по проектированию корпуса и крышскданы В rл. 17.
Планетарная передача, вьmОЛНСЮlая по схеме рис. 14.1, б, отличается от
передачи по схеме рис. 14.1, а двумя особенностями:
устройством для передачи момента от водила быстроходной ступени на
центральную шестерню тихоходной ступени;
228
Рис. 14.12
A A
. 'Q
4}.'
.
Рис. 14.13
f
Рис. 14.14
ь
й)
6)'
t
Рис. 14.15
Рис. 14.16
lr
,...
- ........;
,..
........
- ......
L I ........... ..............,
cLY I !
Ar ...... .'-l
.... .. r i
J
, - . . . .........
c
.А/'
'.....'х...
[х J Х
.1 У l l
1,fA'l.,,;1 I . -
r
-1У ............
.тх. r
r"""
- I::::-- - - М
I V'/////////h 77 .
)
-
- - - - - -
Рис. 14.17
конструкцией корпуса, в КОТОJIOм надо разместить большее число деталей,
в том числе два неподвижных колеса внyrреннеro зацепления.
Все остальные элементы планетарноrо редуктора, как, например, ведущиЙ
вал, соединительные муфrы, сателлиты, водила, конструируют по тем же peKO
ендациям, что и элементы редуктора по схеме рис. 14.1, а.
Передачу момента ar быстJIOХОДНОЙ к ТИХОХОДНОЙ ступеШl осуществляюr
следующими способами: .
зубчатым валом 1, вьmолненным зацело с центральной ведущей шестерней
тихоходной ступени (рис. 14.15);
зубчатой муфтой 1, соединяющей водило быстроходной и ведущую ц нт
ральную шестерню тихоходной ступени (рис. 14.16, о, 6);
плавающим водилом быстJIOХОДНОЙ cтynеШl, с которым Жестко соединена
ведущая центральная шестерня ТИХОХОДНОЙ ступени (рис. 14.17).
В середине корпуса }?едуктора предусматривают стенку, в КОТОJIOЙ размещают
подшиmrnки водил быстроходной и тиходной ступеней.
Аl.
1
6)
ё!)
s8if
.
d'
Рис. 14.18
Рис. 14.19
231
а)
.
.. .
. б)
5)
б)
2)
Рис. 14.20
Рис. 14.22
к
к
к
к
/
и)
.. 9
о)
EEY
a2
I -
-
O ', 2 a
Рис. 14.21.
а)
'CI
I"i:
:r:: .
5)
8)
.
Рис. 14.23
Планетарная передача по схеме рис. 14.1, в отличается от передачи по схеме
рис. 14.1, а тем, что сателлиты имеют по два зубчатых веIЩа. Опорами сателлита
служат два подnmmmкa, в связи с чем сателлиты не MOryr самоустанавливаться
по центральным колесам. для уменьшения КОIЩентрации натрузки по длине зуба
центральную ведущую шестерню Za выполняют С БОЧКОQБразными зубьями
(рис. 14.18), а колесо с вRyrpeННИМИ зубьями плавающим.
В зависимости от расположения деталей планетарной передачи в корпусе
соединение плаваюЩето колеса zb с дрyrnми деталями осуществляют по одному
. из вариантов рис. 14.19, а 2. Остальные элеменТЫ конструкции планетарной
передачи вьmолняют по тем же рекомендациям, как и для передач ПО схеме
рис. 14.1, а.
Варианты исполнения опор сателлитов приведены на рис. 14.20. Наиболее
простое исполнение приведено на рис. 14.20, а. Вместо шариковых радиальных
подшипников MOryr быть применены радиальные двухрядные сферические
шариковые или роликовые подumШIИКИ (рис. 14.20, б, в). В опорах сателлитов
применя:ют также конические роликоподшипники, но значительно реже, так :как
для их реryлирования требуется разборка узла.
Если приведенные на рис. 14.20 подипппmки не удается вписать в сателлиты,
то применяюr подunmники иroлъчатые (рис. 14.21, а) ИJПI скольжения (рис. 14.21, 6).
в некоторых планетарных редукторах применяюr конструкции сателлитов с
вращаюrцимися осями. На рис. 14.22, а показано наиболее простое исполнение.
При исполнении по рис. 14.22, б в качестве опор MOryr быть применены
радиальные двухрядные сферические шариковые или JIOликовые подшипники.
Применяют также радиальные подшипники с короткими цилиндрическими
роликами (рис. 14.22, в). На рис. 14.22, 2 приведена конструкция с тладкой осью.
Во всех вариантах рис. 14.22 точность осевото положения дсталей обес
печивают подбором или подшлифовкой компенсаторных КQлец К
Чтобы сателлиты не вращались ОП!осиreльно оси, их уcraнaвmmaют на ось с
небо.льшим натяroм (рис. 14.23, а), удерживaюr устан:овочным винroм (рис. 14.23, б)
или цилиндрическим штифтом (рис. 14.23, в).
r л а в а 15
ВОЛНОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
15.1. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ПЕРFДAЧ
Основное применение имеют зубчатые ВОЛНовые передачи с механическими
rенараторами волн и цилиндрическими колесами 16J. в волновой механической
передаче преобразование вращателъноrо движения происходит вследствие волно
вото деформирования одноrо из звеньев мехаIOIЗМа.
Передача состоит из трех кинематических звеньев (рис. 15.1): rибкоro колеса
g, жесткоrо колеса Ь и тенератора волн ь. rибкое колесо g въmолняют В виде
цилиндра, на кольцевом yroлщеmrn которото нарезаны наружные зубья. rибкий
тонкостеЮIЬШ цилиндр вътОJlliЯет роль упрyroй связи МеЖДУ деформируемым
кольцевым yroлщением и жестким элеменroм передачи, которым может быть
выходной вал (рис. 15.1, а) ИЛИ корпус (рис. 15.1, б, 8). Жесткое колесо Ь
обычное зубчатое колесо с внyrреmшми зубьями. rellepamOp h волн деформации
представляет собой ВОДИЛо (например, с двумя роликами), вставленное в rnбкое
колесо. При этом rибкое колесо, деформируясь в форме эллипса, образует по
а) Ь. g
1)
ь
A A
(J,
8) ....1
А
....\
I
I
(
I
t
....L..
-т-
s. I
I
,
J
..... ..... .... .)
L L
Рис. 15.1
234
большой оси две зоны зацепления (рис. 15.1,6). [енератор в БОJThIIIИНстве случаев
является ведущим элементом передачи, соединенным с входным валом. Вращение
тенератора с yrловой ско)Х>стью (() h вызьmает вращение rибкоro колеса с yrловой
скоростью (()g (рис. 15.1, а) или жесткоrо колеса с ООь (рис. 15.1, б, в).
Передато'f.Uое отношение и волновой передачи при:
неподвижном жестком колесе Ь (рис. 15.1, а) rибкое колесо вращается в
направлении, обратом направлеIOlЮ вращения J'eиератора:
и ::: Zg/(Zh Zg);
неподвижнам rибком колесе g (рис. 15.1, б, в) жесткое колесо вращается
в направлении вращения reHepaTopa:
u :;:; Zb!(Zb Zg).
в приведенных зависимостях zg и zh числа зубьев соответстВенно rибкоrа
и жесткоrо колес.
На рис. 15.1, в пок.азана схема zерметич1tой ВОJПIовой передачи. С ее помощью
осуществляют передачу вращения из rерметизированноrо пространства без
применения подвижных уплотнений. rибкое колесо g выполнено в виде rлухоrа
стакана с фЛaJЩем, которым колесо закрепляют на стенке, разделяющей прост
ранства А и Б. Зубчатый венец rибкоrо колеса вьmолняют в средней чаcm стакана.
15.2. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ЗАЦЕПЛЕНИЯ
Прotиль зубьев. В волновых передачах наиболее uшроко используют эволь
вентные зубья, характеризующиеся известными технолоrическими достоинст
вами, возможностью использования существующеrо инструмента, способностью
обеспечить под натрузкой достатоtrnо высокую мноroпарность зацепления. для
нарезания эвольвентных зубьев чаще всето примеюпот инструмент с yrлом
исходноrо контура 200 (fOCТ lЗ755 1).
Замечено, qro напряжения в ободе rибкоrо зубчатоrо колеса уменьшаются с
уве;m:чением ширины впадины до размеров, близких или болыlшx ТОЛЩИНЫ
зубьев. Эвольвентные зубья с широкой впадиной можно нарезать инструментом
с уменьшенной высотой rоловки зуба. Профиль эвольвентых зубьев с nшрокой
впадиной принят как основной для отечественноrо стандартното ряда волновЫХ
редукторов общеrо назначения.
Форму деформирования rибкоro колеса определяет конструкция еенератора: С
двумя роликами (рис. 15.2, а), четырехроликовый (рис. 15.2, 6), дисковый (рис.
15.2, в). Любая из форм может быть получена кулачковым reoepaтopoM. КулаЧ1Wвый
2енератор лучше друеux сохрапяет зада1tIl)JЮ форму деформирования и поэтому
является предпочтительным.
Размер JJO начальноrо деформирования rибкоro колеса является ИСХОДНЫМ
при расчете параметров зацепления и rеометрии тенератора [6J.
fеометрическве параметры зубчатых венцов rибкоro и жесткоro КOJIес. Q.дниы
из основных reометрических пара:метров волновой передачи является внутренний
диаметр d mбкоrо колеса, приближеlПIое значение которото определяют по
криrериlO усталостной прочност и rибкOI'O венца,
d== 105 3{ Т / (О,16cr 1 ..JU / (Ка [S)F) ,
тде Т вращающий момент на тихоходном валу, Н 'м; a l предел въrnосли
вости материала стальноrо rибкоrо колеса, МПа; Ка ::: 1,5 + 0,0015 и эффек
тивный КОэффJЩИент концентрации напряжений; u передаточное отношение;
235
[S]F ==1,6...1,7 коэффициент безопас
ности, большие значения для вероят
R>r/2 ,ности неразрушеlШЯ СВЪШIе 99 %.
Для передач с кулачковым reиератором
найдеIШЫЙ диаметр соrласуют с наружным
диаметром D rибкоrо подnrn:mrnка (см. ниже
табл. 15.1).
Находят ширину hw == (0,15...0,2)d зубча
Toro венца И тотцину 81 rибкоrо колеса:
81 == 1 0 4(65 + 2,5 з..fiJ) d.
Определяют диаметр окружности впадин dfg == d + 2S 1 . Учитывая, tfI'O диаметр
d fg близок делительному диаметру rибкоrо колеса d g ::::: d fg , находят модуль
т == dg/z g . Предварительно принимают: Zg == 2и для передачи по рис. 15.1, а и
zg == 2и 2 для передач по рис. 15.], 5, в.
Значение модуля соrласуют со стандартным:
а)
'i: <З )
8)
Рис. 15.2
т, мм l й рЯД. . .
2 й ряд. . .
0,25 0,30 0,40 0,50
0,2& 0,35 0,45 0,55
0,60 0,80
0,70 0,90
1,00
Далее уточняют числа зубьев Zg, Zb И подбирают смещения исходноrо контура,
06еспе ающие получеЮfе диаметра d jg (6]. ВЫЧИСЛЯЮТ делительные диаметры
колес: rибкоrо d g == mZg и жесткоrо d b == т<.6, НахОДЯТ наружный диаметр rибкоrо
колеса d ag == dfg + 2hg, тде hg высата зубьев rибкоrо КОЛеса. При нарезании на
mбком колесе зубьев с узкой впадиной hg ::::: (l,5...2,0)т; с nrnрокой впадиной
hg (1,35...1 ,55)т.
Затем назначают остальные размеры rибкоrо колеса (см. ниже) И в coor
ветствии с выбранной формой деформирования вьmолняют проверочный расчет,
определяя запас сопротивления УСТалости.
15.3. КОНСТРУИРОВАНИЕ rИБКИХ и ЖЕСТКИХ КОЛЕС
Материа.лы rибкоro и жесткоro колес. Ти5"ие колеса волновых передач изrо
ТОВJIЯIOТ из летированных сталей. Термической обработке улучшению под
верraюr зarотовку в виде толстой трубы (твердость 30 37 НRС э ). Механическую
обработку вьmолняют после термообработки. Зубчатый венец рекомендуют ПОД
вертать ynрочнеmno: наклепу, вкmoчая впадины зубьев, или азотированию.
Для тяжелон.а2руженных rибких колес (при малых и) применяют стали
повьnиеШIОЙ вязкости марок 38Х2МЮА (т. O. улучшение и азотирование,
твердость сердцевины 32...37 НRС э , a l == 480...550 МПа); 40ХН2МА (улучшение,
32...39 ИRС э , a 1 ::::: 480...550 МПа), которые менее чувствительны к концентрации
напряжеJШЙ. Cpeднe и летконarруженные mбкие колеса чаще Bcero изrотовляют
из стали марки зохrСА (улучшение, 32...37 НRС э , (Т 1::::; 420...450 МПа; при
последующем дробеструйном наклепе или азотировании (j 1 == 480...500 МПа).
Материалы для сварНых mб:ких колес должны хорошо свариваться. Пред
почтительны СТали марок зоxrСА, 12Х18НI0Т (18...22 НRС э , a 1 == 280 МПа).
Жесткие 1aJлеса волновых передач характеризует менее высокое напряженное
состояние. их ИЗfОТОВЛЯЮТ из обычных конструкционных сталей марок 45, 40Х,
зоxrСА с твердостью на 20...30 ИВ ниже твердости тибкоro колеса. Возможно
въmолнение жесткоrо колеса из чyryна марки ВЧ60 1,5.
Конструкции Пlбких колес. На рис. 15.3 показаны наиболее распространеШIЫе
. ,
236
's
......
r.;
р
О/1
.......
.......
foo)
,
b
п
;;;V
м
....-4
с.)
l:
конструкции mбк.их колес волновых передач: на рис. 15.3, а с mбким .дном и
фланцем для присоединения к валу; На рис. 15.3, б, в с шлицевы:м
присоединеШlем к валу. Штщы Moryr быть нарезаны на наружной (рис. 15.3, б)
или На внутренней поверхности цилиндра (рис. 15.3, в). ШлlЩевое соединение
снижает жееткость цилиндра и вследствие осевой ПОДВИЖНОСТИ уменьшает Ha
пряжения в нем.
При отсyrcтвии rnбкоro дна и жестком соединении цилиндра с валом (рис.
15.3, z) напряжеЮlЯ в цилиндре значительно возрастают, увеличивается ero
изmбная жесткость и связанная с ней нarpузка На reHepaтop. Применятъ такую
конструкцию Не следует.
В исполнении rnбкоrо колеса по рис. 15.3, а осевую податливость 06ec
печи:ваюr тонким ДНОМ в месте перехода цилиндра к валу. Применяют сварные
варианты соединения цилиндра с rибким ДНОМ: стыковым швом (рис. 15.3, д), с
отбоproвкой кромок (рис. 15.3, е). Возможно также сварное соединение rибкоrо
дна с валом по размеру не более d 1 (рис. 15.3, ж); на rиБКQМ дне выполняют
отбортовку по диаметру вала.
Если дно имеет фланец, то соединение с валом может быть болтовым
(рис. 15.3, а), штифroвым, ШЛlЩевым, IШIОНОЧНЫМ wm: соединением с натяrом.
Чаще ВееТО выполняют шлицевое соединение, КОТорое позволяет иметь
сраВнительно небольшой размер 85 (рис. 15.3, з).
Поясок 01 (рис. 15.3, а) въmоЛНЯЮf для уменьшения концентрации нanря
жений на краях зубчатоrо венца. С этой же целью вьmолняют болъ1JШХ радиусов
Я 1 rалтель от зу6чатоrо венца к ЦИJШНДру. Отверстия d 2 увеличивают податливость
rибкоrо дна и обеспечивaюr циркулирование смазочноro материала. Число и
размеры отверстий принимают возможно большими при соблюдении, однако,
достаточной прочности и устойчивости дна.
Ранее расчетом бьти определены d, dfg, d ag , d w и Sl' Дрyrие размеры, указанные
на рис. 15.3, можно ПРИШlмать по рекомендациям, проверенным на практике:
d 1 == (0,7...0,S)d;
/ == (0,8...1 ,O)d;
d2 == O,4(d d 13 );
Sз == (0,65...0,85)
S4 ::::: 1,25S з ;
01 2S 1 ;
02 (O,3...0,5)b w ;
. R 1 381;
R 1 ; Я 2 2S 1 .
Исполнение mбкоrо колеса по рис. 15.3, б является более универсальным по
возможности при соединения к валу ИЛИ корпусу.
Исполнение с rиБЮfМ дном (рис. 15.3, а) целесообразно применятъ в крyrrnо
серийном производстве, коrда ме1'3JlJIИЧескую зarотовку можно получить uпaМ
повкой или раскаткой. Если применение методов nластическоrо деформировaJШЯ
затруднено, то применяют сварные конструкции (рис. 15.3, д, е). В единичном
производстве заrотовку rибкоrо колеса по рис. 15.3, а можно получить
вытачивamt:ем. Однако необходимо учитывать, что при этом снижается ПJIOЧНОСТЬ.
rибкое колесо reрметичной передачи въmолняют В виде закрытоrо ЦИЛШlДра
(рис. 15.1, о), что значиreльно увеJПIчивает ero жесткость. При этом возрастают
YJIOвень напряжений в цилиндре и нarpузка на тенератор. Для их уменъшеЮlЯ
увеличивают длину цилиндра. Переход цилиндра к стенке вьmолняют коническим
и заканчивают тонкой диафраrмой. Диаметр rибкоrо колеса d g и параметры
зацеnлеЮlЯ рассчитывают так же, как и для обычной волновой передачи.
Дрyrие размеры принимают (рис. 15.1, в): 2/== (2...1,6)d; D 1 :::: (l,28...1,35)d;
е == 1°30'; 8з == (0,005...0,007)d; 55 == 1,4S з ; 84 :::: 1,68з.
Конструкции ж.естких КoJIec. Жесткие колеса волновых передач подобны
23&
колесам с внyrренними зубьями а)
обычных (с неподвижными осями) и
планетарных передач (рис. 14.4; 14.6;
14.11; 14.14).
Жесткое колесо 1 (рис. 15.4, а)
запрессовано в корпус 2; врашаюIЦИЙ
t-- '
момент воспринимает посадка с Ha :t:
тяrом И три четыре штифrа З. В "9-
конструкции по рис. 15.4, б жесткое
колесо 1 имеет фланец и цeHT
рирующи:е пояски для установки KO
леса в корпус 2и крышки 4на колесо.
Конструющя колеса по рис. 15.4, а
проще, но монтаж и демонтаж жесткоrо колеса менее удобны. Конструкция по
рис. 15.4, б обеспечивает большую жесткость колеса.
Ширину ЬЬ зубчатоrо венца у жесткоrо колеса вьmоЛНЯlOТ на 2...4 мм больше,
чем у mбкоrо. это позволяет снизить требования к тоtffiости расположения колес
в осевом направлении. Тотщrny жесткоrо колеса при:нимают равной S O,085d b
с последующей проверкой вьmолнения условия: максимальное радиальное пере
мещение под наrpузкой ar сил в зацеlIЛеmrn не должно преВЬШIать (0,05...0,02)h d ,
rде hd rлубина захода зубьев. Для звольвентных зубьев с узкой впадиной
hd (1,3...1,6)m, для зубьев с широкой впадиной h d == т.
5)
ц
ЬЬ
Ь"
'<::J
.
::t:
-s.
Рис. 1504
15.4. КОНCfРYDРQВАНИЕ fEHEPATOPOB ВОЛН
Роликовые reператоры просты конструктивно и в ИЗОТОWIении, но имеюr
свободные участки rибкоrо колеса (рис. 15.2, й, 6), что не позволяет строто
сохранять заданную форму деформирования под нarpузкой. В силу небольших
размеров поДШИl1I01КИ опор рОЛИКОВ имеют оrpаниченный ресурс. Поэтому такие
rенераторы применяюr в леzконоzруженных передачах.
Конструкция четырехроликовоro reHepaтopa приведена на рис. 15.5. Чтобы
rибкое колесо не раскатъmалось JIOликами, по ero BнyrpeннeMY диаметру YCTa
навливают подкладное кольцо 2 из ТOfO же материала, что и JIOЛИКИ, например,
ИЗ стали llIX15 (50...58 НRС э ). Подкладное кольцо, кроме Toro, увеличивает
жесткость системы mбкое колесо кольцо и тем самым уменьшает искажение
формы деформирования ПОД нarрузкой. Толщину кольца принимают h" 1,5S t .
В качестве ролика используют поДllШmrnк качеIOlЯ, на который напрессовывают
кольцо 1 с бортами. Борта предназначены для удержания подклздноrо кольца 2
ar осевых смещений. Толщину кольца 1 прmmмают равной hx.
Диаметр центров роликов
dц == d+ 2W Dp,
rде d внутренний диаметр подКладноrо кольца; W радиальное перемещение
деформированноro rибкоrо колеса в точке контакта с роликом; пр s; 0,З3d.
Дисковые reиераторы.Схема дисковою тенератора приведена на рис. 15.2, 8,
варианты конструкции Ha рис. 15.6. rибкое колесо, деформируемое reHepa1'O
ром, расположено по окружностям дисков Haдyre 2у (рис. 15.2, в), что способствует
сохранению формы деформирования в наrpуженной передаче. Радиусы R дисков
и эксцентриситет е подбирают такими , чтобы yrол у достиrал 20-----400 при заданном
размере деформирования . Обычно e/ == 3...3,6, rде мены.ш{e значеIOlЯ для
болышlx у и малых и.
239
Рис. 15.5
а)
ь
JIK 1,5S,
4
Рис. 15.6
A AO
2
r..:; "Jt:
..с::::
1
с-
О
о)
ct:'
Кюiф;ый ИЗ дисков 2тенератора (рис. 15.6, а) размещают на двух ПОДШШIниках,
что предохраняет ДИСКИ от перекоса. ПОДlШfПНИКИ располarают на Щ1ЛШfД
рических эксцентрично расположенных шейках вала. Эксцентричные шейки 3 и
4 образyI01' непосредствеЮIО на валу или насаживаю'1' на Вал в виде втулок. Обе
втулки обрабатывают как одну деталь с эксцентриситетом е и шnоноtffiЫМ пазом,
затем ее разрезают и при посадке на вал одну из частей разворачивают На 1800.
При ЭТОМ точность расположения эксцентриков определяется только Тот.rn:остъю
расположения llПIОНОК на валу. Повысить точность расположения эксцентриков
можно применив IIJЛицевое соединение с четным числом IIJЛJП.J;ев.
240
6) СеtЮpflтор
а)
ь'
h ( ... YJ)b
1 1::1 6)
2
Рис. 15.7
Рис. 15.8
. Так же как и в роликовом rеиераторе, в целях предохранения rибкоrо колеса
от раскатывания устанавливают подкладное КОЛЬЦО 1. Закрепление подкладноrо
кольца ar oceBoro смещения в дисковом тенераторе затруднено. В конструкции
ПО рис. 15.6, а кольцо удерживает борт, вхоДЯЩИЙ в паз mбкоrо КОЛеса. Высorа
борта оrраничена допускаемым значением упрyrой деформации растяжения
rибкоrо колеса при уСТ'ановке подкладноrо кольца (т. е. не превышает десятых
долей миллиметра), что Не rарантирует надеЖIIоrо запирания кольца. Кроме тото,
паз как концентратор напряжений снижает прочность rибкоro КОЛеса. Материал
подкладноrо кольца сталь ШХ15, (50...58 НRСЗ). Материал дисков KOHCТ
рукционная сталь 45, 40Х с закалкой рабочей поверхности до 48...50 НRС э .
Смещенное по оси вала положение дисков создает неОДШIаковые условия
.1еформирования rибкоrо колеса в двух зоНах инеуравновешенную нarpузку
[енератора. Для снижения этоrо эффекта уменьшают толш;ину дисков Ь О,1я.
В значительной степени неуравновешенность в осевой плоскости можно.
уменьurnть, применяя конструкцию тенератора по рис. 15.6, б, в которой оДШI
двойной ДИск расположен симметрично относительно друтото оди:нарноrо. Пе
ре.КОС дисков устраняют их взаимным прилеrанием по торцам, что позволяет
устанавливать КЮIЩЫЙ дИСК roлько на одном ПОДlIIИIIНИКе. В конструкции по рис. 15.6,
б необходима высокая точность выполнения осевых размеров соответствующих
деталей, поля допусков которых назначают из расчета размерной цеrrn с учетом
осевых зазоров в ПОДШИПIOl:ках. В силовых передачах поДШШIНИКИ дисковоrо
[енератора работают с большой нarрузкой. Поэтому диаметр подuпmников
следует выбирать по возможности болышIM В пределах диаметра диска.
Кулачковые reиераторы. Кулачковый feHepaтop состоит из кулачка 2и напрес
сованното на Нето специальноrо rибкоrо подuпmника качения 1 (рис. 15.7),
.10пускающеro радиальную деформацmo колец. Кулачковый тенератор лучше
.1рyrих сохраняет форму деформирования rибкоrо колеса под нarрузкой. В целях
выравнивания нarpузки по длине зубьев и уменьшеIOlЯ осевой силы на rибкий
ПОДIЩПIНИК тенератор устанавливают посредине зу6чатоrо веlЩа ИJШ ближе к
заднему торцу.
Форму кулачка вьrnолняют эквидистaнmой принятой форме деформирования
rnбкоrо колеса, при этом начальный радиус кулачка r=z O,5d (рис. 15.2), тде d
внутренний диаметр ПОДlllИIШИКа (рис. 15.8).
241
rибкий подшипник (рис. 15.8, п) отличает от обычноrо меньшая толщина
колец и конструкция сепаратора. Сепаратор изrотавливают из материала с
относительно малым модулем ynрyrocrи (трубчатоrо текстолита марки Ш,
фенилона марки П) с U образной формой rнезда (рис. 15.8, б, в). Под нarрузкой
вследствие проrnба перемычек и действия осевой составляющей силы нажатия
сепаратор выжимает из поДIШlпника. Бrо удерживaкrr, например, кольцом,
прикрепленным к торцу кулачка тенератора (рис. 15.9). Трение сеператора об
упорное кольцо увеличивает потери. Потери меньше при самозапирающейся
конструкции сепаратора (рис. 15.8, е).
Рсновные параметры rибких подшиmmкОВ (рис. 15.8):
толщина колец 01 02 (О,О20...0,О2з)п;
rлубина желобов колец Т 1 I2 :=(О,О5...0,О6)d ш ;
внутренний диаметр сепаратора i/ сеп == d + 2а2 + О,О2п + O,05 ;
толщина сепаратора Осеп == (О,О55...0,О60)>>;
иrnрIOlа сепаратора h сеп == (1,2...1,3 ) ;
urnрIOlа паза сепаратора d arв == (1,Ol 1,03) ;
В таБЛ1Ще 15.1 приведены параметры подшипников по [ОСТ 23 179 78
«ПоДIШПlliИКИ rибкие шариковые радиальные».
т а б л и Ц а 15.1
Обозна Размеры в мм РадиaJIЬJIЫЙ Предельная
чение D d В r d. заэор,МХЫ чacroтa
ПОДlПИl'IНИКа вращения,
мии. J
806 42.0 он 30.0,010 7 0,5 3,969 10...24 4000
,
808 52-0,013 40-0,012 8 0,5 3,969 12...26
809 62-0 013 45-0,012 9 0,5 5,995 12...29 3500
,
811 72-0,013 55-0,015 11 0,5 7,144 13...33
812 80-0.013 60-0,015 13 0,5 7,144 13...33
815 1()()-о,ОI5 75-0,015 15 1,0 9,128 14...34 3000
818 120 0,015 90-0,020 18 1,0 11,113 16...40
822 150 0,018 110.0,020 24 1,0 14,288 20...46 2500
824 160-0,025 120.0,020 24 1,0 14,288 20. ..46 2000
830 .200.0,030 150.0,025 30 1,0 19,050 23...58
836 240 о,озо 180.0,025 35 1,5 22,225 24...65 1600
844 300-0,озs 220-0,030 45 2,5 28,575 33...83
848 320-0,040 240-0,030 48 2,5 28,575 35...90
860 400.0,04{) 300-0,035 60 2,5 36,513 45...105 1000
862 420-0,045 310_0,ОЗ5 60 2,5 36,513 45...105
872 480-0,045 360.0,040 72 3,5 44,450 55...125
Прuмечания. 1. Число шариков Z "" 21 2З. 2. r размер фаски.
rибкий поДIIIШ1НИК внутренним диаметром d (табл. 15.1) устанавливают на
кулачок, диаметральные размеры которото вьmолняют с полем допускаj/J и а 7).
Наружное кольцо mбкоrо подшиmmкa по размеру D (табл. 15.1) сопряraюr с
внyrpeнним диаметром rnбкоrо колеса, въmОJIненноrо с полем допуска т.
Соединение renepaтopa с валом. Применяют rлух.ое и ПОЩlижное соединение
reHepaтopa с валом. В кулачковом тенераторе при zлухо'м соединении кулачок
устанавливают на вал обычным способом. Передачу вращающеrо момента при
этом осуществляюr шnоноЧНЪ1М. или ШJПЩевым соединеЮlем или соединеЮlем с
натяrом. fлухое соединение можно применять при ПOJПfой СООСНОСТИ оси ж.ест
242
кото колеса и осей вращения тенератора и mбкоrо
колеса, ЧТО может быть достиrнyro только при очень
ВЫСОКИХ требованиях к точности ИЗfотовлеШIЯ.
Отклонение от соосности звеньев передачи
приводит к иеравномерному распределению Ha
rрузки ПО зонам зацепления, нарушеЮlЮ силовоrо
равновесия и, как следствие, к снижению долrовеч
Насти и даже поломке вала.
Для компенсации отклонения от соосности
кинематических. звеньев применяют подвижное
соединение reHepaтopa с валом. Ero выполняют с .
помощью упрутих элементов или жестких
шарниров. В конструкции (рис. 15.9, а) упрyrий элемент вьrnолнен в виде
резиновой шайбы 2, привулканизированной к металлическим дискам 1 и З,
которые затем соедmlЯЮТ с кулачком и валом. Резиновый элемент по рис. 15.9,
б обладает повьnuенной податливостью при yrловых перекосах. Недостатком этих
соединений является снижение прочности резины с течением времени.
В конструкции по рис. 15.1 О, а жесткий шарIOfр подобен зубчатой муфте: вал
1 и кулачок 5 reHepaтopa имеют веlЩЫ 2 и 4 с наружными зубьями. Шайба 6 и'
пружинное кольцо 7 оrpаЮI ают перемещение втулки в осевом направлеmrn..
В редукторах общеrо назначения применяют шарIOlРНое с крестообразным
расположением пальцев соединение reHepaтopa с валом (рис. 15.10,6). Через вал
1 и втулку 2 проходит палец 3, два пальца 4 проходят через втулку 2 и кулачок 5.
Пальцы установлены в отверстиях с зазорами. or вьmадания палец 3 удерживает
внyrренняя поверхность кулачка 5, пальцы 4 пружинное кольцо 6 и наружная
поверхность вала.
Все приведенные на рис. 15.9, 15.10 конструкции допускают радиальные и
yrловые перемещения кулачка.
Для подвижноrо соединения наиболее удобен кулачковый reиератор. При
ДИСКОВОМ rеиераторе ПОДВИЖНое соединение тенератора с ВалоМ затруднено. В
таких констрyкuиях самоустановку звеньев прИХОДИТСЯ выполнять за счет
подвижноrо соединения жесткоro колеса с корпусом или валом, что получается
сложнее и дороже.
а)
6)
1
Z
J
Рис. 15.9
6) -
Рис. 15.10
24З,
A A
15.5. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ И СМАЗЫВАНИЕ ВОЛНОВОЙ
ПЕРFДAЧИ
Тепловой режим ВОЛНОВОЙ персдз--:rn рассчитъшaюr по известным завИсИМОС
тям (см., например, тепловой расчетчервячноrо редуктора раздел 2.2 или [12]).
Допускаемая температура масла для редукторов общепромышлеIOlОТО
применения [t] ::;;: 70...800 С. Коэффициенттеплоarдачи принимают: для закрытых
небоJlыlшx помещений при отсутствии вентиляции К== 8...12, для помещений с
интенсивной вентиляцией К:= 14.. .18, при обдуве Kognyca вентилятором
К== 21...30 ВТ/(М ,ОС). При установке
1 2 ве нтилятора на быстроходном валу
редуктора и п s 1 000 МИН 1 принимают
ЮlЖНИе,априп22800мин 1 верхние
значеЮIЯ К
Для редукторов общеrо назначения
рекомендуют ЖИдкое минеральное
масло марок и r A 68, и Т Д 68 или
Конус И Т Д 100 (см. табл. 11.3).
подачи В случае необходимости применяют
nЛ;iСТИЧНЫЙ смазочный материал. Сма
зьmают ПОДIlJIПIЮПCИ тенератора и за
цепление при сборке редуктора и
периодически в процессе эксплуа
Рис. 15.11 тации. Замену nластичноro СМаЗОЧlIоrо
материала производят примерно через
1000 ч работы.
При вертикальном расположении оси редуктора можно применятъ
пласти смазо Й материал. При смазывании жидким маслом в редукторе
устанавливают специальное маслоподающее устройство (рис. 15.11). Под
действием центробежных сил масло поднимается по внyrpе1ffiей поверхности
"онуса подачи, проходит через arверстия 1 и зазор 2 в reHepaтope и далее попадает
в подuпппmк и зацепление. Констрyкщno по рис. 15.11 рекомендуют при частоте
вращения п 960 МИН 1.
Количество заливаемоrо в редуктор масла рекомендуют принимать таким,
чтобы при rоризонтальном положеЮIИ редуктора ero уровень проходил по центру
нижнеro шарика rибкоrо подшипника. При п < 960 мин l и вертикальном распо
ложении вала допустимо полностью заполнять редуктор масЛОМ.
15.6. примЕры конcrРУКЦИЙ ВОЛНОВЫХ ПЕРF4{AЧ
На рис. 15.12 представлена типовая конструкция из стандаpmоrо ряда волно
вых редукторов общеrо назначения peдyктop Вз 160 (разработка ВНИИредук
тора и МВТУ им. Н.Э. Баумана). Отличительные особенности конструкции:
двухопорный вал тенератора; соединение кулачк.овоrо тенератора с валом с
помощью шарlШрНОЙ муфты (рис. 15.1 О, б); СЩlрное соединение цилиндра rибкоrо
колеса с дном; шлицевое соединение rибкоrо колеса с валом; соединение с
натяrом жесткоrо колеса с корпусом; цилиндрическая форма внyrpенней полости
корпуса без внутренних yrлублений и карманов, упрощающая oттmкy и очистку
после литья и механической обработки. Дрyrие реJ<.омеНДации ПО проектироваЮfЮ
корпусных деталей и крышек приведены в ТЛ. 17.
На рис. 15.13 приведен волновой редуктор с отъемными лапами, которые
244
82
Ч-отВ.ФI9
tn
tO.J
210
260
525
145'
Рис. 15.12
90
IN
110
240
280
20
Рис. 15.13
40 25
\r)
q)
CN
I.r)
с:-..а
.....
lfJO
220
260
крепят к цилиндрическому корпусу винтами. Особенности конструкции: KOH
сольное расположение reHepaтopa на валу электродвитателя; соединение TeHepa
тора с валом с помощью привулканизировЗJПЮЙ резиновой шайбы 1; rибкое
колесо штамповаlПlOе с последующей мехаIOlческой обработкой; соединение
с натятом mбкоrо колеса с валом; закрепление жесткоrо колеса На корпусе
винтами И штифтами.
.r л а в а 16
УПРАВЛЕНИЕ ПЕРЕДВИЖНЫМИ ДЕТАЛЯМИ
Механизмы для передвижения зубчатых колес или муфr сцепления KOHCT
руируют по двум принципиалъныM схемам (рис. 16.1).
В первой Схеме (рис. t6.1, а) зубчатое колесо или муфry перемещают по Балу
A A
а)
..
хои
6) А A
Рис. 16.1
246
рычаrом 1 установленным на ОДНОЙ оси с рукояткой управления. Эra схема
наиболее проста. Недостаток смещение с оси вала камня 2, находящеrося в
пазу детали, вследствие поворота конца рычarа, оrmсьmaющеro дyry радиуса R.
для уменьшения, смещения камня радиус рычarа прини:мают равным
R == А I + а,
rде А I расстояние от оси вала ДО оси ПОБОрота рычат; а половина высоты
дyrи, оnисьmаемой осью камня, при перемещеЮlИ зубчатоrо колеса на «ХОД»
из ОДНОТО крайнеrо положения в друтое.
Желательно, чтобы отклонение камня от оси вала бъто а 5. О,Зh, тде h
высота камня. Если Не удается вьщержатъ это 'соотношеIOJе; то применяют
мехаJшзмыI, выполненные ПО второй, более сложной, схеме (рис. 16.1, 6). в этом
случае Деталь (зубчатое колесо) перемещают ВИЛКОЙ З, расположенной на нanрав
ляющей скалке 4 и приводимой В движение рыarомM 1, например, через зубча
то реечную передачу.
16.1. ПЕРЕВОДНЫЕ КАМНИ И вилки
Переводные камни изrотовляют из антифрикционноrо или серото чyryна,
текстолита, в ответственных случаях из безоловянных бронз. Простейшая и
наиболее распространенная конструкция представлена на рис. 16.2, а. Широко
применяют также насадные камни по рис. 16.2, б} ,в. Реже используют более
сложные в изroroвлении цеJThные камни по рис. 16.2, l} д. Размеры (мм)
переводных камней (рис. 16.2, а):
в h S d D 1
10 18 5 5 14 8
12 22 6 6 16 10
16 28 8 8 20 12
20 36 10 10 26 14
а)
<о
'"
"ti
8.
<о
s:::
о)
-d
'>
m
....
i
со
е)
Н)
fВ
Рис. 16.2
247
Рис. 16.3
о)
Рис. 16.4
б)
Рис. 16.5
. Помимо переводных камнеЙ в Mexa
низмах, вьmолненныхпо первой схеме,
применяют вилки. ПростеЙIIrnе из них пока
заны на рис. 16.3. При коротком отверстии
в перемещаемой детали БО избежание
заклинивания применяют вилки с двумя
камнями (рис. 16.4).
В механизмах, вьтолне:нных по вroрой
схеме (рис. 16.1, б), ;зуб'jarые колеса. (мyфrы)
Рис. 16.6 обычно перемеn'щют. 'вилками, типовые
конструкции которых показаны на рис. 16.5.
В зависимости от формы передвиrаемых зубчатых колес или муфт вилка может
ВХОДИТЬ в КОЛЬЦевой паз передвиrаеМОЙ детали (рис. 16.5, а) или охватываТЬ ое
кольцевой выступ (рис. 16.5, 6).
Связь рычarа 1 с вилкой осyru;есТВJIЯЮf разными способами. Наиболее простое
и дешевое исполнение показало на рис. 16.5, а, тде в паз вилки входит
цилиндрический штифт рычarа. Недостаток этоro варианта в том, что контакт
nrrифra с пазом вилки в лучшем случае происходит по лmmи: при чаcrыx переюno
чениях IШ'Ифr быстро изнашивается. ПоЭ1'ОМУ чаще всеro рычат снабжaюr перевод
ным камнем по одному из вариантов рис. 16.2. При необходимости перемещения
На большую длину применяют зубчато реечное зацеmение (рис. 16.5, в).
Для уменьшения трения в блоки колес встраивают подшипники качения
(рис. 16.6).
248
16.2. НАПРАВЛЯЮЩИЕ СКAJIКИ. рычAr,, ОСИ
. И РУКОЯТКИ УПРАВЛЕНИЯ
rде d диаметр отверстия в бобЬШIКе (поле
допуска Н7). жJ
Qбычно рычar 1 и рукоятку ynравлеlШЯ
устанавливают на общей оси. Некоторые
варианты TaKoro исполнения даны на рис.
16.9: вариант (а) наиболее простой, Heдo
статком ero является необходимость обра
бarки внyrреlПIеrо торца прилива корпуса;
в варианте (6) этот недостаток устранен
при:менеIOlем чyryнной втулки, вставленной в корпус; в варианте (в) ДЛЯ этой же
цели ось вьmолнена ступенчатой; интересно конструктивное решеlШе в варианте
(2). Здесь ось имеет одинаковый диаметр по всей длине, что упрощает ее
изroтoвление. Шайбу 2 надевают На ось, а затем сДБШaюr в канавку поперек оси,
и в таком положеJШИ ОНа удерживает ось от смещений. Для лучшей устойчивости
механизма желательно, чroбы длина {была в 2...2,5 раза больше диаметра оси.
Если рычаr. 1 по условиям компоновки узла располаraют вдали от стенки
корпуса, для нею создают вторую опору (рис. 16.10).
Рукоятки управления обычно делают сборными ступица (рис. 16.11), cтep
жень (рис. 16.12) и ручка (рис. 16.1 3) и очень редко цельнолитыми. Размеры
cтymщ (мм) (рис. 16.11):
Вилки перемещают по направляющим
СКШlкам, . которые чаще Bcero вьmолняют
одноrо диаметра с полем допуска h6 по всей
ШIИне. Отверстие в корпусе для скалки изrо
товляют с полем допуска Ю, а отверстие в
вилке Е9. Крепление направляющих
скалок в корпусе показано на рис. 16.7,
а ж.
Иноrданеобходи:мо, чтобывил:капсрек
.1ючения не поворачивалась на направляю
щей скалке. Тоrда скалку жестко крепят в
корпусе (варианты б, 2, д), а вилку
соединяют со скалкой направляющей
шпонкой или шлицами.
Рыча2И 1 (рис. 16.1 и 16.8) обычно BЫ 2}
полняют литыми из ceporo чyryна. Форма
рычarов в зависимости от компоновки дe
талей в узле может быrь разШlчной и Hepeд
ко довольно сложной. Изrотовляют рычarи д)
овальноrо или прямоyrольноrо сечеlШЯ, без
ребер или с ребрами жесткости. Размеры
КОНЦОВ рычаrов 1, надеваемых на оси
(рис. 16.9, а), выполняют по соотношениям е)
d(Л: == (l,5...l,6)d; /cr == (1,2...1,5)d,
249
"
Рис. 16.7
а)
Рис. 16.8
е)
Рис. 16.9
1
Рис. 16.10
:х:
Рис. "16.1i
Dc
т:;
,"45"
[1
L
t
L
(,
Рис. 16.12
,й]
Рис. 1'6.14
tIQ
о
I.r,
J(
\)
Испопнеnuе 1
Нl0
;Z2.
Исполнение Л
Вста8ка
Рис. 16.13
.OJ
y
.,'
.1
D d dl d2 dз а Н h hl с
65 18 М12 17 6 24 30 18 10 2
80 22 М16 21 6 32 36 22 12 2,5
Размеры стержней (мм) (рис. 16.12):
Dc d c d c / 11 С CI 12 h t.
16 М12 МI0 16:20 12 1,8 1,2 2,2 1,8 65 &0 100 125 16 0'
20 М16 МI0 20:25 20 2,0 1,8 2,6 2,6 160 200 250 320 400
16.3. УСТРОЙСТВА для ФИКСИР9ВАНИЯ пЕрЕдвижных
. ДЕТАЛЕИ
в каждом из положений механизм перекшочения должен бьлъ зафиксирован.
для этоrо достаточно зафиксировать одну из перемещаюllUlХСЯ деталей этоrо
мехаJШзма. Часто фиксирующее устройство располаraют в рукоятке управления.
На рис. 16.14 показан наиболее распространенный вариант фиксирования
механизма шариком, захОДЯlЩlМ в rnез
до с yrлом при вершине 900. Засверлов
ку ПОД шарик делают Б стальных
плаCТJПIах (рис. 16.14, а) или непосред
ственно На поверхности стенки корпуса
(рис. 16.14, 6). Однако через некоторое
время работы механизма фиксаторный
шарик проделывает Б стенке корпуса
дорожку между rнездами и фик
сирующее устройство становится He
надежным. Поэтому желательно при
менять износостойкие привертные
стальные шайбы или планки (рис.
16.14, а).
Для повышения надежности фик
сироваIOIЯ радиус располож.ения фик
caTopHыx тнезд должен быть ПО
Рис. 16.15 возможности большим. На рис. 16.15
показаны два варианта рукоятки управ
леffiIЯ с болыIшм радиусом расположения фиксаторных rнеЗД.
Иноrда применяют фиксирование самих перемещаемых ПО валу зубчатых
колес или вилок (рис. 16.16, а 2).
Общим недостатком фиксирующих устройств с шариками является не ВПОЛНе
надежное фиксирование. Поэтому в ответственных механизмах или при наличии
сил, действующих на фиксируемую деталь, устанавливают рукоятку с вытяжными
фиксаторами (рис. 16.17). Рукоятка по рис. 16.17, б проще в и зrотовл ен:и И , но
менее удобна, чем рукоятка ПО рис. 16.17, а. Применяют также фиксирующее
устройство, показанное на рис. 16.18.
При переключении скоростей возможны случаи (особенно при щариковых
фиксирующих устройствах) выхода зубчатоro колеса за крайнее положеJШе. это
приводит К зацеплению зубьев не по всей длине. Поэтому следует применять
оrpаничители хода подвижных деталей. В :качестве оrраничителей можно исполь
зовать втулки 1 (рис. 16.16), устанавливаемые на валах или на направляющих
скалках. На рис. 16.18 оrpаничителями хода служат штифты 1, выступающие над
252
.а)
.. 51
z)
Вариант с
3QсlJерЛО!JКоа {Jола
Вариант с
проточкой но 'аду
Рис. 16.16
Рис. 16.17
6и4 NI/ 1lAI1H/I'
В-В
IE
61
Рис. 16.18
РИс. 16.19
поверхностью дyroBЫX планок. эти штифrы одновремеIOlО фиксируют планку
относительно корпуса. В механизме по рис. 16.19 оrраничителем служит штифт
1, который ВХОДИТ в дyrовой паз на торце рукоятки 2. В крайIOlХ положениях
рукоятки зазор между штифтом и КОJЩевой частью дyrовоrо паза составляет
1...2 мм.
16.4. БЛОКИРОВОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА
8}
д)
Рис. 16.20
При управлении передвижением
деталей двумя рычаrами по оnm:бке
мотут быть одновременно' включены
разные скорости вращеЮlЯ одноrо и
ТОТа же вала, что обычно ПРИВОДИТ к
поломке. Для предупреждения этоrо
применяют блокировочные (запи
рающие) устройcrвa. на рис. 16.20, а ж
показаны некоторые схемы таких yc
тройств. Во всех схемах звено 2 не
может быть повернуто ДО тех пор пока
звено 1 не займет положение, ПРИ KO
тором управляемое им колесо или
муфта окажется выключенным.
На рис. 16.21 и 16.22 приведены
:Конструкции некоторых БЛОКИрОБОЧ
ных устройств. Механизм, изображен
ный На рис. 16.21, а, вьтолнен по схеме
рис. 16.20, е, а механизм на рис. 16.21, б
ПО схеме рис. 16.20, в. Оба рычаra в
этих механизмах занимают нейтраль
ное положение, поэтому вырезы в
дисках обращены др)т к друту.
Механизм, показанн:ый на рис. 16.22, й,
БъmОЛНеН по схеме рис. 16.20, д, а на
рис. 16.22, б по схеме рис. 16.20, а.
254
а)
. ,
Рис. 16.22
6
6)
.А
А
............
Рис. 16.21
- "
о
'.
1}
16.5. ОДНОРЫЧАЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ
При числе переключаемых скоростей более трех управление ими в COBpeMeH
ных привоДЗ)( часто осуществляют ОДНОЙ рУКОЯТКОЙ (одним рычarом). Блокировку
обеспечивают автоматически: при переключении одной рукояткой невозможно
одновременно включить две рЗЗJШЧНЫе скорости.
tA
Рис. 16.23.
На рис. 16.23 показано пере:ключение скоростей диском 1, на торце Koтoporo
въmолнен криволинейный паз 2. В этот паз входят роJШКИ 4, СЦЦЯIЦИе на оси
рычarов 3 и 5. Криволинейный паз СПрофИJШрован таким образом, что каждому
yrловому положеIOiЮ диска соответствует определеlШое положеIOlе рычaroв 3 и
5 и, следовательно, определенное полож.ение управляемых ими зубчатых колес.
Такие механизмы переюnoчения скоростей особеlШО часто применяют в OOBpe
менных станках.
rлава 17
конструировАнИЕ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ И КРЬiШЕК
К корпусным относят детали, обеспечивающие взаимное расположеюlC дeтa
.lей узла и воспринимающие основные силы, действующие в машине. Корпусные
.Jетали обычно имеют довольно" сложную форму, поэтому их получают -методо-м
.штья (в болышrnстве случаев) или .методом сварки (при единичном и мелко
серийном производетве). Для изroтoвления корпусных деталей IШIроко ИСПОЛЬ
зуют чyryн, сталь, а при необходимости оrраничения массы МaIllШ:I леrкие
сплавы (алюминиевые, мarниевые).
17.1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Корпусная деталь состоит из стенок, ребер, бобЬШlек, фланцев и дрyrиx
элементов, соединенных В единое целое.
При конструироваlШИ.литой корпусной детали стенки следует по возможности
вьrnолнять одинаковой ТОЛlЦИНЫ. ТоJIIIUПiy стенок литых деталей стремятся
) {еньшить до величины, определяемой условиями хорошеrо заполнения формы
жидким металлом. Поэтому чем больше размеры корпуса; тем толще должны
быть ero стенки. Основной материал' корпусов серый чyryн не ниже марки
СЧI5. РекомеНдуют толщину 8 стенок ДЛЯ чуrунных отливок назначать в
зависимости от приведеНIlОсО i!абарuта N корпуса:
N, м . . . . . . " 0,40 0,6
О, мм . . . . . . . 7 8
1,0
10
1,5
12
2,0
14
Здесь N == (2L + В + H)j3, rде L, В и Н длина, иmрина и высота корпуса, м.
Для редукторов ТОЛll.ППlY стенки, отвечающую требованиям технолоzuu лuтЬЯ 7
необходимой пРОЧ1IOстu и жесткости корпуса, вычисляют по формуле
8 == 1,2 4.ff 6 мм,
rде Т вращающиЙ момент на выходном (тихоходном) валу, H 'M.
Плоскости стенок, встречающиеся под прямым или тупым yrлом, сопряrают
.:ryrами радиусом rи R (рис. 17.1, а). Если стенки встречаются под острым утлом,
рекомендуют их соединять.короткой вертикальноЙ стенкой (рис. 17.1, 6). в обоих
случаях принимают: r-;::: 0,58; R 1,58, rде 8 толщина стенки.
В отдельных местах детали (например, в местах расположения обработанных
платиков, приливов, бобышек, Во флаIЩах) толщину стенки необходимо
увели ать. ЕсJШ отношение толщин 81/8 2 (рис. 17.1, в), то сопряжеШlе стенок
выполняюr радиусом r -;::: 0,58. При отношении толщин 81/8 > 2 одно сечение
.10ЛЖНО переходить в дрyrое плавно (рис. 17.1, 2 д). При этом принимают:
h 4(8 2 .........s); 82 == 1,58; r 0,58.
257
а) '6J R
r
",'"
"о ......
R . R
,)
Рис. 17.1
е)
tf R
..с::
..с::
6l
Числовые значения радиусов закрyrлений принимают из CTaндapтнoro ряда
(табл.24.1).
ФОРМQБоt.ПiЫе уклоны задают yrлом Р или катетом а в зависимости от высоты
h:
р.
h, мм а, мм р h, мм а, мм
До 10 0,50 2055' Св. 63 До 100 1,00 35'
Св. 10 до 16 0,55 1055' . 100 . 160 1,20 25'
» 16 2: 25 0,65 1030' .. 160 .. 250 1,85 25'
.. 25 .., 40 0,75 1005' . 250 . 400 2,30 20'
.. 40 2: 63 0,&5 45' ,. 400 .. 630 3,65 20'
Толщину наружных ребер жесткости у их основания прmmмзют равной
0,9...1,0 толщины основной стенки 8 (рис. 17.2, а). Толщина внутренних ребер
Из за более медлеЮIОro охлаждения металла должна быrь равна 0,88 (рис. 17.2, 6).
Высоту ребер принимают h p ::; 58. Поперечное сечение ребер жесткости вЪПIОЛНЯЮТ
с уклоном.
Часто к корпусной детали прикрепляют крышки, фланцы, кроmnтeйны. Для
их установки и крепления на корnyсной детали предусматривают опорные платики.
эти nла1'ИКИ при неточном литье MOryт быть смещены. Учитывая это, размеры
сторон опорных платиков должны быть на величину С больше размеров опорных
поверхностей прикреnляемых деталей (рис. 17.3). для ЛИТЫХ деталей среДЮfХ
размеров С == 2...4 мм.
При конструировании корпусных деталей следует отделять обрабатываемые
поверхности от «черных» (необрабатываемых). Обрабатываемые поверхНости BЫ
полняют в виде платиков (рис. 17.3), высоту h которых можно принимать
h == (0,4...0,5)8.
Во избежание поломки сверл поверхность детали, с которой соприкасается
сверло в начале сверлеЮfЯ, должна быть перпендикуля:рна оси сверла (рис. 17.4, а).
258
'..)
Б Б
.
CIQ
t::S
hp' В С
а)
6)
А1
lA 61
J:
A A
tS'
Рис. 17.2
а)
б)
Неоопустимо
Рис. 1704
Рис. 17.3
-". "::' :,
со.)
базо8ая плоскость
Рис. 17.5
ПоверхнQCJЪ детали на выходе сверла также должна быть перпендикулярна оси
сверла (рис. 17.4, 6).
Все отверстия (rладкие и резьбовые) для удобства сверления желательно
вьшолнять с"в03НЬШU. rлухие отверстия требуют точноrо останова IПIструмента
для выдерживания rлубины отверстия, а при нарезании резьбы применения
нескольких метчиков.
На станках нарезают резьбу диаметром 6 мм. Чтобы не нарезать в корпусной
детали резьбу вручную, желательно диаметр нарезки иметь М6.
Оси отверстий желательно располarать перпендикулярно базовой плоскости
детали (рис. 17.5), поскольку расположение отверстий под утлом неудобно для
обработки на сверлильном станке.
259
1
Рис. 17.6
Длина отверстий должна быть воз
можно меньшей, так как длинные
отверстия помимо увеJПIЧения времени
на их сверление требуют применения
более дороrих сверл и затраты дo
полнительноrо времени на повторные
выводы сверла для удалеlШЯ стружки.
Несквозные резьбовые отверстия,
нарезаемые резцом, должны OKaH
чиваться капа8КОЙ для 8ыхода резца.
Для обеспечения точности обраба
тывае:мых отверстий расточная оправка
должна иметь передmoю и заднюю Ha
правляющие. Для этоrо в задней стенке
детали растачивают отверстие J для
прохода оправки, даже коrда оно KOH
СТРУКТИВНО не требуется (рис. 17.6, а).
По окончании обработки отверстие в
зависимости от размера заrлушают
пробкой ИЛИ закрывают крышкой.
Если не удается создать заднюю Ha
правляющую для оправки вне детали,
следует предусмarpeТl> окно 1 для ВВода
в деталь КрОJШIтейна 2 с направляющей
вryлкой (рис. 17.6, 6).
17.2. КОРПУСА РЕДУКТОРОВ
Размеры корпуса определяет число и размеры размещенных в нем деталей,
относитеЛЬНое их расположение, значение зазоров между НИМИ. Ориентировоч
ные размеры корпуса были определены при составлеmrn компоновочной схемы,
УТОЧl!ены при разработке констрУКЦИЙ УЗЛОВ. Теперь следует вьmолнить их
окончательную конструктивную отработ
ку.
Корпуса современных редукторов
(рис. 17.7) очерчивают плоскими поверх
ностями,всевыстynаюuциеэлемен (бо
бышки подшипниковых rнезд, ребра
жесткости) устрaняюr с наружных повер
хностей и вводят Bнyrpь корпуса, лалы
под болты крепления к основанию не
выступают за raбариты корпуса, проу
ШИНЫ дЛЯ транспортировки редуктора
отлиты заодно с корпусом. При такой
конструкции корпус характеризуют боль
шая жесткость и лучшие виброакус
тические свойства, ПОВЬШIенная проч
ность В местах расположения болтов
креплеlШЯ, уменьшение коробления при
старении, возможность размещения боль
тето объема масла, упрощение наружной Рис. 17.7
260
ICIT tQ
LQT &Q
..i &.J
. .
I
Ч(S'о'""",'О}
ч
\.iJ
I
tц
!
.....
!
r-q:
+
,'.::-'t
со) .
::=
A A
1(4:О
а
t;)
OQ
f
1-."
А L
r:::o,50
R=l 5tJ
Рис. 17.9
очиcrки, удов.летвореЮlе coBpeMeнным требованиям теXtШЧеской эстетики. Oднa
ко Масса корпуса из за этоrо несколько возрастает, а литейная оснастка
усложнена.
Ниже" рассмотрены общие вопросы конструирования основных элементов
корпусов на примере цилиндрических редукторов. Для редукторов дрyrих nmОВ
даны рекомендации по конструировaнmo только специфических элементов их
корпусов.
Циливдрические редукторы. На рис. 17.7, 17.8 показан корпус однocтynенча
тoro цилиндрическоrо редук.1'Ора. Для удобства сборки корпус вьmолняют разъ
емным. Плоскость разъема проходит через оси валов. Поэтому в MHO
rоступенчатых редукторах оси валов располarают в ОДНОЙ плоскосm. Плоскость
разъема для удобства обработки располаrают парзллельно плоскости основания.
Верхнюю поверхность крышки, служащую технолоrической базой для обработки
плоскости разъема, также вьmолняют параллелъной nлоскосm основания. Раз
работку конструкции начинают с ПРОРИСОБКИ контуров нижней (корпуса) и
верхней (кръnuки корпуса) частей.
Конструктивное оформление виyrpeннеro контура редуктора (рис. 17.9). Из
центра тихоходноro вала проводят тонкой линией дyry окружности радиусом
Я 1 = 0,5d a2 + а,
rде dd). нарУЖНЫЙ диаметр зубчатоrо колеса; а зазор (см. 3.2).
Из центра быстроходноrо вала проводят дуту радиусом R Б , В качестве Koтoporo
принимают большее значение из следующих двух:
R Б == 0,5d al + а или R Б == О,5п + а,
rде d a1 наружный диаметр шестерни; п:-"",",", диаметр отверстия в корпусе для
опоры быстроходноrо вала.
Толu.щна стенки крышки корпуса 01 0,90 6 мм, rде 5 толщина стенки
КОрПуса. Затем оформляют крышку вертикальными стенками. для уменьшения
массы кры1I.Iки боковые стенки Бъmолняют наклонными (на рис. 17.9 показаны
штриховыми линиями). Расстояние между дном корпуса и поверхностью колеса
Ь О 4а.
Для соединения корпуса и крышки ПО всему контуру плоскости разъема
peдyкropa выполняют специальные фланцы (рис. 17.9, выноска 1). На коротких
262
'.
а)
!.t
A A
..
.с:::
о:::
с)
;-1
d
N
..:
"-
..
.....
Рис. 17.10
боковых сторонах фланцы располarают внутрь or стенки корпуса. Вследствие
поrрешностей при изrотовлении моделей крышки и корпуса, поrpеnmостей при
формовке и во время удаления моделей из формы размеры orЛИIюк получают с
отклонениями or номинальных значений. это приводит к несовпадеmno внеIШIИX
KOнrypOB крышки И корпуса, ухудшает внеШ1ШЙ вид. Несовпадение станет
незаметным, если крышку корпуса выполнить с напуском. Размеры KOHCТ
руктивных элементов:
{== (0,4...0,5)01; Ь == 1,58; Ь 1 == 1,581; 1 == (2...2,2)0.
Для осмотра колес и дрyrnx деталей peдyIcrOpa и для залива масла в крышке
корпуса предусматривают оЮiО (ток) возможно больших размеров. Форму ОЮiа
(.1Юка) ПРИIOlмaюr Прямоyrольной, реже кpyrлой (см. 17.5).
На продольных ДЛИННЫХ сторонах редуктора фланцы корпуса располarают
внутрь or стенки корпуса, а фланцы крышки снаружи (рис. 17.8, сечения Б
Б, В В). Фланцы объединяют с приливами (бобышками) для ПОДIШПIНИКов.
Конструктивное оформление прИJIВВОВ для подDJипниковых mезд. Приливы, в
которых располarают ПОДUШПНИКИ, конструктивно оформляют ПО рис. 17.10.
Диаметр прилива принимают (мм):
для закладной крЪШIКИ (рис. 17.10, б) J)п == 1,25п+ 10 мм;
для привертной крЪШIКИ (рис. 17.10, а) Dn == D ф + 4...6 мм,
[де D ф диаметр фланца кръnuки подшиmmкa см. 8.2. Там же приведены
рекомендации по диаметру и числу винтов для крепления привертных крышек.
Крепежные резьбовые отверстия для них обычно сверлят на станках при раздель
ной механической обработке корпуса и крышки редуктора. Поэтому нельзя
проектировать отверстия в стыке крышки с корпусом, так как ОНИ MOryr быть
въmолнены только после сборки, что неудобно. Кроме тою, при затяжке ВИНТОВ
.1ействуют силы, отжимающие в этом случае крышку or корпуса.
Длину 1 под:шиnниковых rнезд (рис. 17.11, а д) определяют конструктивно.
Она зависит от размеров устанавливаемых в rнезде деталей: IШIрины подuпmникa
1, высоты Крышки 2, толщины кольца З, осевото размера шайбы 4. Так как осевые
263
размеры деталей и конструкции разных
опор различны, то и длины под
шиnник.ОВЫХ fнезд ВЫПОЛНЯЮТ разной
ДЛИНЫ (например, на рис. 17.1 О, 11 < 12)'
Длину подnnmниковых mезд соrласу
ют также с шириной фланца, Необ
с$ ходимой для размещения rоЛОВКИ
винта или raйJш. Жесткость ПРИJIИВов
при необходимости можно повысить
ребрами (рис. 17.12). Не ре"омен.дуюm
располаzать ребра по оси отверстий.
Для удобства обработки lIаружные
торцы прuл.uвов всех подlшшниковыx
mезд, расположеюiых на одной стенке
Q= корпуса, ДОЛЖНЫ лежать в ОДНОЙ плос
KOCТI:I (рис. 17.10).
Кремевие крышки редуктора к KOp
пусу. Для соединеlШЯ КрЫШКИ с корny
сом используют болты с наружной
шестиrранной rоловкой (рис. 17.13, а)
ИЛИ, предпочтительнее, винты с
цилиндрической rоловкой с Шес
тиrранным yrлублением «ЛОД КЛЮЧ»
(рис. 17.13, 6). В последнем случае
получают наимеliЬшyIO umрину флан
ца. Ширину К фланца выбирают из
условия своБОДlIоrо размещеIOfЯ ro
ЛоВКИ Бинта (или raйRи) и возможности
поворота ее rаечным ключом на yrол
600. Винт заворачивают в резьбовое
отверстие корпуса. ВИНТЫ и болты дo
JIЖНЫ быть класса прочности Не менее
6.6. Размеры констрyкrивных элемен
'ЮВ:
К== 2,35d; с= 1,ld; К 1 == 2,ld; С} ==
==1,05d; D 2d.
Диаметр d (мм) витов крепления
крышки прИlШМaIOТ в зависимости от
вращающеrо момента Т (Н. М) на BЫ
ходном валу редуктора:
d == 1,25 3{т '? 1 О ю....
При проектировании отверстий под
Рис. 17.12 болты (винты) креплеlПlЯ КРЪШIКИ к
корпусу руководствуются следyIOII..ЩМИ
рекомендаuиями:
отверстия располarают преимуществеШlQ по продольным сторонам;
в районе бобЬШlеК стараются максимально приблизить их к отверстию ПОД
ПОДIШПIНИК (для увеличения жесткости соединения). Болт, расположенный Между
отверстиями под подnmJlliИКИ, размещают посредине между этими отверстиями;
минимальное расстояние между стенками близко расположенных
264
а) 11,
8) h,
z) h,
Рис. 17.11
. а)
о)
д) с,
к
D
., .
...
Рис. 17.13
отверстий ДОЛЖНО составлять Не менее 3...5 мм (рис. 17.1 О, а); для закладных
крышек (рис. 17.10, б) это расстояние вьщерживaюr между стенками отверстий
диаметром пр и do;
на дтrnныx боковых сторонах помимо болтов В районе ПОДIШППIИКОБЫХ
rнезд устанавливают ДОПОЛJШтельно болты на флшщах той же (рис. 17.13) или
меньшей Толщины (рис. 17.14, а 7 6), примерно на одинаковом расстояmm один
ar дрyrоrо с шarом 'Б == (1 o 12)d;
при необходимости установки СТЯЖНЫХ болтов на КОрОТКИХ боковых
сторонах корпуса их можно размещать в специально выполненных нишах
(рис. 17.15).
Высоту h' (рис. 17.10, а; 17.13, а 7 б) прилива в крышке ПОД стяrивающий болт
определяют rpафически, исходя из условия размещения соловки болта на плоской
опорной повеРХ1l0стu вне КОЛЬЦевоrо притmа ПОД поДIllИШIИК. большеro диаметра
(D п или D ' п)' Размеры rоловки в зависимости ar диаметра d резьбы по табл. 24.39,
24.42. Для Bcero редуктора эту ВЫСоту принимают одинаковой, исходя из
аксимальноrо значения D п (п ' п). При небольшой высоте крЬШIКИ корпуса болты
вьшодят На внешшою поверхность крыllIки (рис. 17.13, в). Опорные поверхнocrи
на КрЬШIКе обрабатывают в зависимости ar формы rоловки винта (табл. 17.1).
При качествеJПIОМ вьmолнеНIOl JПfТЬЯ опорные поверхности ПОД rоловки болтов
ОЖНо не обрабатыватЬ.
Фиксирование крышки относительно корпуса. Отверстия в ПОДШЙПIШКОВОМ
rнеЗДе для установки подшипников должны
иметь правильную ЦИJПfндрическую форму а)
(допускаемое отк.лонеJШе составляет доли.
IlОПУСка 7 ro квaлкreта). При сборке peдyк
тора во время затяжки болтов, coe l:r
ДИНЯЮЩИХ корпус С крЪШIКОЙ, возможно
некaroрое смещение КрЪШIКИ относительно 1:3
корпуса, что вызовет деформирование Ha .
ружных колец подшипников, имеющих.
алую жесткость. Кроме тото, торцы
приливов У подшиmrnкОВЫХ rнезд на кръШl
ке peдyкropa и корпусе MOryт не совпасть,
265
o::i
с::)
[
с)
....:
Рис. 17.14
I
I
A" I
.....1.. I
I
-'!
I
'"
w
что повлечет перекос крышек под
ШИПlПIков и наружных колец самих
подшипников. Следовательно, при
сборке редуктора нужно ТОЧНО фик
сировать положение КрЪШIКИ arноси
тельно корпуса. Необходимую точность
фиксирования достиraют штифrами, KO
торы е располаraют На возможно боль
шем расстоянии дрyr от дрyrа. Диаметр
штифroв
dmr == (0,7...0,8)d,
тде d диаметр крепежноrо ВJШТa.
Кроме фиксирования uлифrы пре
дохраняют крЪШIКY и корпус от сдвиrа
при растачивании подшипниковых
отверстий. Обычно применяют два
конических штифra с внyrpeнней резъ
бой (рис. 17.16, о, 6), которые ycтa
навливают ПО срезам yrлов крьШlКИ (рис.
17.7, 17.8) или в специально вьmОJПIеН
ных ЮIшах (рис. 17.16, в). Резьбу исполь-
зyюr для извлечения штифта при разбор
ке редуктора. Если нельзя примени.ть
конические штифты, то для фиксации крышки и корпуса используют
цилиндрические штифrы. Четыре цилиндрических шrифrа ставЯТ в стык деталей
(рис. 17.16, е) по одному со стороны каждоЙ стенки корпуса. Размеры
цилиндричес:ких. и конических штифтов принИмaIOТ по табл. 24.З5 24.З7.
Рис. 17.15
d,
OW'
d,.
, Рис.!
A AO
Таблица 17.1
d,
d1
d
, d,
Рис. 2
Рис. .3
Ди тр резьбы d 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Диаметр отверстия: М 9 1"1 14 16 18 20 22 24 26
ПОД С1'ЯЖIЮЙ болт dl
7 io 12 15 17 . 19 21 24 26 28
ПОД болт крепления 1{ IUlиrе
(раме)
Диаметр цеков'КИ ПОД
roЛОВКУ болта ИЛИ th 14 18 20 24 26 30 32 36 40 42
raЙI{y с уменьшенным
размером ПОД ключ (РИС. 1)
rдубина цекоВ!(и t О 5...1,0
266
Продолжение табл. 17.1
Диам ре.зь6ы d 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Диаметр отверстия ПОД roлов:ку d2 11 15 18 20 24 26 30 34 36 40
ВИlПа (РИС. 2,3)
rлубина отверстия ПОД roловку
випrа:
по рис. 2 11 9 11 14 . 16 19 21 23 26 28 31
по рис. 3 '1 t], 7 8 10 11 13 14 15 17 18 20
Поверхности.. сопряжения корпуса и КРЪШIКИ для плотноrо их прилеraJШЯ
шабрят или шлифуют. При сборке узла эти поверхности для лучшеro уплотнения
покрьmают ТОНКИМ слоем zepMeтUKa. Проклздки в плоскость разъема не ставят
из за вызъmаемых ИМИ искажения формы посадочных arверстий под подшипники
и смещения осей отверстий с ПЛОСКОСТИ разъема.
а) о) f,fd шт f,t9d шт 8) tJ
<:1
к 1'0;;
:'.t:
o.SK '-'l
..
., /
1<",
.....
; Е
1;: 3iI
I
II= d шт
Рис. 17.16
Конструктивное оформление опорной части корпуса. Опорную поверхность
корпуса следует выполнять в виде lfескольЮIX небольших nлатиков, располож:ен
mIX в МесТах УСТановки болтов или пmилеК (рис. 17.17, QJ 6). Такое расположение
снижает раСХОД металла и уменьшает время обработки опорной поверхности
корпуса, снижает нarрузки на резьбовые детали. Можно ВЪП10JШЯТЪ опорную
поверхность в виде двух ДЛИННЫХ параллелъно расположенных платик.ов. KOHCТ
рукции Мест крепления корпуса К плите или раме показаны на рис. 17.18 17 .20.
Диаметр винта крепления редуктора к плите (раме): dx :::s 1 ,25d, ТДе d диаметр
винrа крепления КРЬШIXИ и корпуса peдyкropa. Число Z виmoв принимают в
зависимости от Межосевоrо расстояния 0wr (мм) тихоходной ступени: Z 4 при
a wr :::; 315; z:::;: 6 при 315 < a wr :::; 710.
Места крепления корпуса к плите или раме распо.лarают на возможно большем
(но в пределах rабарита корпуса) расстоянии дрyr ar друт и оформляют в виде
НИШ, расположенных по yrлам корпуса (рис. 17.7, 17.8, 17.18). Если нишу не
удается расположить в yrлу корпуса, то ее вЬПlОСЯТ на боковую стенку (рис. 17.19).
Высоту ниши принимают при креп
.1еЮfИ болтами ho::::; 2,5(d.c. + 8); lШIилъ а)
ками ho == (2...2,5)t/к. (J
Иноrда винты размещают На BЫ
соких приливах (рис. 17.20). Котда это
возможно, редуктор крепят К раме снизу @- .
(рис. 17.21).
5)
СЕ
СЕ
СЕ
СЕ
Рис. 17.17
.'1Е1
'"
I
j
...'
......
...
,..
I
I
I
I
I
I
\
I
I
I
I
I
J
'"
.....,.
15...200
Рис. 17.18
а
20...300
Рис. 17.19
...
.,.. r
I
t...
('
,
о Id o
I
I I
(2,3...2,5 )d о +1,5д'
(Z,1...2,2)d o о- +5
1.Id.
Б
..
I
I I
I
,
I
Рис. 17.20
Оформление CJlИВИЫХ отверстий. Наиболее часто в редукторах используют
"артерную систему смазыванuя, при которой корпус является резервуаром ДЛЯ
масла. Масло заливают через верхний лю:к. При работе передачи масло постепенно
заrpязняют продукты изнашивания, оно стареет свойства ero ухудшаются.
Поэтому масло периодически меняют. для слива масла в корпусе въmолняют
сливное отверстие, закрываемое пробкой.
-'268
Рис. 17.21
/
/'
/
//
/
/
'"
,
/'
'
I
....,............... ..... .....
I
s
а)
150
а)
h 1
д)
А
,
Рис. 17.22 .
. . .
б)
б)
о)
А
,$
I
I
....
I
s
.......
а-;: з fft; s (2...3)01; a:::(1,6...i,8)o,;b 35,;
Рис. 17.23
5)
s
Рис. 17.24
d:::;ЗО".
R, {1, 5... 2,О}О'
S::::(2...3)d"
-4
A A
..........
r\."' "- "-
... IJ lc:r .!l
bJU
V/
ErБ
ав8
6...
8Q
Рис. 17.25
Дно корпуса, особенно при больших rабаритах, желательно делать с уклоном
0,5...1,00 в сторону сливноrо отверстия. Кроме тaro, у caMoro отверстия нужно
делать местное yrлу6ление (рис. 17.22, а). Сливное отверстие должно быть
достаточно большоrо диаметра. При таком исполнении масло по'ПИ без остатка
может бытъ слито из корпуса.
При замене масла часть ero может стекать по внеIШIей стенке корпуса на
плиту ИЛИ основаlШе. Поэтому лучше сливное отверстие располarать (если это
удобно для пользования) в дне корпуса (рис. 17.22, 6).
Иноrда оказывается удобным в отверстие корnyса BBepнyrъ yrольник, а
послеДНИЙ закрыть пробкой (рис. 17.22, в). В отдельных конструкциях применякл
отверстия с «бородой» (рис. 17.22, 2), не позволяющей маслу растекаться по
наружной поверхности корпуса. Если сливное отверстие приходится располaraть
на стороне опорноro фланца корпуса, 1'0 ето вьmолняют в приливе, как по:казан:о
на рис. 17.22, д.
Перед сверлением сливною отверстия прилив в корпусе фрезеруют, поэтому
он должен выступать нм необрабатьmаемой поверхностью На высоту h 1 := 0,58.
Orверстие для выпуска масла закрывают пробкой с цилиндрической или
конической резьбой (см. 11.3). Цилиндрическая резьба не создаеТ надежноrо
уплотнения, а коническая обеспе ает reрметичное соединение и пробки с этой
резьбой дополнительноrо уплorнения не требуют, поэтому и имеют преимущес
твенное применение.
r/O
Оформление прочих KOHCTPYK
тивных элементов корпусных деталей.
Для подъема и транспортирования
крышки корпуса и редуктора в сборе
применяют проyuшны, отливая их за
оДНО с КрЫllII(ОЙ (рис. 17.23). По рис.
17 .23, a б проушина въmолнена в ВИДе
ребра с arверстием; по рис. 17.23, в
в виде сквозноrо отверcmя В крышке.
Для подъема и транСПортирования
корпусов больших размеров предус
матривают крючья ИЛИ проушины
(рис. 17.24, а, 6), которые arливают
заодно с корпусом.
Конструктивные формы корпусов
редукторов, описalпIыe ВЬШIе, не ЯВЛЯ
ются единственно возможными. В слу
чае необходимости можно создавать
дрyrие конструкции.
Цилиндрические соосные peдyктo
ры. Корпуса COOCHbIX редукторов
отличает наличие дополнительной
стенки, расположеffilОЙ внутри корпу
са и предназначенной для размещения
опор соосных валов (РИС. 17.25).
Ширину прилива для подшиn
ников, расположенных В этой стенке,
принимaюr (см. рис. 7.51)
ьк == Вl + .в.z. + q, Рис. 17.26
rде В} и lh. ширина наружных колец подшиmшков; q = (1...1,2)8.
Отверстия ДЛЯ подшипников в зависимости от принятой схемы исполнения
конструируют с уступами (рис. 17.25, А А), с канавкой или rлздкими (рис. 7.51).
ВнеШIOlЙ диаметр D л ПрИJIИВа принимают по формулам, приведеIOlЫМ на стр.
263. Kpъnnкy ПОДШИПНИКОВ крепят к КОРnYСУ болтами или nmилъками (В В) и
фиксируют двумя коническими штифтами (r /). для увеличения жесткости
стенки ее верхний край. имеет rоризонталъное ребро. Чтобы не мешать обра
ботке плоскостИ разъема, ребро располaraют от плоскости разъема на расстоянии
h == (0,4...0,5)8 (рис. 17.25).
Корпус COOCHOro редуктора, в кoroром тихоходная ступень имеет ВDyТpeвиее
зацепление (рис. 17.26), отличает то, что В прИJIИВе 1 на внyrpeнней стенке
размещают опоры трех валов: соосных входноrо и выходноrо, а таюке ПроМежу
точноrо. Ширину Ь К крЪПIIКИ, закрывающей прилив для опор, определяют по
приведенной ВЬШIе формуле; ширину Ь 1 ПРИЮlмают равной О,О...1,2)В, rДе В
umрина ПОДl.lIИIIIOIка промежyroчноrо вала.
Часто в задней стенке корпуса делают отверстие 2 (рис. 17.26) для прохода
оправки (см. также рис. 17.6). По окончании обрабarки во внутреlПlей стенке
отверстий под ПОДШИnIOlКИ технолоmческое отверстие 2 закрывают крЬШIКой.
Если ВDyrpeнняя стенка полностью перекрывает корny , то при общей масляной
ванне для сообщения обеих частей корпуса В ней делают окна 3, чаще Bcero
прямоутолъной формы.
,...
\\
,
\ \
\'
\
8
А
J
.271 .
а)
B B
//
//
//
/
ТО)
Iв
7
2
Рис. 17.27
Корпуса двухпоточных соосных редукторов симметричны относительно осей
входноrо и выходноrо валов. Для размещения внyrренн.их опор этих валов в
середине корпуса отливают стойку 1 (рис. 17.27, а) или стенку 2с приливом (рис.
17.27, 6).
Корпуса трехпоточных coocныIx редукторов ДЛЯ удобства сборки лучше BЫ
полнять составными из трех частей: собственно корпуса и двух боковых КрЬШIек
(рис. 17.28). По всему контуру корпуса и КрЪШIек предусматривают фланцы, а в
местах расположеШIЯ винтов местные приливы. КРЬШIКИ крепят к корпусу
винrами (А A) и фиксируют двумя штифrами (T I). Диаметры d винтов
принимaюr: d == 8 мм при a w до 80 мм; d == 1 О мм при a w свьnпе 80 мм. Расстояние
между винтами /в 10d.
Диаметры шrифroв dun: == (O,7...0,8)d. Bblcary Н КрЬШIек принимaюr Н== h + 1,
rде h == (0,4...0,5)8 расстояние между обработанной и необработанной ПОВерх
ностями крЬШIКИ; 1 длина ПОДIШШЮlКОБоrо rнезда.
Крепление редуктора к плите или раме вьmолняют болтами или шпильками.
fоловки болтов или raйки размещают в нишах (см. рис. 17.18, 17.19) или на
высоких приливах (рис. 17.20). Очень удобно такой редуктор крепить к раме снизу
(рис. 17.21).
КоничеСКО ЦR.ЛИВДричеСlDlе и конические редукторы. Отличительной особен
ностью корпусов этих редукторов является прилив, в котором размещают KOМII
лект вала конической шестерни со стаканом, подипmJШками и КРЬШIКой. На рис.
17.29 показан корпус коническо цилиндрическоro редуктора. Размеры прилива:
272
t;-
'ч
r
oq: ::с;
t.Q
C:Q
I
CQ
......
t.!.
'-=t:
,
;r
"
..
, .,...,
.... ".
со
"f'
,....
со)
11.
-;...,...
't.,'b-- -
"9
tQ
I
'
L... r
T
I
CQ
r.:
.....
6 б (2:1)
1 . .А
со.) I
.-.,
I 1".
I
r---.. .,./""
s
.
,
t-..
.""
· CIO . - -
:t:
d "1
.
"""
r .А I!o.. '" 1(4:1)
7! . .1-
\' I .
Ir:J1
н I
Рис. 17.30
15
lJф == lJdк. + (4...6) мм, rде А. наружный диаметр крышки подшипника; D ф ==
==1,25п+ 10 мм. С целью повышения жесткости прилив связьmают ребрами с
корпусом и крыllIкйй редуктора. На выходе расточноrо инструмента, обрабаты
вающеrо отверстие под поДIШППШКИ вала шестерlШ, должна быть создана плос
кость, перпендикулярная оси отверстия. это предохранит расточной инструмент
от поломки. Форма прилива при наблюдеIШИ по стрелке А может быть крутлой
или квадратной. Меньший расход металла характеризует квадратную форму
платика. Соответствующую форму придaюr ФЛaJЩам стакана и крыки под
ши:mrnка.
Остальные элементы корпуса КОIOlческо цилиндрическоrо редуктора такие
же, как и цилиндрическоrо.
ЧеРВSlЧПLlе редукторы. Корпуса червячных редукторов конструирyюr двух
исполнений: неразъемные (при Qw ::;; 140 мм) с двумя окнами на боковых стенках,
через которые при сборке вводят в корпус комплект вала с червя"lfilыM колесом,
и разъемные (плоскость разъема располarают по оси вала червячноrо колеса).
Боковые КрЬШIКИ неразъемныx корпусов центрируют по переходной посад
ке и крепят к корпусу Бинтами (рис. 17.30). Диаметры винтов принимают при
Qw == 100...125 мм d== 8 мм; при aw 140 мм d== 10 мм. Расстояние между винтами
'в 10d.
Для удобства сборки диаметр D отверстия окна вьmолняют на 2С== 2...5 мм
больше максимальноrо диаметра d aM 2 колеса. Чтобы добиться необходимой
жесткости, боковые крышки выполняют высокими Н 0,14, с шестью радиально
расположенными ребрами; диаметр прилива D ф == Dr.. + 4...6 мм, rде п к == lJ +
+(4...4,4)d. Соединение КрЬnnеК с корпусом уплотняют резиновымИ кольцами
кpyrлоrо сечения (рис. 17.30, выносной элемеm 1).
На рис. 17.31 и 17.32 показаны примеры конструкций разъемных корпусов
червячных редукторов с нижним и верXJШМ расположением червяка. Для
увеличения жесткости червяка ero опоры насколько возможно сближают. Места
расположения приливов определяюr прочерчиванием, выдерживая СOOПlошения:
1.15
.....
м
r--
......
О u
О t.....
,-:
j
tJч
\Q
t
'-Q
D:=4 .
. r
о
«:::(
о
t;;Q
I
(Q
LQ
=f:
'f
I.Q
со..,.
о
oq.
<lf(r
*
L-.'
r
L...
!.
"1It
"''0
м
1:"'-
....-1
u
:s:
с..
.
Rl := O,5d a Иl + а; a 8;51 О,1п; D'ф == 1,25D+ 10 ММ. ЕсJШ боковые стороны
редуктора оказьmакrrcя достаточно протяженными, то помимо болтов в районе
подшипниковых отверстий вала червячноrо колеса устанавливают дополlШТСЛЬ
ные стяжные болты на флшщах меньшей толщины (рис. 17.31 и 17.32). Расстояние
между болтами R:: 10d.
Для :контроля правильности зацепления и расположения пятна контакта, а
также ДЛЯ залива масла В крьпuке корпуса предусматривают ЛЮК. При верхнем
расположении червяка (рис. 17.32) через люк 1 невозможно наблюдать за зубьями
колеса, так как их закрывает червяк. Поэтому в корпусе на узкой боковой стенке
делают смотровое окно 2, через которое наблюдают за расположеfШем пятна
Koнra:ктa на зубьях колеса при реryлировании зацеnлеlШЯ во время сборки
редук1Ора. После сборки окно закрываюr КрЪПllК.ой, В кaroрую может быть
вмонтирован мзслоуказзтель.
Крепление крЬШIКИ к корпусу при верхнем расположении червяка выполняют
витами с цилиндрической roловкой и шестиrра:нным yrлублением под КЛЮЧ (или
IШIилъками), установленными в нишах (рис. 17.32, 17.15).
РаССТОЯЮlе Ь О от поверхности наружноrо цилиндра червяка (рис. 17.31) или
колеса (рис. 17.32) до дна корпуса может быть увеличено, если соrласуют размеры
hp В. редукторе и в сопряженных узлах (электродвиrатель, приводной вал и др.).
llлaветарные и ВOJIROBыe ре,пукторы. Конструкцию корпуса определяют pac
положенные в нем детали: в планетарном редукторе цеmpальные колеса,
водило, сателлиты; в волновом тенератор, rибкое и жесткое КОЛеса. Поэтому
в поперечном сечении корпус очерчен рядом окружностей.
Для крепления корпуса к плите (раме)
, предусматривают опорные поверхности с
отверстиями для BmIТOB. На рис. 17.33
представлены два возможных исполнеIOlЯ
нижней части корпуса. На рис. 17.33, а
дтrna В опорной поверхности равна внеш
нему диаметру D корпуса. Для увеличения
. прочности опорные лапы усилены реб
рамп 1. На рис. 17.33, б ДЛШIЗ В больше
. диаметра Л; опорные лапы выступаюr за
внеuтий диаметр корпуса; ОIШ вьmолНе
278
Рис. 17.34
Рис. 17.ЗЗ
5)
Н:Ы более высокими (рис. 17.20) и, следовательно, более прочными и поэтому В
упрочняющих ребрах не нуждаюТся.
в MOТOp редукторах (рис. 17.34) опорную поверхность корпуса увеличивают
.зля уравновешивания момента от силы тяжести элеlCI'родвиrателя. Возможно
исполнение волновоrо редуктора с отъемными лапами, которые крепят к
uилиндрическому корпусу винтами (рис. 15.13).
17.3. КОРПУСА КОРОБОК ПЕРЕДАЧ
Корпуса коробок передач не имеют плоскостей разъема по осям валов, 'fl'O
ПОВЬШIает их жесткость, НО усложняет сборку. их конструируют коробчатоrо типа
прямоyrольной формы, с rладкими наружными поверхностями стенок (рис. 17.35).
На этих стенках выступают лишь платики высотой h для крепления крышек
ПОдшипниКов. Близко расположенные дрyr к дpyry платики ИНОfда объединяют.
Приmmы для размещения опор ВалОВ направляют внутрь корпуса. Длину 1
отверстий в приливах определяет конструкция ПОДШИПНИКОБоrо узла (СМ. рис.
17.11 ).
Для крепления коробки передач к раме или плите предусматривают высокие
приливы (рис. 17.20) или ниши (рис. 17.19), расположенные ВДОЛЬ стенок,
параллельныx осям валов. Часто коробки передач крепят витами снизу (рис.
17.21).
Корпус коробки передач сверху закрывают КрЬШIКой коробчатой формы.
Необходимую жесткость крышки достиrают выбором высооы Н ;;?: O,08L и
применением ребер. Крьшrкy крепят к корпусу винтами с цилиндрической
rоловкой и шесmrранным yrлублением под ключ, располаraя их в приливах (рис.
17.35, сеч. r /).
Несовпадение контуров k-рьШIКИ и корпуса ухудшает внешний вид коробки
передач. Поэтому в крышке делают прилив или в корпусе утлубление (рис. 17.35,
элемент 1), скрадьmающие возможное несовпадение контуров деталей и упроща
ющие съем крЬПIIКИ.
17.4. ОФОРМЛЕНИЕ MECf СОЕДИНЕНИЯ КОРПУСА
С ФЛАНЦЕМ ЭЛЕктродвиrАТEJIЯ
Для присоединения флаJЩевоrо электродвиrателя на корпусе конструируют
опорный фланец. Соосно с выступающим из корпуса концом вала узла BЫ
черчивают конец вала и фланец электродвиraтеля, оставляя между торцами валов
зазор 2...3 мм или больше в зависимости ar типа муфrы (рис. 17.36, а). После
зrоrо к фланцу электродвиraтеля подводят опорный фланец ТОЛJЦИной S, кaroрый
соединяют затем с корпусом стенкой ТОJПЦИНой ёо, равной толщине ё стенки
корпуса редуктора или 81 ero крышки. ,
Толщину опорноrо ФЛЗJЩа принимают s = (1,4...2)d, rде d диаметр винта
или шпильки для крепления электродвиraтеля. При креплеНJПI IШПШЪками
толщину S принимают равной ДJllIHe ввинчиваемой части IШПIЛЬКИ.
Способ соединения onopHoro ФЛЗlЩа с корпусом (рис. 17.36, а, б) зависит 01'
СООТНОШения размеров фланцев электродвиrателя и корпуса. Иноrда для упро
щения конструкции корпусной детали электродвиrатель крепят не непосредст
венно к корпусу, а к КрЬШIКе подшипника, которую конструируют, как показано
на рис. 17.36, 8. Обычно вал электродвиrателя соединяют с валом узла 1COM
пенсuрующей муфтой. В этом случае центрирующий буртик флшща электродвша
279
.,
1
T
1
T
ос
,
L
L
c:
I
1<!
-
.....
н '0
,О .... со
. !
L
\
,
.
f (
.
. r-
п I/r\: ,
v I
IQ
I ....
Ч:I
;::-
....
;::-
"
fQ
.
.
...
..
...
I
а
...
+
1Q
...,.
.
.....
t:i
.....
I Ir)
f11
J. f'.
...
Q
\. ::s:
j:l.,
q
теля сопряrают с центрирующим
отверстием onopHoro фланца по
посадке Ш jj6. Соединение валов
rлухими муфтами (тулочной и др.)
нежелателыtO, так как вал узла и вал
электродвиrателя образуют в этом слу
чае один мноrоопорный вал (стати
чески неопределимая система); для
нормальной работы Taкoro соедине
ния требуется строжайшая соосностъ
валов, которую можно достичь при
менением очень сло]КНой и дороrой
операции ручной приrонки опорноrо
фланца корпуса и точным COBMe
щением осей при сборке.
Иноrда диаметр вала узла бывает
значительно больше диаметра вала
двитателя. Тотда ДЛЯ уменьшения BЫ
лета электродвиrателя ero вал вставляют в отверстие вала узла, как показано на
рис. 17.37. Недостаток TaKoro соединеЮlЯ, так же как и при применении rлухих
муфт, необходимость применения притонки для достижения соосности
соединяемых валов.
Крепление электродвиrателя к корпусу производят lШIИЛЬками или винтами
с rзйками. Диаметр IШIилек (винтов) определяют по отверстиям во фланце
электродвитателя.
а)
s
со
. 6)
"о
.
r:::::
4)
Рис. 17.36
'о
.
Q
.
-s.
Рис. 17.37
17.5. КРЫШКИ люков
Для заливки масла в редуктор, контроля правильности зацепления И для
внешнеrо осмотра деталей делают люки. Чтобы удобнее бьшо заливать масло и
наблюдать за зубчатыми (червячными) колесами при сборке и эксплуатации,
размеры люков должны бъrrъ возможно большими. Люки делают прямоyroльной
или (реже) крyrлой формы И закрывают крышками, изrотовлеННblМИ из стальноrо
листа, литыми из чyryна, алюминиевоrо сплава или прессоваlПlЫМИ ИЗ nластмас
сы.
Широко применяют стальные крЪШIКИ (рис. 17.38) из листов толщиной ох:
281
а)
...::
Bk-{О,ОI0...f/IJ12) L 'i:2MM, HirO,05L, dJ" h,-( o,*...as)4
L . . IO
.'? Ш
11 3 ) ..:.ш:.
д) 11
е)
A A
A
:z:
Рис. 17.38
при единичном и .мелкосерийном производстве простой формы (а), а при cpeднe
и крупносерийном штампованную (6).
Для тaro чroбы внутрь корпуса извне не засасыБласьъ пьть, под крышку ставят
уплотняюumе проклздки из прокладочноro картона марки А толщиной 1...1,5 мм.
В последнее время вместо картона для прокладок стали применятъ ПОЛОСЫ из
технической резины марки МБС толщиной 2...3 мм, ПРИВУJlЮUШзированные к
КрЫШКе. На рис. 17.38, в д показаны три исполнения прокладок: два испол
нения простая полоса и полоса с отбоprовкой, закрывающей rpaни крьШIКИ,
крепят К корпусу винтами с полукрyrлой rоловкой; в третьем исполнении
применены ВИНТЫ с потайной roловкой, которые по соображеЮIЯМ эстетики
полностью закрыты резШlОВОЙ полосой. В этом исполнении реЗШlа привул
канизирована только к нижней стороне крьШIК.И. Верхнюю часть прокладки
можно oтrибать при завинчивaюm или отвШIЧИВamrn ВШIТOв.
На рис. 17.38, е показана составная крышка ОТдylШlна. Во внутренней шraм
пованиой крышке пробиты 2 отверстия диаметром 4...5 мм. Эrа КрЬШIКа
окантована с двух сторон ПРИВУЛКaIOiзирова:нной резиной. Наружная кpыIIIкa
плоская. Вдоль длинной ее c1'opoны въщавлены 2 3 rpебня (сеч. А A), через
которые внутреЮIЯЯ полость редуктора соединена с внешней средой. Простран
ство между внутренней и внешней кр:ьппками заполнено фильтром Из тонкой
медной проволоки или синтетических Юlтей.
КрЪШIКИ крепят витами, раСПОЛaJ"'аЯ их на расстоянии ..... (12...15)d.
На рис. 17.39 приведены конструкции литых КрЪПIIек прямоуzольной (а) и
"РУёЛОЙ (6) формы. Их изrотовляют из чyryна, алюминиевоrо сплава. Аналоrична
конструкция KpъnneK, прессованных из nластмассы.
Толщины бк стенок и высоту Н принимают для крышек:
чyryнныx
8 к ::;::: (0,7...0,8)8 6 мм; H 0,08L(.DJ;
из алюминиевоrо сплава и пластмассы
бж- == (0,5...0,6)3 5 мм; H O,05L(DJ,
282
а)
.
.. .
LIC 12d
{IC'Е 121/
L .
(0.4... 5)6'"
Рис. 17.39
тде 8 толщина стенки корпуса редуктора (коробки передач).
ТОЛl.Цllliа Б к стеНОК в любом сечении крЬШIКИ должна быть по возможности
одинаковой. КрьШlXИ усиливают ребрами Жесткости. Чтобы радиальные ребра в
крyrлых крышках Не соединялись в общий УЗ'еЛ, въmолняют кольцевое ребро
диаметром CiQ 58 (рис. 17.39,6).
В крышках люков удобно располаraтъ пробковые отдушины (рис. 11.16).
17.6. СВАРНЫЕ КОРПУСА
При еДИНИЧНОМ производстве экономически вЪП'однее корпусные детали
выплнятъ сварными. Толщину стенок сварното корпуса принимают ОСВ 0,80,
rде 8 ТО.JIIЦЮ-Iа стенок литоrо чyryнноrо корпуса (см. 17.1).
Корпус и крышку peдy1crOpa сваривают из элементов, . изrотовленных из
прок.ата (лист, полоса, прyroк крyrлоrо сечения и др.). в тяжелом машиностроении
и судостроении при::меняют сварные корпуса с литыми ШIИ коваными деталями.
После сварки корпус и крышку отЖU2ают и инoZдa nравят (рихтуют). Затем
производят обработку резанием плоскостей и отверстий детали.
Конструкции свар:ных. корпусов редукторов отличаются 60лышIM разнооб
разием. Возможный вариант конструктивною оформления сварноro корпуса
ци.линдрическоro одноступенчатоro редуктора показан на рис. 17.40. Сварные
корпуса редукторов дрyлIX ТИПОВ конструируют аналоmчн:о.
КонструироваШfе отдельных элементов сварною корпуса (подшиmmковых
rнезд, мест креnлеЮIЯ крышки и корпуса, опорных флаШ1ев и др.) подчиняется
общим правилам, изложенным в этой rлаве.
283
'<;{
I
'"
r
.. . . ,
1
dPrz 'l
со
I
т"l
+ +
-
+ -+
+ +
+
+- +
+ +
r"""'
+
...
о
t'--
.....
О
=
Q...
r л а в а 18
ШКИВЫ И НАТЯЖНЫЕ УСТРОЙСТВА
P MEHHЫX ПЕРЕДАЧ
Выбор типа и расчет ременной переда см. работы [7, 8, 12]. После расчета
получают следующие данные: расчетные диаметры малоrо и большоro шкивов,
обозначение сечения и число клиновых ре.мней (или число ребер и ширину
пОЛU1СЛиновО20 ремня); модуль, 1fliсла зубьев шкивов и IIШрину зубчатоzо ремня}'
толщину и IIШрину плОСКО20 ремня, которые являются исходными при разработке
конструкции ШКИВОВ и натяжных устройств.
ШКИВЫ изrотовляют JШТЫМИ из чyryна марки СЧ20 или леrкиx сплавов,
сварными из стали, а также из пластмасс. Чуrунные литые ШКИВЫ из за опасности
разрьта от действия центробежных сил приментот при окружной скорости до
30 м/с. При более высокой скорости ШКИВЫ должны быть стальными. Для
СЮlжения инерционных нarрузок, особенно в передачах с большими скоростями,
ШКИВЫ выполняют из леrкиx сплавов. В серийном Производстве применяют также
сборные ШКИВЫ, составлеНные из тонкостенных штaмnо:вaJrnЬJX элеменюв.
ШКИВЫ состоят из обода, на который надевают ремень, ступицы для установки
шкива На вал и диска ИJllI СШIц, с помоIЦЪЮ которых обод и cтyrrn:цa объединены
в одно целое.
Внешняя поверхность обода а)
шкива nлоскоремеНRОЙ передачи
имеет форму KpyroBoro щuпшдра
(рис. 18.1, а). В быстроходных пере
дачах внешюою поверхность обода
ОДНОro из двух ШКИБов следует BЫ
полнять сферической (рис. 18.1, б)
или с двумя 1Сонусами (рис. 18.1, в).
Таким образом фиксируют ремень
На шкивах, предотвращая ero сбе
rание с них при работе передачи.
Величmry вьmyклОСТИ принимают
(мм):
18.1. конструкции шкивов
&*(1.1...1.151 ь
't:J
l
..
...
't7
Рис. 18.1
5)
ос:
..с:::
lIIb
п........ ..
h ..........
40...112
0,3
125...140 160...180 200...224 250...280
0,4. 0,5 0,6 0,8
315...355
1,0
Обод шкива для КJlИвовых ремней нормальноrо и узкоrо сечеНИЙ дан на рис.
18.2, а, для ПОJIИКJIИВовых ремней На рис. 18.2, б; разМеры (мм) профиля канавоК
шкивов принимaюr соответственно по табл. 18.1 и 18.2.
285
а) М 5)
Зе м
2е 2е
Ь7 lD е f * f
...с:) 'C::::I е
.е;
<1:)
Gy
-ёl
1:3
l::j
..
....
7
1:3 Q.
11
с)
,
..
,;;
"t3 ['Т
Рис. 18.2
На рис. 18.2 dp расчетный диаметр шкива (диаметр окружности по нейт
ральной линии ремня). Значения расчетноro диаметра принимают ИЗ ряда: 50,
63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450,
500.
т а б л и Ц а 18.1
Сечение /, ь. h е / а. == (34 1: 1)0 а. = (36 :t 1)0 а. = (38 :t 1)0
ремня d b l * d 11*, d 0*1
Z 8,5 2,5 7,5 12:!:: 0,3 8 50...71 10,0 80...100 10,1 112...160 10,2
А 11 3,3 9 15:!:: 0,3 10 75...112 13,1 125...160 13,3 180... 400 13,4
В 14 4,2 11 19 ::t 0,4 12,5 125...100 17,0 180..224 17,2 250...500 17,4
SPZ 8)5 2,5 10 12 ::t ОtЗ 8 63...80 10)0 > 80 10,2
SPA 11 3) 13 15::t Ot3 10 90...112 12t8 > 112 13,1
SPB 14 4Д 17 19 :t Ot4 12,5 140...180 16,4 > 180 16,7
/1римечанuя. J. .Размер для справок. 2. 1 == 0,5...1,0 мм (рис. 18.2, а).
т а б л и Ц а 18.2
Сечение ремня h А е / '! '1
К 215 Tu ,.:НI 0,95 214 ::t 0)03 3,5 0)2...0.3 0)2...0,3
,
Л 468+0,38 2)4 4,8::t 0)04 5,5 0,4...0,5 0,4...0,5
,
М 9,6+0,71 3,.55 9,5::t 0,05 10,0 0,8...1,0 0,6...0,8
Внешний диаметр шкива для передачи:
.
клиновыми ремнями d e == d p + 2Ь ;
поликлиновым ремнем d e == dp 26.
286
Ширина llIКИВа М == (п l)e + rде п
..
число канавок на шкиве; значения Ь ,
6., е,!(мм) привсдсны В1'абл. 18.1 и 18.2.
При изrибе ремня На шкивах yrол ero
клина уменьшается. Поэтомуyrол а. клина
канавки следует назнача1Ъ по табл. 18.1 в
зависимости от диаметра 4.
Толщина обода чyryннhIX шкивов
передач:
плоскоременных 8w == О,02(п + 21J);
клиноременных Вчyr == (1,1...1,3)h;
C;'J
поликлиновым ремнем Ьчyr == 1,6h. 't:3
Толщина обода стальных шкивов Вет
О, 8Вчyr'
Конструкция зубчатоro ремня пок.азана
на рис. 18.3, а, а обод шкива Ha рис.
18.3, б. Некоторые размеры (мм) зубчатоrо
ремня и конструк:rn:вных элементов обода
шкива приведены в табл. 18.3.
т а б л и Ц а 18.3
a) [
б)
)
ь
В=ь+т
(СТ
't:3
Рис. 18.3
Модуль т 3 4 5 7 10
Шаr зубьев ремня р 9,42 12,57 15,71 21,99 31,42
Толщина ремня Н 4,0 5,0 6,5 11,0 15,0
Высота' зуба h 2,0 2,5 3,5 6,0 9,0
Толщина зуба 8 р 3,2 4,4 5,0 8,0 12,0
Расстояние от впадины ар 0,6 0,8 018 0,8 0,8
ремня ДО оси троса
ШирШlа ремня Ь 12,5...50 20...100 25...100 40...125 50...200
Число зубьев ремня zp 40...160 48.. .250 48...200 56...140 56...100
Ширина впадины шкива S 3,2 ::t 0,2 4,0 :!: 0,2 4,8 :!: 0,2 7,5:!: 0,3 11,5 :t 0,3
rлубина впадины шкива h p 3,0:1: 0,2 4,ОхО,2 5,Охо,2 8,5З: 0,3 12,5 f: 0,3
Диаметр делительной окружности d == mZ, тде Z число зубьев шкива.
Диаметр вершин зубьев d a == d 2Bp :t k, rде k поправка, учитывающая
нarрузку и подаТтIВ(Х,1'Ъ каркаса, мм; знак «+» для веДУЩеrо шкива, знак « »
для ведомоrо.
ЗначеШlе k вычисляют по формуле k == О,2Е р ЛzjЬ,
rде Ь иmрина ремня, ММ; Ер == 2 . 10311 Ср/(т4пд расчетная сила, передавае
Мая ремнем, Н. Здесь Т 1 вращаюuщй MOMeнr на малом шкиве, Н. м; т
модуль, мм; Zшl число зубьев малою I.IIКИБa; ср == 1,3...2,2 коэффициекr
динамичности и режима работы.
Податливость л витков металлотроса каркаса ремня принимают в зависимости
от модуля т:
т, мм.. ....
)., мм 2 jН....
3
0,0014
4
0,0006
5
0,0008
7
0,0011
10
0,0016
llIирину Ь ремня выбирают из следующею ряда: 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50;
63; 80; 100; 125; 160; 200.
Диаметр впадин шкива d f == da 2hp' Тo.лnщна обода В == 1 ,5т + 2 мм 6 ММ.
287
I
<
J f
..
I
lCT
Рис. 18.4
Рис. 18.5
Рис. 18.6
Зубчатые реМШI изrотовляют с числом зубьев Zp: 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60,
63,67, 71, 75, 80, 85, 90, 100, 105, 112, 115, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190,
200, 210, 220, 235, 250.
Диаметр ступицы IlI](ИВОВ для тобоrD типа передачи (рис. 18.1 18.3):
чyryнныx dc;r::::= 1,65d;
С1'ЗЛьных d cr == 1,55d.
Длuна ступицы ориентировочно /fff == (1,2...1 ,5)d. Окончательно мину ступицы
принимают с учетоМ результатов расчета шnоночноrо ИJllI шлицевото соединения.
Толщина дисков ШКИВОВ для любоrо типа передачи с== (1,2...1,3)8.
Вычисленные размеры 1>0; d<:J:; Iщ:; С ОКрyrлякYr В ближайшую сторону до
значений из ряда стандартных чисел (см. табл. 24.1).
Для СIrnЖения массы шкивов и удобства транспоprирова.ния в дисках :ИНОfда
выполняют 4...6 отверстий do возможно большеrо диаметра.
2&&
в шкивах с диаметром D > 200 мм диск следует конструировать в вИде конуса
(рис. 18.4), что способствует лучшему отводу rазов при заливке формы металлом.
у медленно вращаюЩИХСЯ шкивов обрабатьmают только рабочую поверхность и
торцы обода, а также отверстие и торцы ступицы. Необра6атъmаемые нерабочие
поверхности для удобства удаления модели шкива из формы вътолняюr на конус.
БыстровращаюIIЩеся ШКИВЫ для лучшей балансиJIOВКИ обрабатъmают KpyrOM.
В ЭТОМ случае внyrреннюю поверхность обода и наружную поверхность СТУПИЦЫ
вътолняют цилиндрическими.
Балансируют ШКИВЫ nyreм сверления отверстий на торцах обода.
Так как для удобства надевания и замены ремней ШКИВЫ обычно размещaюr
консолъно, то их удобно устанавливать на конусные концы валов. Осевое
кpvпление шкивов на валах производят по одному из способов, приведеЮIЫХ на
рис. 20.1 и 20.2.
Обод шкива, установлеlШоrо на консольном участке вала, для уменьшения
изrи6ающеro момента следует располarать как можно ближе к опоре (рис. 18.5).
Коrда изrибаюш;ие моменты от натяжеlШЯ ремня приводят к нежелательным
деформациям вала, ШIOIвы конструируют так, чтобы сила натяжения ремней не
передавал ась на вал. Для этоrо их располarают на собственных поДlШfШIИКaX,
установлеЮIЫХ на специальной КрЫШКе стакане (рис. 18.6).
18.2. НАТЯЖНЫЕ УСТРОЙСТВА
Для компенсащrn вытяжки ре:мней в процессе их эксплуатации, компенсации
отклонений ДЛИНЫ бесконечных плоских, клиновых, поликлиновых И зубчатых
ремней, а также для леrкости надевания новых ремней должно быть npeДYCMOТ
рено реzулuрованuе межосевО20 расстояния ременной передачи. Натяжное устрой
ство должно обеспечивать изменеЮlе межосевоrо расстояния в пределах от 0,97 а
до 1,06а, rде а номинальное значение межосевоrо расстояlШЯ.
Наиболее распространены следующие схемы натяжных устройств:
Рис. 1&.7
6)
"/
6Щ
8И
....
Рис. 1&.&
11\ Ir . .
289
h а1!
6 fOH/tI . 020
Рис. 18.9
с.о
.10
РИс. 18.10'
L
2
6= (0,02... О,ОЗ) L
A A
2
,
I !
r
,,"-: i
Hf6
Рис. 18.11
Рис. 18.12
5}
..
А
....
A A
.'А
прямолинейным перемещением электродвиrателя (или дрyrоrо узла) (рис.
18.7, а); .
ПОБОротоМ ПЛИТЫ, на которой расположен электродвиrатель (или дрyrой
узел) (рис. 18.7, 6);
........ о1тяжным (рис. 18.7, в) или натяжным (рис. 18.7, z) роликом.
В устройствах, приведеЮIЫX на рис. 18.7, натяжение ремней создают исходя
ИЗ условия передачи наибольшеrо возможноrо момента.
На рис. 18.8 приведены схемы самонатяжных устройств:
окружной силой на шестерне (рис. 18.8, а);
реактивным моментом на корпусе узла (редуктора) (рис. 18.8,6);
реактивным моментом на корnyсе электро,двиrателя (рис. 18.8, в).
В устройствах по рис. 18.8 сила натяжения ремней автоматически изменяется
пропорционалъно передаваемому моменту. Это способствует сохранеmпo ремней
и увеличению их ресурса. Поэтому самонатяжные устройства перспекпIвны.
Передачи с автоматическим натяжением нереверсивны.
Натяжение ПрJlМOJIИ8ейным перемещением. Если электродвиrатель размещен
на полу цеха, то удобно реryлировать 8 B
натяжение ремеШIОЙ передачи переме b...P9//Jg
щением ero по двум салазкам, поставля
eмым вместе с двиraтелем.
Иноrда оказывается более удобным ,,'>,, =
сконструировать и изroтoвить специаль .....
ную IIJПIту, которую крепят к полу цеха. 8
В плите выполняют два Т образных паза,
в которые закладывают боЛТЫ 1 с четы
291
Рис. 18.1 3
Рис. 18.14
Рис. 18.15
Рис. 18.16
Рис. 18.18
Рис. 18.17
6)
реxrранной rоловкой (рис. 18.9). Элек
ТРОДБиrатель устанавливают на плиту, .
перемещают реryлировочным винтом
2, а после окончания реryлировaJШЯ
затяrивaIOТ rаЙки болтов 1.
Применяют также натяжные yc
тройства, состоящие из двух rurnT: He
подвижной, которую крепят к полу
цеха, и перемещающейся по непод
вижной при реryлировании натяжеlШЯ
ремней. При единичном производстве
плиты делают из стальных листов (рис.
18.10), а при серийном литыми из
ceporo чyryна (рис. 18.11).
Электродвиraтелъ крепят К верхней
плите винтами 1. Для винтов 2 в верх
ней плите выполнены УДлиненные
пазы, а в нижней резьбовые oт
верстия. По окончании реryлирования
БиIпыI 2 затяrивают. Перемещают Bep
хнюю плиту по нижней тол"ающu.м.и
винтами 3 (рис. 18.1 О и 18.11),
тя1tущШtu 4 (рис. 18.12, а) Шlи винтами
5 (рис. 18.12, 6), которыми .можно пepe
мещать верхнюю плuту в обоих Haпpaв
ленuяx.
Передачи поликлиновыми и зубча
ТЫМИ ремнями чувствитеЛЬНЫ к Пере
Косу осей валов. В этих случаях для
более точноrо направления верхней
ПЛИТЫ в нее запрессовывают две KO
роткие umонки, располаraя их У KOH
иов плиты. В нижней nлиre вьmолняют
ДЛИННЫе пазы (рис. 18.13). Чтобы
уменышfь момент от сил натяжения
ветвей ремня, lШIОНК:И И шпоночные
пазы располaraюr как можно ближе к
шкиву.
Натяжение качающимпся плитами.
На качающуюся плиту устанавливают электродвиrатель или любой дрyrой узел
ременной переда . При конструировании качающейся nлиты необходимо ось
качания располarатъ так, чтобы yrол (рис. 18.14) был близок к прямому. Если
этот yrол близок к 1800 (yrол '), то межосевое расстояние при повороте птrrы
изменяется мало и реryлирование неэффективно. Качающиеся плиты встраивают
в станины (рамы) приводных устройств (рис. 18.15 18.18).
На рис. 18.15 натяжное устройство состоит ИЗ неподвижной и качающейся
ПЛИТ. Неподвижная плита прик.реплена к полу цеха.
На рис. 18.16 и 18.17 натяжные устройства встроены в раму, сконструирован
ную из щвелле}IOВ.
Натяжное устройство по рис. 18.18 установлено на редукторе. Натяжение
ремней в этом случае вьmолняют от"идным шарнирным болтом (рис. 18.18, а),
293
A_ A
.r
...
.
-+-
..
Рис. 18.19
.
,
Рис. 18.20
I I,rt .!; Т
I t '" /
' I "
1, I /
'
Рис. 18.21
Рис. 1 &.22
. Рис. 18.24
11
11
'\
\
\
\
\
A A
'А
Рис. 18.23
Рис. L 18 . 25
двумя шарнирными болтами с правой и
левой резьбой и стяжкой, также имеющей а)
правую и левую нарезку (рис. 18.18, б) или
установочным винтом (рис. 18.18, в).
Для условий едUllUЧНОёО проuзводства He
подвижные и качаЮIЦИеся плиты KOHCT
руируют сварными (рис. 18.19 и 18.20).
При серuйном производстве экономи
чески оправдано изrотовлять качаюIЦИеся
плиты литыми из се}IOТО чyryна (рис. 18.21 и
18.22). Толщина стенок литых плит должна
быть по возможности везде ощrnаковой. Для увеличеJШЯ жесткости целесообразно
применение ребер.
Оси поворота :качаюIЦИXся плит (рис. 18.14) выполняют по одному из
вариантов, представленных на рис. 18.23. ПростейIШIЙ из них показан на рис.
18.23, а. В этом варианте ось 1 зафиксирована от осеnоТО смещения установочным
винroм 2. Широкое применение находит также осевая фиксаЩfЯ оси шайбой
ШЕЗ (3 рис. 18.23, 61 в); на рисунке показаны оси для этих шайб двух
исполнений: 6 без борта, в с бортом на одном конце. Конструкция шайбы
ШЕЗ приведена на рис. 18.24. от выпадания из канавки шайбу ШЕЗ удерживает
ynpyro деформируемая перемычка.
Оси поворота шарнирных болтов (см. рис. 18.14) конструируют по ТШIY,
показaIrnому на рис. 18.25. Вместо фиксации стопорным винтом здесь также MOryr
быть применены шайбы ШЕЗ и соотвеТСТВуюIЦИе оси.
а)
11
{РУ;'
, (pg:J.
:%
6)
Рис. 18.26
Рис. 18.27
295
'А
.
Автоматическое реryлирование натяжения
ременной передачи ПроИЗВОДЯТ также СШlOй тя
жести электродвиrателя и качающейся ПЛИТЫ
(рис. 18.26, а) или пружиной (рис. 18.26, 6).
Натяжение роликами. Для плоскоременной
передачи большое значение имеет yrол обхвата
ремня на малом ШКИВе. Поэтому при oтнo
ситеЛьНо большом передаТО1:ПIОМ числе и малом
межосевом расстоянии целесообразно натя
жение ремня осуществлять натяжным роликом
(рис. 18.27, а). В передачах зубчатым ремнем
также целесообразно применение натяжных
роликов.
Для передач клиновыми и поликJIIffiовыми
ремнями yrол обхвата ремня на малом шкиве
имеет меньшее значение. Чтобы не вызывать
изm:б ремней в друтом направлении, в этих
передачах лучше применять оттяжные ролики
(рис. 18.27, 6). Натяжение осyrцествлтот rpУЗОМ
или пружиной. Конструкцию роликов (] на рис.
18.27) въmолняют по рис. 18.28. Диаметр do
натяжноro РOJшка должен быть do O,8d 1 , rде d 1
диаметр малоrо ШКИВа. Если ведуш;ий шкив
ременной передащ.f установлен на валу ЭЛект
родвиrателя, то удобно конец рычаrа 2 (рис. 18.27) расположить на поверхности
этоrо шкива (рис. 18.29).
Иноrда конец рычarа 2 устанавливают на цилиндрической поверхности
фланца крьШIКИ ПОДI.lIИIIНИКа (рис. 18.30).
Рис. 18.28
2
....
=t:
ь
Рис. 18.29
A A
... H9/dl
-
t...
.
&.
Рис. 18.30
r л а 8 а 19
ЗВЕЗДОЧКИ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ
После расчета (см. [7, 8, 12]) цепной передачи получают следующие данные:
шar р цепи; число Z зубьев звездочки, число n рядов цепи.
КОНСТРУКЦИЮ звездочек цепных передач отличает от конструкции
ЦИJПIНДричесЮIX зубчатых колес ШПIIЬ зубчатый венец. Поэтому диаметр и длину
стymщы вътолняют по соотношениям для зубчатых колес (см. 5.1).
Размеры (мм) венца звездочек роликовых и втулочных цепей (рис. 19.1, а) б)
определяют ПО следующим соотношениям:
детrreлъный диаметр d д p/ sil1(180o/z);
диаметр окружности выступов пе == р[О,532 + ctg(180o/Z)];
диаметр окружности впадин D i === dд r,
диаметр проточки пс == pctg(180Q/z) 1,3h;
ширина зуба цепи однорядной Ь == О,93В вн
O,15мм;
двyx и треХРЯДНОЙ Ь == 0,9-вБн 0,15 мм;
ширина венца В == (п I)А + Ь;
радиус захрyrления зуба R == 1,7 d 1 ;
ТОЛ1Щfi:Iа обода 8 == 1 ,5(D e d д );
толщина ДИска С == (1,2...1,3)8.
Если профиль зуба в осевом сечении вьтолня
ют со скосом (рис. 19.1, 6), что ЯВJlЯется пред
почтительным, то ПРИlШМают yrол скоса Y:::I 200, а
фаску f:::l О ,2Ь.
В формулах обозначены: r == O,5025d 1 + 0,05 мм
радиус впадины; d 1 диаметр ролика цепи; Яви
расстояние между внyrреmmми плоскостями
пластин цепи (рис. 19.2); А расстояние между
297
а)
5)
Рис. 19.1
8
f
f
..
C)
...."t:I
C)
с:)
с
А
.t::
.:
f)
Рис. 19.2
а)
р
ь
а
5)
"
c::::i
/
с
Рис. 19.3
осями симметрии мноrорядных цепей (рис. 19.2); h nmрина пластин цепи (рис.
19.2).
Числовые значения Вню А, d 1 И h (мм) принимают в зависимости от шarа р
цепи, мм:
Шзrр Н. А d , h
12)7 7,75 13,92 8,51 11,8
15,875 9)65 16,59 10,16 14,8
19,05 12)7 25,5 11,91 18,2
25,4 15,88 29,29 ' 15,88 24,2
31,75 19,05 35)76 19,05 30,2
Размеры веlЩа звездочек зубчатых цепей (рис. 19.3, a б) вычисляют ПО
следующим зависимостям:
делительный диаметр d д == p/sin(180o/Z);
диаметр окружности выступов пе == p/tg(180o/Z);
диаметр окружности впадин D j == d д 2h 2 /cos(180o/z);
диаметр проточки пс == пе 1,5р; ,
ширина венца Ь :::=: .в + 2S;
радиус закрyrления зуба R р;
коорДината центра радиуса R с == О,4р;
nmрина направляющей канавки а == 2S;
толщина обода 8 == h 2 ;
толщина диска С == (1,2...1,3)8, .
тде S толщина пластины цепи (рис. 19.4); h 2 ==h 1 + e BЫCoтa зуба; h 1
раССТОЯЮfе от оси отверстия шарнира до
вершины зуба цепи (рис. 19.4); е
радиальный зазор; В IШfрина цепи.
При КРИВОЛЮIейном профиле зубьев
s s . (рис. 19.3, б) R 1 == 2,4р и зазор между рабо
в . чей rранъю пластин и зубом К:::: О,04р.
Числовые значения h 1 , S, е и В (мм)
Рис. 19.4 принимают в зависимости от р:
Шar цепи р h j S е В
12,7 7 .1,5 1,3 22,5 28,5 34,5 40,5 46,5 52,5
15,875 8,7 2 1,6 30 38 46 54 62 70
19,05 10,5 3 1,9 45 57 69 81 93
25,4 13,35 3 2,5 57 75 93 111
rлава 20
МУФТЫ
Конструкция, расчет и свойства муфт для соединения валов описаны в работах
[2,8, 12, 14]. Некоторые муфты стандартизованы. В работах [2, 12, 14] приведены
конструкции муфт с таблицами их размеров.
Для приближенною расчета вращающеrо момента Т к , нarружающеrо муфту
в приводе, используют зависимость
Т К == Т Н + Т д == КТ ю
(20.1 )
rде Т Н номинальный длительно действуюш;ий MOMeнr; 1; дина..\ШЧеская
составляющая момента; К КОЭффJЩиент режима работы.
При спокойной работе инебольших разrоняемых при пуске массах (прlffiОДЫ
конвейеров, испытательных установок) К== 1,1...1,4. При неравномерной работе с
толчками и средних разrоняемых массах (поршневые компрессоры, fе.'IЬНИllЫ,
металлорежущие станки) К== 1,5...2,0. При ударной Нй2рузке и болышIx разrоня
емых массах (молоты, ПJIOкатные станы) К== 2,5...3,0.
20.1. YCfAНOBКA ПОЛУМУФТ НА ВАЛАХ
Полумуфт.ы устанa.в.тmaют На IЩЛИНДрические ИJПI КОШlЧеские коюIы валов.
При постоянном направлении вращеffiIЯ и умеренно нarpуженных валах ('! 15 МПа)
полумуфrы сажают на rладкие цилиндрические концы валов по переходным
посадкам типа Ш/k6; Ш/т6. При реверсивной работе, а также при сильно
нarруженных валах (t > 15 МПа) применяюr посадку т /п6. Для передачи Bpa
щающеrо момента используют IШIоно"l.ffiое соединение.
При установке полумуфт на цилиндрические шлицевые KOillrbl валов и
нереверсивной работе применяют посадки ПО центрируюIЦИМ поверхностям: для
прямобочных ШЛJЩев т /j/J; для эвольвентных шлицев 7 Н/7 п.
Установка полумуфr на цилиндрические коJщыI валов с натяroм и последую
щее снятие их вызьmают затруднения, которые не возникают при конических
КОIЩах. Затяжкой полумуфr на конические коlщы можно создать значительный
натяr в соединении и обеспе'ШТЬ точное радиальное и yrловое положение
полумуфты относительно вала. Поэтому при больших нarpузках, работе с толч
ками, ударами и при реверсивной работе предпочтительно полумуфrы ycтa
навливать на конические концы валов, несмотря на несколько большую
сложность их изrотовления.
Посадку полумуфты на конический конец вала вьmолняют с обязательным
приложением осевой силы, например, с помощью болта 1 через торцовую шайбу
2 (рис. 20.1, а). Стопорная шайба 3 фиксирует болт относительно шайбы, а
Шlлиндрический штифт 4 фиксирует шайбу относительно вала. Очень надежно
закрепление полумуфrы двумя болтами, которые затем стопорят проволокой 1
299
о)
е)
"t:S
Рис. 20.1
или планкой 2 (рис. 20.1, 6). Надежно также крепление полумуфты rайкой ] (рис.
20.1, в } 2). rайку после затяжки стопорят шайбой З.
Для достижеlШЯ точноrо базирования при относительно KOJIOТКOM отверсТии
(/c:r/d < 0,7) полумуфты, посаженные на rлЗДКИЙ или шлIo.\евый цилиндрический
конец вала, поджимают rайкой к торцу заплечик.а вала (рис. 20.1, д). Часто между
ПОДlllИШПfКом и полумуфтой ставят распорную втулку] (рис. 20.1, е), которую
охватъшает манжеmое уплотнение 2. Во избежание проворачивания нryлки
относительно вала полумуфry обязательно поджимают к торцу втулки болтом 3
через концевую шайбу 4 или rайкой.
При относительно длинном arверстии в случае базирования по цитrnдричес
кой поверхности полумуфты фиксируют на валах способами, приведенными на
рис. 20.2.
На рис. 20.2, а полумуфту фиксируют установочньш винтом 1, застопоренным
пружинным: кольцом 2. Если отверстие ДЛЯ винта сверлят не в llПIонк.е, а на валу,
то ДЛЯ устранения выnyчившеrося при засверловке металла кромку отверстия
притупляют фаской.
На рис. 20.2, б полумуфту фиксирует шайба 2, входящая в паз, вьmолненный
в шпонке. Шайбу крепят винтом 1 к торцу полумуфrы. Шпонка в Э1'ОМ случае
должна быть точно приrнана по длине паза.
300
5}
)
ь
k s
l
е)
(
з)
Рис. 20.2
2 1
1 х 45 4J
6}
L
8)
1
ь
s
L
и)
На рис. 20.2, в полумуфту фиксируют на валу плоским пружинны.м 1(,()льцом 1.
Вследствие поrрешностей размеров l Ь и s между торцами кольца и полумуфrы
может возникнyrь зазор. Если такой зазор нежелателен, между полумуфтой и
кольцом J ставят компенсаторное кольцо 2 (рис. 20.2, е), толщину k Koтoporo
подбирают или получают подшлифовкой торцов ПО результатам измерений при
сборке.
Для этой же цели вместо компенсаторноrо кольца 2 полумуфry фиксируют
UЗО21lутым пружинны.м КОЛЬЦОМ 1 (рис. 20.2, д).
На рис. 20.2, е полумуфry на валу фиксируют два полукольца 1, поставлеЮlblе
в канавку вала. от выпадания полукольца удерживает плоское пружинное кольцо
2. На рис. 20.2, ж фиксирующие полукольца 1 и 2 крепят ВШпами к торцу
полумуфты.
Полумуфту, посажеIOIyЮ на шлицевый конец вала, кроме способов описанных
выше, можно фиксировать шлuцевы.м кольцо'м 1 (рис. 20.2, з). Кольцо 1 доводят
ДО канавки вала, поворачивают на 1/2 yrловоrо шarа зубьев и крепят одним двумя
витами 2 к торцу полумуфты.
При завинчиваЮlИ конической пробк" 1 (рис. 20.2, и) деформируют штщевый
конец вала, увеличивая ero диаметр, и надежно фиксируют полумуфту от осевых
смещений.
В способах по рис. 20.2, e ж з возможный зазор между торцами полумуфты
и кольца 1, вызванный поrрешностями размеров / Ь и s, устраняют тем, что
толщину s кольца подбирают или подшлифовывают торцы КОЛЬЦа по результатам
измерений при сборке.
20.2. СМЕЩЕНИЯ ВМОВ
Вследствие поrреIШIОСтей изrотовления деталей и поrрешностей сборки валы,
соединяемые муфтой, :как правило, имеют смещения: радиальное d, уzловое (пере
кос) 'у и осевое ш.
На этапе проектирования Щiсловые значения смещений находят из paCCMOТ
рения соответствующих размерных цепей, определяющих относительное распо
ложение узлов, например, электродвиraтеля 1 и редуктора 11, установленных на
общей плите (раме) 111 (рис. 20.3, а).
На схеме обозначены: h j , р' размеры, опредеЛЯЮII.Ще радиальное (h j ) и
yrловое (Р;) смещения валов в вертикальной плоскости; т, размеры, определя
ющие осеВое смещение между торцами полумуфr (иJПf валов).
Предельные отклонения разМеров hp и h э установлены rOCT 16162 5 и
[ОСТ 8592 79 при номинальном значении hp( ) до 250 мм 0,5 мм; СВЪШIе
250 до 630 мм 1,0 ММ.
Предельные arIOlонения размера p по rocr 16162 5 установлены 0,1/100 мм/мм,
а размера э по [ОСТ 8592 79 для электродвиraтелей нормальной точности
0,15/100 мм/мм.
Соосность валов в вертикальной плоскости определяют поrpeurnости размеров
hp, ho и , а также P' o и З'
Соосность валов в rоризонтальной плоскости определяют поrpelIIНОСТИ pac
стояЮfЙ от осей валов до линий расположеШlЯ крепежных отверстий В лапах
двиrателя и корпуса редуктора.
Радиальны.е смещения в вертикальной плоскости при необходимости уменьшают
применением компенсаторных подкладок IV (рис. 20.3, 6). Под каждую лапу
электродвиrателя ставят по одной подкладке толщиной 8 мм, которые фрезерyюr
302
I
а} r
ос: са\'
--
.с:: "
415
<oI::: ta
t.U
Dl
<.CJ
о)
Рис. 20.3.
или шлифуют до требуемоro размера, или набор из ДВYX Tpex прокладок выбран
лых из ряда толщи:н (мм): 0,1; 0,2; 0,4; 0,8.
Радиальные смещенuя в 20ризонталь1tой плоскости уменьшают вьmеркой поло
жения узлов на базовых плоскостях. В этом случае возможное радиальное
смещение 6. осей зависит от квалификащm сборщиков.
Параллельность осей валов в вертикальной плоскости нельзя достичь
применением подкладок одинаковой толщины. Поэтому при повышенной точ
насти сборки ПОД каждую лапу электродвиrателя ставят подкладки разной
ТОЛIЦИНЫ или при одинаковой толщине шлифуют с уклоном, а .nри высокой
точности сборки шабрят.
ПаРШlЛeJlыюсть осей валов в 20рuзонтольноu плоскости доститают выверкой
перемещением и поворотом узлов на базовых плоскостях.
Осевое смещение уменьшают выверкой oceBoro положения узлов.
В табл. 20.1 приведены: максимально возможные числовые значения парамеТ
рОБ ТОЧНОСТИ, полученные в результате вероятностноrо суммирования предельных
отклонений при различной точности сборки.
Для удобства контроля перекос 'у осей валов в технических требованиях на
монтаж задают линейным смещением А/ на длине / (например, при 6./:::: 0,6 мм
на длине /== 100 мм пишyr 'у == 0,6/100 мм/мм). В литературе и в стандартах
допустимые yrловые смещения валов для разных ТИПОВ муфr задают в yrловых
минyrax (или rpaдycax). Перевод производят ПО соотношению:
AI/I, мм/мм :::: у, мин/34,5.
303
Например, для допустимоrо yrловоrо смещения у == 15' ЛIO:Iейное смещение
11/ на ДЛIO:Iе / == 100 мм равно:
11//100 == 15/34,5 == 0,43/100 мм/мм.
т а б л и ц а 20.1
Параметр точ
ности
Сборка без подкладок
Сборка с подкладками при точности сборки
нормальной
повъnпешюй и высокой
д,;, мм
Уз, мм/мм
1,5*
I
0,7**
0,15...0,05
0,25/100...0,05/1 00
:t О,5...:!: 0,1****
Юs, мм
2,0** 0,3*
0,6 / 100
:t З***
I
Пршсечония. 1. *Яри размере hр(hз) ДО 250 мм. 2. **При размере hp(hз) свыше 250 ДО 630 мм. 3. ***Без выверки
oceBoro положения узлов. 4. ****С выверкой oceBOro положения узлов.
При работе приводов деЙСТВУЮI.ЦИе нarрузки деформируют корпуса узлов
(редукторов, электродвиrателейидр.), а также плиты (рамы). Особеннозначитель
ны деформaщrn: кручеlШЯ БЫСОКИХ рам. Эти деформации приводят кдополнитель
ному, rлавным образом радиальному, смещению валов и, как следствие, к
дополнитеЛЬНОМУ нarружению элементов муфт, консольных участков валов. С
учетом деформаций радиальное смещение Балов может в 1,1...1,6 раза преВЬШIать
значения, приводимые Б табл. 20.1: большие значения при монтаже УЗЛОБ на
БЫСОКИХ рамах, менъnrn:е на низких рамах и литых плитах.
ВЫБерка точности относительноrо положения узлов трудоемкая операция,
которую вьmолняют квалифицированные сборщики. Чтобы не повторять ее при
последуюш;их демонтаже и монтаже, положение :кaJIЩоrо узла на плите (раме)
желательно зафиксировать двумя контрольными КОlШЧескими штифтами, YCTa
новленными Б специально предусмотренные для этоrо места (рис. 20.4, а). При
отсyrствии таких мест фрезеруют наклонные площадки и конические штифты
ставят под yrлом (рис. 20.4, 6). Штифты, которые ставят в rлухие отверстия или
без доступа ДЛЯ их выколачивания, должны иметь резьбу (наружную или БНУТ
реlППOЮ) для удаления при демонтаже привода. Для фиксации узла применяют
также четыре rоризонтально расположенных цилиндрических штифта, постав
ленных Б стык базовых плоскостей (рис. 20.4, в). В этом случае оси каждой пары
ШТИфтОБ располarают в плане под yrлом 900 друт друту. .
РИс. 20.4
304
20.3. КОМПЕНСИРУЮЩИЕ МУФТЫ
ИЗ компенсирующих в машиностроении наиболее часто применяюr зубчатые
и цепные муфты.
Расчет компенсирующих муфт ПрОБОДЯТ по формулам, приведенным В
учебниках и специальной литературе [12, 14].
Зубчатые муфrы (рис. 20.5) IШfроко применяют для соединения валов, oco
оенно Б тяжелом машиностроении, rде передают большие МОМен1'Ы и затруднена
точная установка узлов. Компенсирующую способность муфrы обеспещ.mают
созданием зазоров между сопряженными зубьями и приданием бочкообразной
формы зубьям зубчатых венцов втулок.
Зубчатые сопряжения муфт работают в масляной ваIПIе. В муфтах предусмот
рены arвсрстия для слива и залива в них масла, уплотнения для reрметизации. .
Смещение Д и отклонение у от параллельности осей валов выьmают поворат
обоймы относительно втулок. Допускаемая комбинация радиальных 6 и yrловых
У смещений осей втулок для муфr с различным номинальным вращающим
моментом приведена на рис. 20.6.
Зубчатые муфты выбирают по rOCT р 50895 96. Муфты должны обес
печивать 90 % ный ресурс не менее 17000 ч.
Цепные муфты. В цепных муфrах в качестве соедиmrreлъноro элемента
применяют цепи роликовые однорядные (рис. 20.7), двухрядные, а также зубчатые.
Достоинство цепных муфт: при монтаже и демонrзже не требуется oceBoro
смещения узлов.
Для удержания смазочноrо материала муфту закрывают кожухом, разъемным
в осевой плоскости. Чтобы предотвратить yreчку масла, в кожух встраивают
уплотнения. Кожух обы"tffiо вьmолняют ЛИТЫМ из леrкиx сплавов. При сборке
между плоскостями разъема ставят уплотняющую прокладку. Так как вследствие
отклонений от соосности валов звездочки полумуФты имеют радиальные и
yrловые смещения, кожух надевают на ступицы звездочек с некоторым зазором.
Чтобы кожух вращался вместе со звездочками, ero фиксируют на ступице
установочным винтом или штифтом, кoroрый одновременно удерживает кожух
от смещения в осевом направлении.
Так как в шарнирах самой цепи и в сопряжении ее со звездочками имеются
6,1'111
,
"
:1
2'
1
15' +5" "
РИс. 20.5 Рис. 20.6
305
Рис. 20.7
зазоры, цепные муфrы не применя:ют в реверсивных приводах, а также в пр:иводах
с большими динамическими нarрузками.
За счет выборки зазоров цепные муфты допускают перекос валов до 1 О, а
также радиальные смещения , зависящие от передаваемоrо момеюа:
Тх, Н-М. . . . .
.6.,мм.......
св. 63 ДО 250
0,2
св. 250 ДО 1000
0,4
св. 1000 До 4000
0,6
Так как допускаемые смещеНИЯ малы (сравните со значениями в табл. 20.1),
то для достижения требуемой соосносrn валов, соединяемых цеIlliЫМИ муфтами,
ДОЛЖНЫ бъпь применены компенсирующие подкладки.
Силу, с кOIOJIOЙ муфra воздействует на вал, можно принимать В долях ar Fo
окружной силы на делительном диаметре звездочки:
Fк. 0, 25Е о.
20.4. YllРYfИЕ МУФТЫ
Упрyrие муфты состоят из двух полумуфr, соединенныхynрyrими элементами,
которые вьmоJlliЯЮТ из стали или резины.
МУФТЫ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ
УПPYrИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Для металлических ynрyrиx элементов применяют yrлеродистые пружинные
стали марок 60, 65, 70 и 85 и леmрованные стали марок 40Х13, 50xrA, 60С2,
50хrФА, 60С2ХФА и др.
В машиностроении наиболее часто для витых цилиндрических пружин pac
тяжеJШЯ сжатия используют стальную yrлеродистую холоднокатаную прово
локу крyrлоrо сечения диаметром от 0,2 до 8 мм по rOCT 9389 75.
Для изrотовления плоских пружин (пластин) используют стальную
пружинную холоднокатаную термообработанную ленту rpупп прочности 1 П, 2П,
306
ЗП с механическими свойствами по rOCT 21996 76. в соответствии со cтaндap
ТОМ лента имеет ширину от 3 до 100 мм, толщину от 0,05 до 1,2 мм. Ее изrотовляют
из стали марок У7 А, 65f, 60С2А, 70С2ХА, 13Х.
т а б л и Ц а 20.2
Вид ynpyroro эле Марка материала Диаметр Допускаемые напряжения
мента проволоки кручения {'tI"",II.' МПа изrиба {о 1., МПа
или
npоката,
мм
Пружина pac Стальная yr 1* 11*
тяженил сжа леродистая пру 3,2...3,6 990 930
тия жинная прово 4 960 900
лока (по rOCT 4,5...5,0 900 &40
9З89 75) 5,6...6,0 870 810
6.3...8,0 750
60С2,50ХФА 5...42 900
60С2Н2А 8...42 900
40Х13 1...42 450
Стержень кpyr 60С2А 1120
лоro сечения 60С2ХА 1260
65С2ВА 1330
ПЛастина Стальная npу lП** 2П** зп**
ЖИlIная TepMO 910 1130 1430
обработанная xo
лоднокатаная лен
та (по rOCT
21996 76)
ПрuмечанUR. 1. *Класс проволоки. 2. **rруппа ленты по прочности.
Допускаемые напряжеJШЯ в зависимости от ВИДа упрyrоrо элемента и марЮl
материала можно принимать по табл. 20.2.
Для муфr с металлическими упрyrими элемеmaми радиальное смещение Д
является основным видом отклонений, вызьmающим тем большую радиальную
силу Е к , чем больше д. Величина зrой силы зависит также от конструкцJШ муфты.
Сила, действующая на наиболее нarpужеЮlЫЙ упрyrий элемент, в хр раз больше,
чем при соосНЫХ валах.
В практических расчетах дополниreльное нarружение упрyrиx элементов,
вызванное радиальным смещением валов, удобнее учитьmать при определеюm
расчетноrо вращающеrо момента:
Т== КрТ ю (20.2)
тде Кр == 1,1...1, 3 для муфт с пружинами сжатия и муфт со стальными стерж
иями; Кр == 1,2...1,6 для муфr с пакетами плоских пружин.
Муфrа с цилиндричесКими пруживами сжатия. На рис. 20.8 дана конструкция
муфты «Карделис» (fермания) с цилиндрическими витыми пружинами сжатия 1.
Пружи:ны посажены на несущие cerмeHTЫ 2, имеЮ1ЦИе возможность качатеЛЬНОfО
движения на пальцах З. Посадка В сопряжении пальца с cerмeНТOM Н9/ tf:).
cerмeнты изrотовляют из износостойких пластмасс при центра1JизоваIrnОМ
производстве или из чyryна при мелкосерийном и единиЧНОМ производстве.
Пр ужины ставят с предварительным сжатием. При передаче момента осадка
половины пружинуве.JШЧИВается, остальных уменьшается. Пальцы закрепляют
коническими хвостовиками попеременно В ведущей и ведомой полумуфrax..
Поверхность контакта cerмeнтa с пальцем смазывают rpaфитовым смазочным
материалом.
307
J
I'q
Рис. 20.8
Муфта допускает сборку соединяемых узлов без их OCeBOrO перемещения. При
этом пальцы устанавливают через соотВетствующие arверстия второй половины
муфты.
При переrpузке пружины сжимаются ДО соприкосновеlillЯ витков и муфта
становится практически жеС1'КОЙ.
При конструировании муфт принимают (размеры в мм, рис. 20.8):
Do == (20...22) 3../ Т ; п== (1,2...1,3) Do;
s= 1,15п а ; t == 1,2п а ; / == HO AO; == 0,5Л-Пред,
rде Т расчетный вращающий момент, Н.М [см. (20.1), (20.2)]; па наружный
диаметр пружины; I длина ПРУЖИНЫ после прсдварительноrо сжатия; Но
Д1IИна пружины в ненarружеmlOМ состоянии; /...0 == л./2 предварительная дефор
мация ПРУЖИ:НЫ, равная половине общей деформации ПОД нarpузкой; А зазор
меЖДУ цилиндрическими направляющими двух соседних cerмeнroB; д
предельная деформация пружины.
Пружины сжатия рассчитывают по силе F п (Н), действующей на одну прyжmIy,
и необходимой деформации сжатия л, (мм):
F п == 2.10 3 eT/(D o Z); л == српо,
rде Z == п/2 число ведуш;их пальцев на одной полумуфre; п общее число
пружин; е коэффициеm, зависЯЩИЙ от п (см. стр. 217); <р yroл относитель
Horo ПОБорота полумуфr при персдаче момента (q>:::; 0,087 рад).
Диаметр проволоки (Мм) вычи сляют по формуле
,,; d==1,6 ",, (C+1,4S)Fn/{1:].
Индекс пружины с== D/d задaюr. Обычно с== 4 5. Допускаемые нanря
жения [1: ]npед для расчета пружин на прочность при полном сжатии витков
принимают ПО табл. 20.2, а допустимые рабочие напряжения (1:] назначают
308
[т] == (О,7...0,8)[Т]npед' Fr<,H
Полученный расчетом диаметр прово
лаки ОКРУJ'ЛЯIOТ в ближайшую сторону до 1000
СТaJщартноrо (см. 13.2).
Определяют дрyrие пара.метры пружuны 500
(модуль сдвиrа G== 8-104 МПа):
число витков пружины ; == GtfA,/(8 с 3 F п ); 1,О ,Н'"
полное число витков ;0 == i + (1,5...2,0);
шаr пружины р == d + (1,1...1,2)/.../i; Рис. 20.9
наружный диаметр па == D + d;
дтrna пружины, сжатой до соприкосновения витков Нnp == (i().........o,5)d;
длина пружины в ненarруженном состоянии Но == Нnp + i(p .
На рис. 20.9 представлены зависимости между силой Е к И допускаемым
смещением L\ валов для муфт с различными значениями расчетных моментов. По
приведенным: rрафикам для каждой муфrы можно определить силу Е к при
конкретном значении радиальноro смещения А или по задаваемой величине СИШd
Fk найти допускаемое радиальное смещение /:}. валов и выбрать метод сборки (см.
табл. 20.1).
t
't!s 1::::1
I
1
л
lt
1
Рис. 20.10
Муфrа со стальными стерЖll1lМИ. На рис. 20.1 О представлена муфта, в которой
упрyrими элементами являются аксиальна расположеIoIыe цилиндрические
стержни. Стержни устанавливают в отверстия полумуфr по посадке Н8/ h9, которая
допускает определенную ПОДВИЖНОСТЬ стержней. Моmaж и демоmaж муфrы
можно выполнять без oceBoro смещения соединяемых узлов.
При передаче муфroй вращающеrо момента в Местах контакта стержней с
отверстиями возни:кaюr высокие напряжения смятия. Поэтому стержни изrотов
309
ЛЯЮТ ИЗ рессорно пружинных сталей, полу
муфты из yrлеродистых констрyю..mон
ныx сталей. Вследствие деформирования
упрymх элементов под нarрузкой, а также
Из за отклонений от соосности валов
стерЖШI перемещаются в отверстиях полу
муфr. Для уменьшения изнашивания муфту
заполняют при с.борке пластичным смазоч
. ным материалом, для удерживания KafOpOrO
.d. ,ММ применяют уплотнения.
При необходимоС1'И стержни мотут быть
установлены в отверстиях, расположенных
на окружностях разных диамс1'JIOВ (в два
. ряда).
В зависимости от формы отверстий для стержней муфrы MOryr быть пере.меНIlОЙ
(исполнение 1) или постоянной (исполнение 11) жесткости.
В муфте ИСПОJПIеlШЯ 1 длина СБободноrо участка стержня, а вместе с ней и
крутильная жесткость, изменяется с изменением передаваемоro момента. В муфте
исполнеlШЯ 11 длина свободноrо участка постотmа.
При проектировании муфты принимают (размеры в мм, рис. 20.10)
Do == (15...18) vт; D == (l,15...1,20)D o ;
S == пo == (0,26...0,27).Do; t == O,lS; /, == 2,4S; /1 0,075/"
тде Т расчетный вращающий МОМеIO, н. м [см. (20.1), (20.2)].
Далее определяют (см. [14З):
диаметр стержней (мм)
d c == 4(j]иDо1;2(З )/(З.Eq»,
Fi"H
2000
1000
7,0
Рис. 20.11
rде (а]и допускаемое напряжеlШе изrиба материала стержня (табл. 20.2), МПа;
Е-:= 2,15' 105 модуль упрyrости стали, МПа; == 0,26...0,27; 'V == ajS, тде а и S
расстояЮfЯ ar средней плоскости муфты ДО точки начала Коюакта стержня с
полумуфтой при передаче И отсутствии нarpузки соответственно (рис. 20.10). Для
муфrпостоя:нной жесткости \V == 1,0, для муфrпеременной жесткости \V == 0,6...0,7.
Уrол относителъноrо ПОБорота полумуфr до <р 0,035 рад;
число стержн.ей Z == 64t;Ч'Тj(1t[cr]и tF с);
радиус кривизны (мм) rn:езда в осевом сечеIOlИ (для муфr перемеIOIОЙ
жесткости)
р == ЕdJ(2(а]и).
Муфrы ПоСтоянной жестк.оС1'И (исполнеЮIе II На рис. 20.1 О) хаpaкreризуе1'
меньшая жесткость при ОДlПlаковой с ИСПОШlеюtем 1 ветчине s; они допускают
примерно в три раза 6олъumе радиальные смещения валов при одинаковой силе
РХ'
На рис. 20.11 приведены завИСИМОСТИ ме)fЩy силой Рх., действующей со
С1'Ороны муфrы на валы, и допускаемым радиальным смещением 6 валов для
муфr с различными расчетными моментами. Если требуется оrp3НИ'DlТЬ силу FrJ
то по rpафикам находят допускаемое радиальное смещение валов и назначают
способ сборки (по табл. 20.1).
Муфrа с пакетами плоских оружии. На рис. 20.12 показана муфra с пакетами
пластинчатых пружин, расположенных параллел:ьно оси вала. Пакеты пружин 1
вставлены в хвостовики 2 и 3 и удерживаются в них штифтами 4. ПЛоские
310
2 5 1 7 8 3
с(:о
6
" -о
.........
1i
l,
L
20.
11
I 11
,
"
t
1,
6
Ф л
A A
-з
Рис. 20.12
пружины, собранные с хвостовиками, образуют кассеты. Кассета ОДJШМ концом
связана с полумуфroй 5 плоским прyжmrnым кольцом 6, а дрyrим свободно
вставлена в отверстие полумуфты 7-
При отклонеЮtях от соосности соединяемых валов и деформировании пружин
под нarрузкой свободные концы кассеТ MOryr перемещатъся по отверстиям
полумуфrы. Для уменьшения изнaunmaIШя в отверстия запрессованы втулки 8
из антифрикционноrо материала. При сборке поверхности отверстий и xвoc
ТОВИКОВ натирают rpафитовым смазочным материалом.
Дополнительная нarрузка на ynрyrие элеменrы, возникающая при O11OIO
нениях от соосности соединяемых валов, распределяется неравномерно ме)JЩy
arдельнЫМИ пак.етами пластин. Большая нarpузка ПРИХОДИТСЯ на элементы,
расположенные в плоскости, перпендикулярной радиальному смещению осей
валов. Поэтому коэффициент хр для муфr с пак.етами пластинчатых пружин
arличается болыIшми значениями, чем для муфт с пружинами сжатия или со
стальными стержнm.rn (см. (20.2)].
Необходимую жесткость при кручеюm дocтиrают изменением количества
пакеТОБ, толlI.Urnы пружи:н и подбором их материала. При исполнении 1 (рис.
20.12) паза хвостовика муфrа имеет линейную зависимость изменения жесткости
при кручении. Для получения нелинейной характеристики пазу придают
криволинейный профиль (исполнение 11).
Муфrа допускает монтаж и демонтаж без oceBoro смещения узлов.
При проектировании муфты принимают (размеры в мм, рис. 20.12)
по == (13...14) зff; D== (1,3...1,4) по; 11 О, зп о;
10 == О,4п о ; lp == 0,710; Ь О, 1зпо; t== 4...6 мм,
rде Т расчетный вращающий MOMeнr, н.м (см. (20.1), (20.2)].
311
Толщuна одной пРУЖUllЫ
h == 1,З3[cr]и1р2/(ЕDоср),
число плоских '!Ружин в пакете
i == 16' 103 тf p/(Ez[il o bh 3 <p),
тде (cr]и допускаемое напряжение
материала пружины на изmб (табл. 20.2),
МПа; lp 8асчетная длина прy:жJшы, мм;
Е== 2,15 '10 модулъ ynрутости стали,
МПа; <р yrол orносителъноrо поворота
7,5 .t1 ,ММ полумуфт до 0,052 рад; z == 8...12
число пакетов пружин; ь IШIрина
пружи:ны, ММ.
Толщина одноrо паке1'а ПРУЖИН s== ih, но не более О,7Ь.
Для изrотовления плоских пружин используют стальную пружинную холод
НQкатаную термообработанную ленту по [ОСТ 21996 76.
Для закрепления пакета пружин в полумуфrах принимают:
,H
3000
"
,;
"
T-1БООН'М ,;,;
2000
..
..
.....
..
.....-.
..-....
..-.
1000
5
Рис. 20.13
tk == (l,3...1,4)b; d 1 :::;: (1,35...1,45)tk.
Радиус кривизны паза хвостовика (для муфr переменной жесткости)
р == Еh/(2[cr]и).
На рис. 20.13 представлены зависимости силы Е к , действующей со стороны
муфrы на валы, от радиальноro смещеюtЯ А для муфr с разJШЧНЫМИ расчетными
моментами. По rрафикам для допускаемото смещения 11 определяют силу Е к И
назначают способ сборки по табл. 20.1.
МУФТЫ С РЕЗИНОВЫМИ УПРYrИМИ
ЭЛЕМЕНТАМИ
Упрyrие свойства резJlliЫ характеризуют модулями ynрyrости Е первото и G
второто рода, между которыми в силу постоянства объема резины при Дe
формировании существует зависимость G == Е/3.
п рочностъ теXIШческой резины существеlШО зависит от ее состава, поэтому
допускаемые нanряжеIШя, приведеЮiЫе в табл. 20.3, являются приближенными.
Меньшие значения величин в каждом интервале ПрИlШМают для резин с
менъurnми значеlШЯМИ модуля ynрyrости Е. Прочностъ привулканизации резины
к металлу близка (при хорошем ее качестве) к ПрО'lliости самой реЗJШЫ.
т а б л и Ц а 20.3
Схема нarpужения
Сжатие
.
: .... .. ...
..\.... . .1".
.
Допускаемые напряжения, МПа при
Harp ке
crатическ.ой рной ЦИЮIИЧеск.ой
1...2 1,0...1,5 0,5...1,0
Растяжение
3...5
2,5...5,0
1,0...1 ,5
312
Продолжение табл. 20.3
Схема нarpужения
Доп емы н яжешш,МПа и
нarpузхе
статической да НОЙ ци:кличесКОЙ
Кpyrилъный сдвиr
\8
1...2
1...2
0,3...0,5
Параллельный сдвиr
2
2
0,3...1,0
Кручение
2
2
0,3...0,5
Напряжение в упрyrи:x элементах муфты, вызьmаемые радиальным и yrловым
смещениями валов, являются циклическими. Наrpузку на ynрyrие элементы,
вызванную отклонеlШЯМИ от соосности валов, и особенносm нanряженноrо
состояния, зависящеrо от констрyкщrn муфrы, учитьmают понижеlШем допуска
емых напряжеlШЙ по сравнеюno с указанными в табл. 20.3. Рекомендуемые
значения для каждоrо mпа муфт оrОБорены особо.
Муфrы упрyrие ВТУЛОЧНО Dальцевые (МУВП) (рис. 20.14) получили IШfрокое
распространеlШе блarодаря относительной простоте конструкции и удобству
замены упрyrиx элементов. Однако их характеризует невысокая компенсирующая
способность, а при соеДШIеюm Hecoocных валов достаточно большое силовое
воздействие на валы и опоры, при ЭТОМ резиновые втулки быстро разрушаюrcя.
Муфrы МУВП стандартизованы rOCT 21424 93.
Размеры муфrы по заданному моменту подбирают по справоtfНИКЗ.М и атласу
lim
с
Рис. 20.14
313
(2, 8, 14]. Если необходимо уменьшить размеры муфты по сравнеIOlЮ с размерами
по стандарту, проектируют специальную муфту, в которой размещаюr большее
число упрyrиx элементов.
При этом пальцы и кольца оставляют стандартными, размещая их так, чroбы
бъто въmолнено условие
Zct4 s 2,8D o ,
тде zc число пальцев; do диаметр arверстия под упрymй элемент; по
диаметр окружности расположения пальцев (см. [2]), мм.
Наружный диаметр муфты: D == по + (l,5...1,6)do.
УnРУ2ие элементы такой специальной муфты ПрОВеряют на смятие в предпо
ложении равномерното распределения нarрузки между пальцзЮ1
а ем :::::: 2' 10 З Тк/(ZcD о dnZsт) s [а]см,
тде Т К вращающий момент, Н' м (20.1); du диаметр пальца, мм; zrrr ДJIина
упрyrоrо элемента, мм; [а]ем == 2 МПа допускаемые напряжения.
ПШlЬЦЫ муфты изroтoвляют из стали 45 и рассчитывают на изеuб:
ан == 2' 10 3 т к (о,5lш + С)/(ZcDoО,ld 3 п ) s [cr]и,
Допускаемые напряжения изrиба [о"]и == (О,4...0,5)а т , rде о"т предел тeк:y
чести материала пальцев, МПа. Зазор между полумуфraми с== 3...5 мм.
Так каК муфrы данноrо типа обладают большой радиальной и yrловой
Жесткостью, их применение целесообразно при установке соединяемых узлов на
плитах (рамах) большой жесткости. Кроме тото, сборку УЗЛОВ необходимо
ПрОИ3БОДИТЬ с ПОВЪШJенной точностью и с применением ПОДКЛадок.
Предельные смещения валов следует принимать: радиальные 6 == 0,10...0,) 5 мм;
yrловые у == 0,6/100 мм/мм; осевые ro == 3 мм.
Так как возможные yrловые смещения валов даже при обычной точности
монтажа незначителъны, то нarрузку от yrловых смещений на элементы муфты,
валы и их опоры можно не ущпывать.
Приближенно ПРИJШмая характеристику радиальной жесткости муфrы лине
ЙНОЙ, радиальную силу рх, вызванную смещеlШем А, можно определить по
соотношению Ех::: С р 6, rде ср радиальная жесткость муфты:
d, вала, мм . . . . . 16 20 25 30 40
ер, Н/ММ. . . . . .. 1550 2160 2940 3920 5400
Радиальная Жесткость С ре специальной муфты пропорциональна таблwmому
значению ср и arношеЮfЮ чисел палъце:в zc и Z специальной и стандартной муфт:
::: CuZc/ z.
Муфты упрyrие с резиновой звездочкой. Компенсирующие способности муфrы
(рис. 20.15) невелики. При соединении несоосных валов муфта оказывает на них
значительное силовое воздействие, хотя и меньшее, чем муфra МУВП. Она требует
точноrо монтажа узлов. Размеры муфты по расчетному моменту подбирают по
справоtffiИКам и атласу [2, 8, 14].
эти муфты обладают большой радиальной, yrловой и осевой жесткостью.
Поэтому их применение так же, как и муфт МУВП, возможно при установке
узлов На плитах (рамах) большой жесткости. Сборку узлов необходимо въmолнять
с ПОВЬШIенной точностью, применяя подкладки и контролируя положение узлов.
Предельные смещеIOfЯ валов следует пршmмать: радиальные А::: 0,10...0,15 мм;
уrловые у == 0)6/100 мм/мм; осевые (J) == 0,1 мм.
314
Ввиду малых возможных yrловыx CMe
щений валов даже при обычной точности
монтажа нarрузку от yrловЪ1Х смещеlШЙ в
расчете не учитьmают.
Приближеюю ПрИIOlмая характерис
тику радиальной жесткосm ср муфты
линейной, радиальную силу РХ, вызванную
смещением д, можно определить по cooт
ношеIOfЮ р к == Cp ' Значения С р для муфr
по rOCT 14084 76: .
A A
['I
1.:";" :.:.:.;. ..;.;;;:
/...;:;.;.:........:.;.:.:,.. ..;.:.:-;....\
.:.;;..:.;:::::::.:::;:.:.:;.
): :: ; S:: /:
'$i .................................
\................................ ......... .
; .I j : /
:::.
Рис. 20.15
d, вала, мм . . . . . 12; 14
ер, Н/мм. . . . . . . 300
16; 18 20; 22
490 800
25; 28
900
32; 36
1120
40; 45
1320
Муфrы с резиновыми брусками, расположенными радиалЬRО. Муфту с упрymми
элементами в форме брусков, расположенных радиально, отличает простота
конструкции упрyrorо элемента. Применяют муфry в двух исполнениях. В первом
исполнении (рис. 20.16) при замеНе ynрyrих элементов кольцо 4, несущее торцовые
кулачки 5, переМещают в осевом направлении с помощью двух ОТЖИМНЫХ винтов
7. это исключает необходимость осеВОro смеЩения соеДШIЯемых муфroй узлов
при замене упрymх элементов. Во втором исполнении (рис. 20.17) торцовые кулачки
вьmОЛНеНЫ как одно целое с полумуфroй. для замены ynрyrиx элементов у такой
муфrы необходимо осевое смещение узлов. Второе исполнение применяют ДЛЯ
муфт малых диаметров п, обычно менее 100 мм.
Упрyrие элементы вьmолняют двух вариантов: первый (rипроyrлемаш) показан
на рис. 20.16, второй (фирма «Ойпекс», rермания) Ha рис. 20.17. На рис. 20.17
полумуфrы вьтолнены облеrчеlПlОЙ конструкции, применяемой и для nepвoro
исполнения муфты.
Ориентировочные знаЧеНИЯ основных размеров (мм) элементов муфrы:
ПО == (18...20) ; ь == (0,11 ...0,14) по; h == 2,5Ь; /== 2Ь;
D == 1,IDo + h; е == 1,3b 2a; а == 1,0...1,5 мм,
rде Т К вращающий момент, Н. м [см. (20.1)].
Условный расчет на npo'lliOCТЬ ynрyrих элемеНТОВ проводят на сдвиz и UЗ2uб:
'Т сд == 103 Т к/ (Dozb!) :5; ('t ]сд;
ан == 3 . 103 Т к (2а + е)/ (noZ/JiZ) :5; (о]ю
rДе Т к в Н . м; д>, Ь, 1, а, е в мм; 't СД И а и в МПа.
Число упрyrиx элементов прИШfМaIOТ Z == 6, 8 или 10.
Упрyrие элементы вьшолняют из резины (модуль упрyrости Е 5 МПа),
армированной кордом, или из вулколана. Допускаемые напряжения принимают:
{-с]сд == 0,8 МПа; [cr]и == 1,5 МПа.
Муфт допускает рцдиалъное смещение А валов в пределах зазора а == 1,0...1,5 мм
между кулачком и полумуфroй, осеВое смещение у В пределах зазора С == 4...5 мм
между полумуфrами. Доnyстимое yrловое смещение <р составляеТ 1 0 ЗО'.
Радиальную силу Fx, действующую со стороны муфты на валы при их
смещении на величину 6, можно найти по rpафику (рис. 20.18), построеШlому
для марок резины с модулем ynрyrости Е == 5 МПа. При использовании резины
с модулем упрyrости Е' для определения радuалыюй СШlЫ FK' силу рх, снятую с
315
ч-
с
ос::
. .
м
Рис. 20.16
A A
l С
B 8
6 Б
Рис. 20.17
чОО
о
1
.е.
F K ,1{
1000
о
\ 800
'--.
600
T (1) ('"") .
о
0,2 0,4 0.6 0,8.1, ММ
Рис. 20.18
t1
t....
200
Рис. 20.19
трафика, пересчи:тыают:: Р к ' == Е' Рк/ Е. Натрузку на валы от yrловых смещений
ВВИДУ ее малости в расчет можно не ПРИIOiмать.
Муфrы уnpyrие с конусной шайбой. Муфты с конусной резШIОВОЙ шайбой
фирмы «Швmпметалл» (rермания) (рис. 20.19) отmчает простота конструкции.
Они требуют точноrо осевото расположения узлов ввиду большой осевой жест
кости муфты.
Применяют муфrы двух исполнеlШЙ: первое (рис. 20.19, а) для средних и
болышfx моментов и второе (рис. 20.19, б) для малых моментов, обычно при
п:;; 100 мм.
Муфта по рис. 20.19, а СОСТОИТ из двух одинаковых полумуфт 1, соединенных
с резинометаллическим ynрyrим элементом ВШПЗМИ 2. Резиновая ШЗЙQа 3
привулканизирована к стальным дискам 4. Заrлушки 5 предохраняют резьбовые
отверстия от попадания в IOIX резины.
В муфre (рис. 20.19, б) резин вая шайба 1 привулканизирована к полумуфтам
2 и зarлушк.ам 3.
ВращаюЩJfЙмоментсполумуфты 1 (рис. 20.19, а) передают наупрyrий элемент
3 силами трения, созданными затяжкой винтов 2. В ynрутом элементе действуют
касательные напряжения кручения 'Ск., одинаковые во всех точках (вследствие
постоянноrо в любом сечении отношения uшрины упрyrоrо элемента к paccтo
янию до этоrо сечения от оси вращения).
Ориентировочные значе1ШЯ основных раЗМеров (мм) элементов муфrы:
D 17 lJ Tx!['t]K; п 1 ::: (О,45...0,50)п; В== (О,25...0,З)D;
С == 1 4B; Do == О,5(п + пд; 1J,. == l,4d.
Допускаемые касательные напряжения принимают ['t]x. == (0,2...0,3) МПа.
Число Z ВИНТОВ предварительно принимают
п, мм.......
t.......... .
до 160
4
СВ. 160 до 300
6
СВ. 300
8
317
F/(,H M r ,11'н ос::
140
1500
120
100
7000
Далее определяют требу
емую силу затяжки и диаметр
винта liв.
Радиальная сила Е к и
изrибающий момент Му,
действующие на валы, в
зависимости от величины
смещений А и 'у MOyYl' быть
приближеIOIО определены ПО
rpафикам (рис. 20.20), пост
.... роенным для резины с MOДY
....
ос: лями упрyrости Е == 3,6 МПа
и G== 1,2 МПа.
уфта допускает pa
диалъное смещение валов
до 0,8...4 мм (менышIe зна
чения для малых муфr), yr
ловое смещение 'у до 1.. .20
(большие значения для
малых муфr).
Муфты упрyrиe с тop006
разной оБОЛОЧКОЙ. Муфrы с
торообразной упрyrой обо
лочкой обладают большой
крyrильной, радиальной и
yrловой податливостью. В соответствии с rOCT р 50892 96 муфrы изrотовляют
с оболочкой вьтуклоzо профиля и с оболочкой воzнутоzо профиля.
Муфты с оболочкой вьтуклоrо профиля применяюr в двух исполнеЮlЯХ:
разрезной (рис. 20.21) и неразрезной по rOCT 20884 2 оболочкой (рис. 20.22).
Муфта по рис. 20.21 состоит из реЗШiовоrо ynpyroro элемента 1 и полумуфт
500
20
1,5
,МН
Рис. 20.20
t
Рис. 20.22
Рис. 20.21
1::1
318
Fti),H F'ц'Н
900
1500
БОО
1000
300
500
1000
мин
2
(&) .""М
Рис. 20.23
2, к которым винтами 3 притяrивaюr прижимные кольца 4. Муфra по рис. 20.22
состоит из ynpyroro элемента 1 и полумуфr 2, к которым винraми 3 через
цеНТРИРУЮIЦИе кольца 4 притялmают прижимные полукольца 5. При сборке
муфты полукольца 5 соединяют с кольцом 4 винтами 6, расположеlШЫМИ между
винrами З.
Полу:муФты устанавливают как на IЩЛиндрические, так и на конические
коlЩЫ валов.
ВращаюlЩlЙ момент с полумуфт на оболочку передают силами трения,
созданными при заТяжке винтов З. При передаче МОМета в оболочке действуют
касательные напряжения крyrильноrо сдвиrа 'С к '
Ориентировочные зн ачения основных размеров (мм) элементов муфты:
D 28 Т к!['t]к; п 1 == О, 75п; == О,6п; 6 == 0,О5п;
lJз == d(Л + (3...5) мм; в== О,25п; С 1 == 1,06; ci == 1,12.8;
h == 0,0375п; Do == (О,5...0,52)п.
Оболочки диаметром D :5 300 мм ВЬП10JПIЯЮТ из резины: допускаемые кaca
тельные напряжения ['tJx. == 0,45...0,50 МПа. При п> 300 мм для повышения
нarрузочной способности и срока службы оболочки армируют нитями корда. для
них ['tJx. == 0,70...0,75 МПа.
После предварительных расчетов провер.яют прочность оболочки в кольцевом
сечении диаметром п l :
'с к == 2 . 103 Т к!(1tD t 2 5) ::; ['t ]К'
Число z винтов предварительно пршшмaIOТ
D, мм.......
Z .. .... ....
До 160
4
св. 160 До. 300
6
св. 300
8
Далее определяют требуемую силу затяжки и диаметр винта З. Затяжку ВШIТOв
конrpолируют.
319
При отклонении валов от соосности муфта нarpужает валы осевой силой роо
при компенсации oceBoro смещения валов, радиальной силой и изrи:бающим
моментом при компенсaIЩИ радиалъноrо и утловоrо смещений. от действия
центробежных сил и деформирования оболочки при передаче муфтой вращаю
щеrо момента ВО3Ю1кзет осеВая сила F ц .
Допустимые для муфт значения смещеmIЙ каждоrо вида (при условии, что
смещения друтих видов близки к нулю): осеВое со == 1...4,5 мм; радиальное
== 1...4 мм, утловое У до 1030' (fOCT 20884 2, меньшие значения для муфт
малоrо диаметра).
Даже при предельно допустимых для муфты смещениях радиальная сила и
изmбающий момент невелики, поэтому при расчете валов и их опор этими
нarрузками можно пренебречь. Силы, действующие на валы, мотут быть опреде
лены По rрафикам рис. 20.23. При построении rpaфика РО) модуль упрyrости для
реЗIffi принят Е == 5 МПа. Для резин с дрyrи:м значением Е силу Рro, снятую с
rрафика, пересчитъmают, принимая прямую пропорциональность между Fro и Е.
20.5. СЦЕПНЫЕ муфтыI
в машиностроении чаще Bcero применяют кулачковые, зубчатые и
фрикционные сцепные муфты.
Кулачковые муфrы. ПРИIЩИlШальная конструктивная схема кулачковой
муфrы показана на рис. 20.24. Муфry этоrо nmа применяют в тех случаях, котда
при неболъших rабаритных размерах требуется передавать относительно большие
вращающие моменты, а включение производят срав=тельно редко (во время
свободноrо хода после выключения двиrателя).
Одна полумуфra (на рисунке это зубчатое колесо с кулачками) свободно
установлена на валу. Друтая полумуфта соединена, с валом lШIонкой или шлицами,
ее можно перемещать вдоль вала. ПеремещеlШе производят с помощью рычаroв,
вилок, переводных :камней и дрyrих деталей механизма управления муфтой (см.
rл. 16). -
Основным элементом кулачховых сцепных муфт являются кулачки раЗJШЧНЫХ
профилей [8, 14]. Для трапецеидзлъноrо профиля (рис. 20.25) утол Р обычно
принимают в пределах 3...50. Число кулачков от 3 до 15. Размеры кулачков
определяют из расчета по критериям износостойкости и прочности н.аUЗ2иб.
Размеры дрyrиx конструктивных элементов муфты (рис. 20.24):
/== (l,4...1,5)d; do == 1,5d+ 5 мм; п== do + 2S,
тде S (рис. 16.2) берут в зависимости от ширины В кольцевоrо паза. Размер В
выполняют с полем допуска Hl1.
При конструировании кулачковых муфт предусматривают перепад С поверх
ностей для выхода фрезы. Полумуфты изrотовляют из сталей марок 20Х, 12ХН3А
и дрyrих с цемеНТaIЩей и закалкой кулачков и посадочной поверхности до
твердости 54...60 НRС э .
Зубчатые муфrы. Зубчатые сцепные муфты IШIроко применяют в коробках
передач автомобилей,- тракторов, станков и дрyrих маIШIН при необходимости
получить малые rабариты. Одна из полумуфт имеет наружные, а друтая
внутреmше зубья. Модуль и сло зубьев одинаковые. Муфты конструируют по
схемам, представленным на рис. 20.26. Включе=е производят введением в
зацепление полумуфт за время свободн.оzо хода после выключения двиrателя или
на ходу с применением СинхроШlзаторов.
Применяют зубчатые муфrы с электромarнитным дистанционным управ
320
с)
. . ..-
в
с С
L
«о
'о
Рис. 20.24
Рис. 20.25
/(5: 1)
"
'о
1..
t:=-
:!::
1:l
Рис. 20.26
Рис. 20.27
леIrnем (рис. 20.27), подбирая размеры по передаваемому моменту [14]. Полумуф
ты изтотовляют из стали марки 40Х с закалкой ТВЧ дО твердости 48...54 НRС з .
Фрикционные муфты. В машиностроения IШfроко используют различные по
конструктивному исполнению фрикционные муфты [2, 8, 12, 14]. Рассмотрим
только наиболее распространенные мноroдисковые муфrы, в которых диски
имеют простейшую форму, а сила включения обычно неве лика.
На рис. 20.28 показана принцmrnзлъная схема мноrодисковой ФРИКЦИОШlОЙ
муфты. При передаче врarцающеrо момента шлlщыI испьrrываюr значительные
напряжения смятия, особеllliО ШЛШJ,Ы вала, rде окружные силы намното больше
сил, действую:u.щх на шлицы внешних дисков. При конструировании
фрикционных фr шлицы обяэателыю проверяют расчетом на смятие.
Тo.mцинy craльныx дисков для муфт, рабoraющих в мtJ(;Jle, принимают 1,5...2,5 мм,
а для муфr, работающих всухую, с учетом толщины фрикционных накладок
2,5...5 мм.
ВО включеJffiОМ состоянии диски сжаты силой F. С ПОМОIЦЬю нажимных
мехаюlЗМОВ осевую силу передают на диски обычно в трех точках, расположенных
по окружности через 1200. Чтобы давление сжатия равномернее распределить по
всей поверхности дисков, крайние диски, кaroрые чаще вcero соединены с валом,
делают более толстыми (6...1 О мм).
321
о)
, .
N
CI
f
CS
в мноrодисковых муфтах общее число
ДИСКОВ оrраIOIЧИВaIOТ, так как давление
на последующие диски постепенно
уменьшается из за трения в IWПЩевом
соединении. Число внешних дисков дo
лжно быть Не более: стальных С
ФРИКЦИОЮIЫМ покрытием, работающих в
масле, 11; стальных с фрикционными
Рис. 20.28 накладками, работающих всухую, 4.
Слеl.{YеТ предусматривать при выключен
ной муфте зазоры: между металлическими
дисками ........0,2...0'5 мм; между дисками с накладками .......0'5...1,0 мм. для надеж
НОТО расцепления внyrренние ДИСКИ инотда делают неплоскими (синусные диски).
Чтобы уменышrrь разность окружных скоростей по ширине поверхности
дисков и создать условия ДЛЯ более paBHoMepHoro изнашивания, обычно
принимают (рис. 20.28) отношение Dl/ Dz. ::: 0,5...0,8.
Большое влияние на надежность ФрикциоIOlОЙ муфrы оказывают нажимные
механизмы. На рис. 20.29, а , б приведеиы ШИроКО распространеIOIЫе схемы
нажимных рычажно кулачковых. механизмов. ВыитрьПll в силе здесь получают,
как обычно, выбором плеч рычarов. и yrла конуса нажимной втулки. При
включеННОМ положеIOlИ коJщы рычarов находятся На цилиндрических поверх
ностях втуло:к. В этом c ae сила сжатия ДИсков на опоры вала Не передается.
Нажимной механизм получается самотормозящимея. Однако при работе машины
в результате неизбежных вибраций нажимная втулка может сместиться (по
рисунку вправо), что вызовет выключение муфты. Для. предупреждения этоrо
рычarи, ynраВЛЯЮIЦИе нажимными втулками, должны быть зафиксированы в
конечных положеииях.
Иноrда на ЦИmt:ндрической поверхности нажимных втулок делают порожек
С (рис. 20.29, а), за который заходят концы рычarов 1. При переходе порожка С
происходит переrpузка ДИСКОВ и деталей нажимноrо механизма. Поэтому перво
начально определяют допустимую величину переrpузки, а затем, исходя из Hee,
высоту порожка С.
A A
r ..,
.J I
I
I
-
Рис. 20.29
322
6)
Рис. 20.30
.4.t
A A
::;1
Рис. 20.31
6)
.,
Рис. 20.32
Требуемой податливости нажимных мехаЮlЗМОВ дocтиrают выбором сечений
рычarов. Силу сжатия дисков реryлируют raйкой 2, которую затем стопорят
контрrзйкой З.
Описанные ВЬШIе муфты относят к муфraм с механическим управлением,
которое обычно применяют при передаче неболыlшx и средних по веЛИYfl.lНе
вращаюЩИХ моментов и Korдa не требуется дистанционноrо управления муфтой.
При передаче больших моментов фрикционные муфrы доЛЖНЬJ. иметь nнeB
матическое или rидравлическое управление.
Очень широко применяют мноrодисковые фрикционные муфrы с электро
маrнитным управлением, особенно в кор06кахскоростей станков. ДиcтaIЩИоШlОО
управление и точное срабатывание этих муфт позволяют леrко автоматизировать
ynравлеIOlе скоростями реЗaIШЯ и подачи станков.
На рис. 20.30 пок.азана конструкция такой муфты. Описание муфr, подбор по
передаваемому моменту и методы расчета см. в [8, 12, 14].
Муфrы своБО,lJJlоro хода или обrОlПIые муфrы, передают вращающий момеНТ
только в одном направлеЮlИ. Наибольшее распространеlПfе в машиностроении
получили роликовые муфты (рис. 20.31). Внутреннюю деталь такой муфrы
назьmают звездочкой, а внеnnnoю обоймой. как та, так и дрyrая MOryr быть
323
11*
ведущей частью муфты. Для правилъной работы муфты важно, чтобы обойма
бьта концентри'ша звездочке. для этоro обойму с установленной на ней деталью
базируют по валу ИJПI по друтим деталям На том же валу. На рис. 20.32, а, б
приведены возможные схемы базирования обойм в случае применения муфr по
ОСТ 27 60 721 4. Муфта на рисунке изображена в виде контура, а деталь,
связанная с обоймой, условно показана в виде зубчатоrо колеса (вообще же вместо
зубчатоrо колеса может бьЛ'ь любая деталь). При проектировании специальных
муфт можно встроить подшипники качения в обойму и звездочку (рис. 20.32, в).
Исполнение по рис. 20.32 не единственное и дано в качестве одноrо из
возможных конструктивных решений (см. работу [14]).
: 20.6. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ МУФТЫ
в качестве предохранительных муфr в мanmностроеюrn: приментот: муфrы с
разрушающи:м:ся элементом, кулачковые, шариковые (разновидность кулачковых)
и фрикционные. После.wrn:е три ТШIa муфт стандартизованы (rOCT 15620 93,
15621 77 и 15622 77). Предохранительные муфrы независимо от типа MOryr
работать ТОЛЬКО при строroй соосности валов.
Поскольку все звенья кинематической цепи испытывают переrрузку
различной степени, предохранительные муфты следует располаzать как МОЖНО
ближе к .месту возникновения nереzрузки.
Муфты с разрymающимся элемеотом..Муфrы этоrо типа отличает компакТ
ность и высокая точность срабатывния.. их применяют в тех случаях, коrда по
роду работы машины переrрузки
MOryr возникнуть лишь случайно.
Конструктивные схемы муфт
ПрИDедены на рис. 20.33.
В качестве разрушающеrося
элемента обы'Шо используют
штифты, вътолняемые из стали
(45, У8А) или из хрупких
материалов (серый чyryн, бронза,
5 силyмmI и др.). П рименяют муфты
с одним и с несколькими среза
ющимися штифтами. В момент
срабатывания (при переrрузке)
штифт разрушается и преДQХ
ранительная муфта разъединяет
кинемаrnческую цепь.
Штифты размещают в сталь
НЫХ, закаленных до высокой твep
дости (50...60 НRС з ) втулках,
изrотовляемыx обычно из стали
марки 40Х.
После разрушения штифra на
плоскости среза остаются заусен
цы, меШaIOш;ие удалеmno остатков
штифта из втулки. Поэтому
штифты выполняют иноrда с кa
навкой по месту среза (рис. 20.34,
а, 6). Штифты с канавкой удобны
также тем, что позволяют опыrным
а)
5 Б
c
1)
ct..
r-.
i
Рис. 20.33
324
а)
- .
€ЭE:}
5)
6)
Риска
Риска
A A
Риска
Рис. 20.34
Рис. 20.35
Рис. 20.36
путем определить диаметр шеЙХИ для заданноrо вращающеro МОМента. Канавки
должны быть небольшой ширины (2...3 мм), бы штифты при срабатывании
муфты разрушалисъ вследствие среза, а не изrиба. Иноrда применяют ДЛИJШЫе
штифты с несколькими канавками; после срабатывания муфты штифты
передвиrают в новую позицию.
Заусенцы на торцах срезанных uпифroв мотут производить задиры на TOpЦO
Bых поверхностях полумуфт. для предотвращения этоro между флаlЩами полу
муфr в зоне расположения штифroв предусматривают зазор С == 2...4 мм (рис.
20.33, а, б и 20.34, 8, ).
В станкос1JIOeНИИ для удобства эксплуатации муфrы в rнезде ставят комплект
нryлок ВМесте со штифтом. В Э'fOм случае сопряжение вryлок с полумуфrами
Юjj/J, IIПИфта с вryлками Юjj s 6 или IOjkb (рис. 20.34, в). Перед установкой
HOBoro IIПИфra или комплекта вryлок полумуфrы поворачивают до совмещения
рисок.
После срабатывания одна полумуфra вращается orносительно дрyrой. ПОЭ1'О
му одну из полумуфr устанавливают по посадке Ю 1ft, предусматривая по торцам
минимальный зазор 0,05...0,10 мм (рис. 20.33, о, 6).
Для обеспечения cтoro среза штифтов торцы втулок в собранной муфте
должны соприкасаться друт с друтом. Но подвижная полумуфта имеет осевую
иrpу на величину зазора. Поэтому после срабатъmания муфты торцы вТулок MOryr
задевать друт за дрyrа. Чтобы зтоrо Не ПРОИСХОДИЛО, между торцами втулок следует
предусматривать зазор На 0,05...0,10 мм больший, чем между торцами полумуфт.
В муфrах с несколькими срезными штифтами рабочие торцы втулок должны
быть расположены в одной плоскости. Этоrо достиrают совместным
ШJШфованием их после постановЮI в полумуфry.
Зазор между торцами ВТУЛОК (рис. 20.34, ) можно также реryтчх>вать подбо
ром и постановкой под фланцы втулок компенсаторных колец К.
В некоторых зарубежных конструкциях штифты располaraюr во втулках,
которые завинчивают в диски полумуфт (рис. 20.35). Чтобы можно было затянуть
втулки до упора и создать мини:мальный зазор между их торцами, под фланцы
втулок ставят компенсаторные кольца К
Вследствие поrреIlffiОстей изrотовления, а также посадочных зазоров в соп
ряжениях общая наrpузка распределена между штифтами неравномерно. Поэтому
муфrы с одним штифroм срабатьmaIOТ точнее.
При проектировании муфты предусматривaюr возможность замены срезанных
штифroв. Для эrorо флaIЩЫ полумуфr вьmолняюr ПО рис. 20.36: срезанные
штифrы удаляют, повернув полумуфrы относительно друт друта (показано
штриховой JШнией). В крyrлых фланцах полумуфr делают oднo двa отверстия
болъшоrо диаметра (рис. 20.33, а) по окружнocm: расположсШlЯ штифтов; Д)IЯ
удаления срезанных шmфroв полумуфrы поворачивaюr друт arносителъно дрyrз
до совмещения их с этими отверстиями.
В муфrах со срезающимися IIПИфтами полумуфrы располarают На валу рядом
(рис. 20.33, а). Для уменьшения осевых размеров применяют конструктивное
решение, представленное на рис. 20.33, б.
Кулачковые муфты. Кулачковые пвредохранительные муфты lIШроко приме
няют при неболъших скоростях и моментах. При переrpузке кулачковые муфrы
мноrократно расцепляются и снова включаются, подавая cBOOro рода звуковой
сиrнал о переrpузке. Однако эти повторные вк.точения муфrы происходят с
.ударами, Чl'о вызывает переrрузки деталей механизма.
Кулачковые предохранительные муфты по конструкции аналоmчны: сцепным
кулачковым. OrJШчие в том, что подвижная в осевом направлении полумуфта
поджата пружиной к неподвижной, а рабочие rpaни кулачков имеют большой
326
утол наклона (f3 == 30 OO). Работа
кулачковых муфт сопро.вождается а)
изнашиванием кулачков, поэтому
последние ДОЛЖНЫ иметь высокую
твердость ( ;?: 56 НRС э ).
На рис. 20.37, а 7 бпоказаны KOH
структивныве схемы двух кулачковых
муфт в момент их сра6атъmания (кy
лачки ВЫШЛИ из зацепления). для
повышения точности срабатывания
муфты высоту кулачков следует дe
лать по возможности небольшой и
прuменять пружины малой жест
кости. Обязательно следует пpeдyc
мотреть также реёулированue силы
нажатия пружины, замыкающей "y
лач"оuyю предохранительную муфту. В
муфтах (рис. 20.37, а, б) pery
лирование осуществляют rайкой, KO
торую затем стопорят контрrайкой.
Обычно пружины кулачковых предохранительных муфт имеют большую
длину. При отношении HjD s;; 2,6, rде Н BЫcoтa пружины в свободном
состоянии, а D ee средний диаметр, пружи:на устойчива. При отношении
н;п> 2,6 может быть поперечный изrnб пружины. Для предупреждения этоrо
пружину следует устанавливать на направляющие поверхности, обычно На повер
хность подвижной части муфты (рис. 20.37, а).
Реryлировочные rайки ДОЛЖНЫ воздействовать на пружину через втулки,
соединенные шпонкой или шлицами с валом, иначе ОlШ будyr Не только сжимать
пружину, но и закручивать ее силами трения.
Осевая сила, действующая в муфre, Не должна нarpужатъ опоры вала. Для
этоrо кулачковую предохранительную муфту конструируют так, чroбы силу
пружины воспринимали тайки или дpyrие детали, связанные с валом.
Желательно, чтобы отношеШlе Dddmл диаметра расположения кулачков к
диаметру ШЛlЩев, по Которым перемещают ПОДВИЖНУЮ часть муфты, бьто близко
к единице или меньше ее. Тоrда муфта работает надежно и менее чувствительна
к колебаниям КОЭФФШ1Иеmoв трения на кулачках и на шлицах. На рис. 20.37, б
приведена схема муфты, у которой пК/ dwл < 1.
Шариковые предохравительныe муфты по при:нципу действия аналоrичны
кулачковым. Конструкции этих муфт и методы их расчета см. [8, 12, 14].
Фрикционные предохранительные муфrы применяют ПрИ частых KpaТКOBpe
менных переrрузкзх, rлавным образом ударнота действия. По конструкции они
аналоrичны сцепным фрикционным муфтам. Отличие в том, что вместо
механизмов управления в предохраШIТельные фрикционные муфrы встраивают
пружины.
Наибольшее распространеJШе получили мноroдисковые фрикционные пре
дохранительные муфrы. Их конструируют по схемам рис. 20.38.
На рис. 20.38, а фрикциоюIыe диски сжимает одна цеmральная пружина
сжатия, на рис. 20.38, б несколько расположенных по окружности пружин, на
рис. 20.38, в тарельчатые пружины. Если тарельчатые пружины расположить
так, как показано на рис. 20.38, е, то жесткость комплекта пружин будет меньше,
что повысит точность срабатывания муфrы. Получают распространение тарелъ
327
14
't:i
б)
Рис. 20.37
6)
t-..
к
-s.
д)
2)
к
=t:
е
Рис. 20.38
чатые пружины с очень малоЙ жесткостью на не котором участке их xapaк
теРИСТИЮI. Такую пружину ставят одну.
Основные размеры фрикционных предохранительных муфт в Зависимости от
передаваеМОТО момента принимают по rOCT 15622 77.
в рассмотренных выше предохранительных муфтах при срабатывании
происходит скольжение по поверхности 0 ...т /11, которая должна быть смазана.
ПОДВОД смаЗОЧНОfО материала к этой повсрхносm обычно затруднен. Кроме Toro,
скольжение поверхностей происходит сравнительно редко (только при срабаты
вании муфrы). Для таких условий вращающуюся деталь муфты лущпе ycтa
навливать на самосмазывающиеся подшипники скольжения, изrОТовлеЮfые из
ПОрИстоrо материала (металлокерамика с включениями б}XJНЗЫ), ПрОПИТaJfl:IОfО
фторопластом.
20.7. КОМБИНИРОВАННЫЕ МУФТЫ
Нередко от муфты требуется определенный Комплекс СВОЙСТВ, например,
оrраничение передаваемой нarpузки при несоосно расположенных валах. В этом
случае предохранительную муфту объединяют с компенсирующей и называют
комбинированной. В дальнейшем для простоты компенсирующими будем называть
как соБС1'Венно компенсирующие, так и ynрyrокомnенсируюш;ие муфты.
Сущность комбинирования компенсирующих муфт с предохранительными
заключается в следующем. Выбирают наиболее подходящие для данноrо случая
компенсирующую (рис. 20.39, а) и предохранительную (рис. 20.39, б) муфrы; на
рисунках схемах обозначены: 1 2 полумуфты, 3 плаваюlЦИЙ или упрyrnй
элемент компенсирующей муфты; 4и 5 полумуфты предохранительной муфты,
328
з 2
A A (1 :ч)
6) 1321;.65
z)
rI
5)
.
L
Рис. 20.39
Рис. 20.40
соответственно свободно сидящая на валу и соединенная с валом IIШонкой или
шлицами, 6 предохранительный элемент.
Порядок комбинирования (рис. 20.39, в):
полумуфrы ] и 5 устанавливают на соединяемые валы без изменения
конструкции;
полумуфты 2 и 4 объедmuпoт В одно целое и свободно устанавливают на
конец вала, общеrо с полумуфтой 5. При этом стараются предельно уменьшить
размер 10;
объединенные в одно целое полумуфты 2, 4 связьmают плаваюlЩlМ (или
упрyrим) элементом 3 с полумуфтой 1 и предохрamпeльным элеменroм 6 с
полумуфтой 5.
Очень важно, чтобы консоль вала (расстояние L на рис. 20.39, в) бьта
минимальна. Для ее уменьшения полумуфты 2 и 4 следует по возможности
располarать на полумуфте 5 (рис. 20.39, с).
На рис. 20.40 показана комбинированная, муфта в двух исполнениях. В
исполнении по рис. 20.40, 6 осевые размеры муфrы меньше, чем в исполнении
по рис. 20.40, а.
На рис. 20.41 изображены комбинированные муфты, в которых упрyrая муфта
с металлическими стержнями объединена с предохранительной кулачковой (рис.
20.41, а) и фрикционной (рис. 20.41, 6).
Во всех комбиIOlРОВанных муфтах так же, как и в предохранительных,
вращающуюся часть лучше устанавливать на самосмазывающuеся подшuпнu"u
скол ьжеllUЯ.
329
а)
......
"
Рис. 20.41
20.8. ПУСКОВЫЕ МУФТЫ
Для пуска ПрИВОДОВ С болъnmми инерционными Массами (rрузоподъемные
машины, приводы конвейеров, преССОБ, центрифyr и др.) электродвиrатели
должны обладать больumми пусковыми моментами. При жестком соединении
звеньев кинемаmческой цеШI разroн масс происходит быстро, в течение долей
секунды (обычно до 0,5 с). это приводит К большим инерЩIОННЫМ нarрузкам
деталей привода. В таких приводах следует применять пусковые муфты. Основой
таких муфт .моеут быть автоматические самоуправляемые центробежные .муфты
различных конструктивных исполнений. Пусковь е муфты позволяют элект
родвитателю леrк.о разОrнатъся и, по достижении им определенной частоты
вращения, начать плавный разrон рабочеro ортана. Одновременно пусковые муфты
являются и предохранительными.
На рис. 20.42 и 20.43 приведены центробежные муфrы с колодками и со
стальными шариками. Ведомая часть МУФТЫ может быть расположена на.
подшипниках качения сверхлеrкой серии диаметров (рис. 20.42) или на
подшиmrnках. скольжения (рис. 20.43). ЦеНТJIOбежные муфrы устанаВJПfВают на
вал двиraтеля. При наличии ременной передачи между двиraтелем и рабочm.i
ортаном наружную ведомую часть муфты конструируют в виде ШКИВа.
Если оси валов электродвиrателя и рабочеro opraнa номинально соосны, то
для компенсации отклонений от соосности валов движение от двиrателя к
рабочему ортану необходимо соуществлятъ от центробежной к компенсирующей
муфте, кoroрую конструктивно объединяют с центробежной.
На рис. 20.44 приведены конструктивные схемы комбинации центробежных
330
A A
A L,
l,
Рис. 20.42
A A
Рис. 20.43
муфт ПО рис. 20.42 и 20.43 с компенсирующими упрyrими муфrа.l\Ш: втулочно
пальцевой (рис. 20.44, а), с пак:етами плоских аксиалъно расположеlffiЫX пру:жин
(рис. 20.44, 6), с ТОjIOобразной оболочкой (рис. 20.44, в) и со стальными стержнями
(рис. 20.44, 2). Во всех этих примерах наружную ведомую часть центробежных
муфт видоизменяют, придавая ей конструктивные признаки соответствующих
комnенсируюших муфт. Помимо приведенных мотут быrь использованы для
комбинации и друтие конструкции центробежных и компенсирующих муфт, СМ.
20.3, 20.4, а также (14].
Передаваемый муфтой момент рассчитывают по формуле
ТМ == mrтr.2n 2 fDz/1800,
rде т масса oДAoro rруза (колодки) или масса стальных шариков в одной
полости, кr; r О,25(п + d CT ) расстояние центра масс rpуза от оси вращения,
м; п частarавращения, мин l;f коэффициенттреЮfя;f== 0,4 для пары сталь
(чyryн) порошковая металлическая обкладка или закаленная сталь метал
локерамика, f== 0,2 для стальных шариков; D диаметр муфrы, м (рис. 20.42
и 20.43); z число rpузов (колодок) ИЛИ число полостей для шариков.
331
а)
д}
Рис. 20.44
б) .
z)
После подбора электродвиrателя вьтолняют расчет и конструирование ЦeH
тробсжной и компенсирующей муфт. При конструировании цеmробежной муфты
ПрlШИМают (см. рис. 20.42 и 20.43):
п== (З,5...6,О)d}; dcт 1,55d 1 ; Ь 1,Зd 1 ; В== (0,6...0,7)1},
rде d} и 11 диаметр и длина конца вала электродвиrателя. Окончательно размер
D определяют при выполнении расчета муфты.
Для nлавноrо пуска рабочеrо opraнa вращающий момент ТМ центробежной
муфты должен превышать номинальный момент Тз элекrродвиrателя.
При редких пусках (1...4 раза в рабочую смену) время разrона масс рабочеrо
opraнa не имеет существенноrо значения. И тотда центробежную муфту рассчиты
вают по моменту Ты == (1,2...1,4)1;.
Прu частых пусках бьmает важно оrpaнwшть время разrона рабочеrо ортана.
Тоrда центробежную муфту рассчитывают по моменту Ты при заданном времени
пуска t m при выполнении условия Т М ;? 1,2 Тз.
Время раз20JШ масс рабочеrо opraнa t n (с):
tn == 1tJпрп/(30(Тм Тс)],
Отсюда требуемый момент муфты (Н-М)
ТМ == тr.Jпрп/(30t л ) + Те,
ТДе J лр момент инерции разrоняемых масс, при:веденный к валу муфты, кr_M 2 ;
Те::::: Твыxf(U л llл) MOMeHT сил сопротивле1ШЯ, приведенный к валу муфты. Здесь
Т вых MOMeнr сопротивления на выходном валу рабочеrо орraиа, Н. м; ИЛ И llл
332
общее передаточное число и общий кпд привода от электродвитателя до
выходноrо пала.
IIример. Подобрать центробежную муфту с колодками по следующим даlПlЫМ: мощность элею
РОДВИI'aтеля р== 3 кВт; частота вращения ротора п == 955 мин l; размеры конца вала элек:rpодвИI'aТeJlЯ
(табл. 24.8): d1 == 32 мм, /1 == 80 мм; пуск рабочеro opraHa npоизводят один раз в смену.
Решение. Номинальный момент электродвиraтеля
. [ == 9550Р/п == 9550.3/955 == 30' Н м.
Требуемый момент центробежной муфты
ТМ == (l,2...1,4)Т э == (1,2...1,4)30 == 36...42' Н м.
Примем по приведенным выше соотношениям некоторые размеры колодочной муфты
D == (3,5...6,0)d1 == (3,5...6,0)32 == 112...192 мм;
dcr 1,55d1 == 1,55' 32 == 50 мм; b 1,3d1 == 1,3.32 == 42 мм;
В == (0,6...0,7)/1 == (0,6...0,7) 80 == 48...56 ММ. Примем В== 50 ММ.
Вращающий момент центробежной муфты ТМ == mrin 2 jDzjl800.
Отсюца нахоДИМ произведение (mDr) для пары сталь порошковая МеТaJUIИЧеская обкладка
(j== 0,4) и четырех Ipузов колодок (z == 4):
mDr == 18ООТм/(п 2 п 2 д) == 1800(36...42)/(3,142. 9552.0,4.4) == 0,0045...0,0052 кr' м 2 .
Здесь т масса в п; D и ' в м.
Масса одноro CiaJ1ЫЮro rpуза т == 0,5(D )Bbp, !'Де р == 7&00 ю:/М1 Ш1отноcrъ стали.
Подбором параметров т, D и r обеспечивают необходимые инерционные характеристи"и цeHтpo
бежной муфты.
Примем в первом приближении D == 120 мм (ранее определено D == 112...192 мм). Тоща
т == 0,5 . (О, 120.......Q,050). 0,050' 0,042' 7800 == 0,5733 кт;
'== 0,25(D + dcT) == 0,25(0,12 + 0,05) == 0,0425 м;
тп, == 0,5733' 0,12' 0,0425 == 0,00292 п' til,
что меньше требуемой величины 0,0045...0,0052 П' bll.
Выполним второе приближение примем D == 140 мм. Тоща
т == 0,5 . (0,140.........0,050) . 0,050' 0,042' 7800 == 0,737 П;
r == 0,25(0,14 + 0,05) == 0,0475 м;
mDr == 0,737' 0,14' 0,475 == 0,00490 П' м 2 ,
что находиrся в требуемом ишервале: 0,0045...0,0052 п' til.
Определим момею, .передаваемый муфтой,
Тм-= тт 2 п 2ШЦ1800 == 0,737' 0,0475' 3,142 9552. 0,4' 0,144/1800:= 39,2 Н' м,
'По находится в требуемом интервале (36..042 Н . м).
По момешу ТМ == 39,2 Н . м рассчитывают детали центробежной и компенсирующей муфт.
Расчет момента центробежной Муфты со стальными шариками производят
3.нал оrично. При определении массы щариков, расположенных в одной полости
:\fYфты, объем полости умножают На коэффициент заполнения К, учитьmаюIЦИЙ
пустоты между шариками. Обычно ПРИJШмают К == 0,5...0,7.
Размеры центробежных муфт можно подбирать также по [8, 14].
r л а в а 21
РАМЫ И ПЛИТЫ. КРЕПЛЕНИЕ К ПОЛУ
При монтаже приводов, СОС1'ОЯЩИХ из элеК1']Jодвиrателя и редуктора (коробки
передач, вариатора и пр.), должны быть въщержаны определенные требования
точности относиreлъноrо положения узлов. Для этоrо узлы привода ycтa
навливают на сварных рамах или литых плитах.
При единичном производстве экономически въП'однее применятъ рамы, ева
ренные из элементов СОрТОБоrо проката: швеллеров, yrолков, полос, листов. При
серийном выпуске изделий Bытонееe применятъ плиты. В отдельных случаях выбор
плитыI ИЛИ рамы определяет конструкция маumны И требования точности.
Рассмотрим методику конструирования рам и плит для установки на них
электродвиrателя и peдyIcrOpa.
21.1. РАМЫ
Конфиrypацию и размеры рамы определяют тип и размеры редуктора и
элекrродвиrателя. Расстояние между IШМИ зависит от подобранной или CKOHCT
руированной соединительной муфты. В связи с этим На листе бумarи первона
чалъно вычерчивают тонкими линиями в масштабе 1:2 контуры муфты в разрезе
(рис. 21.1). Одну полумуфту соеДИНЯЮТ с валом электрод;витателя, а дрyryю с
. валом редуктора. Таким образом определяют размер «о» между торцами валов.
Затем подрисовывают тонкими JПfНИЯ.МИ KOнrypы электродвиraтеля и peдyк
тора. При этом определяют и наносят на чертеж размеры 'э 'lэ электродвиrателя
и 'р, 11р peдyJcrOpa. Вычерчивают контуры рамы и наносят на чертеж размер ho
разность высот опорных поверхностей рамы.
На рис. 21.1 вычерчен контур простейшей рамы для установки электродвиra
теля и коническо цилиндрическоrо редуктора. Под rлавным видом раМЫ разме
щaюr вид сверху. При построении вида сначала проводят осевые лиюrn вала
электродвшателя И соосно расположенною с ним входноrо вала редуктора. Затем
изображают на расстоянии / отверстия d э и dp в лапах электродвиrателя и в
редукторе, их координаты С э , С 2э , Ср, С2 р , С Зр , По каталоry электродвиrателей
(табл. 24.9) определяют размеры Ь э , Ь 1э , с 1э , /2э опорных поверхностей двитателя,
а по чертежу редуктора размеры Ь р , Ь 1р , С 1р , /2Р' ДЛЯ создаЮfЯ базовых повер
хностей ПОД дв:иrатель и редуктор на раме размещают плотики в виде узких полос
3 и 4 (рис. 21.2, а) или отдельных прямоyroлъников 5 и б (рис. 21.2, 6).
Ширину и длину nлатиков на раме принимают большими, чем ширина и
длина опорных поверхностей электродвитателя и редуктора, на велиЧШfУ 2 Со, rде
со О,О5Ь э (Ь р ) + 1 мм. Здесь Ьэ(Ь р ) ширина опорных поверхностей элект
родвиrателя (редуктора), ММ.
Определяют основные размеры рамы в плане: В и L, принимая размер
334
-:
1, а lp
I
Т
Q
t,p
l
. .
..J d и
..... .... .L J.. 1
.st I . .
. т 1
i С 23 i с,з r.J c:t C'L i С'/I j C JP
J I
:. I , , ,!.
.r.r' . IX:)
jcJ I
\.J i I
.Q't .. .
! -d-t
..
т т
/;, l,з Со Са l2p Ьо
L
[
Рис. 21.1
Ьо ::::: Ь Оэ == Ь Ор == 8...1 О ММ. Размеры Ви L окрутляют до стандартных значений (табл.
24.1). Затем определяют высоту рамы: Н== (O,08...0,10)L, по которой подбирают
ближайший больший размер швеллера.
Раму удобно конструировать ИЗ двух продольно расположеJlliblX швеллеров 1
и приваренных к ним трех четырех поперечно расположеllliых швеллеров 2
(рис. 21.2 а).
При необходимости увеличения жесткости рамы увеличивают высоту Н, а к
поперечным швеллерам 2 добавляют ди:arонально расположеIOIЫе балки 7 (рис.
21.2, 6).
Раму при сварке сильно коробит, поэтому все базовые поверхности обраба
тывают после сварки} отжuzа и правки (рихтовки). Высоту платиков после их
обработки приним:ают h == 5...6 мм (рис. 21.2, в).
Швеллеры располaraюr, как правило, полками наружу. Такое расположение
удобно ДЛЯ крепления узлов к раме, осуществляемоrо как болтами, так и винтами.
В первом plучае (рис. 21.2, ё) в полках швеллеров сверлят отверсmя на проход
стержня болта. На внyrреmпoю поверхность полки наваривают или накладьшают
косые шайбы, выравНИВaIOIЦИе опорную поверхность под rолов:ками болтов (raй
ками). Во. втором случае (рис. 21.2, д) в полках рамы вьmолняют отверстия с
резьбой. Размеры (мм) косых шайб по rOCT 10906 78:
335
L
5
LD
б)
.с::.
f I 1::z::
I
L
2)
д)
ж)
е)
Рис. 21.2
2
3)
Б
I
!
А
I
.
Б
А.l .i
A A
-$
u)
к)
Аl
I
,
lA
AL
J.A
j
A A A A
ф
.
Н,спро6.
Болт....... . . М1б М18 М20 М22 М24
tIC) d .......... 17 19 22 24 26
Нl ......... 5,7 6,2 6,2 6,8 6,8
В......... . 30 40 40 50 50
Н 8
Для крепления рамы к полу цеха применяют фундаментные боJПЫ, их распо
ложение определяют при проектировании рамы. Диаметр и число фундаментных
болтов принимают:
Д,'Iина рамы L, мм. . . . . . . . . . .
Диаметр болтОВ, ММ. . . . . . . . . .
Минимальное число болтов. . . .
до 700
16
4
336
св. 700 до 1000 св. 1000 до 1500
18...20 22...24
6 8
а)
[ ':,. :
б)
11
11
11
L':..'":.
1
2)
J
I
t
r
п)
е)
/
I
I
I
I
i]
5)
1 !
............ ............
1Т" .
l' 11
U U
........ ,",'
"1т
11 1
I
J1..
"1l
f 11
I
I ,
JJ.
Рис. 21.3
При сложной конфиrypацJШ рамы число болтов может быть увеличено.
В местах расположения фундаментных болтов к внутренним поверхностям
нижних полок швеллеров приваривают косые шайбы (рис. 21.2, е) или высокие
стойки (рис. 21.2, ж), увеличивающие жесткость рамы. Если выступающие над
поверхностью рамы rайки не мешают установке на ней узлов привода и ero
эксплуатации, то фундаментные болты пропускают через обе полки и rайку
опирают о верхнюю полку. В этом случае верхние и нижние полки швеллеров в
указанных Местах связъmают ребрами (рис. 21.2, з), трубами (рис. 21.2, и) или
уzолко.м.u (рис. 21.2, к). Эro увеличивает жесткость рамы, которая воспрmmм:ает
внешние нarpузки всей высотой, а не только нижними нежесткими полками.
На рис. 21.2, a б платики 3 и 4, а также 5 и 6 расположены На одном уровне
(лежат в одной плоскости). При расположении этих nлатиков на разных уровнях
конструкция рамы несколько сложнее. Неболъшую разность высот ho nлатиков
(рис. 21.3, й, б) получают привариванием полос: большую приварИВaIOlем
337
а)
д)
.. ,
6)
е)
;)
Рис. 21.4
швеллеров с вырезами (рис. 21.3, в), целых швеллеров, положенных на ребра (рис.
21.3, 2) или на полки (рис. 21.3, д), изroтoвлением коробки из листа (рис. 21.3, е).
Чтобы при затяжке болтов не проrибалисъ ПОЛЮI приваренных швеллеров, их
усиливают ребрами 1 (рис. 21.3, в е).
Иноrда по соображениям компоновки привода необходимо существенно
ЛОДНЯ1Ъ раму над уровнем пола. В этих случаях раму устанавливают на стойки,
приваренные к нижним полкам швеJVIеров (рис. 21.4). Число стоек определяет
. конфиryрauия И размеры рамы (оБЪJ1lliО не менее 6).
Жесткость относительно невысокой рамы nOBЪnnaIOТ привариванием косьrnок
1 (рис. 21.4, а). Жесткость рам на высоких стойках увеличивают привариванием
yrолков непосредственно к стойкам внахлестку (рис. 21.4, 6) или враспор (рис.
21.4, 2), а также посредством KOCьrн:OK (рис. 21.4, в).
21.2. ПЛИТЫ
Плиты изrотовляют в ВИДе ОТЛИВОК из серото чyryна марок СЧ15 и СЧ20.
Размеры ho и L (рис. 21.5), а также ширину плиты определяют KOHcтpyкmBHo,
РУКОБОДСТВУЯСЬ компоновкой устанавливаемых на ней узлов. Толщину 8 стенок
плиты находят по рекомендациям раздела 17.1. Толщина стенок ВО всех сечеmшх
должна быть одинаковой. Высоту Н плиты выбирaюr по такому же соотношению,
ЧТО и Д1IЯ рам: Н == (0,08...0,10)L.
Из за образования пористостей и раковШJ крайне нежелателъно иметь
БОЛЫШIе торизонтально расположенные поверхности. Поэтому в 20рuзонтШlЫЮй
стенке плиты следует делать большие окна. это улучшает качество отливки и
ЭКОНОМИТ металл. Для восстановления yrpаченных прочности и жесткости, BЫ
званных применением окон, последние окаймляют невысокими ( 1,38) KOнтyp
ныии ребрами (рис. 21.6).
Плиту крепят к полу фундаментными болтами, которые размещaюr на
приливах. Чтобы приливы были прочными и жесткими, их делают высокими.
338
Q
.с::
L
в=зtt
t=I,S6'
Рис. 21.5
J' -
nЦ"
A A
АТ
. .
".................... .......... ....---:"'\
= f тА
,.... .....
1'а
16
Рис. 21.6
Высота всех приливов плиты должна быть одинаковой, чтобы можно бьто
ynрОС1'ИТЬ механическую обработку и использовать Болты1 ОДНОЙ ДЛИНЫ.
Для удобства транспоprирования плиты краном в ее вертикальных стенках
предусматривают сквозные окна диаметром 25...30 мм.
К обработке нижней опорной поверхности nлитыI особь требований не
предъявляют. Поверхности, служащие базой ДЛЯ установки сопряженных с плитой
узлов, обрабатьmают точно, чтобы получить меньшие отклонения от ПЛОСКост
ности И уменыШ1ТЬ деформирование узлов при их закреплении на плите.
Ширину и длину nлатиков для размещения на плите электродвиrателя и
редуктора принимают по рекомендациям, приведенным при конструировании
ра.\1. Для крепления устанавливаемых на плите узлов предусматривают резьбовые
отверстия.
21.З. КРЕПЛЕНИЕ К ПОЛУ ЦЕХА
Современное машиностроение характеризует сравнительно частая замена и
модернизация оборудования, что требует ИНОfда перепланировк:и цехов.
Появилась потребность в быстро переналаживаемом способе установки оборудо
вания. Обычное оборудоваIШе (металлорежущие станки, приводы конвейеров и
др.) теперь устанавливают или на переносных виброопорах, или непосредственно
на бетонном (железобетонном) полу цеха, используя специальные фундаментные
болты.
Фундаментные БОЛТЬJ устанавливают в скважины, просверленные в полу цеха
твердосплавным или алмазным Шlструментом, свободно перерезьmающи.м и
арматуру (рис. 21.7 21.9), или в колодец, заранее предусмотреЮIЫЙ в полу (рис.
21.10).
Фундаментный болт по rOCT 24379.1 O состоит из 1Ш1ильки, шайбы, raeK
339
d
Рис. 21.7
d
Рис. 21.8
Рис. 21.9
и дрyrnх деталей. Шпильки фундаментных болтов изrотовляют из yrлеродистой
стали марки БСт3пс2 по [ОСТ 380.........s8.
На необработшиюм бетонном полу оборудование устанавливают с подливкой
раствора цемента ПОД опорную поверхность. Перед подтmкой оборудование
выверяют на rоризонтальность подкладками или клиньями. Если поверхность
пола точно обработана (например, шлифованием), то вьшерку и подливку не
применяют.
На рис. 21.7 показан фундамеНТНЫЙ болт с коническим концом. Размеры болта
(мм):
с1
d .D 1 Н .Do
М16 26 28 150...200 30.. .40
М20 32 34 200...250 40...50
М24 39 41 250...300 50...60
Рис. 21.10
БолтыI закрепляют в скважине цементным paCT
БОрОМ при Бибlхшоrpужении Б Hero ШПИЛЬКИ болта
или путем утрамбовывания сырото цементноrо
порошка.
На рис. 21.8 показан фундаментный болт с
КОЮlческим концом и разЖШfной цaнzoй 1 втул
кой С четырьмя пазами шириной 1 мм. Начальную
анкеровку осуществляют осадкой цанти на
конический конец болта ударами молотка через
оправку. Полная анке}IOвка происходит при затяжке
болта. для лучшеrо сцепления с бетоном наружная
поверхность цанти имеет накатку или нарезку. Раз
меры болта (мм):
340
d
М16
М20
М24
D
24
30
34
dl
22
28
34
d2
17
21
25
L
45
60
75
1
36
48
60
н
150
200
250
Диаметр скважины: D + O,05d.
На рис. 21.9 показаН фундаменrный болт, состоЯЩИЙ из шпильки 1 и
конической 2айкu 2. Заделку болта производят так же, как болта с коническим
КОlЩом по рис. 21.7. Размеры IШUlЛЬКИ и raйки (мм):
d
М16
М20
М24
D
29
35
42
h
12
40
48
ho
28
34
41
н
150...200
200...250
250...300
На рис. 21.1 О показан простеЙIШfЙ фундамеНТНЫЙ болт с UЗО2нутым концом.
Размеры болта в зависимости от диаметра d: 1} ==8d; /2 == 4d; ширина сторон
колодца для размещения болта Ь == (6...8)d; rлубиназаложеlШЯ болта Н 20d.
r л а в а 22
ВЫПОЛНЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ ДЕТАЛЕЙ
22.1. ТРЕБОВАНИЯ К РАБОЧИМ ЧЕPfЕЖАМ
22.1.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Рабочие чертежи разрабатывают на все детали (КlIOме покупных и cтaндap
тных), входящие в состав изделия. Чертеж каждой детали вьmолнтот на отдельном
листе. На листах стандартноrо формата помещают основную надпись (см. ниже
рис. 23.2): на формате А4 вдоль короткой стороны; на дрyrиx вдоль длmrnой
стороны листа.
В rрафах основной надписи приводят:
1 наименование детали, например: «Колесо зубчатое»;
2 обозначение чертежа детали, например: дм 16 03.10.11;
3 обозначение по стандарту материала детали, например: «Сталь 40ХН
rOCT 4543 71)). Если в обозначение входит сокращенное наименование
материала «Ст», «СЧ», «Бр», то полное наименование «Сталь», «Серый
чyryн», «Бронза» не указывают, например: «СтЗ [ОСТ 380 94».
Если деталь должна быть изroтовлена из copтoBoro материала определеЮIоrо
профиля и размера, то материал такой детали записывают в соответствии с
присвоеlшым ему в стандарте на copтa.\fem обозначением, например:
Kpyr в(}.... В rOCT 259()",,88
35 a rocт 105Q....88
Правила заполнения остальных rраф приведены в разделе 23.2.
2. Деталь изображают на чертеже в том положении, в котором ее устанавливают
на станке, в частности ось дстали тела вращения (вал, зубчатое колесо, стакан
и др.) располarают параллельно основной надписи.
З. Изображение детали тела вращения располarают
. на чертеже вправо стороной, более трудоемкой для тo
карной обрабarки (рис. 22.1).
4. На чертеже детали не допускается помещать тexнo
лоrически:е указания. В ВИДе исключения можно указы
вать совместную обработку, притирку, rибку, разваль
ЦОВКУ. В связи С этим центровые отверстия, которые
являются технолоzическu.мu базами, на чертежах деталей
не изображают и в техн.uческlIX требованиях никаких
указаний не помещают.
5. Если обработку отверстий под винты, шrифrы и
дрyrие крепежные детали выполняюr при сборке, то на
чертеже детали эти отверстия не изображают и никаких
указаний в технических требованиях Не приводят. Все
необходимые данные для обработки таких отверстий
342
Рис. 22.1
б). .
о..
12 52
12 52
Рис. 22.2
(изображения, размеры, шероховатость поверхностей, координаты расположения
и количество отверстий) лриводят на чертеже сборочной еДИНИЦЫ (рис. 22.2, а).
Часто в одной из деталей выполняют отверстия, через которые затем размечают
ИЛИ, как по KOндyIcrOpy, сверлят отверстия в дрyrой, сопряженной детали. Тотда
на чертеже первой детали изображают такие отверстия и ПРИВОДЯТ Бсе необ
ходимые данные для их изrОТОВЛения (рис. 22.2, 6).
22.1.2. ЗАДАНИЕ РАЗМЕРОВ
1. На чертеже должно бьпь задано .минимальное число размеров, но достаточ
ное для изrотовления и контроля детали.
2. Каждый размер следует приводитъ На чертеже лишь одUН раз.
3. Размеры, ОТНОСЯlЩIеся к одному конструктивному элементу, следует
rруппировать в ОДНОМ месте (рис. 22.3).
4. Не допускается включение ширины фасок и канавок в общую цепочку
размеров (рис. 22.4, а). Размеры фасок и канавок ДОЛЖНЫ быть заданы arдельно.
Удобнее канавки выносить, показывать в масштабе увеличения форму канавки
и все e размеры (рис. 22.4, 6).
5. Размеры элементов деталей, обрабатываемых совместно, заключают в
квадратные скобки (рис. 22.2, 6) и в технических требованиях зanисьmают:
«Обработку по размерам в квадратных скобках производитъ совмеcrnо с дет.
N... . Детали маРКИ1Х>ватъ одним порядковым номером и применять СОВМеCПIО».
6. Размеры, приводимые На чеpreжах деталей, условно делят на:
ФУ1t1сциональные, определяющие качествеЮlые показатели изделия: разме
ры сборочных размерных цепей, сопряженные размеры, диаметры посадочных
МесТ валОВ для зубчатых, червячных колес, муфт, ПОДIIIИПIOIков И дрyrихдеталей,
разМеры резьб на валах для установочных таек, диаметры расположения БИНТОВ
на крьШIКах подшипников;
свободные (размеры несопряженных поверхностей);
справочные.
Основной принЦШI задания размеров на чертежах деталей заключается в
следующем. Функцuональные размеры задают на чертежах деталей, взяв их ИЗ
343
. а)
5)
1
1 О 180.(*:f}'
3 18,4 1,6
Непра6uльно
.23
ПfJа UЛЬ1fО
Рис. 22.4
Рис. 22.3
чертежа сборочной единицы (редуктора, коробки передач) и из схем размерных
цепей. Свободные размеры задают с учетом технолоrии изraroвлеlШЯ и удобства
контроля. Справочные размеры Не подлежат вьmолненшо по данному чертежу. их
указывают для большеrо удобства пользования чертежом, при изrотовлении
детали их не контролируют. Справочные размеры отмечают звездочкой и в
технических требованиях делают запись типа: «*Размеры для справою>.
22.1.3. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ
РАЗМЕРОВ
t. Для всех размеров, нанесенных на чертеже, указьmают предельные откло
нения в миллиметрах. Допускае7СЯ не указывать предельные отклонения на
размерах, определяющих зоны различной шероховатости и различной точности
одной и той же поверхности, зоны термической обработки:, покрытия, накатки,
а также на диаметрах накатанных поверхностей. В этих случаях непосредствеllliО
у таких размеров наносят знак R: (рис. 22.5, а). При необходимости вместо знака
у таких размеров задают предельные отклонения (рис. 22.5, б) 2руБО20 или очень
2руБО20 класса ТОIffiОСТИ по [ОСТ 25670.........sз (табл. 24.3).
2. Предельные отклонения MHoroKpaTHO повторяющихся размеров
относительно низкой точности (от 12 ro квалитета и rрубее) На изображении
детали не наносят, а указывают Б технических требованиях общей записью типа:
«Неуказашrые предельные отклонения размеров: отверстий + Н14, валов
h14, остальных:t 1114/2».
или
«Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий +- 12, валов t2,
остальных :t 12/2 по [ОСТ 25670.........gз».
ЗДесь под «вшюм» понимают любые наружные, включая и нецилиндричес:кие,
элементы детали (например, выступы), а под «отверстием» любые внутренние
(например, пазы).
з. Предельные отклонения линейных размеров указывают по одному из
следующих трех способов:
...........: условными обозначениm.m полей допусков, например 6ЗШ;
числовыми значениями предельных отклонений, например 64+0,030;
условными обозначениями полей допусков с указанием справа в скобках
значений предельных отклонений, например 18Р8 (= : l )
Первый способ рекомендуют применять при номинальных размерах, входящих
в ряд 'стандартных чисел (см. табл. 24.1), второй при иестандарrных числах
номинальных размеров и третий при стандартных числах, но при HepeKOMeH
дуемых ПОЛЯХ допусков.
344
в учебных проектах предельные
отклонения цепочных размеров при
нимают в зависимости от способа KOM
s:
пенсации:
если компенсатором служит дe
таль, которую шабрят или шлифуют по
результатам измерений при сборке, то в
целях уменьшения ПрИnyска на обработку
поля допусков цепочных размеров следует
принимать: отверстий Н9, валов h9, остальных :t 119/2;
если компенсатором служит набор про:кладок, то поля допусков цеПОIffiЫХ
размеров пр:инимают более свободными: Нl1, hl1, :t/n1j2;
если же компенсатором служит резьбовая пара, То вследствие ее широких
компенсирующих способностей поля допусков размеров принимают: Н14, h14,
:t 1114/2 (или +12, t2, :t t 2 /2 по rOCT 25670.........s3).
4. Предельные отклонения свободных размеров оrоваривают в теXfШческих
требованиях записью, аналоrичной записи для размеров низкой точности.
5. Предельные отклонения координат крепежных отверстий принимают по
рекомендациям, приведеШIЫМ, например, в табл. 22.11 и 22.12.
6. Предельные отклонения диаметров резьб показьmают на чеpreжах деталей
в соответствии с посадками резьбовых соединений, приведснными на чертежах
. сборочных единиц.
Например, для резьб в отверстиях: M20 7H, M16 3H6H, МЗ0 х 1 ,5 2H5C;
для резьб на вШlах M42........gg, M16 2т, М30 х 1,5 2r.
а)
о)
"с
с:
;;:; .
'&
:::::.10
CiO
Q,)
'Q.
'C:I
- .
зОt!
I
Рис. 22.5
22.1.4. доmтСКИ ФОРМЫ И ДОПУСКИ
РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
При обработке деталей возникают поrрешности не только линейных размеров,
но и reометрической формы, а также поrреIШ-IОСТИ в относитеJThНОМ расположении
осей, поверхностей и конструктивных элементов деталей. эти поrpешности MOryт
оказывать вредное влияние на работоспособность деталей маllIИН, вызывая
вибрации, динамические наrpузки, шум.
Первая rpуппа требований точности связана с установкой подшипников качения
(rOCT З325 5). для подnrnпников качения важно, чтобы Не были искажены'
дорожки качеЮfЯ колес ПОДIШfШIИКов. КОJThца ПОДШИIIНИКов очень податливы и
при установке копируют форму посадочных поверхностей валов и корпусов.
Чтобы уменыlшть искажение формы дорожек качения, на посадочные поверх
насти валов и корпусов задают допуски формы.
Относительный перекос наружноrо и BнyтpeHHero колец ПОДШИIШИков
увеличивает сопротивлеlШе вращеJПIЮ валов и потери энертии, снижает ресурс
ПОДllШПНИКОВ. Перекос колец MOryr вызвать:
отклонеШIЯ от соосности посадочных поверхностей вала и корпуса;
отклонения от перпендикулярности базовых торцов Бала и корпуса;
деформации вала и корпуса в работающем узле.
Чтобы отраничить перечисленные отклонения, На чертежах задают допуски
расположения посадочных поверхностей вШlа u корпуса.
Вторая rpуппа требований точности, которые предъявляют к деталям, связана
с обеспечением норм кинематической точности и. норм контакта зубчатых и
червячных передач (fOCT 164з........gl, rOCT 175S........g1, rOCT 3675 1). Достиже
ние необходимой точности зависит от точности расположения посадочных повер
хностей и базовых торцов валов, а также посадО'ПIых отверстий и базовых торцов
345
колес. Поэтому на чертежах валов, зубчатых и червячных колес задают допуски
расположения базовых поверхностей.
Третья Ipуппа требований точности, преД'ЬЯВJUlемых к деталям, связана с
необходимостью оrpавичения: ВОЗМОЖНОЙ неуравновешеввости деталей. Допускае
мые значеЮlЯ дисбаланса определены [ОСТ 22061 76 в зависимости от вида
изделия и условий ето работы. Нормы допускаемоrо дисбаланса описьmают
уравнением е п == const, rде е удельный дисбаланс,r. MM/кr, численно равный
смещению центра масс с оси вращения, мкм; п ЧаСТОТа вращения, МИН l. В
связи С этим на чертежах удобно предъявлять к отдельным поверхностям деталей
требования в виде допусков СООС1l0сти.
Базовые оси и поверхности обозначают на чертежах в соответствии с rOCT
2.308 79 равНОСТОроНШIм зачерненным треyrолышком, соединенным с рамкой,
в которой зarш:сывают обозначение базы заrлавной буковой
А В. С,О...
2h
rде h высота размерных чисел на чертеж (обычно h == 3,5 мм).
Допуски формы и расположенuя пoвepx
А А - настей указывают на чертеже условными
обозначениями rрафическими знаками
(табл. 22.1), которые зanисьmают в рамке,
разделенной на две или три части. В первой
части размещают rрафический знак допус
ка, во второй ero числовое значение и в
третьей обозначение базы, относительно
которой задан допуск.
Установлены (rOCT 2.308 79) следу
ющие правила нанесения на чертежах дeTa
лей условных обозначений _ баз, допусков формы и расположения:
если базой является поверхность, то зачерненный треyrолъник располarают
на достаточном расстоЯНIШ от конца размерной линии (рис. 22.6, а);
если базой является oc или плоскость симметрии, то зачерненный Tpey
rолъник располarают в конце размерной ЛИlШИ (рис. 22.6, 6). Иноrда удобнее,
чтобы не затемнять чертеж, базу показывать На сечеЮlИ. В этом случае размерную
линию без указания размера повторяют (рис. 22.7);
346
А ....J
Рис. 22.7
о)
д)
z)
-В
Рис. 22.6
с
если нет необходимости назначать базу, вместо зачерненното треyroлыrnка
применяют стрелку (рис. 22.6, в);
если допуск относят IC поверхности, а не к оси элемента, то стрелку
соединительной ЛИНИИ располa.rают на достаточном удалеmm от конца размерной
линии (рис. 22.6, 2 обозначение допуска цилиндричности);
если же допуск относят к оси или плоскости симметрии, то конец
соединительной линии должен.совпадать с продолжением размерной линии (рис.
22.6, 2 обозначение допуска cooCHOcm).
т а б л и ц а 22.1
Допуск
Знак
2h
Крyrлости
.(';:
IN...:-
Цилmщричности
БО О
:
'
Соосности*
ПараJШСЛЬНОСТИ
600
Ilерпендикулярности
ч
Радиальноro биения
'
Симметричности
.:::
Позиционный"
.
Примечание. "Знак .0 оз ачает, что допуск з:щаи в диаметральном выражении.
22.1.5. ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРхноcrЕЙ
Из числа параметров шероховатости, установленных rOCT 2789 7З, в
машиностроеmm наиболее часто применяют:
Ra среднее арифметическое отклонение профиля, мкм (основной И;) вы
сетных параметров шероховатости; назначают на Все обработанные поверхности);
Rt высота неровностей профиля, мкм (определяют по пяти измереЮlЯМ
347
а)
if
. а) 5)
с::, \'l( v(v5
....
i.rl
5...10
Рис. 22.9
Рис. 22.8
высот неровностей; назначают на поверхности, получаемые литьем, ковкой,
чеканкой);
t p относительная опорная длина профиля (важнейший из Ifilсла шатовых
параметров ), rде индекс «Р» значение УРОВНЯ сечения профиля.
Параметр t p содержит оценку площади контакта сопряrаемых поверхностей.
Назначают на сопряraемые поверхности, ОТ которых требуется rермеТИЧНQСTh,
конrактная жесткость, износостойкость или прочность сцеnлеlШЯ (например,
детали, соединяемые с натяrом).
Для обозначения на чертежах шероховатости поверхностей применяют знаки
(рис. 22.8, а в). Высота h раВНа высоте размерных чисел на чертеже, высота
Н'::;; (1 ,5...З,О)h Б зависимости от объема записи.
Если вид обработки поверхности конструктор не устанавливает, то применяют
знак ПО рис. 22.8, а. Это обозначение является предпочтительным. Если требуется,
чтобы поверхность была образована обязательно удалением слоя материала,
например точением, шлифованием, полированием и пр., применяют знак по рис.
22.8, б.
Если важно, чтобы поверхность была образована без удаления слоя материала
(чеканка, накатывание роликами и пр.), применяют знак по рис. 22.8, 8. Такой
же знак применяют для обозначения шероховатости поверхностей, Не обрабаты
ваемых по данному чертежу.
Обозначение преобладающей шероховатости показьmают в правоМ верхнем
yrлу поля чертежа (рис. 22.9, а). Толщина линий и высота знака, заключенноrо
в скобки, такая же, как в изо6ражетш на чертеже, а перед скобкой в 1,5 раза
больше.
Если преобладающее число поверхностей не обрабатьmают по данному чер
тежу, то шероховатость их показывают в праВОМ верхнем утлу поля чертежа по
рис. 22.9, б.
Числовые значеlШЯ параметра шероховатости Яа можно прИНимать по табл.
22.2.
На посадочные поверхности валов и отверстий зубчатых и червячных колес
при передаче момента посадкой с н тяrом кроме параметра Яа задают параметр
t p , для Koтoporo принимают t p 50 :t 1 О % при Р == 60 % от наибольшей Bыarы
неровностей профиля. Пример обозначения при Ra == 0,8 мкм:
48
tsDJo::;
Т а б л и Ц а 22.2
Вид пове.рхнOCl'И
посадочныe поверхности валов и КорпусоВ из стали под поДШИIШИКИ качения
КIIacca точности О при:
d или D До 80 мм
d ИlIи D св. &0 мм
Ra, МlCМ
1,25
2,5
348
Продолжение табл. 22.2
Вид поверхности
Посадочные поверхности корnyсов из чyIyИа ПОД ПОДШИIШИКИ качения класса
точности О при:
D до 80 мм
D св. 80 мм
Торцы заnлечиков валов и корnyсов для базирования подшипников качения
класса ТОЧНОСТИ О
Торцы заrтечиков валов для базирования зубчатых, червячных колес при
отношении ДЛИНЫ отверстия ступицы к ero диаметру:
l/d< 0,7
Ijd?0,7
Поверхности валов ПОД резиновые манжеты
Канавки, фаски, радиусы raлrелей На валах
Поверхности шпоночных пазов на валах:
рабочие
нерабочие
Поверхности шпоночных пазОВ в отверстиях колес, шкивов:
. рабочие
нерабочие
Поверхности llШицев На валах:
боКОВая поверхность зуба соединения:
н е под в юкно ro
подвижноro
цилиндрические поверхности центрирующие соединения:
непоДВИЖНОro
подвижноro
цилиндрические поверхности нецентрирующие
Поверхности nтицев В ОТВерстиях колес, шкивов, звезДочек:
боковая поверхность зуба соединения:
НеПОДВИЖНОro
подвижноro
цилиндрические поверхности центрирующие соединения:
неподвИJlCНОro
подвижноro
цилиндрические поверхности нецентрирующие
Торцы стушщ зубчатых, червячных колес, базирующихея по торцу заIШечиков
ва..10В, при отношении ДЛИНЫ отверстия в ступице К ero диаметру:
l/d< 0,7
l/d 0,7
Торцы ступиц зубчатых, червячных колес, по катoрым базируют подшипники
качения класса точности О
Свободные (нерабочие) торцовые поверхности зубчатых, червячных колес
Рабочие поверхности зубьев зубчатых колес внешнеro заЦеШIения:
с модулем 5 мм
с модулем > 5 мм
Рабочие поверхности виrков червяков:
ЦЮIИНдрических
I'ло60ИДНЫХ
Поверхности выступов зубьев колес, виrкОВ червяков, зубьев звездочек цепных
:-:ередач
349.
Ra,MXМ
2,5
3,2
2,5
1,6
3,2
0,63
6,3
3,2
6,3
1,6
3,2
1,6
0,&
0,8
0,4
3,2
1,6
0,8
1,6
0,8.
3,2
1,6
3,2
1,6
6,3
1,25
2,5
0,63
1,25
6,3
Продолжение табл. 22.
Вид поверхности
R". мкм
6,3
2,5
3,2
12,5
6,3
Фаски и выточки на колесах
Рабочая поверхность ШКИВОВ ременных передач
Рабочая поверхность зубьев звездочек цепных передач
Поверхности отверстий под болты, виты, шпильки
Опорные поверхности ПОД roловки 6озrrов, ВШIТов, raeK
Шероховатость поверхностей, не указанных в табл. 22.2, можно определить
по формуле Яа::.: 0,051, тде t допуск размера. .
22.1.6. ОБОЗНАЧЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ
у станомены слеДУЮI.IЩе правила нанесения на чертежах указаний о термичес
кой и химик.о термической обработке, обеспечивающей получение необходимых
свойств материала детЗJПf.
Если всю деталь подверrают термообра
БОТКе одноrо вида, то в технических требо
ваниях чертежа приводят требуемые
по:казатели свойств материала записью Т1ПIЗ:
235...265 ИВ или 250 :t 15 ИВ;
44...50 НRС э или 47 :i: 3 НRС э ;
твч hl,6...2,0 мм, 50...56 HR , или
ТВЧ hl,8 :t 0,2 мм, 53:!: 3 НRС э (буквой h
обозначена rлубина обработки);
цементировать hO,8...1,2 мм (И.ffif hl,O:t
:t 0,2 мм, или h == 0,8...1,2 мм), 56...62 НRС з (или 59 :t 3 НRС э ).
Если термообработке подверrают отдельный участок Детали, то ето обводят
на чертеже yroлщеlПIОЙ штриxnymcrирной ЛИЮlей, а на полке ЛШlИИ вьrnоски
наносят показатели СВоЙСТВ материала (рис. 22.1 О, а).
Если всю деталь подверrают одному виду термообработки, а некоторые ее
части друтому или оставляют без обработки, в технических требованиях делают
заrшсь по типу:
«269...302 ИВ, кроме Места, обозначенноrо особо» (рис. 22.10, а);
«40...45 НRС э , кроме поверхности А» (рис. 22.10, 6).
а}
ТВЧ h O...I,J
Фа... 52 HRC:J
о) А
fS
JO
Рис. 22.10
22.1.7. ОБОЗНАЧЕНИЕ СВАРНЫХ ШВОВ
Чертежи сварных деталей оформляют как чертежи сборочных единиц. Эле
менты сварной детали в разрезах и сечениях штриxyюr Б разных направлеJШЯХ
(рис. 22.11, а). Если ж.е сварную де1'аль изображаюr в сборе с дрyrими деталями,
то все элементы ее IlП'рихуют в одном направлении (рис. 22.11, 6).
Сварные швы на чеpreжах. деталей изображают и обозначают по rOCT
2.312 72. Видимые швы изображают сплошными, а невидимые штриховыми
ЛИНИЯМИ.
Условное обозначение шва наносят: .
IШ полке ЛИНИИ ВЬПlоски:, проведенной от изображения uша с тщевой
стороны (рис. 22.12, а);
под подкой ЛШIИИ вътоски, проведенной от изображения шва с обоparной
стороны (рис. 22.12, 6).
350
Условное обозначение CBapнь швов в
общем случае должно содержать в порядке,
показаННОМ прямоyrольниками J ......... 5 на рис.
22.12, следующее:
1. Вспомоrате льные знаки , например:
/
ШОВ по замкнyroй линии.
2. Обозначение стандарта на типы и KOH
СТРУКТИВНЫС элементы швов сварных coe
динений:
а) [ОСТ 5264 O основные типы и
конструктивные элементы швов, вьmолнен
ных ручной дyrовой сваркой;
б) [ОСТ 8713 79 TO же, что и rOCT
5264 O, нО швы вьmолнены автоматической Рис. 22.11
или полуавтоматической сваркой ПОД флюсом;
В) rOCT 1153З 75 основныIe ТИПЫ, конструктивные элементы и размеры
швов при расположении свариваемых элементов ПОД OCTpbLl\fiI И тупы 1И yrламИ;
швы BьmOДHeHЫ автомаmческой и полуавтоматической дyrОВой сваркой ПОД
флюсом;
r) rOCT 11534 75 Тоже, что и rOCT11533 75, но IlIВЫБъmолнены ручной
дyrОБОЙ сваркой;
д) [ОСТ 15878 79 соединения, выполнеIlliыIe коmактной сваркой.
3. Обозначение шва, состоящее из буквы, обозначающей вид соединения, и
цифры, обозначающей форму подrотовки кромок (с отбортовкой, без отбортовки,
а) Ш 0 Ю Ш
J
5)
6)
i
. ш II:HI:Hf:1
Рис. 22.12
со скосом), например: СВ ШОВ cтыкBoro,, У4 yrловоrо, ТЗ TaвpoBoro, Н2
нахлесточноrо соединений. .
В табл. 22.3 приведена выборка буквенно цифровых обозначений швов.
4. Знак .
и размер катета пmа (только для yrловых швов).
5. Вспомоrа1'еЛЬНЬlе знаки:
/ шов прерывистый ИЛИ точечный с цепным расположеЮfем;
Z шов прерывистый или точечный с шахматным расположением; .
. ::J шов по незамкнутой лmrnи.
.
Обозначение ОдиНаковых швов наносят только у одното из изображений. or
изображений OCТaJIЬHЫX ШВОВ проводЯт линии вынски с полками. Всем одина
KoBым швам присваивают один ПОРЯДКОВЫЙ номер (рис. 22.13), кaroрый наносят:
.351
C ap"ыe шОы по rOCТ5ZM 80
Рис. 22.13
на линии выliске,, имеющей полку с HaHecelffiЫМ обозначеImем шва;
на полке линии выноски, проведенной от изображения види:моro шва, не
имеющеrо обозначения;
под полкой линии выноски, проведенной от изображения невидимоrо
шва, не имеющеrо обозначения.
т а б л и ц а 22.3
Форма поперечноro сечеlШЯ cBapHoro шва
ТОЛЩШlа листов, мм
w
L
1...4
Обозначение по rocr
5264 O
С2
3...60
С8
3...60
C12
1...30
У4
2...40
Тl
2...40
ТЗ
.
2...60
Нl
2...60
Н2
Если все швы на сварной детали одинаковые и изображены на чертеже с одной
стороны, то допускается не присваивать им порядковоrо номера, а привести
обозначеIOlе шва в технических требованиях. Швы отмечaюr в ЗfOМ случае
ЛИJПIЯМИ выносками без полок.
352
Пример УСЛОВIIОro обозначения шва TaBpoBOro соединения без скоса кромок, двустороннеro
прерыистоro с шахматным расположением, выполняемоro ручной дyroвой сваркой: катет шва 8 ММ,
длина проварИваемоro участка 50 мм, шаr 100 мм:
«ТОСТ 5264 80 ТЗ . 8 50 Z /00».
22.1.8. РАСПОЛОЖЕНИЕ НА ЧЕРТЕЖЕ ДЕТАЛИ РАЗМЕРОВ,
ОБОЗНАЧЕНИЙ БАЗ, ДОПУСКОВ ФОРМЫ И
РАСПОЛОЖЕНИЯ, ШЕРОХОВАТОСТИ И
ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ
Для удобства чтения чертежа все сведеIOlЯ, необходимые для изrотовлеIOlЯ
детали, должны быть орrанизованы в следующую систему.
На чертежах деталей ТСЛ вращения (валы, валы шестерни, червяки, колеса,
..
стаканы, КРЬШIКИ подшипников) следует располаrать (рис. 22.14):
осевые линейные размеры под изображением детали на возможно
меньшем (2 З) числе урОВНей; .
условные обозначсlШЯ баз под изображением деТали;
условные обозначения ДОПУСКОВ формы и расположения над из.обра
жением детали на OДНOM ДВYX уровнях;
АВ
t J
{,ч
Ц
С,
в
К ,
t2
С2
1
/(2
r
Рис. 22.14
условные обозначения параметров шероховатости на верхних --Частях
изображения деталей, а на торцовых поверхностях noд изображением детали.
В обоих случаях условные обозначения шероховатости располаraюr в непосред
ственной близости от размерной
линии;
полки ЛlffiИИ вьrnоски, указыва
ющие поверхноcrи для термообработки
и покрытий, над изображением
детали.
ТеXIOlческие требования располarа
ют над основной надписью (рис. 22.15), 5
а при недостатке места левее OCHOB .
ной надписи. Технические требования
ЗamIсывают в следующем порядке:
1. Требования к материалу, зarотов
ке, терМической обработке и к свойст
вам материала rотовой детали (...ИВ,
. .. НRС э ). Рис. 22.15
353
.. .. .
w . w
Место иЛА технических тpeOO OHид ..
..
:::;5 1
II
.. OCHOBHQJ/ нuопuсь
2. Указания о размерах (размеры ДЛЯ справок, радиусы закрyrлений, утлы и
др.).
з. Предельные отклонения размеров (не указанные предельные отклонения и
др.).
4. Допуски формы и взаимноrо расположения поверхностей, на которые в
rOCT 2.308 79 нет условных rрафических знаков.
5. Требования к качеству поверХ:НОcrи (указания 06 отделке, покрьпии,
шероховатости).
Для размеров и предельных отклонений, приводимых в теХНИЧеских требо
-Баниях, обязателыю указывают единицы измерения. 3arоловок «Технические Tpe
бования>,> не пишут.
22.2. РАБОЧИЕ ЧЕРТЕЖИ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ
Ниже приведены указания по разработке рабочих чертежей деталей Maumн
типа валов, валов шестерен, червяков, зубчатых и червячных колес, стаканов,
крышек ПОДlIШтrnков, шкивов, звездочек, корпусов.
Для каждоrо типа деталей даны указания о способе задания осевых размеров,
выборе предельных отклонений и полей допусков размеров, а также выборе
дьпусков формы И ДопусКОВ расположения поверхностей.
Допуски фоРМЫ u допуски расположения после их определения окрyrляют до
ближaйnIеro числа (мкм) из ряда предпо'ПИтсльных:
1
10
100
1,6 2 2,5
16 20 25
160 200 250
3 4
30 40
300 400
1,2
12
120
5 6
50 60
500 600
22.2.1. ВАЛЫ, ВАЛЫ ШЕcrЕРНИ, ЧЕРВЯКИ
8
80
800
в настоящем разделе даны указания по вьтолнению чертежей валов и тех
элемею'Ов валов шестерен и 1JерВЯКQВ, которые хараюерны Д1lЯ валоВ. Указания
по оформление зубчатых венцов валОВ Шестерени витков червяков приведены
НИЖе в разделе «Зубчатые И червячные КОЛеса».
Размеры и предельные отклонения. На чертежах.валов задают сопряженные,
цепочные, rабаритные и свободные размеры. На рис. 22.14 показан способ задания
осевых размеров вала. На этом рисунке обозначены размеры: C 1 и с2 сопря
женные (ДЛИНЫ шпоночных пазов); r и Ц rабаритный и цепочный, К 1 и К 2
координирующие расположение uтоночныхпазов, удобные для КОНТ}IOля штан
rснциркулем или ша6лоном; /1 длина выступающеrо конца вала
(присоединительный размер), 12 И I з длины сопряженных поверхностей. Раз
меры 1], /2, 1з, 14 отвечают последовательным этапам токарной обработки вала.
В данном примере размеры C 1 , с1 и Ц функционалъные, остальные
свободные.
На чертежах валоВ выНоской в масшrабе увеличения (4: 1) приводят форму и
размеры канавок для выхода llШифовальноrо Kpyra (табл. 7.8), канавок для выхода
резьбонарезноrо Шiструмента (табл. 10.1).
На чеpreжах валов задают также rлубину шnоночноrо паза размер 11 (рис.
22.16, а). Если шпоночный паз, расположеШIЫЙ на конце вала, сквозной, то
удобнее для контроля задаваТЬ размер (d t.).
На коническом конце вала rлубину lШIоноЧНОro паза t 1 (рис. 22.16, б)
вычисляют
"
354
а)
6)
L
0,51.
f 1 == 11 + 0,025/,
rде 11 принимают по табл. 24.27 для
диаметра вала d cp .
Иноrда показывают rлубину 11 ШПОНоЧ
Horo паза на среднем диаметре d cp вала. В
этом случае на чертеже вала задают paCCTO
яние до измерителъноrо сечения (рис. 22.16,
6).
На сопряженные размеры задают поля
допусков в сoarветствlШ с посадками, пока
занными на чертеже редуктора (коробки
передач). На цепочные размеры задают поля
допусков или предельные ОТКЛонеНИЯ по
рекомендациям, приведеffilым на стр. 344.
На свободные размеры задают предельные
отклонения чаще Bcero среднеzо класса точ
насти (см. табл. 24.3).
На ширину шпоночноrо паза приводят обозначение поля допуска: для
призматической шпонки РЭ, а для сеrментной шпонки Ю.
Предельное отклонение rлубины 11 шпоночноrо паза (рис. 22.16) ПрИ сечеЮIИ
ШПОНКИ дО 6х6 мм: + 0,1 мм; 6 х 6...32 х 18 мм: + 0,2 мм. На размер (d tt>
предельные отклонеlШЯ задают cooтвeTcтвeFIНo: ......0,1 И ..........0,2 мм.
На чертежах валов, имеющих элементы шлицевых соединений, по rocт
2.409 74 указывают длину 11 зубьев полното профиля до сбеra (рис. 22.17). Если
нужно оrраничитъ выход инструмента, дополнительно показывают размер 1 или
Rmax, или '2' Для обозначения шероховатости На боковых поверхностях показы
Бают профиль одноrо зуба.
Условное обозначение элементов шлицевоrо соединеlШЯ вала по COOТВe'I'CT
вующему стандарту (см. 6.1) приводят На полке литrn вьm:оски или в технических
требованиях.
Допуски формы и допуски расположения поверхностей. Вал в работающем узле
вращается в под:unпnmках качения. Так как поДIIШПНИКИ качения изrотовляют с
относительно высокой точностью, то поrрешностями изrотовления их деталей
обычно пренебреrают. Поэтому рабочей осью вала является общая ось, обозна
ченная на рис. 22.18 буквами АВ. Общая ось прямая, проходящая через точки
пересечения каждой из осей двух посадочных поверхностей для поДШИПНИКОВ
качения со средними поперечными сечениями: этих поверхностей.
355
.:
Рис. 22.16
, ...
...
{,
R.' 1
(,
.
.<
)
.
(,
l
{, ('!
Рис. 22.17
1
2
1
1::J
с:)
о
r
8
L
* I1
. Рис. 22.18
Вследс'ТВие неизбе :ных. поrреlШ:IОСтей общая ось не совпадает с осью Bpa
щения вала при ero изrотовлении.
На чертеже вала задают необходимые требования точности изrотовления
отдельных ero элеМеНТОВ. В табл. 22.4 в соответствии с позициями на рис. 22.18
привсдены указания ПО определенmo числовых значений допусков формы и
расположения поверхностей.
т а б л и ц а 22.4
Позиция на Допуск
рис. 22.18
1, 2 1;,. O 5t, r.дe t допуск размера поверхности. .
3 lO'ПО табл. 22.5 в зависимости от типа подшmшика.
.
4 1; на диаметре d по табл. 22.6. Степень точности допуска по табл. 22.7.
5 '10''''' 60/п п> 1000 МШI-\ ДОпУск B ММ.
,. .
6 ''1. tнa диаМ61'ре ао ПО табл. 22.8. Степень точности допуска при базировании
" . l.ПОДШИШlиков: шариковых 8, роликовых 7.
7 t :на диаметре dв при l/d < 0,7 ПО табл. 22.8. Степень точности допуска по табл.
.1 \.22.9.
,
8 1; : О, 5tш , : . 2t mп , ще t пт допуск ширины шпоночноro паза.
Назначение каждоrо из допусков формы или расположения следующее:
допуск цилиндричности посадочных поверхностей для ПОДJ..l.IШПlИКОВ
качения (поз. 1) задают, чтобы оrpаничить отклонения rеомеТрИческой формы
356
0'\
..
"N
N
()
:s:
Q.."
...
I
!
....
'. (11)
I
1"
i с:::::
61(OH t:J iIOOI:
.5 Q::a (::)
e ..::t
OQ
с::
i g t:I
2-
...
Q)
СХ) :i ....,
)(
:I
. I!II .Q
C;::;IIC
(,Q ""
:t:
"':C\j
L.... d
ос:
I
Q:)
J
It:)
Q:1r ,.
;:::-
Q
....'
этих поверхностей и тем самым оrpаничить отклонения rеометрической формы
дорожек качения колец подшипников (по rOCT 3 З25 5 следует контролировать
отдельные составляющие этоrо допуска: допуск крyrлости, допуск профиля
ПРОДОЛЪ}Jоrо сечения, допуски непостоянства диаметра в поперечном и продолъ
нам сечеюrn);
допуск цилиндричности (поз. 2) посадочных поверхностей валов в местах
установки на них с натяrом зубчатых, червячных колес задают, чтобы оrраничить
КОJЩеmрацию давлений;
допуск соосности посадочных поверхностей для ПОДШИПШfков качения
относительно их общей оси (поз. 3) задают, чтобы оrраШlЧИТЪ перекос колец
ПОдшипнИков качения;
допуск соосности посадочной поверхности ДЛЯ зубчатоrо, червячн:оrо
колеса (поз. 4) задают, чтобы обеспечить нормы кинематической точности и
нормы контакта зубчатых и червячных передач;
допуск соосности посадочной поверхности Д1Iя полумуфты, шкива, звез
дочки (поз. 5) назначают, Ч1'О6ы снизить дисбаланс вала и деталей, установленных
на этой поверхности. Допуск соосности ПО поз. 5 задают при частоте вращения
вала более 1 000 мин 1;
допуск перпендик.улярности базовоrо торца вала (поз. 6) назначают, чтобы
уменьшить перекос колец подшипников и искажение reометрической формы
дорожки качения внyrреннеrо кольца подшипника;
допуск перпендикулярности базОБоrо торца вала (поз. 7) задают только
при установке на вал узких зубчатых колес (l/d < 0,7). Допуск задают, чтобы
обеспечить выполнение норм контакта зубьев в передаче;
допуски симметричности и параллельносrn IШIоночноro паза (поз. 8)
задают для обеспечеlШЯ возможности сборки вала с устанавливаемой на нем
деталью и paBHoMepHoro контакта поверхностей IШI0НКИ и вала.
Ниже ПрИБсдены таблицы, на которые имеются ссылки в табл. 22.4.
3начеFШЯ е по табл. 22.5 используют при проверке жеСТКОСТИ Валов.
На рис. 22.19 и 22.20 приведены примеры чертежей валоВ.
т а б л и Ц а 22.5
Тип подшшmикз
lОв
lOK
е,
yrл. мин
мкм мкм
Радиальный шариковbIЙ однорядный 4 8 1,6
Рздиалъно упорный шариковый однорядный 3 6 1,2
Радиальный с короткими цилиндрическими роликами:
без модифицированноro жонтаюа 1 2 0,4
с модифицироваШIЫМ контактом 3 6 1,2
Конический РОЛИКОВЫЙ:
без модифицированноro контаюа 1 2 0,4
с модифидироваlПlЫМ контактом 2 4 0,8
иroльчатый роликовый однорядный;
без модифицироваНlIОro Koнтaкra 0,5 1 0,2
с модифицированным KoнraК:ТOM 2 4 0,8
Радиальные шариковые и роликовые двухрядные 6 12 2,4
сферичесlCИе
ПрlШечанUR. 1. 10 в и 10 к допуски соосности посадочной noвepxнOC11f вала и корnyса ДЛИНоЙ
В == 10 мм в диаметральном выражении. При ДЛИНе Bl посадОЧllоrо места та6тfчное значение следует умножить на
0,1 BI.
2. е допуcтимьdt yroл RЗaимJ:lОro перекоса колец подшипника, J3ызвамоro деформациями вала и корпуса
в работающем узле.
359
Т а б л и Ц а 22.6
ИнтерlJaЛ разм:еров, мм ДОПУСК СООСНОСТИ, М:ХМ, при степеШl точности допуска
5 6 ? 8 9
Св. 1& До 30 10 16 25 40 60
» 30 » 50 12 20 30 50 80
» 50 » 120 16 25 40 60 100
» 120 »250 20 30 50 &0 120
» 250 » 400 25 40 60 100 160
т а б л и Ц а 22.7
Creпенъ КШlеМЗ'IИЧеской Crепень точности допvска СООСНОСТИ при диаметре деmпелъной ОКРУЖНОСТИ, мм
1'ОЧНОСТИ передачи св. 50 ДО 125 св. 125 до 280 СВ. 280 ДО 560
6 5/6 5/6 6/7
1 6/1 6/7 7/8
8 7/8 7/8 8/9
9 7/8 8/9 8/9
. Прuмечанuе. CreПеШl точности допусков соосности посадочных месТ для колес передач .зубчатых (ч:иcлиreль)
и червячных (знаменателъ).
т а б л и ц а 22.8
ИНтервал размеров, мм Допуски параллельности, перпе:ндихулярности, мкм, при С1\шеШl
точности допуСка
5 6 7 8 9 10
Св. 16 до 25 4 6 10 16 25 40
» 25 » 40 5 8 12 20 30 50
» 40 » 63 6 10 16 25 40 60
» 63 » 100 8 12 20 30 50 80
» 100 » 160 10 16 25 40 60 100
» 160 » 250 12 20 30 50 80 120
» 250 » 400 16 25 40 60 100 160
т а б л и Ц а 22.9
nm колес Creпенъ ТОЧНОСТИ допуска перпеи.дw;:yлнриости
при степени точности передачи по нормам
контакта
.6 1,8 ' 9
Зубчатые 5 6 7
Червячные 6 7 8
Пример. Определить допуски формы и допуски расположения посадочнЫХ поверхностей вала
(рис. 22.19). ,..
ДопуClC1J цuлиндричностu (поз. 1, 2; табл. 2204); поверхность Ql50k6 t== 16 мкм (табл. 24.2), '1:1 ==
== 0}5 -16 == S мкм, T.tY,= 0,008 мм; поверхность 056)( 6 t== 19 МКМ, T ::: 0,5 '19 == 9,5 мкм, T.Q'
== : ',0,010 мм.
Допуски соосности (поз. 3) посадоЧНЫХ поверхностей QI 50kб длиной ВI = 35 мм. для шарИКОВОro
радиальноro Подшипника по табл. 22.5 ТО = 0,1 в1 Т'I'aб == 0}1 . 35' 4 == 14 мкм. После окрyrnения То ==
== 6,612 мм.
Допуск соосности (поз. 4) посадочной поверхности !2! 56х6. При степени 7 кинематической
360
точности передачи ДJ1Я зубчатоro колеса с делительным диаметром 240 мм по табл. 22.7 степень
точности допуска соосности 6. По табл. 22.6 Т«, == 0,025 мм.
Частота вращения вала n < 1000 мин l И допуск по ПОЗИЦИИ 5 не назначаем.
Допуск перпендUJCyлярностu (поз. 6) заlUIечика вала диаметром tt == 56 мм. для шариковоro
радиалыюro подшипника степень точности допуска 8 (табл. 22.4). По табл. 22.8 допуск Тl ==
==0,025 мм.
Допуск по поз. 7 не назначаем, так как на валу нет заnлечика.
Допуски параллельностu и симметричности шпоночноro паза (поз. 8). Допуск размер паза (табл.
24.2): I пт == 43 М:КМ. Тоща 1i/ == 0,5fшп == 0,5' 43 == 21,5 мкм; Т//= 0,020 мм. Т= :::::: 2t шп == 2' 43:::::: 86
мкм; Т= == 0,08 мм.
22.2.2. ЗУБЧАТЫЕ И ЧЕРВЯЧНЫЕ КОЛЕСА
Таблица параметров. Помимо изображения детали с разрезами, необходимыми
размерами, предельными отклонениями размеров, параметрами шероховатости
и дрyrиx свеДений в правом верхнем уrлу поля чертежа приводят 'Таблицу
параметров зубчатоrо венца или витков червяка (рис. 22.21, а).
Таблица параметров состоит из трех частей, отделенных друт от дрyrа
сплошными основными ЛИНИЯ:М:И. В первой части табтщы приводят данные для
нарезания зубьев колес ИЛИ витков червяка, во второй данные для конrроля
(в учебных проектах эту часть можно не заполнять), в третьей справочные
данные. Неиспользуемые строки исключают или ставят прочерк.
Если зубчатое Колесо имеет два и более веJЩа од1l020 вuдa то значеlШЯ
параметров указьmают ДЛЯ каждото ВеJЩа в отдельных трафах, обозна'Шв венец
колеса и соответствующую ему трафу таблицы ПРOlшсной буквой русското
алфавита (рис. 22.21, 6).
Если зубчатое колесо имеет два и более венца разН020 вида (например,
цилиндрический И конический), то для каж;цоrо веlЩа ПрИБОДЯТ отдельную
таблJЩY; таблшrы располarают рядом или одну под дрyroй. каждый венец и
соответствующую таблицу обозначают пропиеной буквой русското алфавита.
Цвлllll,l.фические зубчатые колеса. Размеры и предельные отклонения. На рис.
а)
.,.,
,
10 J5
110
.5
1:
t'-
о)
JI/очатый бенец . А б
с::
10 З5 З5
1115
Рис. 22.21
361
22.22, а, б, в показаны примеры проста
новки осевых размеров: Ц(f) цепоч
ный (rабаритный) размер; Ь ширина
зубчатоro венца.
Если заrотовку колеса обрабатьmаюr
,
KpyroM (рис. 22.22, 6), то размер а для
удобства вьmОЛНения 'и контроля
проставляIOТ от торцов зубчатоrо Венца.
В этом случае толщину диска колеса
получают как замыкающий размер цe
почки.
Если заrотовку зубчатоrо колеса
получают в штампах, То ОНа поступает На
механическую обработку с определенной
толщиной диска (рис. 22.22, в). Поэтому
на чертеже такОТо колеса указывают: S
толщину диска, полученную в заrо
товиreльной операции (шraмnовке); с
размер, связываюIlЩЙ систему размеров
,ДЛЯ заrотовительной и механической
операции (между не()6работанной и обработанной поверхностями детали).
На чертежах цилиндрических зубчатых колес кроме прочих размеров указы
БаЮТ диаметры: d a верIШfН зубьев, d отверстия, dr;r стymщы.
На чертеже колеса с цилиндрическим отверстием и IШ10НОЧНЫМ пазом задают
размер d + ('2 (рис. 22.23, а), который принимают по табл. 24.29.
На ширШIY IIШоночноrо паза чаще всето задают поле допуска J s 9.
На чертеже колеса с коническим отверстием задают размер d + f 2 (рис. 22.23,
б), который вычисляют по формуле
а)
ь
(fJ
о)
ь
(r.
, Рис. 22.22
ь
Ц(r)
d + '2 == dcp + (2.......(),О225/,
rДе размер (2 принимают для диаметра d cp по табл. 24.27.
На rлубину IlIПоночноrо паза (размер d + 12 на рис. 22.23, а) задают предельные
отклонения при сечении ШПОНКИ до 6 х 6 мм: + 0,1 мм; от 6 х 6 до 32 х 18: +
+0,2 мм.
ЕсJШ В orверстии колеса ИМеются ШЛИЦЫ, то вьrnоской в масштабе увеличения
показывают профиль одной впадины с указанием шероховатости поверхностей.
На сопряженные, цепочные И свободные разМерЫ колес задают предельные
отклонения по тем же рекомендациям, Как И Д)1я валов.
ДОПУСКИ формы и допуски расположения поверхностей. На рис. 22.24, а с
показаны несколько зубчатых колес и условные обозначения баз и допусков
а) о) ....
...
.. ,,1 ....
.....
.... ...
... 't::'
't:I
O,5l
L
Рис. 22.23
362
а)
5)
8)
<
'C:I J
l
А
Рис. 22.24
формы и расположения поверхностей. В соответствии с позИШUlМИ на этом
рисунке в табл. 22.1 О даны указания по определению доnyсков.
т а б л и ц а 22.1 О
Позиция на рис. 22.24
1
. До пус к
' 0,5t, rдe t допуск разме а поверхности.
2
h надиамerpе dcr при 1/ d 0,7 по табл. 22.8. Степень точности допуска
при базировании ПОДllIШПlИКов: шариковых 8, роликовых 7.
-т; на диаметре d cr при 1/ d < 0,7 по табл. 22.8. Степень точности
11 допуска при базированШI подшипников: шариковых 7, po
ликовЬ1Х 6.
3
4
.-,; 0,5t шп ;
паза
2t шп , rДе t шп допуск ширины шnоночноl'O
Назначение каждоrо из допусков:
допуск цилиндричности посадочной поверхности (поз. 1) назначают,
чтобы оrраничить КОlЩентращuo контактных давлений;
допуск перпендикулярности 'Юрца cтymщы (поз. 2) задaюr, чroбы создать
точную базу для подшиmmка качения, уменьшить перекос ero колец и искажение
rеометрической формы дорожки качения Bнyтpemero кольца;
. допуск параллельности торцов ступицы узких колес (поз. 3) задают по тем
же соображениям, как и допуск перпсндикулярносТИ торца cтyrnщы, поз. 2. Если
у колеса нет выточки и, следовательно, нет размера d CT ' допуск параллельности
относят к условному диаметру d' == (l,5...2)d. Torдa в рамке условноrо обозна
чения приводят значение допуска параллельности и диаметр измерения, например
пля d' == 50 мм:
[ZlI 0,016/S0 []
На чертеже Ц}IOмежуточноrо между ПОДIImпником и колесом кольца задаюr
допуск параллельности торцов, прИIШМая степень'точности допуска на единицу
точнее, чем в табл. 22.10.
Если торцы cтyrnщ не участвуют в базировании подшиmmков, то допуски по
поз. 2 и 3 не назначаюr.
В первой части таблицы. параметров для цилввдрических колес приводят:
модуль т, число зубьев Z, yrол наклона , направление линии зуба npaвoe,
363
левое, шевронное; нормальный исход
НЫЙ контур со ссылкой на rOCT
13755..........g1; коэффициеm смещения х;
[ степень ТО'lliОСТИ, вид сопряжения и
обозначение стандарта на нормы точ
ности [ОСТ 1643 1.
Вторую часть таблицы oднy двe
строки оставляют свободными.
В третьей части таблицы приводят
делительный диаметр d и обозначение
чертежа сопряжеllliоrо Колеса.
Коннческиезубчатыеколеса.Разме
ры и прер.ельные ОТКJIонения. На черте
же KpyrdM обработанноrо колеса ставят
осевые размеры по рис. 22.25, а:
Цl цепочный, определяющий
положени вершины делительноrо KO
нуса колеса;
д2 цепочный, определяющий
величину oceBoro зазора в комплекте вала с ЛОДШИIППlками;
Ь ширина зубчатоro венца;
01 размер, координирующий положение венца относительно стутшцы;
02, аз размеры yrлублений;
04 размер, КООРД1Ширующий осевое положение зуба относительно стymщы
колеса;
r rабаритный размер.
На чертеже коническоrо штaмnованноrо колеса ставят осевые размеры по
рис. 22.25, б. В отличие от предыдущеrо указывают размер S, получеюIый на
заrarовительной операции, а вместо а2 связующий размер С.
На чертежах конических зубчатых колес кроме размеров, определяющих
форму и rаб()риты детали, ПрИВОДЯТ размеры венца (ри.с. 22.26, a 6): внешние
диаметры d ae и d ae '; yrол Оа конуса вершин зубьев; yrОЛ 8 деЛИ1'еЛЪноrо конуса;
yrол (900 8) BHeurnero дополнителъноrо конуса. Звездочкой обозначены разме
ры для справок.
Допуски фо.РМЫ И допуски расположения поверхностей конических колес
определяют так же, как для цилиндрическиХ (рис. 22.24, табл. 22. t О).
в первой части таблицы пара.метров для конических КОЛес приводят:
модуль те внешний окружной ДЛЯ прямозубоrо колеса;
среДЮlЙ нормальный модуль т п для колеса с крyrовыми зубьями;
ЧИСЛО зубьев z; тип зуба: «Прямой}), «Крyrовой»;
осевую форму (1,11 ИJПI 111) зуба по rOCT 19325 7З; ДЛЯ колес с крyrовыми
зубьями: среДНИЙ yrол п наклона зуба, направление линии зуба (правое, левое);
исходный контур со ссылкой на соответствующий стандарт: rOCT 13754 1 для
колес с прямыми зубьями, rOCT 16202........81 для колес с крyrовыми зубьями;
КОэффИщ.Iент смещения с соответствующим знаком: внеunrnй окружной
Хе для колес с прямыми зубьями, среДНИЙ нормальный Х 1I для колес с крyrовыми
зубьями (при отсутствии смещения в rpафе проставляют О); коэффициент xr
изменения толщины зуба с соответствуюlЦИМ знаком (при отсyrcrвии изменения
расчетной толщины в rpафе проставляют О); yroЛ делительноrо конуса о; номина
ЛЬНЪ1Й диаметр do зуборезной rоЛОВКИ для зубчатоrо колеса с крyrовыми зубьями;
степень точности, вид сопряжеЮlЯ и обозначение стандарта на нормы точности
rOCT 175S.........s1.
а)
02
а
r
Ц1
Рис. 22.25
5)
r
Ц1
364
900 B6) ..
*:::
"t:J
't)
..
CI
't:J *CI
"tJ
{*
1
А
А
Рис. 22.26
Вторую часть таблицы ОДНУ ДБе строки оставляют свободной.
В третьей части таблицы приводят: межосевой утол передачи L; модуль т т
средний окружной для колеса с прямыми зубьями, fflte внеIШШЙ окружной для
колеса с крyroвыми зубьями; BHeIIlliee и среднее R конусные расстояния;
среДНИЙ делительный диаметр d; утол 8 i конуса впадин; внеlШDOЮ высоту he зуба;
обозначение чертежа сопряжеlПIоrо Колеса.
fеометрнческие парамеУрЫ опред ляют по rOCT 19624 74 для прямозу6ых.
конических колес и по rOCT 19327..........84 ДЛЯ колес с крyrовыми зубьями. При
ПрООК1'НОМ расчете КОJШческой зубчатой переда (СМ. rл. 2) определены основные
параметры колес: числа Zl и Z2 зубьев шестерни и колеса, вне1IIНИЙ окружной
модуль те для прямозубых колес и fflte для колес с крyroвыми зубьями и др. Ниже
приведен порядок расчета rеометрических параМетров конических колес со
стандартным исходны:м контуром для прямозубых колес и для колес с КРУТОВЫ:М
зубом формы 1, необходимых для оформления рабочеrо чеpreжа КОJШЧескоrо
колеса. Расчетные зависимости для колес с осевой формой II и 111 см. rOCT
19326 73 или [8].
1. Уrлы делительных конусов колес: tg8 1 == Zt/Z2; 82 == 90 0 .........()t.
2. Внешнее конусное раССТОЯ1rn:е ДJUI передачи:
прямозубой Re == О,5т е " Z1 2 + Z2 2 i
с крyrовым зубом Re == O,5mte -..J Zt + Z2 2 ;
3. Ширина венца: Ь == O,285Re.
4. Paccтoтrn:e от виеIIlliеrо торца до расчетноrо сечения: le == О,5Ь.
5. Среднее конусное расстояние: R == Re /e'
6. Расчетный (среДЮfЙ) модуль передачи:
для прямозубых колес тт == теЩ Яе; .
для колес с крyrовыми зубьями т п == 2RcosPn -..J Zt 2 + zi ;
7. для прямозубых колес внешняя высота rоловКИ зуба:
шестерни h ae1 :::::: (1 + Xel)т e ;
колеса h affl == 2тe hael,
rДе Х е l коэффициеm смещения ДJlSI шестерни (та6л: 2.1 О);
8. Высота ножки зуба:
для прямозубых колес Внеnrnяя:
шсcreрlШ h fe l == hae2 + О,2т е ;
колеса hfe2 == h ae1 + О,2т е ;
для колес с крyrовым зубом В расчетном сеЧении:
шестерни hfl == (1,25 Xпдтп;
колеса hfl == (1,25 + хпдт п .
365
Коэффициеm Х п l смещения для шестерШ1 см. табл. 2.11 (при f3" == 350).
9. Уrол ножки зуба:
для nрямозу6ых колес tg6jl == h fe1 / Яе; tg6.п == hfd Re,
для колес с крyrовыми зубьями tgej1 == h/l! Я; tg8j2 == hp./ R.
10. УroЛ rоловки зуба: е а1 == ej2; е а2 :::.::; ej1.
11. Для КОЛес с крyrОВЫМИ зубьями:
высота rоловк:и зуба Б расчетном сечении:
h a1 :::.::; (1 + хпдт,,; h a2 == (1 Xпдтп;
увеличение выс01'bl rоловки зуба при переходе от расчетноrо сечения на
внеlllliИЙ торец: Ahae:::'::; letgea;
увеличение ВЫСОТЫ ножки зуба при переходе от расчетноrо сечения на
внеIШIИЙ торец: Ah fe == letgej,
высота roловки зуба внешняя: hae == ha + 6.hae,
высота ножки зуба внешняя: h re == h/+ AJJfe,
12. Внешняя высота зуба he :;::; hae + h/ e .
13. ВнеШlШЙ делительный диаметр колес:
прямозубых d e == тe.Z;
с крyrовыии зубьями d e == тteZ.
14. Внешний диаметр вершин зубьев: dae""d e +2hatf:.os8.
15. Внешний диаметр вершин зубьев колес после притупления кромки:
прямозубых dae' d oe ........sin28 те,
с крyrоБыми зубьями d ae ':::: d ae .........sin28 mte'
16. Уrол конуса верuшн 80 == 8 + еа'
17. Уrол конуса ВПцдml 8[== 8.........е} . .
18. Коэффициент изменения расчетной тоmц:ины зуба шеСТерни:
прямозубой Xrl == 0,03 + 0,008(u 2,5);
с крyrовыми зубьями (при f3" == 350) J == 0,11 + O,OI0(u 2,5);
то же зуба колеса Xr2 == 1'
При и < 2,5 коэффициеm Хсl :::: О.
19. Номинальный диаметр do (мм) зуборезной rоловЮI для колес с крyrоБыми
зубьями (при Рп == 29...450).
R, мм.......
do. . '.' . . . . . .
Ь,
A A Pk2
Рис. 22.27
72...95
160
90...120
200
110...150
250
1 &0...240
400
225...300
500
140...190
315
Червяк и червячное колесо. На чертежах этих
деталей кроме rабаритноrо r и прочих задают
размеры, определяющие нерезанную часть чер
Бяка и венец червячноrо колеса (рис. 22.27). На
чертеже червяка:
диаметр d a1 верlШlН витков;
i длину Ь 1 нарезанной части;
N't:;S
-8 радиусы закрyrлений РЛ ::: О,3т впадин
и Pkl ::::: О,lт вершин витков.
Концевые участки БИТКОВ приобретают за
остренную форму. их необходимо притупить
фрезерованием или запиливанием на чеpre
же об этом ПРИВОДЯТ соarветствующее указание.
На чертеже колеса:
диаметр ddl вершин зубьев;
366
... s
.... ....
Q 'р I
> . J
з ,..
'-.:to.: 5 C'I.I
....., :! ' ...... j
» ....
е .... IIQ. t I I "tf o::s -
rr)
c.agp :;:
1It 3-- ,
' laI IЗ 1 1=:
:cs ::::s t c::i(\i
s g " -=-t5
s -= e
::;, E:
t3 :> I :)' o
.., .... ...
':;:' 4 е
::::r .... :J:: tlC: QJI'::3
:@ .Q 'ос:) «::\.
, :::r :i c::a
c::i !t-, CIS.""" .
:t: I:) J е ;, .1
I
4IJ с:; :l 'c:i ""
i: ::: t:i
:r- S .c l3
с::: @- с:.:
, f zьф:lС
II:J ... с.а
:z: I::I
N.... Ij
I I t::
. -+- ':::hI:l4Q
. :IC
't:i с:. r
'Q I:::: I
'NCa,::t;.g
. ..: ""
18"" II; I!
«
е:
.q.
r::::I'
..... Q::
с
с:5 с:::)
ф
OfJ_
,.......
-oq:
f9Ф
@ CI
Il)
I..Н9fФ 't
{у
3'"> ......
c'\,j
I I
t\I !' с:
. . ь
Iq I щ
c::r I
.. Q
'Q
..: :
: i.
I . . t
. ::2
i.
'СО
Zf '1.81 Ф
ею
'
Q
,f.
v1
26 8 JO'tJO' т" 4-
z
П
{3" J5 8
t'..
's &
I.l') .....
\с
..... с....,
\5 -& в
А 90-
1,6 ж 45- 5,61
* ФОСI<U Re "J,98
28
R 91, '
d 715,79
5,.54'40"
1. 269... ЗО2Н8
2!kPa3HepbI дЛJl спра8ак.
.3. Радиисы СКР!llлении 2/'1/1 тах.
4. НеlJJ(оза/lНЫ пре8еЛЬН6Jе атклонеlfUR разне
ро!: oтleDcтии + t 2 ,411ЛDА t 2 Dсталы,,,,х.l f/2
по тет 25670-83
Колесо
Jуfчотое
Сталь /JOIH rDСТ+ЯJ
Рис. 22.29
наиболышIй диаметр d aМl ;
ширину веlШ,а;
цепочный Ц, определяющий положеJШе средней плоскости венца;
радиус R == (O)5dl m) выемки поверхностей вершин зубьев;
радиусы закрyrлеJШЙ Рn == О,3т впадин и Pk2 == О,lт Bepnrn:н зубьев.
В первой части таблицы параметров червяка записывают: модуль т, число
витков Zl, вид червяка (по типу ZL ZТи т. д.), делительный yrол у подъема линии
витка, нanравлеJШС линии витка «(Правое», «Левое»), исходный червяк со ccьт
368
'$
;J;>
aot'o.,,
N ·
;:t
"1:::1 .... ,
t:s \о...
i::
е N I
.
а::.
ж.
(Q)
9lJzrф
.... !
,..........
&
OQ т-
CI:IT
t:I
. t::I
.....: с:а .. : L
t.n t::I
'aS 1I;:q;1,....I
....
. i
6fJsif{J
9,, rФ
l&
1.
CIQ OQ
J
C;
'....,
I
[ .
cJ с:
<>-=: r---.
-,::,..",
C'OI .,:
(,Q
..... 10-
с::, Qa L
$ c::r " .
-4 Q: ,
tФ
,Ф
i
:;
.:s.
i
tФ
!
........
CQ
g
t:::r
$
@J
со
8
1,...,.
r
9JfSfqJ
N ""
......
qf
'''' ,Д'
1::, а.с
.c::.
.Q с::-
C)
.
'"
tlQ c'\t
8
.1 ...
.
Qt
,
.
т"'
I I
!
i
!
I
:
Т7
"-
1:=
Е:
l
... <I:t
-..t- ct
I.CI
е:,
t::r
I.
';oJ
@- 2
5
rlf::
:i!l
.2g f
""'- c:i
:g
п
'с)
..
. ::.
IoAIII:
:i
C\(
r
I.n.c;:
;tc::,
ч)
...
2-
cg
!;(')
Ьа)
O
1Itt3
.....
u
e
g
fS.
oCoo'4-'
" 't::-.c
:::&':;
::,: IU
Ь @-
ILS
r3': :о
......C:i):c::.
... :t:.
::t: с:а. t::I 'fo,a а,
IQ iIIa t:i I
"q- .
; f':i ,IC-=:I
.g
...
"":СОчIoo)
.., r.190'OISj
9юtJ 11
6dDl
I
;
Е
ь'
,
I:Q
J;
с-..
........
...... l' ""'"
о 10"')
8:::t
Sl71
Qr::)
с:а.
fU
::r-
......
1'0.
t
4!
.wo"
:!
.....
е
.OQ
t:J
а
I..J
о
м
N
N
U
6:
-
......" Q I:Q
1::2 C)t:::)....
I 'ос) -=.
...:' """ l1l::I ... ""1 со...,
u
е
....
<\1
. , ";i.
IC)
+! t")
... З Q)
"V..Q6
t g, t(J
.. -.: Е: t-.
""" t(,)
:Q ...е
'-& ... c:j N
"f
"t5 ..,'I!;)
C:S .
t:I. <:::J t:s
., IIQ ",
...r<oo;....
04 t:t '. '..
f9. 1>ъ.
I:;J.....
-=
::":11;.
....:. I'V'\
f/iltJ
ZtZФ
Oll
Н/fРФ
IJ(JI Ф
OtIФ
ОIJФ
:>
:>
:а
.....
N
N
t)
l.
"I:t
:.t::'
;:
N
t-.r
кой на rOCT 19036 94, степень точности, вид сопряжения и обозначение
стандарта на нормы точности (rOCT 3675 1). в наСТОЯIUее время применяют
следующие виды цилиндрических червяков: ZI эвольвентный, zn образо
ванный тором, ZKl образоваННЬJЙ конусом, ZNl конволютный с пря
молинейным профилем витка, ZA архимедов.
Во второй части таблицы записьmают делительную толщину Sal по хорде,
высоту h a l до хорды.
В третьей части таблицы записывают: делительный диаметр d 1 червяка, ХОД
Pz} витка, обозначение чертежа сопряженноro колеса.
Значения PZl и Sal, n a l вычисляют по формулам: Pt] ==1tfflZl; Sal == 1,571mcosy;
h a1 == т + 0,5 Sаltg[О,5а1"сsiП(Sаlsin2у/dд).
Допуски формы и допуски расположения поверхностей валов червяков опре
деля ют так же, как и для валов (рис. 22.18, табл. 22.4). -
В первой части таблицы пapa.fI,.feтpoe червячноrо КОJlеса зanисьmают: модуль т,
t.rn:сло Z2 зубьев, направление ЛИНИИ зуба (<<Правее», «Левое»), коэффициенr х
смещения червяка, исходный производящий червяк СО ссылкой на стандарт
(rOCT 19036 94), степень точности, вид сопряжения ПО нормам БОКQБоrо зазора
и обозначение стандарта ([ОСТ 3675------81).
ВтQРУЮ часть таблицы (2 З строки) оставляют свободной.
В третьей части таблицы записывают: межосевое расстоmrn:е a w , делительный
диаметр d 2 колеса, вид сопряженноrо червяка, число Zl витков сопряженноrо
червяка, обозначение чертежа сопряженноrо червяка.
Допуски формы и допуски расположения поверхностей червячных колес опре
деляют так же, как и дЛЯ uитrnдричесЮ1Х (рис. 22.24, табл. 22.10).
На рис. 22.28 и 22.29, 22.30 и 22.31 приведены чертежи цилиндрическоro и
коническоrо зубчатых колес, червяка и червячноrо колеса.
22.2.3. СТАКАНЫ
На рис. 22.32 показаны конструкции стаканов современных машин. На
чертежах стаканов задают осевые линейные размеры: rа6аритные, цепоtПIые
(обозначены буковой Ц) и свободные.
.Предельные отклонения задают на размеры: свободные среДНеТО класса
ТОЧНОСТИ (табл. 24.3); цепочные по общему правилу (стр. 344).
Допуски формы и допуски расположения повеРХ1l0стей приведены в табл. 22.11,
в которой даны ссьтки на позиции рис. 22.32. Характер технических требований
определяет то, что основной базой является поверхность С флаlЩа стакана.
Точнос1Ъ положения базовых ТОРЦОВ стакана для упора ПОДШИПНИКОВ обес
печивают их параллельностъю торцу С стакана.
Назначение каждото из допусков:
допуск цилющричности (поз. 1) задают, чтобы оrраничить отклонения
rеометрической формы посадочных поверхностей и связанных с ними дорожек
качения наружных колец пощшшников;
допуски соосности посадО"'lliых поверхностей стакана назначают, чтобы
оrрани ть отклонение межосевоrо расстояния в конической передаче (поз. 2) и
перекос колец подurn:пников качения (поз. 3);
допуск перпендикулярности (поз. 4) и допуск параллельности (поз. 5)
задают, чтобы оrpаничить перекос колец подшипников;
позиционный допуск (поз. 6) задают, чтобы оrраничить отклонения В
расположении центров крепежных отверстий и обеспечить так назьmаемую
«собираемость». резьбовоrо соединения. Этот допуск задают только в том случае,
коrда отверстия для винтов в стакане И в корпусной детали сверлят независимо
-371
f'J F
'b
..
t:I
с!'
q
, .
о
c:r.
с::а
J
f! .
()
Рис. 22.32.
дрyr от друта в приспособлениях или на станках с ЧПУ. В остальных случаях
ПОЗIЩИОННЫЙ допуск ПО Поз. 6 не ПРИВОДЯТ.
т а б л и Ц а 22.11
Допуск
ПозJЩИЯ На
рис. 22.32
1 1;;.
2 10
з
4 't
5
6 т;
ь
;:.-: 0,5t, rде t ДОПУСК размера поверхности.
0,6t, rде t допуск размера поверхности.
по табл. 22.5 в зависимости от типа подшипника.
на диаметре D по табл. 22.8. Степень точности допуска для подшипников:
шариковых 8, роликовых 7.
на диаметре Dф по табл. 22.&. Степень точности допуска для ПОДШИПНИКОВ:
шариковых 8, роликовых 7.
O,4(tfo.re.......-d1!), rде doтв диаметр отвеРСТИЯ t d B диаметр ВИ1l1а.
372
1(2:1)
RO,5 R/,6
13J
У(У)
'CIO *11- 1. 0,1 I
!'* е-.. Q <:)
. :t: ....
2-450 C'\I
'6 '6 'о '&
'$.
8
НеfjХDзйНI1Ыt! пред льные отклонениЯ раэмероd:
oт6 pcтий + t 2 j DЛD6 t2j Qстальных:! t 2 /2
по тет 256'JO 8З
Стакйн
(: ,
Масса .,
1
с ч 15 rOCT 1/112 85
Рис.22.зз
'о
.
G-
v1
'&
'"
::I:
'&
.....
'&
'о
..:-
НеУlfозанныс преиедьныс отклонения РО3l1еро6:
отВерстии .,.t 21 6оло6...t 21 остUЛЬ/fl1/Х I t 2 /2
по roСТ 25670-83
Стакан
СЧ 15 тет 1412-85
Рис. 22.34
На рис. 22.33 и 22.34 прив дены примеры чеpreжей стаканов. Размеры 0 90
и со 100 взяты в рамку, это означает, что технические треБОВaJШЯ, записанные
над основной НaдI1НСЬЮ, не относятся к этим размерам. Размеры канавки СМ.
табл. 7.8. .
!
I
314
22.2.4. КРЫШКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
На чертежах крышек п ОДШШJ НИКОВ осевые размеры проставляют по рис. 22.35.
Во всех конструктивных вариантах размер S получен при отливке крьШIКИ на
заrОТОJJительНОЙ операции. Размер h обычно входит составляющим размером
s
с
со со
:t: ..с:::
J:
t:
I:::j
А
...
.:з
Рис. 22.35
е
Рис. 22.36
размерной цепи, определяющей осевой зазор в комплекте вала с поДllIИпниками
качения. Размер Н везде raбаритный. Размер С связьmает необработанные и
обрабОТШПIые поверхности, СО rлубина rнезда для манжетною уплarнения.
375
1,1(458
J фаски
1. Формр60чные !Jкло/tЫ 10
2. He!ll(030HHhle puiJUf/CbI ZMH тох.
J. НеухаЗОННblС прtJ(JслыIыc отlrЛОIIСIIUR I!озмеро6
по6ерхностсй V: от6срстии +t ,60ло"А t2Iqстоль
/1Ь/Х :t t 2 /2; поВерхностей v :t t з l2 по roСТ 25670 8З
45' \l'(vj'
",/iI
..... t::
.....
$. '&
ео
$. '&
'&
к р hJШJ(О
пООШlJлника
ЛИТ. Масса Масш.
у 1: 1
СЧ 75 rOCT 1412 85
Рис. 22.37
Предельные отклонения цепочноrо размера h располаrают симметрично
относительно номинальноrо значения по рекомендациям, приведенным на стр.
344. Поля допусков центрирующеrо пояска D и диаметра пм ПОД манжетное
уплотнение принимают ПО рис. 22.35.
Допуски расположеltuя повертостей принимают ПО табл. 22.12 в соответствии
с позициями, указанными на рис. 22.36.
Назначение к.аждоrо из ДОПУСКОВ следующее:
376
допуск параллельности торцов (поз. 1) задают, если по торцу крьШJКИ
базируют ПОДllШПlШк качения, как это показано на рис. 22.36. Допуск назначают,
Ч1'Обы оrраНИЧИ1Ъ перекос колец ПОДШИПНИКОВ качения;
допуск соосности (поз. 2) задают, чтобы оrраничить радиальное смещение
уплотнительной манжеты и уменьшить таким образом неоднородность давления
на рабочую кромку манжеты;
позиционный допуск (поз. 3) задaI01' В тех же случаях и с той же цеJiью,
как и на чертежах стаканов (см. поз. 6 на рис. 22.32).
т а б л и ц а 22.12
Допуск
Позиция на
рис. 22.36
1
1;;
l@
на диаметре Dф по табл. 22.8. Сl'епень точности допуска при базировании
подшипников: шариковых 9 (привертная крышка) ИЛИ 8 (закладная
крышка); роликовых 8 (привертная крышка) ЮIи 7(закладная крышка).
== 0,61, rдe t допуск размера поверХНОI<:ТИ.
2
3
0,4(d otb ........-<f в ), I'де d orn диаметр отверстия, d[l диаметр ВИНТа.
На рис. 22.37 приведен пример чертежа крьШIКИ подшипника. Размер 0 90
на этом чертеже взят в рамку, это означает, что теXlШческие требования,
записанные над основной надписью, не относятся к этому размеру. Размеры
канавки см. табл. 7.8.
22.2.5. ШКИВЫ
На чертежах шкивов осевые разМерЫ задают по рис. 22.38, на котором
обозначены:
S1, 52. размеры элементов шкива, полученные в отливке;
. C 1 размер; координирующий расположение диска
шкива относительно обода, с2 размер, определяющий pac
положение торцов обода и ступицы;
L rабаритный размер.
Предельные отклонения на чертежах шкивов задают на:
расчетный диаметр 4 (см. рис. 18.2) поле допуска Ы 1;
размеры}; е (см. рис. 18.2) потабл. 18.1 и 18.2;
ширину и rлубину llП10ночноrо паза по нормам,
приведенным в разделе для зубчатых колес.
ДQпуски формы и располо.женuя. Допуски цилиндри'-rnости
базОБоrо отверстия, параллельности и симметричности шпо
ночноrо паза задают по нормам, приведенным Д1Iя зубчатых
колес (табл. 22.10).
Допуск (в диаметральном выражении) соосности рабочей С2
поверхности шкивов плоскоременных передач принимают: с,
п, мм...............
Допуск соосности, ММ. . .
св. 50 до 120 св. 120 до 260 св. 260 до 500
0,04 0,05 0,06
На чертежах шкивов для КЛИНОВЫХ и поликлиновых рем
ней задают допуск биения конусной поверхности .ручьев
перпендикулярно образующей:
-,:,. 0,005 t dp,
377
L
Рис. 22.38
12.
о ..
. 1-' ...
i: i s
'! i1! '&;
Gf
i O :!
"... i I t а:а
:!t
It: :ti..ol!!i
t!.&I ф 'i
= :t2i \"S
-;:- 2 1 2
ti о>' фс::2-"!-R с;
It!1O}!1 с()
:tФ ..IIс:111t'!
:r :i :t С\ ..
C):t:t t3
!CD.a!CII :t ..
111 е:. i со! .Q е
!I:2t i
8'. r: ! g
:"с-.,С") 't
0"0
u
.,:
rде dp расчетный диаметр'шкива, мм; t удельное биение (мм/мм) принимаюr
в зависимости от частоты вращения п:
-1
п, мин .............
(, ММ/ММ. . . . . . . . . . . . .
до 500
0,2
св. 500 до 1000
0,15
СВ. 1000
0,1
Каждый шкив при работе ero со скоростью свыше 5 м/с должен быть
статически отбалансирован. Допускаемый дисбаланс:
Скорость ремня, м/с" . . .
Дисбаланс, 1"M"d. . . . . . .
СВ. 5 до 10
60
св. 10 До 15 св. 15 До 20
30 20
СВ. 20
10
На рис. 22.39 приведен пример оформлеШlЯ чертежа шкива для ПОЛИКЛиновоrо
ремня.
22.2.6. ЗВЕЗДОЧКИ
На чертежах звездочек приводных роликовых и втулочных испей указывают
размеры по рис. 19.1, о, б. Числовые значения этих размеров определяют по.
зависимостям, приведенным в rл. 19.
На рис. 22.40 дан пример ОфОРl\шения чертежа звездочки для роликовой цепи.
ТаБЛUl{V параметров зубча-rоrо венца размешают в правом верхнем yrлу
чертежа. Размеры rраф таблицы и их расположение такие же, как на чертежах
зубчатых КОЛес. Таблица парам:етров состоит из двух частей, разделенных сплош
НОЙ основной ЛИШfей.
В первой части таблицы ПРИВОДЯТ обозначение сопряrаемой цепи. Во второй
части таблицы указывают параметры звездочки: число зубьев, профиль зубьев со
ссъUlКОЙ на стандарт и указанием о смещешm, класс Тоtffiости (обычно 2 й к..1Jасс
по [ОСТ 591------69), радиус впадины, радиус сопряжения, радиус rоловки зуба,
половину yrла впадины, yrол сопряжения.
Смещение е == О,О3р задают для сво60ДНОТО размещения ролика цеIШ ВО
впадине зубьев звездочки.
Дрyrnе параметры звездочки рассчи:тъmают:
радиус впадины, мм: r:::: 0,5025d} + 0,05;
радиус сопряжения (рис. 19.1, а), мм: rl == 1,ЗО25d} + 0,05;
радиус rояовки зуба, мм:
r2'" d}(l,24coscp + 0,8соsр 1,З025)........(),О5;
rДе половина утла зуба ер == 170.......-640/ z; yrол сопряжения == 180-------600/ z; половина
утла впадины а..::::: 55° 00/Z; d} диаметр ролика цепи (см. с. 298).
На чертежах звездочек зубчатьос цепей указывают размеры, приведенныe на
рис. 19.3. их числовые значения определяют по формулам rл. 19.
Пример оформления чертежа дан на рис. 22.41.
В правом верхнем yrлу чертежа размещают таблицу параметров зубчатоrо
венца, состоящую из трех частей, разделенных СПЛОI1lliОЙ основной линией.
В первой части таблицы указывают обозначение сопряrаемой цепи.
Во второй части приводят данные ДЛSI звездочки: число зубьев; при криволине
ЙНОМ профиле зубьев приводят радиус R} == 2,4р построения профиля и
наиболыlшй зазор К== О,О4р между рабочей rранью пластин и зубом (см. рис.
379
'>
I.t') о,
, ,
. I <.о """ ,
ё:;; t,o... С") tct N;:;
1.(')c-...&'"") C\,Jt::). t-.:о .'
С") .........:- <.о I.I')
..... "" \1).....
t5 f::
е l;tl
I:::t :z::
<.o N °II;I
t") ::r 'b
& :::S
r..:)cSi:::r-4 ;::;'
о) l1li::. f:: iI:
..... IU с..:. ........
;
::>1:::: f;:jЗ
I:::t!"!::i !;:::
'.g c.:t
::::s <.,)::::.. il:;
i t.: 1t::. 't::
z'o'.91S
.1..
K""'f
+ . "
t-------- -
. f L
"t I "
i""""""
:
c:::r
.!1!. ct:
g'6 lt
!iZ
I.n
с::;,'"
('00,,( . 'l/
)'
'/
r.
,
...... ...
......J
09Ф
/..Jlе1JФ
!
. .,
c\f
......
Q
с:::)
q".
.....
. (j e
E: o
C::
r:
t: :(;.....
\,Q ,
....:
':::;' Q.) :а
It:)
Q.:I.Q
liI; с:::
!:::J
::::,...
са .... с."
.....'CoiC;jC;)
...... (.;:.t:::
<::=. 2::...:'
.......
с'.4 ;S ;:; I
: t:l4:::3
Q
<::)!:::IЦJ
:::::
......: "i
11
(у
'/
t:
....:-
......
::а
о :ос:
t.)
.q.t::f
10; S.
с-...,с-..,
;; ij :
'/ 1. "/"/
-: '
1'.
. f.8
оеФ 4}
енФ
ПН 'еS'L([Ф
6 '6[/ ф
lt 19*1 Ф
t t
.
.....:-
......
1 ........ '
.....
Е
Q
..
;t '""
е;
'"
:::s
:r.
ею
со
1:::)
....
t:::! \.....
t;j 1:..)
:;)0:1:;
/t::)
/'1::::) . Ir,
C":It::).. ".:::t
CU:><
IIIC::)
C"IO')'C:! t:::J
n::::. rs
1<::
-1
. '
'! !
..: I=i
о
w:t:
u
Lf
'>
G !"'I r.c :IC
е ;::..
-g
':> I")
!::: ;)
:g !U;:r
O)I
'";- ';::r
...... }:: с::,
"S 1I:3I -о Е
t::: I
.,q с;) ! l::i (.)
:з
r:: . :
!-
! Cb
!,l) , Lr;
..;:1-
......
IN
..
,......
:::::: '11
.............
$.J _ Vh
/! .
I 1
"'х(
i r-
9
.
Lr" I u
3.
C'-.I-:;t
c:::r
......
......
I :!
!!i
:::
C\j r.....
" 1.:;: ....
tg
""
tIt "'1:
:Q
::t:::
t:)
:t ...
'<:1 'N<"I
-....:- /
':::'
CU
..i-
..
;Q
(,)
" c:::i"""'c
t:::i !II: L::
It;)
C5g
-...;t'>.it.r-j
J;:Ж
о()
!.:::
I:::t
0\ l b+f'r;
....
, 1
........ .+-
,I .
s 1
,...
e:t
ОVJФ
ОUФ
О1.Ф
lНО."Ф
....@
:s1
//
! ,
/
///-
wg . /
1
I.Q,
с)
I
Нё;
, о
*
J
I
ht
"71 Ll'st,l Ф
'll s '691 Ф
I I
". i
..... '
r-
Ih
lJ: i!i
[1
.
t:J
....
:J'-
с;:) 1..::
tt:::.
t"') "::1-
IU
-=::,.
t::I
S
t..)
I
19.4); профилъ зуба со ссъVIКОЙ на стандарт; класс точности со ссылкой на стаJЩарт
(для общеrо машиностроения 2 й класс точности).
В третьей части таблицы приводят диаметр d д делительной окружности,
определяемый по формуле: dl1. == p/sin(180o/z).
На чертеже звездочки задают допуски цилиндричности базовоrо отверстия,
параллельности и симметри'lliОСТИ шnоночноrо паза, которые определяют по
HOpMlli\<f, приведенным для зубчатых колес (табл. 22.10).
22.2.7. КОРПУСНЫЕ ДЕТAlIИ
Размеры u предельные отклонения. Изrотовление корпусной детали состоит из
нескольких, последовательно выполняемых те:хнолоrnческих операций. OCHOB
ные ИЗ JПfх:
получение зarотовки, чаще Bcero отливкой из ceporo чyIyНа;
обработка плоскостей;
сверление отверстий для болтов;
сборка частей разьемноrо корпуса (редуктора);
растачивание базовых отверстий ДJIЯ ПОДШИПНИКОВ.
Для выполнения каждоrо те:хнолоrnческоrо этапа на чертеже корпуса должно
быть задано необходимое число размеров. В связИ с этим задают:
размеры, определтощие величину и внешюою форму детали, необходимые
для изrотовления модели;
размеры, ОПредеЛЯЮIIШе конструкцию внутренних частей корпуса, необ
ХОДИМЪ1е для изroтoвления стержневоrо ящика;
размеры крепежных отверстий: диаметры, координаты расположения;
размеры базовых отверстий диаметры и координаты расположения.
Поля допусков сопряженных размеров берут из сБОРОЩfоrо чертежа редуктора
В соответствии с посадками, приведенными на этом чертеже.
На размеры, входящие в состав сборочных цепей, задают поля допусков (или
числовые значения предельных отклонений) в соответствии с указаниями, п риве
денными на с. 344.
На свободные размеры задают предельные отклонения общей записью в
.. .
технических требованиях.
Размер L (рис. 22.42, а) как правило, составляющий размер сборочной
размерной цепи. Таким размером в корпусах с закладными крышками является
размер L между внешними плоскостями канавок (рис. 22.42, 6).
Размер Но получают при обработке плоскостей корпуса, а размер Hl при
растачивании отверстий (рис. 22.42 и 22.43). Эти размеры вследствие поrpешнос
L N
а)
й2
а,
;"
5)
L
Q Р
Рис. 22042
382
тей обработки приобретают откло
нения от номинальНЫХ значений. При
разности Ь ЭТИХ размеров (рис. 22.44)
образуются выступы s, которые затруд
няют установку комплекта вала в
подшипниковые rнезда. Чтобы yмeнь
ШИТЬ величины Ь и s, на размер Но
задают поле допуска hll, а на размер
91 прИIOlмают предельные отклоне=я
по rOCT 8592 79: при Н 1 ДО 250 мм
(Hд o,5; при Н 1 св. 250 ДО 630 мм
(Hl) l,O'
На резьбовые крепежные отверстия
задают поле допуска 7 Н.
Размеры ао и ь о (рис. 22.42, 22.45)
координируют расположение общей
оси отверстий для входното вала peдyк
тора и осей крепежных отверстий. эти
разМеры ВХОШIТ в сборочные разМерНЫе
цепи, определяющие относительное
распеложение Балов редуктора и дpyтo
ro узла, чаще Beera электродвиraтеля.
Допуск на эти размеры принимают paB
НЫМ:t 0,1 (do , тде do диаметр Kpe
пежноrо отверстия, d диаметр винта.
Межосевые расстояния 01, 02, ...
корпуса (рис. 22.42) также являются составляющими размерами соответствуюu.rих
сборочных размерных цепей. Предельные отклонения размеров 01, 02, .,. корпуса
цилиндрических зубчатых передач, а также предельные arклонеция межосевоrо
расстояния корпуса червячных передач
а
о
. "
" ,
CI
OQ
Рис. 22.43
д ==х (0,6...0,7)h,
тде Ia предельное aI'КЛоне=е межосевоrо расстояния цилиндрической зубча
той (по rOCT 1643........81) или червячной (по [ОСТ 367S.........s1) передаtПf.
Значения fa можно ПРШIимать по табл. 22.1 3 для зубчаThIХ и по табл. 22.14 для
червячных передач.
т а б л и ц а 22.1 3
Вид с.опри- Пр дельные 0ТXJ10нения + 1... МКМ, при межосевом расстоянии а.., мм
ЖеНИЯ ДО 80 св. 80 до 125 св. 125 ДО 180 св. !80 до 250 св. 250 До 315 св. 315 до 400
С 35 45 50 55 60 70
В 60 70 80 90 100 110
т а б л и Ц а 22.14
Creпень точ Предельные отклонения :t ( МКМ, при межосеВQМ расстоянии й..., мм
ности ПО HOp ДО 80 св. 80 до 120 св. 120 до 180 св. 180 до 250 св. 250 до 315 св. 315 до 400
мам контакта
6 28 32 38 42 45 50
7 45 50 60 67 75 80
8 71 &о 90 I 105 110 125
9 110 130 150 160 180 200
383
р
-..J
+
..:!;
:t:
Lo
Рис. 22.44
Рис. 22.45
Допуски формы и допуски расположения на базовые поверхности корпусных
деталей.
Допуски плоскостности по rOCT 16162........85 (рис. 22.42; 22.43; 22.45):
на плоскость основания К 0,05/100 мм/мм;
на плоскость разъема N 0,01/100 мм/мм;
на торцовые плоскости Ри Q 0,03/100 мм/мм.
Допуски параллельности плоскостей К и N и Лерпендикулярности плоскостей
Р, Q к плоскости N 0,05/100 мм/мм.
На базовые отверстия .fЩЯ опор ВалоВ приводят допусIOl цилиндричности
0,5t, rде t допуск диаметра.
Оси двух отверстий для лодum:nников качения, расположенные в разных
С1'еНКах корпуса, ДОЛЖНЫ быть соосны. Отклонения o'f СООСНОСТИ этих отверстий
вызываюr перекос колец ПОДlШПlников. Чтобы оrраничить перекос задают на
каждую пару отверстий допуск соосности относительно их общей оси. Ero задают
по табл. 22.5 в зависимоcm от типа поДlllliIllПfКa.
С целью оrраничения перекоса колец подпrn.mmков плоскосm Р и Q (рис.
22.42; 22.43; 22.45) должны быть перпендикулярны общей оси каждоЙ пары
отверстий. Допуски перпендикуЛЯрНОСТИ оrnосят к диаметру D ф фланца КрЬШIек
лодnrnпни:ков (табл. 22.8). Степень точности допуска прmrnмают при базировании
ПО торцам крышек ПОДllIИlllШКов: шариковых 9, роликовых 8. ЕсJПf торцы
крышек в базировании подшипников Не участвуют, то допуски перпендикуляр
ности плоскостей Р и Q Не назначают.
для цилввдрической зубчатой передачи стандартом rOCT 164з...........sl заданы
допуски fx параллелъности и /'у перекоса осей вращеЮfЯ валов на ширине Ь колеса.
Значения допусков параллельности и перекоса осей отверстий На ширине L
корпуса цилиндрическоrо редуктора вычисляют:
Тх == (O,6...0,7)hL/b; Ту::::: (O,6...0,7)fyL/b,
rде значения допусков fx и f.z. в зависимости o'f степе1Ш точности по нормам
котакта пршrnмaюr по [ос'!' 1643 1 или по табл. 22.15.
для конических и конвческо цилиндрических редукторов задают допуск пер
пендикулярности осей отверстий ДЛЯ опор валов конической шестерни и колеса,
который определяют По формуле
384
== 2(0,6...0, 7)Er.ц/ R,
rде Er. предельное от:клонеIOlе межосевоrо утла в передаче по rOCT 1758.........81
или по табл. 22.16; R среДНее конусное расстояние; Lo раССТОЯlПfе ar оси
отверстий до ПЛОСКОСТИ корпуса (см. рис. 22.45).
т а б л и Ц а 22.15
Обозначение Ширина Ь колеса, мм Допуск, м:км, при степени точноcrи Передачи
доnyсЮl 6 7 8 9
fx до 40 9 11 18 28
св. 40 до 100 12 16 25 40
Jy до 40 4,5 5,6 9 14
св. 40 до 100 6,3 8 12 20
т а б л и ц а 22.16.
Обозна Вид Среднее конусное расстояние R, мм
чение сопряжен до 50 сВ. 50 до 100 св. 100 до 200
откло ия
пения Уroл 010 делюеЛЬRОro конуса шестерни
до 15 св. 15 св. 25 до 15 св. 15 св. 25 до 15 св. 15 св. 25
до 25 ДО 25 до 25
т. Ет. С 18 26 30 26 30 32 30 45 50
В 30 42 50 42 50 60 50 71 80
Кроме TOro, задают orклонеIO:lЯ межосевоrо расстояIO:lЯ, которые определяют
по соотношению
А == :l: (O,7...0,S)h, .
rде fa отклонеIOfе межосевоro расстояния в конической и nrnоидной передаче;
значения берyr ИЗ rOCT 1758 1 или из табл. 22.17.
т а б л и Ц а 22.17
Creпень точноCПf КО:НИЧес
кой передачи ПО нормам
КОIПЗJCТa
Предельные отклонения: 1;/", мкм, при среДНеМ КОН сном расстоЯНШI R, мм
до 50 СВ. 50 до 100 св. 100 до 200
6
7
8
9
12
18
28
36
15
20
30
45
18
25
36
S5
На чеpreжах корnyсов червячВhIX редукторов задаюr допуск перекоса осей
отверcrий для опор червяка И вала колеса, который определяют пЬ соотношению
ту == (0,7...0,8)hLo/ ,
тде fr. предельное отклонеIOfе межосевоrо yrла в передаче по rOCT 367s..........g1
ИЛИ по табл. 22.18; ь,. ширина веJЩа колеса; Lo раССТОЯ1Ше между nЛОСКОС
тями корпуса (рис. 22.43).
Таблица 22.18
IlIиpина венца колеса ь.;" мм Предельные O'l'ЮIоиения: :t h. , МКМ, при степени точности червячной ПереlU'ЧИ
по иормам KOнraк:тa
6 7 8 9
До 63 9 12 16 22
Св. 63 ДО 100 12 17 22 28
385
s"
l' . с-... "Q f:
Q: 'О.
.Йt ' iIr'--
q JI
..
, I
K f/L
t- CJ
9t'
=
LQI
Z,, ,
fI&.
.... ...... ..-..III
.
00.;;
'c:t
с;:)
;.--1:
<. 9 ,
J ......,
I .....Ift
. t
\
-
/' ' li .
I t 1
i# I
-1 :
' I
\
), I
1 1
1. -:. I I !
t;;:,(' r;! . I
:1 ) 1 1
.fI ' f8t'
::з
c::f
+i
<:;)
Ic'\
\с)
lIi
.Т
r;-
-
-
..........., -
q;
'
r 11r
901
...... ;:.j
I
...
-D
i J:
a
!i1 ':3.
...
. !\I : :
\ C\ .
r- o::k :
. +I C):::r :
L. ... .
!:! t: :
' . ! :::r
q :
с::» :t: Q .
.......... i.I .1! S
..;r.. t:lE .
;;;;;; . f---. 1 t:lI:IS!
q. ..:::s
Q,""
ir:o:.
s...
,..
...t!!t:>::S
II:' . .
....: C\j....
I
"!-;U"'1i
$1
$g
. AIC . o'i
Ж) I
/ /'
(, I
'l8'Sl
:z:::
I
со... I
I t ' M
, I
I ,
' ,
I
D
J
061
1. /{ ОН (/)
"") !
I
IIJ
"I'IOi ТI J
.
...
'Q.
I
.$0
ТI J
,...
Q
&
.-
t!
E
OJ.
"
::t:
о..:
'Q
.-
'-1-0-
rl-l
, I
I I
I
I
I
«
*
_I
'rj
I
1--
е
.
:nlё:::
.
t1 '
(J, 'ot-
Q ....
t::: ......
:!It: Q
E:)
11.) ц)
Q. т'"
:r-
(,)
1-
'"
''<:\
t:"
t'"
J
А
.
(К 7ii8
,.........,
/. En I
LA
i:! I _
;е -. ... 97J+9tl 1.......
"
, 9j
:Н \ 'tJ ,
... J
i(I!! 1..1--1
si:!
При серийном производстве крепежные отверстия в корпусах сверлят в
приспособлениях или на станках с ЧПУ. В этом случае на раСПОЛОЖСJШе осей
крепежных отверстий задают позициоIoJыe допуски, оrраничивающие смещение
этих осей or номиналъноrо расположения.
Зазоры между стержнями болтов и стенками крепежных отверстий в OCHO
ванин корпуса используют для выверки положения редуктора на плите. Учитывая
эТО, ПОЗИЦИОЮIЫЙ допуск отверстий в основании корпуса
=:; O,2(do ;
ПОЗИIЩонные допуски отверстий Б дрyrиx местах корпуса
1; == O,4(do ,
rДе do и d диаметры отверстия и стержня Бинта или IlПIИЛЬКИ.
При единичном производстве крепежные отверстия сверлят по разметке и
допусIOt расположеюtя этих arверстий не задают.
На рис. 22.46 приведен пример чертежа корпуса коническо цилиндрическоrо
редуктора.
!]*
fлава 23
ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЕКТА
Курсовой проект по «Деталям машин» представляет -собой совокупность
конструкторсЮfХ документов: срафическl/X (чертежи, схемы) и теlccтовых
(пояснительная записка, спеЩlфИ:кации).
Правила, порядок разработки и оформления конструкторских документов
реrламентированы комплексом стандартов Единой системы конструкторской
документащm (ЕСКД).
23.1. виды ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКТОРСКИХ ДОКУМЕНТОВ,
их ОБОЗНАЧЕНИЕ
Под изделием понuм.ают любую продукцию} UЗ20тавливаемую по KOHcтpYKтopc
/СОй документации.
В учебном проектировании используют следующие виды изделий:
детали;
сборочные единицы;
комплексы.
Различают также покуп1lые (в том числе стандартные) изделия, к которым
относят изделия, Не изrотавливаемые на даШIОМ предприятии, а получаемые им
в тотовом виде (за искточением получаемых в порядке кооперирования).
При проек.тировании применяют следующие ВИДЫ конструкторских дoкyмeH
тов: е"ертеж детали} сборочный чертеж} чертеж общесо вида} схема} специфuкация}
пояснительная записка.
Чертеж детали дoкyмeHT, содержащий изображение детали и дрyrие дaн
ные, необходимые для ее изrотовления и контроля.
Сборочный чертеж (код СБ) ДOKyмeнт, содержащий изображение сбороч
ной единицы и дрyrие данные, необходимые для ее сборки (изrотовления) и
контроля.
Чертеж общеro вида (КОД ВО) документ, определяющий конструкцию
изделия, взаимОДействие ero составных частей и поясняюIЦИЙ при1ЩИП работы
изделия. В учебном проектироваlШИ чертеж общеrо вида включает элеменrы
«ТеоретuчеС/СО20 чертежа», определяющеrо теометриче,СКУЮ форму изделия и
координаты расположения составных частей, «(rабарuтноzо чертеЖа», содержа
щеrо упрощенное изображение изделия с rабаритными, установочными и
присоещпштельными размерами, и «Монтажноzо чертежа»} содержащеrо данные
для установки изделия на месте применения.
Схема документ, на котором показаны в виде условных изображений или
обозначений составные части изделия и СВЯЗИ между ними. Номенклатура
различных видов схем и их обозначений установлена rOCT 2.70 1 4.
Спецификация докумет, определяющиЙ состав сборочной единицы или
комплекса.
388
Пояснительная записка (код ПЗ) документ, co
держащий описание устройства и принципа действия, I
разрабатываемоrо изделия, а также ОБОСНОВания.
принятых при ero разработке технических И технико
ЭКономических решений, сопровождаемые необ
ХОДИМЫМИ расчетами.
К основным KOHCтpYKтOPCKUМ документам относят: для деталей чертеж
детали; для сборочной единицы или комплекса спецификацию. Основным
докум:ентам КОД Не присваивают.
Документы в зависимости от стадии разработки подразделяют на проектные
(техническое предложение, эскизный проекr и теXJПIческий проект) и рабочие
(рабочая документация на деталь, сборочную единицу), присваивая им cooтвeT
ствующую литеру.
Учебным конструкторским дотсументам присваuвают литеру «У».
Обозначение изделия является одновременно обозначением еТО ОС1l0вноzо
KOHcтpyктopcKoro документа ,,(чертежа детали или спецификашrn сБО}ючной
единицы, комплекса).
Обозначение HeOC1t061tOZQ конструкторскоro документа состоит из обозначения
изделия и кода дoкyмeнra, установленноrо стандартами ЕСКД.
В учебных проектах конструкторские документы обозначают по установлен
ной в вузе системе обозначений эскизных документов. Структура обозначения
приведена на рис. 23.1:
в поле 1 записывают условный код, сформированный из обозначения
техническоrо задания (например, дм 16) на курсовой проект и номера варианта
задания (например, 03): «ДМ 16 03»;
в поле 2 зanисъmают порядковый номер от ] до 9 основной сборочной
едшпщы, входящей в состав изделия;
в поле 3 зanисьmают порядковый номер от 1 до 9 сборочной единицы,
входящей в состав основной сборочной единицы и обозначенной в поле 2;
в поле 4 записывают помер ar 11 до 99 чертежа детали.
В обозначении конструкторских документов между полями 1 и 2, 3 и 4 ставят
разделительные точки (рис. 23.1).
Обозначение кода документа приводят правее поля 4.
В обозначении Bcero проектируемоrо изделия в сборе, одновременно явля
ЮПЩМСЯ обозначением ето спецификации, в полях 2 } 3 } 4 заrrn:сыают нули. Такое
же обозначение записывают в rрафу 2 ОСНОВНОЙ надписи спецификации (см. ниже
раздел 23.4). Для неосновных конструкторских документов Bcero изделия в сборе
(черТежа общеrо вида, пОЯснительной записки) помимо обозначения изделия
правее поля 4 ПРИВОДЯТ буквенные обозначения кода документа (соответственно:
ВО или ПЗ).
Дрyrими конструкторскими документами всето изделия в сборе MOryт быть
спецификации сборочных едшnщ, ВХОДЯЩИХ в ero состав, и чертежи деталей, не
вошедших ни в одну из сборочных единиц. Номер сборочной единицы в этом
с..lучае записывают в поле 20бозначеIШЯ спецификации, а номер детали в поле
4 обозначения чертежа.
Примеры обозначения конструкторской докуменrации всею nроектируе.моzo
азде.шя в с60ре:
спецификaщuI изделия: ДМ 16 ..оз.ОО.ОО;
чертеж общеro вида: дМ 16 ОЗ.00.ООВО;.
ПОЯСlШтелъная записка: дМ 16 ОЗ 00.ООП3;
спецификация сборочной единицы: дМ 16 03 10.OO;
чертеж детали: дм 16 03.00.11.
1
1 .[!П]. 1
Lf
j
Рис. 23.1
389
Конструкторскими документами сборочной единицы, обозначеЮIОЙ в поле
2, мотут быть спецификации сбо{Ioчных единиц, ВХОДЯЩИХ в ее состав, и чертежи
составляющих ее деталей. Номер составляющей сборочной единицы записывaюr
В поле Зобозначения спеЩlфИкации, а номер детали в поле 4 обозначения
чертежа.
Примеры обозначения конструкторской документации основной сборочной
единицы, входящей в состав изделия:
специфиюuщя: дМ 16 ОЗ.IО.ОО;
сборочный чертеж: дм 16 ОЗ.10.00СБ;
спецификация составляющей сборочной единицы: дм 16 03.11.00;
чертеж детали: дм 16 03.1 0.11.
23.2. ОСНОВНЫЕ НАДПИСИ
Основную надпись располаraют в правом нижнем yrлу докумета. На листах
формата А4 ПО [ОСТ 2.301 8 ВДОЛЬ короткой стороны; на дрyrnx форматах
преимущественно ВДОЛЬ ДЛИIOlой стороны JШсrа.
Для всех видов чертежей (деталей, сборо IX, общих видов) и схем применяют
форму основной надписи по rOCT 2.1 04 8 (рис. 23.2).
.в текстовых документах (спецификациях, пояснительной записке) ПрИМеНЯ
ют форму основной надписИ по рис. 23.3 (для nepBoro или зarлавноrо листа) или
по рис. 23.4 (для последующих листов).
Допускается для последующих ЛИСТОВ чертежей и схем применять форму по
рис. 23.4.
В rpaфах ОСНОВНЫХ надписей (номера rраф на рис. 23.2, 23.3 и 23.4 указаны в
скобках) nриводят:
1 наименование изделия (детали, сборочной едиlШЦЫ, комплекса), а 'ЮКЖе
наимеНОВaIше документа, если этому документу присвоен код. Наименование
записывают в именительном падеже единственноro числа. На первом месте
помещают имя существительное;
2 обозначение документа (чертежа детали, сборочноrо, общеrо вида,
пояснительной записки, спецификации);
З обозначение по стандарту материала детали (rpaфу заполняют толЬ/со на
чертеже детали, например: «Сталь 40ХН rOCT 4543 71»);
4 литеру документа (в крайней левой клетке пишyr букву «У»);
5 массу изделия в килоrpаммах без указания единицы измереШlЯ (В учебных
проектах rрафу можно Не заполнять);
6 масштаб (1:1; 1:2; 2:1 и др.; при вьтолнении документов на печатающих
!М
7 10 1J
1.1 10
70
50
.
\f')
.....
(Z)
(1)
{.1}
10
{9}
Рис. 23.2
390
185
7 10 23 1.1 10 7О 5и
(Z)
...
. It,.
(I) Ic-)
Рис. 23.3
18.1
7 10 23 15 10 118 10
и t-....
Ifi\ (t) (71
Рис. 23.4
и rpафических устройствах вывода ЭВМ допустимо применять масштабы yмeнь
шения l:п и увеличения n:l, rде п рациональное число);
7 порядковый номер листа (на документах, состоящих из ОДНОТО листа,
rрафу Не заполняют); .
8.......... общее количество листов дoкyмeнra (чертежа детали, сборочноrо, общеrо
вида; пояснительной записки; спецификации) rpaфу заполняют только на
первом JПlсте;
9 сокращеlПIОО название вуза, кафедры, шифр rруппы (например, ЯIТY
кафедра «Детали машин», rруппа PК5 61);
10 ] 11 ] 12 ] 13 характер работы, въmолняемой лицом, подписавшим дoкy
мент: в строке «Разраб.» фамилmo студента, ето ПОДПИСЬ и дату; в С11Х>ке
«Пров.» фамилию преподавателя, ero ПОДПИСЬ и дату.
Подписи лиЦJ разработавших доку.мент, являются обязательными.
Остальные строки и трафы 14 18B учебных проектах не залОJШЯI01'.
ЕсШl чертеж или схема состоит ИЗ двух И более листов, то на последующих
листах основную надпись допускается въmолнятъ в соответствии с рис. 23.4. При
этом заполняют rpафы 2 и 7.
23.3. СОCfAВJIЕНИЕ ПОЯСНИТEJIЬНОЙ
ЗАПИСКИ
\
Пояснительную записку выполняют на листах формата А4 одним из следу
ющих способов:
машинописным, высота шрифта не менее 2,5 мм, лента только чернота
цвета;
рукописным чертежным шрифroм ПО rOCT 2.ЗО4 1 с высотой букв
и Щiфр не менее 2,5 мм. Цифры и буквы необходимо писать черной тушью;
с применением печатающих и rрафических устройств вывода ЭВМ.
391
1
2
J
:
5
6
, 7 I
Рис. 23.5
Допускается часть информации (текст,
таблицы, рисунки, чертежи) выполнять
любым сочетанием этих способов.
Пояснительную записку можно pac
см.атривать также как ОРUсUllал u выполнять
рукописным способом с четкuм u ясны.м
иаписанием liифр и букв черными чернuлами,
пастой uли тушью.
В состав пояснительной записки входят
титульный лист, содержание, техническое
задание на проектированuе, основной текст,
.сnисок использованных uсточников и пpu
ложения.
т и т у л ь н ы й л и с т является пер
ВЫМ листом документа. Ето вьmоJlliЯЮТ на
листах формата А4 по форме, приведеlШОЙ
на рис. 23.5.
В поде ] записывают наименование учеб
. ното заведения, в поле 2 наименование
кафедры, разработавшей данный документ.
В поле 3 записывают наименование
изделия (зarлавными буквами), в поле 4
наименование, а в поле 5 обозначение
документа.
Пример заполнения полей 3, 4 и 5:
«СТЕНД ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ
ПОЯСlllfтельная записка
ДМ 16 О3.00.00П3».
в поле 6 подписи разработчиков документа: фамилию, имя и отчество
cTyдeнra, индекс учебной rруппы, а также фамилию, имя и отчество руководителя
проекта.
В поле 7 записывают rод вьmолнения документа.
Пример Бьmолнения титульноrо листа пояснительной записки представлен
на рис. 23.6.
С о д е р ж а н и е лриводят в начале ПОЯСJШтелъной записки на зarлавном и
последующих листах. 3аrлавный лист должен иметь основную надпись по форме
рис. 23.3, остальные листы По форме рис. 23.4.
В rрафах ОСНОВНОЙ надписи указывают:
] наименование изделия, а также наименование документа, например:
«Привод цепноrо конвейера. Пояснительная записка»;
2 обозначение пояснитеЛЬНОЙ записки, например: дМ 20 О4.00.00ПЗ.
Правила заПОШiения остальных rраф приведены в разделе 23.2.
Слово «Содержание» записывают симметрично относительно текста.
В содержании перечисляют зarоловки всех разделов и подразделов с указaJШем
номеров страниц, на кoroрых помещены эти заrоЛОВКИ.
Пример оформления содержания пояснительной записки приведен на рис.
23.7.
Т е х н и ч е с к о е з а Д а н и е. Бланк техническоrо задания на про
ектирование содержит исходные даЮtые, спеЦUШlьные требования, дату выдачи и
392
Мосжовспй ордена Левив:а, ордена Охпбръской Ревотоцви
и ордена Трудовоro Kpacвoro Зиамсаи
rOCYДaPCТВeВIIЪ техвичCCDIЙ увв:вс:рсвтет IIК. Н.Э.Баумава
Дt:r8Л1/l.l18П11111"
;?1.--?.4 ,/:'... ' :E' .,С
/'
.с ,' .< . .",,:";'<.",:.,
./ -: ."....: /
r.;;:.... .<
. . ......
'o.Ji( '.
..
ПРИВОД Ц1!nНOro КОНВЕЙВРА
По.CIIJI'I'eJIЫIU З8DIICX&
дм 2Q..04.00.00 пэ
студент ( Бспоа ЮЛ ) fpynoa PКS-61
PyIОIlOД1ПtUIЬ проеа& (Лебедев JI.A. )
19981'.
Рис. 23.6
обlJе.м проекта с подписями руководителя (преподавателя) и исполнителя (студента).
Бланк помещают после листов содержания.
О с н о Б Н О Й т е к с т документа разделяют на разделы и подразделы.
Разделы Должны иметь порядковые номера в пределах Bccro документа, обозна
ченные арабскими цифрами без точки и записанные с абзацноrо отступа.
Разделы и подразделы должны иметь зarоловки, кратко и четко arражающие
содержание. 3аrОЛОБКИ записьmают с проnисной буквы без точки в КОlЩе Не
подчеркивая. переносы слов в зarоловках недопустимы. Также не нужно ставить
точку в КОIЩе заrОЛовка. Если зarоловок состоит ИЗ двух предложений, то их
разделяют точкой.
Подразделы нумеруют в пределах каждоrо раздела. Номер подраздела состоит
из номеров раздела и подраздела, разделеЮ:lЫХ точкой. В КОlЩе номера подраздела
точку не ставят (см. рис. 23.7).
Разделы и подразделы MOryr состоЯТЬ из о.дноrо или нескольких пунктов.
Нумерация пymcrов должна быть в пределах каждоrо раздела или каждоrо
подраздела. Номер пункта состоит ИЗ номера раздела или подраздела И номера
пymcrа, разделеШ-IЫХ точкой.
393
СОДЕРЖАНИЕ
Техническое задание .
Введение
1 Кинематический расчет привода
1.1 Подбор элеКТРОДВJ1тателя .
1.2 Определение частот вращения и вращающих моментов на валах
2 Расчет червячной передачи
2.1 Выбор материала червяка и червячноrо колеса
2.2 Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений
изrиба
2.3 Проектиый расчет .
2.4 Проверочный расчет .. . . .
3 Эскизное проектирование
3.] Проектные расчеты валов
3.2 Выбор типа и схемы установки ПОДшипников
3.3 Составление КОМПОНОВОЧНОЙ схемы
4 Конструирование чеРВЯI<:а и червячноrо колеса . .
5 Расчет соединений
5.1 Шлиuевые соединения
5.2 Соединения с иатя:rом
5.3 Резьбовые соединения
6 Подбор подшипников качения на заданный ресурс
1 КОНСТРУl1pование корпусных деталей и крышек подшипников
ДМ 20-04.00.00 пз
иэм. i IlIfCТ AO,QOКYМ. Подп. Дата
Р8ЭD8б. Бerюв ЮА.
f7p0в. 11в6едвв ПА
с.
4
5
5
5
6
7
7
8
10
13
14
14
15
16
17
19
19
20
22
24
27
При вод
цепноrо конвейера
Пояснительная записка
Лиr. I лнст I листое
у I I I 1 I 41
MrтY ИМ. Баумана
Каф. Детали машин
rpyппa РК5-61
H.кOН1f).
Yr8.
Рис. 23.7, а
Пунк.ты, как правило, зarоловков Не имеют.
Каждый раздел наtffiНают с HOBoro листа (страницы).
И з л о ж е н и е т е к С т а. Полное наименование изделия на титульном
листе, в основной Н:aдnиси и при первом упоминании в тексте документа ДОЛЖНО
быть ОДЮiаковым с наименованием ero Б основном конструкторском документе
(например, «Стенд испытательный»).
В последующем теКсте порядок слов в наименовании должен быть прямой,
1'. е. на первом Mecre привоДЯ1' определение (прилarаreльное), а затем cy
ществительное, например: «Испьпательный стенд оборудован...».
РаССТОЯЮfе от рамки до rpаниц текста в начале и в КОJЩе строк не менее
3 мм. Расстояние от верХней или нижней СТрОЮl1'екста до верхней или нижней
рамки должно быть Не менее 1 О мм.
Абзацы в тексте начинaюr отступом 15 17 мм.
Основной теКСТ пояснительной заIШСЮf должен включать:
введение (с краткой характеристикой области и условий применения
4
8 Расчет валов на статическую прочность и сопротивление усталости 29
9 Выбор смазочных материалов и системы смазывания . . . . . 32
10 Тепловой расчет червячноrо редуктора . . 32
11 Расчет муфт . . . . . . . ... . . .. 33
11.1 Подбор и про ерочный расчет упруrой муфты . . . 33
11.2 Расчет и конструирование упруrо.предохранительной муфты 34
12 Порядок сборки привода, выполнение нербходимых. реrулировочных.
работ . . . . .,. . . . ... . . . . . 36
Список использованных источников .. '" . . . .. ., 37
Приложение А Текст nporpaMMbl вычерчивания червяка .... ., 38
ДМ 20.04.00.00 ПЗ
лнст
2
/obof. лнст ltI ДO/C}'1II. f1cwr.! &1'8
Рис. 23.7, б
изделия и общей характеристикой объекта, для применения в котором предназ
начено данное 'изделие, а также приведением ОСНОВНЫХ технических xapaк
теристик изделия: мощности, частоты вращения, КПД и т. п.);
описание и обоснование выбраmюй JWнстРукции (с приведением оnисаlillЯ
рассмотренных вариантов изделия, выбором оптимальноrо варианra, обосно
ванием выбора, а также описанием последовательности сборки изделия и спосо
бов реryлирования осевото положения червячноrо И конических колес,
реryлирования зазоров в подшиmmках качеIOlЯ; обслуживания и соответствия
изделия требованиям техники безопасности);
расчеты} подтверждающие работоспособность и надежность конструкции:
кинематические расчеты (подбор электродвиrателя, определение частот вращения
валов и передаточных чисел передач); определение вращающих моментов На
валах; расчет передач зубчатых, червячных, ременных, цепных и др.; определение
диаметров валов по приближенным зависимостям; расчет соединений с натяrом,
шпоночных, ш.лицевы;; подбор посадок; составлеЮlе расчетных схем Валов,
395
определение реакций опор, расчет одноrо наиболее нarруженн:оrо вала На
сопротивление усталости; расчет подшипников качения; тепловой расчет червяч
Horo редуктора; расчет ответственных нarруженных соединений (IIЛ'Ифrовых,
передающих вращающий МОМеНТ; резьбовых, сварных, клеевых); выбор смазоч
Horo материала и способа смазъmания деталей передач и подшипников качения;
подбор и расчет муфr.
Каждый расчет должен содержать:
заiЮловок с указанием, какую деталь рассчитьmают и по какому критерию
работоспособности (прочностъ, жесткость, износостойкость);
расчетную схему с указаlШем сил, эпюр моментов и всех размеров,
используемых в расчете;
Hauмe1tooaJtue выбраН1tоzо материала с указанием ero термической обра
ботки и механических свойств;
допускаемые значения расчетных параметров: напряжений, деформаций,
износа, температуры и др., прuнятые допущения;
расчет u зшслюче1tuе по результатам расчета.
При оформлении расчета ЗaJШсьmaюr расчетную формулу и дают пояснение
каждоrо параметра с указанием единиц измерения в той же последовательности,
в какой они приведены в формуле. Первую строку пояснеIOlЯ начинают СО слова
«fде» без двоеточия после Hero, например:
«Напряжение изmба оп (МПа) вычисляют по формуле О2, с. 169]
cr Р2::;:: KFF'tYFs!( т),
rде K F коэффициент наrpузки, K F == 1,78; .Ft........ ОКРУЖНая сила, Fi == 14750 Н;
Ун коэффициент формы зуба и КОJЩеmрации напряжений, Y Fs :; 3,6;
IШIрина веlШ,а колеса, == 90 мм; т модулъ, т == 5 ММ.»
Каждое обозначение поясняют в записке один раз.
Затем подставляюr в расчетную формулу числовые значения в ТОМ же порядке,
в котором они приведены в формуле, и приводят окончательный результат
вычислений, оnyская промежyrочные. операции и сокращения:
ап := 1, 78'14750 З,6/(90 5) == 210 МПа.
Полученные расчетом размеры деталей следует окрyrлять, [де это возможно,
ДО стандартных значений, приведенных в табл. 24.1.
Расчетные схемы, эпюры моментов, эскизы номеруют арабскими цифрами в
пределах всей ЗaIШсlCИ, например: Рисунок 1, Рисунок 2 и т. д. Ссылки на рисунки
в тексте дают по nmy: «Как следует из рисунка 2...>}; ссът:ки На ренее УПОМЯН}Тblе
величины (см. С. ...).
При большом объеме расчеты MOryr быть оформлены в виде отделъноrо
документа: «Расчет» (код РР).
Материал, дополняюIЦИЙ текст пояснительной записки (схема алrоритмз,
текст проrpаммы расчета или конструирования, результаты математическоrо
моделирования и др.), допускается помещать в приложениях, которые обозначают
заrлавными буквами PycCKoro алфавита, наtfilная сА. ПриложеlШе должно иметь
тематический зarоловок и общую с остальной частью документа сквозную нyмe
рацию.
С n и с о к и с п о л ь з о в а н н ы х и с т О ч н и к о В приводят В конце
пояснительной записки. Список составляют в алфавитном порядке ПО фамилиям
авторов. При напиСaJШИ использованных данных (формул, числовых значений
коэффициентов и т. д.) зarmсьmaют в скобках порядковый номер источника
(учеБЮfК, справочник), приведенноrо в списке, и номер стрamщы, rде эти данные.
приведены, например: «Значение коэффициента Y Fs == 3,6 «( 12], с. 170)>>.
396
23.4. СОСТАВЛЕНИЕ СПЕЦИФИКАЦИЙ
t
....
с о с т а в и с т р у к т у р а с п е Ц и Ф и к а Ц и и . Спецификация опре
деляет состав изделия и всей ero конструкторской документации. Спецификацию
составляют на листах формата А4 по формам, представленным на рис. 23.8
(заrлавный лист, основная надпись по рис. 23.3) и рис. 23.9 (последующие листы,
основная надпись по рис. 23.4).
В трафах ОСНОВНОЙ надписи приводят:
1 наименование изделия, без наименования документа, например: «Привод
цепноrо Конвейера»;
2 обозначение спецификации, например: дм 20 04.00.00.
Правила заполнения остальных rраф nриведены в разделе 23.2.
В спецификацию вносят составные части специфицируемоrо изделия, а также
конструкторские документы, относящиеся к этому изделию и к ето He
специфицируемым составным частям.
В учебных проектах спецификации составляют на все изделие в сборе и на
одну ИЛИ несколько сборочных единиц. Листы спецификации брошюруют отдель
но или помещают в конце пояснительной записки.
В общем случае спецификация состоит из следующих разделов:
докуменrаЩ!я;
сборочные едиlПЩЫ;
детали;
cTaндaprныe изделия;
материалы.
Наименование каждоrо раздела зanисьmают в виде заroловка в rpафе «Наиме
б б 8
70
БЗ
10
22
Il)
.....
111
t
Обозначение
, Наименование
1;:0 Приме
З
, чанне
.!;;
Е
ео
А " " А
V
I
, I (2)
о. 'r1эщЛист Ng докум. Подп. Дата
'o;t Раэраб. Белов ЮА. Лит. I Лист Iлиcr08
1\
\l) Поов. Лебелев ЛА. (1) I I I
>с
ао
НхонтР.
У7В.
Рис. 23.8
397
1 J Обозначение
Наименование
Приме-
чание
.
А
\t')
....
"
1l)
..
со)
J I I I
I III
Иэм.lЛнст ND докум. IПодп.IДsrаl
(2)
Лист
Рис. 23.9
.
ние» и подчеркивают. Разделы не нумеруют. Ниже зarоловка осТавляют одну
одную строку, ВЪШIе Не МеНее ОДНОЙ свободной строки.
(. разделу «Документация» относят документы, составляющие основной KOM
J' конструкторской документации изделия, кроме ero спецификации (ДЛЯ
J изделия В сборе чертеж общеro вида и пояснительная записка, ДЛЯ
очной едиЮlЦЫ сборочный чертеж).
J разделе «сБоJIoщIыe единицы» записывают изделия, состоящие ИЗ составных
Й.
(. разделу «Детали» arносят ориmнальные детали: валы, зубчатые колеса,
яки, втулки, стаканы и др.
3 разделе «Стандартные изделия» записывают изделия, примененные ПО
дартам (rосударственным, отраслевым, предприятий), например: подnmп
1. качения, манжеты, виlпы, raйки, штифты.
3 разделе «Материалы» при учебном проектировании обычно записывают
Ю Iе материалы.
lосле каждоrо раздела оставляют 2 З свободные строки Д1Iя возможных
JЛШfтелъных ЗЗIПfсей.
3 спецификации все записи приводят на каждой строке в один ряд. Если в
)е документа записан текст в несколько строк, то в последующих rpaфах
(си начинают на уровне первой строки.
аполнение rраф спецификации.
(. в rpафе «Формат» указывают форматы документов, обозначения которых
(саны в rрафе «Обозначение». Для документов, записанных в разделах «Cтaн
'Ные изделия» и «Материалы», rpафу не заполняюr.
Я деталей, на которые Не выпущены чертежи, указъmают: БЧ.
l. В rpафе «Зона» указывают обозначение зоны, в которой находится номер
щип записываемой составной части (при разбивке поля чертежа на зоны ПО
:т 2.1 04 8).
rрафы «Фор.маm» и «Зо1IO» 8 учебных проектах .можно не заполнять.
3. В rрафе «Поз.» записьmаютпорядковые номерасоставиыхчастей, указанные
398
,.
..
! 1 Обозначение Наименование приме-
чанне
Dr;жХ,менrаиня
дм 20-04.00.0080 Чертеж общеrо вида
ДМ 20-04.00.00 ПЗ Пояснительная записка
9БОООЧНЫ8 еЛИНИUf:,1
1 ДМ 20-04.10.00 Вал приводной 1
2 ДМ 20-04.20.00 Муфта комбинированная 1
Э ДМ 20-04.30.00 Рама 1
4 ДМ 20-04.40.00 Редуктор червячный 1
!Jетали
6 ДМ 20-04.00.11 Подкладка 2
СтаНЛВРТНЫ8 изnsлия
9 Дsиrатsль /М1081 1
АИР 10Ol2 ТУ 16-525.564-8,<
10 Муфта 40-1-28-1-2S-1-Y2 1
тост 20884-82
11 Болт М16-бg х 100.58 8
ТОСТ 7796-70
12 rайка М16-6Н.5 8
ТОСТ 5915-70
13 Шайба 16 6sr тост 6402-70 8
ДМ 20-04.00.00
из>.! Л>ICr !(R Ц<Жyr.<. Пoon. п,.....
Pвspa6 Бвпов Ю А. лит. I Лист I Лнcroв
пров . lJe6eReВ ЛА ПРИ80Д YI I I 1 I Z
MrтY им. Баумана
H.J(OНТf). цепното конвейера Каф.Детали машин
Ynr. Труппа РК5-61
Рис. 23.10
на полках BЫHOCKax чертежа изделия в последовательности записи этих составных
частей Б спецификации.
Допускается резервировать номера позиций, которые проставляют в
спецификацию при заполнеюm резервных строк. Например, раздел «Детали»
заканчивают номером позиции 25, а следующий раздел «Стандартные изделия»
начинают с номера позиЦ1Ш 29, резервируя таким образом три номера позиций
для возможных изменений.
Для раздела «Документация» rрафу не заполняют.
4. В rpaфу «Обозначение» записывают:
в разделе «Докуменmацuя» обозначение записываемых документов (в
спецификации веето изделия В сборе обозначеIOlе чертежа общеrо вида и
обозначеlШе пояснительной записки; в спеЩiФИКации сборочной единицы
обозначение сборо'Шоrо чертежа);
в разделах «Сборочные едипицы» и «Деmали» обозначения основных KOHCT
рукторских докуметов (спецификаций сборочных единиц и чертежей деталей
соответственно );
в разделах «Стандартны.е uзделия» и «Матерuалw rpафу «Обозначение. Не
заполняю'}' .
5. В rpaфе «Наименование» указьmают:
8 разделе «Докуменmацuя» только наименоваЮlе докумета (например, в
399
...
! Обозначение Наименование Приме
чание
[Jокументация
ДМ 20 04.40.00 СБ Сборочный чертеж
СБОDочные елиниuы
1 ДМ 20--04.41.00 Колесо червячное 1
2 ДМ 20 O4.42.00 Маслоуказатель 1
3 ДМ 20 О4.4З.ОО Отдушина 1
Dетапи
4 ДМ 20 04.40.00.11 Корпус 1
5 ДМ 20-04.40.00. 12 Крышка корпуса 1
6 ДМ 20-04.40.00.13 вал 1
7 ДМ 20-04.40.00.14 Червяк 1
8 ДМ 20-04.40.00.15 Втулка 1
9 ДМ 20-04.40.00.16 Кольцо 2
10 ДМ 20-04.40.00.17 Крышка люка 1
11 ДМ 20-04.40.00.18 Крышка подшипника 1
12 ДМ 20-04.40.00.19 Крышка подшипника 2
13 ДМ 20-04.40.00.20 Прокпадка реryЛИРО80чная б Наиб. КОО.
14 дм 20-04.40.00.21 Прокпsдка реryпИРО80чная 5 НaJfб. кол.
А
ДМ 20-04.40.00
н".,. Л/fCТ "' . I fqJ! , iJIПIJ
Pa:JIJ86. Бenoв Ю.А. Лifr. , лист '!1нcтos
j]poв. lIt16eRrJВ ПА Редуктор УI I I f I 2
червячный МПУ нм. 5аумана
нхонто. Каф. Детали машин
yrв rpynпa PK 1
Рис. 23.11.(1)
спецификации Bcero изделия в сборе: «Чертеж общеrо вида» и «Пояснительная
заrшска»; в спецификации составной части изделия сбоJ.IOЧНОЙ единицы:
«Сборочный чеpreж»);
в разделах «Сборочные eдиllицы» u <<Детмш> наИМенования основных KOH
структорскихдокументов спецификации с60}IOЧНОЙ единицы и чертежа детали
на записываемые в ЭJИ разделы изделия.
Например, в разделе «Сборочные единш(ы» спецификации изделия «Стенд
испытательный» записьmают: «Peдyкrop червячный», «Рама» (если рама сборная,
Jlanример, сварная), а в разделе «Сборочные едиюrцы» изделия «Редуктор чер
ВЯЧНЫЙ» записывают: «Корпус», «Кръшrкa корпуса» (если корпус и крьпnк.a
сварные), «Колесо червяtUIое» (если колесо состопr из нескольких деталей: центра
и напреССОБaJПIоrо на Hero зубчатоrо венца).
Запись про изводят в порядке возрастания обозначеюrй сборо'-ПlliIX единиц
(поля 2 и 3 по рис. 23.1);
в разделе «Стандартные uзделuя» наименования и обозначения изделий в
соответствии со стандартом на эти изделия...в пределах каждой кате20рии cmaH
дартов (rосударственные, arраслевые, предприятий) запиСЪП]IOизводят по rpуппам
издеJlИЙ, объединенных по функциональному назначеIOlЮ (например,
ПОДШИПНИКИ, крепежныe изделия), в пределах каждой еруппы B алфавитном
.. 400
\,
! Обозначение Наименование Примв-
чанив
21 ДМ 20-04.40.27 Стакан 1
CтaНl1aDTHbIe И3йелия
Подшипники:
Роликовый конический
25 7207А (ОСТ 27365-87 2
26 Роликовый конический 2
7211А тст 273 7
27 шариковый раднanьнь/й 1
207 тет 8338-75
Крепежные иэдепня:
28 боЛТ М8-6ех25.58 4
rocr 7796--70
29 Болт М12..f)gхБО.58 4
rocт 71 70
... . . . ...
38 Манжета 1-4() х 6О-З rocт8752-79 1
39 Манжera 1-50 х 7().З тcr8752-79 1
40 Шпанка 1Вх11х70 rocт2 78 1
А
.. А r А l'
... ...
Матейиалы
Масло и-r ,,(;-220 2,511
ТУ 38 101413-78
J I I I ДМ 20-04.40.00
I I
IИзМI лист N9 fЖ1КYМ. I (1«J;r. l.цвm I
Рис. 23.11.(11)
поряпке наименований изделий , в пределах наименования в пgряпке возрас
тания обозначений станлаРТОJ! , а в пределах каждоzо оБОЗlШченuя стандарта J!
порялке возрастания основных параметрОБ ИJШ размеров изделия.
Например, для тpyrmы крепежных изделий заШlсывают:
«Болт М12-------6е х 60.58 rOCT 7796 79
Болт M16.........(jg х 60.58 rOCT 7796 70
Болт MIO.........(jg х 50.46 rOCT 7798 70
Винт M12........()g х 40.68 rOCT 11738.........s4
rайка M12.........(jH.5 [ОСТ 5915 70
Шпилька M16.......{)g х 100.58 [ОСТ 22032 76»;
в разделе «МатерuШlЬ/» обозначения материалов, установлеЮlые в cтaццap
так или технических условиях. Например:
«Масло и r 220 ТУ 38 101413 78 .
6. В rpафе «Кол.» указывают для составных частей изделия (сборочных едитщ
или деталей) количество их на одно изделие:
в разделе «Матерuолш записывают общее количество матерИaJIОВ на ОДНО
изделие с указанием единиц измереШlЯ, например: «1,5 л.»;
401
в разделе «ДQ/(,ументацuя» rрафу не заполняют.
Если ДЛЯ реryлирования составные части издеЛИЯ (например, проклздки)
подбирают, то в rрафе «Кол.» указывают наиболее вероятное при установке их
количество, а в rрафе «Примечание» записывают: «Наиб. кол.».
7. В rрафе «Примечанис» записывают дополнительные сведения для
планирования и орrанизации производства (по усмотрению конструктора).
На рис. 23.10 и 23.11, a J б даны примеры оформлеЮlЯ спецификации на все
изделие в сборе и на одну из ero сборочных единиц соответственно.
23.5. ОФОРМЛЕНИЕ СБоРочноrо ЧЕРТЕЖА
Сборо'lliЫЙ чертеж редуктора, коробки передач учебноrо проекта должен
содержать изображения всех деталей, входящих в эти изделия. Виды, разрезы,
сечения, выносные элементы должны давать полное предстаRЛение с конструкции
каждой детали.
Детали типа тел вращения (валы, колеса, стаканы, нryлки и др.) полностью
выявляет одна проекция. Для выявления конструкции более сложных деталей
требуется несколько проеКЦИЙ, разрезов и сечений. В частности, Ч70бы показать
конструкцию корпуса ИЛИ крЪШlКИ корпуса на чертеже редуктора, показьmают:
основной вид раЗВертку по осям валов, внешние ВИДЫ спереди, сверху и сбоку,
а также ряд сечений.
Известно, что при изображении изделий в масштабе уменьшения размеры
деталей и их соотношения конструктор БОСПРИIOlмает в искаженном виде.
Поэтому конструктивную проработку изделия и чертеж редуктора ero rлавный
вид вьmолняют в масштабе 1: 1.
Наиболее простые внешние виды допустимо изображать в масштабе yмeнъ
тени я (1 :2). СечеlffiЯ и въrn:осные элементы, orносящиеся к этим видам, вътол
няют в маСIIЛ'абе 1: 1 или в масштабе увеличения (2: 1, 4: 1).
При выполнении кypcOBoro проекта cтyдeнr должен отчетливо представлять
себе не только констрyкuию и взаимодействие деталей, но и назначение отдельных
конструктивных элементов.
На сборочных чертежах рабочеrо проекта стандартами ЕСКД рекомендовано
ряд деталей изображать упрощеЮIО, например, поДlШfПНИК:И качения, детали
резьбовых соеДИНеЮlЙ. В учебных прое1Стах такие упрощения Heдoпycтuмы. В связи
с этим ПОДШИПНИКИ качения изображают в разрезе и вычерчивают их по правилам,-
приведенныM в разделе 7.12.
При вычерчивании резьбовых соединений обязательно следует показьmатъ
зазоры между стержнем болта (вита, шпильки) и отверстием детали, запасы
резьбы и запасы rлубины сверления (рис. 23.12).
На изображениях деталей следует показыватъ канавки для выхода инструмента
(элементы о, Ь, с и d на рис. 23.13), а также след инструмеma на выходе при
фрезеровании зубьев и пазов (элементы/и е на рис. 23.13).
В правом нижнем yrлу сборочноrо чертежа помещают основную надпись (рис.
23.2), в rpафах которой указывают:
1 наименование сборочной едиЮlЦЫ, а также наименование документа,
например: «Редуктор волновой. Сборочный чертеж»;
2 обозначение сборочноro чертежа, например: дм 16 03.10.00 СБ;
3 rрафу Не заполняют.
Правила заполнения остальных rpaф приведены в разделе 23.2.
На сборочном чеpreже редуктора, коробки передач приводят следующие
данные (рис. 23.14):
402
Рис. 23.12
Рис. 23.13
табаритные размеры: длина L, ширина В, высота Н;
размеры при соединительных поверхностей: выступающих концов валов и
опорных поверхностей корпуса. К присоединительным размерам относят: диамет
ры" d 1 , d 2 И ДЛИНЫ 11, '2; диаметры М 1 и М 2 резьб выступающих концов валов,
размеры сечений Ь х h шпонок На них или обозначение шлицев; расстояния К! и
К 2 от торцов упорных заплечиков (от начала КОНУСНОЙ поверхности коничесКИХ
КОНЦОВ валов) до осей отверстий для крепления редуктора к плите или раме;
диаметры d з и координаты Со, С 1 И с2 этих отверстий; размеры Bt, и В з базовых
опорных плоскостей; расстояние hp от осей валов до базовой опорной плоскости;
основные расчетные параметры передач: межосевые расстояния a w зу6ча
ТЫХ, червячных передач; делительные диаметры конических колес; числа зубьев
Zl, Z2 И модуль т; yrол наклона зубьев; urnрину зубча1'Оrо веJЩа колеса;
сопряженные размеры: диаметры и поса..о;ки на валах зубчатых и червячных
колес, шкивов, полумуфт, ПОДIIIИПНИКОВ, стаканов, ВТУЛОК, центрирующих повер
хностей крышек поД1ШlIlНИКОВ; обозначения ШЛИЦевых соединений; разМеры и
посадки резьбовых соединений; КООрДlШаты отверстий В корпусе и КрЪШIКе под
крепежные болты и др.;
разМеры, ВХОДЯЩИе в состав рАзмерных цепей. На рис. 23.15 23.17
приведены примеры схем размерных цепей, определяюIWIX осевые зазоры:
а) Б Е и В Е между торцами наружных колец подummmка и крьпики комплекта
вала цилиндрической шестерни и колеса (рис. 23.15);
б) Hr. в комплекте вала червячноrо колеса (рис. 23.16, а);
в) [Е и ДЕ В комплекте вала червяка (рис. 23.16, 6 , в);
r) .& в комплекте вала коническою колеса (рис. 23.17, а);
а на рис. 23.16, 23.17 cxeMЫ размерных цепей, определяющие смещения:
а) Tr. Bepиm:HЫ делительноrо конуса КОlШческоrо зубчатоrо колеса с оси
вращения вала Шестерни (рис. 23.17, а); .
б) SE верпlllны делительноrо конуса КОIOlческой шестерни с оси вращения.
колеса (рис. 23.17, 6 , в);
в) Fr. средней плоскости зубчатоrо венца червячноto колеса с оси червяка
(рис. 23.16, а).
На изображениях узлов вместо буквенных обозначений Б 1 , Ih, ..., Ht, Н 2 , оо.
Н др., приведенных на рис. 23.15 2З.17, ставят размерные числа. Обозначения
исходных размеров (Бr., Ни Fr.) на чертежах Не дают и вместо них размерные числа
Не проставляюr;
свободные размеры задают с учетом технолоrии изтотовления и удобства
конrроля;
403
t'II
Q.
.....а
,. 001
t'II -а
IX:)r ......Q::)
,Zp I
I:Q
1/1
CQ
CIt
")NIQ
1:I::ic;,,}
4
-..)
f::)
....
r8
Q
"\
. ...
t c.,)t:/j
.
./
н
-.т
......
(""}
N '
82
В з
8,,"
"
+,
"'
Рис. 23.15
техническую характеристику изделия, например, редуктора:
«1 Вращающий момент на ТИХОХОДНОМ валу, fI.M
2 Частота вращения тихоходноro вала, мин l
3 Общее передаточное число
4 Степень точности изrотовления передачи (зубчатой, чер
ВЯЧНОЙ j волновой и др.)
. 5 Коэффициент полезноI'O действия
технические требования к изделию, например, редуктору:
1 Необрабarанные поверхности литых деталей, находящихся в масляной ванне, красить M3C1IOC
тойкой красной эмалью.
2 Наружные поверхности корпуса красить серой ЭМалью ПФ 115 [ОСТ 6465 76.
3 Зазор А обеспечить установкой необходимоro количества дет. поз. ...
4 Плоскоcrь разъема покрыть тонким слоем reрметика УТ 34 rOCT 24285 0 при окончательной
сборке.
5 Радиальная консольная Наrpузка На валу не более:
ВХОДНОМ . . . . . . . . . . . + .
выходном . . . . . . . . . . . .
Н'
,
н
Кроме roro, на сборочном чертеже (редуктора, коробки передач) ПОка3ывают
номера позиций сборочных единиц и деталей. Номера пози!ЩЙ приводят на
полках, расположенных параллельно основной надписи чертежа вне Koнrypa
изображения. их rpymrnруют в строчку или колонку по возможности на ОДНОЙ
rоризонтали или веprикали.
Номера позиций наносят на чертеже один раз.
Допустимо делать общую линию вьrnоску с вертикальным расположением
НОМеров ПОЗИЦИЙ для rpуппы крепежных изделий, ОТНОСЯЩИХ«;Я к одному и тому
же месту крепления (рис. 23.12).
Шрифт номеров позиций должен бьriь На один два размера больше, Чем
шрифт, принятый для размерных чисел на том же чертеже.
405
а)
н
Н,
н
Н, F',
б)
Рис. 23.16
а)
Е
т,
s
S
$1
Рис.2З.17
Номерами позJЩИЙ от 1 до 9 обозначают сборочные едmпщы, входящие в
СОСТаВ редуктора, коробки передач (червячное колесо в сборе, корпус сварной,
маслоуказатель сборный и др.).
Номерами позиций от ]1 до 99 обозначают Детали и cтaндaprныe изделия.
23.6. ОФОРМЛЕНИЕ ЧЕРТЕЖА ОБЩЕrо ВИДА
Для полной информации о всем изделии В целом (например, приводе KOH
вейера), efo эксплуатационной характеристике, основных размерах, взаимной
связи отдельных сборочных единиц и деталей, о присоедиНИ1'еЛЬНЫХ поверхностях
и их размерах составляют чертеж общеrо вида.
Чертеж общеrо вида вьmолняюr в масштабе уменьшения (1:2,5; 1;4; 1:5) в трех
проеКI.UfЯX.
Чеpreж должен леrко восприниматься. Ето не надо зarpoмождать мелкими
деТa1JЯМИ и элементами узлов сборочные единицы и детали изображают на
чертеже упрощенно. Винты и raйки показывают осевыми тrnиями, кроме тех,
которыми отдельные узлы крепят к плите (раме), а плиту K полу, потолку,
цеховой КОЛОIOIе и др. Так как обычно все болты для крепления плиты (рамы) к
полу цеха одинаковые, вычерчивают только один болт, а положеНИе. остальных
показьmают осевыми ЛИIOlЯМИ. Так же изображают и болты для крепления
сборочных единиц к плите (раме) nривод;;\.
407
1i!
!t
08 "J. v"t .
i I 1 $ " lt. , .
i.' ZQ,.::: .:,,:
i ", I Т
; [,.
0..'& ! ' "
ё \<
8
I L::::
;'!. I
OSOI G
I 11
ili ':( - : t
п u ....."... 111 \ .:::: \:m .',JJ
tr "" . . >:;.. 'JLU..
r } . : ....:..:.. 1. ..J.'
I \ '\}!Ej .t 1::: " + .. ---1
"\.... . . "' ,-+.
" @(''''' д [ " OWJI" ОН' 06 I t
..- ", ,.
. .
". 1, OO9 .........,
. /. .', I '!
" /F'!r й;
7 '\J.-11 10m f+- .. . .
r .,!' ,\ V II"!J П ,i !
" .m J...L -::l ... , J.JI+I
\ ......\......r". / I
\\ . ) . I " Ri] ,i'U ozg
' . " . r [i ,'С> l.J
::::ii 1 ,.. ,.
. =:::J . . I
..J. , оо::! u.. l---- L: .." l..L... 'jj <'\1
..;. .. e .
m/I
J
I !
I! 11:
Q ш 8
'О <:: О \<'0
\1% IJ;!
<:: III
!! 08 <'>"'::t
!QI ii,
:!: : : ii
;&;:i" <::Q,fII
.. t.i::E 11> ':1; IJ; ::Е
I '
ф ::t
i fII
5!.O &&!
t:t :1; <'\11')
...... I :Ц ill
4 l 11 / L ,
lj.,
I 5Z / i
. s'8 56
'" I <>I ....
"
i OLZ
й6Z
:
I'" \ . ((
<:>I
IQ
"Qtt&>
1
I
a:g
1
'"
: : : : :
'
:t: i
е! :.!i'
::E :s;
о.. И:S;'!..
Ф @- @'
\с :Ij -111
! ' 5
.. ;:3!9:S;"'1II
'" е :!" f!!
f! "lIIilll
() IJ;ОЯ:
, !iJ
} lIIet<
S ! !!
"t2- 111
i i
g!
""I')"q'1t)
u
:s:
1:1..
В правом нижнем yrлу чертежа общеrо вида помещают основную надпись
(рис. 23.2), в rрафах кarорой указывают:
1 наименование всета изделия в сборе, а такжс наимеНОВa:Iillе дoкyмeнra,
например: «Привод ленточноrо конвейера. Чертеж общеrо вида»;
2 обозначение чертежа общеro вида, например: дм 16 03.00.00BO;
3 rрафу не заполняют.
Правила заПOJшения остальных rраф приведены в разделе 23.2.
Чертеж общеrо вида изделия должен содержать:
изображение изделия;
полное или частичное изображение устройства, к которому крепят
изделие;
rабаритные размеры: длину, urn:рину и высоту;
присоедmrnтельные и монтажные размеры (размеры опорных поверхнос
тей, диаметры и координаты крепежных отверстий, зазоры между roрцами
деталей, расстояние между осями сборочных единиц и др.);
технические требования, в которых записывают основные данные, вьmол
нение которых обеспечивает достижение показателей качества изделия в условиях
эксплуатации (требования к точности монтажа, допускаемым наrpузкам);
техническую характеристику, в которой приводят основные показатели
изделия в соответствии с установленным теXIOlческим заданием.
Например, для привода цепноrо конвейера, в состав каторото ВХОДЯТ элект
родвиrатель и редуктор, соединяющая концы их валОВ упрyrая муфrа, а также
приводной вал с тяrовыми звездочками, вращающий MOMeнr на который передают
с выходното вала редуктора с помощью цеffiIОЙ передачи:
Технические требовaниJI
1 Смещения валОВ элекrpодвиrателя и peдyк:ropa не более:
осеВое . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
радиальное. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
yrловое . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
мм;
мм;
мм/мм.
2 Радиальная консольная наrpузка на выходном валу
редуктора не более. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Н.
ТехиичеСКaJI характеристика
l..окружная CJUla на тяroвых звездочках, Н. . . . . . . . . .
2 Скорость движения тяroвой цепи, м/с. . . . . . . . . . . .
3 Общее передаточное Число привода. . . . . . . . . . . . . .
4 Мощность элекrpoдвиraтеля, кВт. . . . . . . . . . . . . . . .
5 Частота вращения вала электродвиraтеля, мин l . . . .
Номерами позиций от ] до 9на полках линий выосокK обозначают сборочные
единицы, входящие в состав всето изделия в uелом (для привода: редуктор,
приводной Вал, рама сварная, муфта нестандартная).
Номерами позиций ar ]] до 99 обозначают Детали (плита) и стандартные
изделия (электродвиrатель, ремень, муфта стандартная, виlПЫ). На рис. 23.18. дан
пример оформления чеpreжа привода цenнoTo конвейера.
fлава 24
СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ
"
т а б л и ц а 24.1. Нормальные линейные размеры, мм (из rOCT 66З6 9)
3,2 5,6 10 18 32 56 100 180 320 560
3,4 6,0, 10,5 19 34/35 60/62 105 190 340 600
3,6 6,3 11 20 36 63/65 110 200 360 630
3,8 6,7 11,5 21 38 67/70 120 210 380 670
4,0 7,1 12 22 40 71/72 125 220 400 710
4,2 7,5 13 24 42 75 130 240 420 750
4,5 8,0 14 25 45/47 80 140 250 450 800
4,8 8,5 15 26 48 85 150 260 4&0 850
5,0 9,0 16 28 50/52 90 160 280 500 900
5,3 9,5 17 30 53/55 95 170 300 530 950
ПрШttечание. ПОД косой чеproй приведены размеры посадочных мест для ПОДlIIИlПlИI(OВ качения
т а б л и ц а 24.2. ЗиачеНИJI допусков, мкм (из rocr 25346 9)
И1rreрвал разМ:е Квaлиreт
рОБ, :мм
-з 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 IS 16 17
Св. 3 ДО 6 2,5 4 5 8 12 1& 30 48 75 120 1&0 300 4&0 750 1200
.. 6 *' 10 2,5 4 6 9 15 22 36 58 90 150 220 360 580 900 1500
»10 . 18 3 5 8 11 18 27 43 70 110 180 270 430 700 1100 1800
»18 . 30 4 6 9 13 21 33 52 84 130 210 330 520 840 1300 2100
.30)1> 50 4 7 11 16 25 39 62 100 160 250 390 620 1000 1600 2500
*' 50 .. 80 5 8 13 19 30 46 74 120 190 300 460 740 1200 1900 3000
.. 80 .. 120 6 10 15 22 35 54 87 140 220 350 540 870 1400 2200 3500
.. 120 .. 180 8 12 18 25 40 63 100 160 250 400 630 1000 1600 2500 4000
1> 180 .. 250 10 14 20 29 46 72 115 185 290 460 720 1150 1850 2900 4600
.. 250 . 315 12 16 23 32 52 81 130 210 320 520 810 1300 2100 3200 5200
.. 315 .400 13 18 25 36 57 89 140 230 360 570 890 1400 2300 3600 5700
»400 .. 500 15 20 27 40 63 97 155 250 400 630 970 1550 250014000 6300
т а б л и Ц а 24.3. Значения допусков t, мм (113 rocr 15670 3)
Клаоо точнocrи Ипreрвал размеров, мм
ДоЗ Св. 3 ДО 6 Св. 6 ДО 30 Св. 30 ДО 120 Св. 120 до 315 Св. 315 до 1000
Точный 11 0 1 0,1 0 2 013 0,4 016
Средний 12 0,2 0,2 0,4 0,6 1,0 1,6
fруБЬIЙ 13 0,3 0,4 1,0 1,6 2,4 4,0
Очень rpубый 4 0,3 1,0 2,0 3,0 4,0 6,0
"
.
410
I
i
:i
ID
l.f1 с м 00 N \о N О 00 О ..,... ..,... .,.., о .,.., о
tV М '" t'-- 00 ..... м t'-- ..... l.f1 ..... \о ..... N t'--
+ + + + + + ..... ..... ..... N N м м .q- l.f1 ..,...
+ + + + + + + + + + + +
I I I I м l.f1 .q- .q- ; .q- v v о с1 с1 l.f1 с1 с1
::о.. \о t'-- а-. ..... t"-- ..... l.f1 с1 .q- 00 t'--
+ + + ..... ..... ..... N N М М М V
+ + + + + + + + + + +
00 .q- l.f1 о t'-- 00 с1 00 с1 с1 с1 l.f1 l.f1
N М ..,... 00 0'1 t"-- ..... .q- 00 ..... l.f1 00 N
+ + + + + + + + ..... ...... ..... N N N м м м ..,.
+ + + + + + + + + +
I I Q'\ t'-- '" 00 ..... N \о N N 00 N С С
;.. I м v Ir\ \о 00 О v t"-- с1 N ..,... ..... v
+ + + + + ..... ..... ..... ..... N N N N м м
+ + + + + + + + + +
м 00 м ..... 00 с1 N v .q- с1 0'1 О \о QO 'It'
::J N N м v v \о с1 N v t'-- а-. ...... м .,.., QO
+ + + + + + + + ...... ..... ..... ...... ..... N N N N
+ + + + + + + + +
'!;:
d) d) I I I I ..... 00 .q- \о l.f1 ...... v \о :g О \о
5 ... .q- v l.f1 \о t'-- 0'1 М .q- 00 0'1
+ + + + + + ..... ..... ..... ..... .... ..... .....
+ + + + + + +
s
0'1 М ею .,.., м м ..... а-. N с1 QO N с1 с1
'" ..... N N 1""1 V l.f1 t'-- t'-- а-. с с1 N М v
+ + + + + + + + + + ..... ..... ..... ..... .....
+ + + + +
d)
d)
а Ir\ а-. м QO 'It' ..... м ...... 'It' м l.f1 QO t'-- с1 ..,.
... ..... ..... N N м 'It' 'It' l.f1 l.f1 \о \о \о t'-- QO 00
::r: + + + + + + + + + + + + + + +
::с N ' l.f1 ею \о N t'-- м С
...... ..... .... N м м .q- l.f1
+ + + + + + + + +
j 00 с N l.f1 . t'-- О м t'-- .....
r;: + ...... ..... ...... .... N N N м
i + + + + + + + +
о
5 i: 'It' \о t'-- 00 0'1 ..... м Ir\ t'--
О + + + + + ..... ..... ..... .....
о + + + +
t'-
g; о о о о о о о с с1
::с
о t'- N
...... ...... .... N N м м v
I + + + + + + + + +
..,.
. t:IN
.....-
+1
..r;: с1 О с) О О О О с1 с1
1 1 i 1 i о N ..,. Ir\
..... ..... ..... i
&з I I I
с м \Q Q lrI О \о М с1
::с ...... 1 i i l' I 1 l' i '1
о
с1 lrI N 1 с> N .,.., 8
d) ... 1 I 1 I l' i 1
d)
I
d) с1 1 с ..,... о с> с1 ..,... Q
r;Q "1:1 l' I i i о N t'--
...... ...... ...... 1
I I I
о 1 '" о с1 с1 с1 О 8 о о @ <:)
l' i ...... м l.f1 t"-- 00 ..... м 00
... ...... ...... i i i 1 i 1 I 1 1 I 1
I I
I
11 \о 8 с1 о о 8 l.f1 О
С со 'It' Q С О ..,... О N v 00 N ..,...
.... .... ...... N м Т ..,... \о 00 ...... ..... .... ...... .... N N N
li А А А А А А А А А А А А А А А " А
М О ..,. 00 с \r\ С 8 с> о о 8
,Q \о .... .... .... м \о 00 М ..,. со
i " " " " " " " " " ..... ...... ..... ...... .... N
О " " .. " .. .. " "
.......
0\
i
\с
.....
f'I')
1.1'1
N
t5
о-
"-с
&1
.......
1
1;
i
'"
;
=.
м
II:S
::1:
=
"'1
\о
II:S
Е--о
......
0\
i
\о
М
111
N
00 \с t--- CI\ N .q- \с 0\ М \о
...... ...... ..... ...... N N
; t--- v \о t--- 00 CI\ ...... М 1() t---
...... ...... ...... ......
<1 \о М М М V 1() \о t--- t---
CI\
LrI ..... N м м \r) \r) \о
\о
Т 1 .q- \о 1() ..... N \о \о с> \о
Е-., I I I I I i I ! о N М .q- \с 00 CI\
..... ..... ...... ..... ..... i .....
I I I I I I
CI\ t"\ 00 1() t"\ t"\ 0\ ..... CI\ N О 00 N О О
tIO) ..... I I I i V'J J 1" l' i о о м м .q-
t-- I I I I I ..... .....
.Q I I
u
V'J CI\ м 00 ..... 1 ...... .q- м V'J 00 r:--- о .q-
i i l' I 1 1 '1 '1 i i i I i 1
о,) N \r) 00 N \D N r--- м о
Q., i ...... ..... I 1 I 1 1 I
о,) I I
8
g Е-., t-- ..
E;Q.,o *
1:{ *
i 4,) QO
о,)
о О о О О О' о о о
I 11)
<1 <1 <1 <1 <1 Q <1 О
<1 + + + + + + +
00 + +
i о м 1() t--- О с"'\ r-.. .....
..... ..... i ..... 7 I l' I
I I I I
о
gj
о
:s: ()Q i i l' i l' ..... м \r) r-..
u ..... 1" 1" i
о I
m
11)
<1 <1 <1 <1 <1 <1 <J <1
= 00 + + + + + + + + <J
8 1 i I i l' ..... м \r) +
\о i .... .... r---
О I I ....
00 I I I I I I ! I
l'Ii I
u
<1 <1 <1 <J <1 <J <1 <1 <J
00 + + + + + + + + +
g '1 '1 '1 1 I I I l' i
...... f-oolN
....+1
tt:: о о о о о о о о о
.q- 1() \о t-- CI\ О М .q- 1()
\:.:) + + + + + ..... ..... ...... ......
+ + + +
о м \о О \r) О \о м О
d) ..... ..... ..... N N м м .q- lI)
= 8 + + + + + + + + +
11:1
О tn М О О М 1() О
N М м .q- \о r--- 00 о
+ + + + + + + + .....
d) +
4,) о I.f") о
а о о о V'J CI
м .q- lI) \с 00 О .q- ['.
+ + + + + ..... ..... ..... ......
:I: + + + +
о о \r) о о о о о о о а о о о о
u t-- 00 '" ..... м .q- lI) r--- 00 о ..... м .q- \с 00
..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... м м N М М N
+ + + + + + + + + + + + + + + +
h \о О О О О О О l.r'1 О
О .q- 00 .q- о о о lI) о о N .q- \о 00 О N lI)
О ..... .... ..... м м v \r) \о 00 ..... .... ..... .... ..... N N N
o 1::{ ,. .. ... ,. ,. 1< .. ,. ,. ... ,. ,. ... ,. .. .. ,.
II) м \о О .q- 00 .q- о о о l.r'1 О О О О О О О l.r'1
! ...... ...... ..... N м .q- lI) \о 00 О N '<т -'<о 00 О
.. ... ,. ,. ,. ... ... ... ... ..... ..... ..... ..... .... N
с,) ... ... ,. ,. ,. ,. ... ...
t>
8
;
.....,
;
1
о-
CU
i
fIII
i
;
CU
а"
М
'<'!
.q-
N
=-
=
ID
f-oo
<i
m
11)
Q
!
d)
t--
о
I
е!
S
i
11)
iЗ
I
...
..
..
:t:
t:t
t
,-...,
<:1
N
i
t'
It)
N
t)
О
м
=
::Е
::Е
с:::>
с:::>
It)
s
Q.
\i)
о.
.11
i
i
=
со
=
i
..
s
1;,1
.
i
'=
i
i
;
с
:.с
'7
N
m
::r
=
\о
m
f--o
I
I
...
::t I I
... I
If'.-
I .." I
'..
"> * 1'0
.."
.... I I'€
I I'O
1::: ""1""" \rj I I
:I:!::I 11:: I::
If'.-
j:Q I ! I'E
i:
I s I 'O!!.r, * 1'0 I
о) '01'" *1\0 Ool
"'1'"
...:: b::. . . .
8 I I I I I
I I I'O I ......
.JI: ::r:: J.. '.. .
N:;: I 00 I N:;:
I.s:
I?O I ..
1>() I'fo
1 I I I 1 l
...... '..
I I
I I I I
'" '.. '..
I I
I I I I . I I
"!:3 ......
::r::
t--.100 I I"""
;;:::
v t:z:: Ioi.;(
I I
..........
,&) t:t1
......1......
':::1 5:;
I ..... NI
;r, I
00)1 <)0) 53
5 t:
с од
u
g
Q)
!:I,
t=
I
.
I
l1 [,
L Ь ю
I L Ь О
.. {o l,o+4d 1O cJ,K6 Ьо::еЬ,о + 5d ,0
I
Исполнение IMZ081 d 2 .
I [20
I '.C::J
...."
U '='
I
d10 '
Ь'0
ь о
.....: L,,=О; lо l10+ lId,o Ьо':::;Ь'о + 5d10
...
N Исполненuе [М3081 Ь, r,0
=t'
tII
\о 40тв.
dt d 22
IA
.;t-O
N ' .... A A
In
IN
Ь,
Исполнение 1М 1081
...
1")
.с::
[39
lZ1 d t K6
L,
l3D
L 39 = О
.....
QO r--- o.n o.n t--- м м o.n
<:::> ....
..... N t'f'\ V t--- 0'\ N
.... ..... ..... .... ..... .... N
.....
...r о о с о 8
м OQ м lrI
..... .... N N М
.J 8 о 8 о 8
o.n lrJ
N N М М v
.....
ос
<::> о N \о
«'> N ..... o.n .... 0'\ .....
;:g ...... ::Е ..... ..... :е
......
::
.... lt"I lrJ lt"I 8 о
ос "<31<.
<::> \о ..... \с) o.n
N ..... N N C"'I М
.....
о N v \с) 00 o.n 00
..... ..... ..... ..... ..... .... ....
со "l v 1()
....t' М
.i 00 v1 o.n 1() 11"1 lrI 00
OQ О N N OQ v
.... r-I N N N М М V
со О .... N ('t'I Q() с
CI'\ .... ...... ..... ..... .... N
01) 8 N N
..... ..... о о
ас t'- 00 0'\ ..... М
<=> ..... ..... ..... .... .....
iN
;:g
5 ...... N o.n О О О \о "'" 0'\
<>
== ..c;) ..... N v \о 0'\ ... lrJ
:s: ..... ..... .... ..... ..... .... м N
ас
C;I
....
::а .J t--- О N o.n
.... .... .... .....
о м О 00 ....
04' О N
1() \о t"-- ..... .....
о 8 o.n N О OQ С ...
..;;' N ..... v t--- ....
(j\ ..... .... ..... .... .... N
.....
QO <::> о с) о \с) 00 v .,..
<::> ..
.... t"-- 0'\ .... r!i м 1:'--
::g ...... ..... N N М М
.c. \с) t"-- OQ 0'\ QO 0'\ 0'\ О 0'\ О
....
....
ос>
с>
«'> OQ'" \с) OQ О N v N v \с) "'" \с)
.... ..... .... ..... .... .... ..... ..... ....
....
.....
OQ М 1:'-- ..... t--- ..... o.n о 00 о о о
о со
...:' N М 0'\ М м м OQ
м м м м "'" \о \о \о
....
..... о
QO О О О
<:::> ....:' '<t' \о 00 ....
..... ....
;:g
....
'1:i' 0'\ 00 N 00 QO ос OQ v1 QO o.n
.... N м м v v v1 ..,. o.n
Ira 00 OQ
g 'о 'о" Q() \О.. 00 00 00
..,." -.i' 'о" ..,." N 'о" N \О.. N ..,. N '..ё
N ."f' ..;
1:: N ..,. N"
I t:Q 00 ..J IZI )11 :s 00 :Е
i t:Q ....J
-< о о 8 о N N N о о
.... Q() Q() 0'\ О ..... t""I .... I 00
r--- ..... .... .... ...... ..... .....
,
i
I
i
i
i
I
IWI
i
I
CQ
N
,.....:..
<\1
I
......
i
s
j:o,
а
1
<J
!
I
Е:
N
:ii
. :i
fl O
i Ш&
",1ra:.4",,==
U i i
а 8. 8
fJ t i
S Qu=
o 0t9==
;1; 8a85! S
8 g QQ
;.. !
Giu()()\DQ8
I U I I ёёё
i; 111
IIIIII
01)
fJ
...-..
N
i
t--
"'"
('t')
In
N
U
с
"'"
'"
11:
......
:!
:!
«=
«=
In
'""'
::::> I
I
t.O:I t---.I\o
tI:!
:с: t--..I\o
I 1\0
Q., t--.
:с:; I I 1\0 I
::s I]; I I I
1 k: I::; i<1 1\0 I
1:1.
i\}
о 1')1..,. I t..j'c :&:
.... ...;'I 0..;,1 ...:;,
i\}
=: IO\
о
I
о I tJ. I
i\} I]; I I I I I'"
.ь:: '" ...... o.t:
I
\1:1 I
О
i3
о
r;" I::: I:Q tБ
&:;I:Q I I I I
I I I I
I
- I I I I °1° I
q ....-I S;
'.. .J::
I g;1
u al
I NIN
=
I
....-I
"'t:a I \о t---. о... ...
011:1 .q- j ... ...
==== .J:: .J:: o.t: .J:: .JO::
O
s
=
c:t.
fi
;
c:t.
>r!
i
;
'1:11
11:
g.,
се
.
::I!!
u
.
s
u
=
=
:а
:!
i
I
ос!
«s
t:r
=
J:::
\о
«s
,...
I
о
!
I
.
.0»
i
t
Т а б л и ц а 24.9. ТеХfDlЧсские данные Двиraтелеit серии АИР
(тип/асинхроИIWI. частота вращеки.и, мии l)
Мощность Р, кВт СиШФОиная частота м:mt- I
3000 1500 1000 750
0,37 71А6/915
0,55 71А4/1357 71В6/915
0,75 71А2/2820 71B4/13S0 80А6(920 90и&/695
1,1 71B2/2805 80А4/1395 80В6/920 90LB8/695
1,5 80А2/2850 80В4/1395 90Lб/925 l00L8/102
2,2 80В2/2850 90и/1395 100Lб/945, 112МА8Л09
3 90L2/2850 100S4jl410 112МА6/950 112МВ8/709
4 100S2/2850 100и/1410 112МВ6/950 132S8/716
5,5 100L2/2850 112М4/1432 132S6/960 132М8/712
7,5 112М2/2895 13254/1440 132М6/960 160S8/727 3
11 132М2/2910 132М4/1447 16056/9704 160М8/727 З
15 16052/29101 16OS4/1455 2 160М6/970 5 18ОМЦ731
18,5 160М2/291О] 160М4/1455 2 180М6/980 3
22 18052/29191 18054/14623
30 180М2/2925 1 180M4j1470 1
ПрUAlечанuя. 1. Ontoшеиие мах.симал:ыlOfO вращающеrо момента к номинальному Tmд/T.", 2,2; для отмеченных
знаками: l Tmax!T= 2,7; 2 ТmaX!Т-= 2,9; 3 TrмxlT""" 2,4; 4 TJJ:'J1JX/T== 2,5; 5 Тrпя.xlТ:: 2,6.
2. Пример 06означеlm. двиrателя: ДflUzаmель AHP100L2 ТУ 16 525.564-----84»
т а б л и ц а 24.10. Подшипники шарИКО8Ые радиальные oдHopJlдныe (из rOCT 8ЗЗ8 75)
.t...
'-
C:I
1:1
.Леrxaя серия Средняя серия
Обоз Разме.ры, мм rрузоподъем Обозна Размеры, мм rрузопо.цьем
118- ПOCIЪ, .кн ч:еlШе. КОСТЬ, КН.
ч:еиие. d D В r С" С.,. d D В r С. С'"
204 20 47 14 1,5 12}7 6,2 304 20 52 15 2 15,9 7,8
205 25 52 15 1,5 14,0 6,95 305 25 62 17 2 22,5 11,4
206 ЗО 62 16 1,5 19,5 10,0 306 ЗО 72 19 2 28,1 14,6
207 35 72 17 2 25,5 13,7 307 35 &0 21 2,5 33,2 18,0
208 40 80 18 2 32,0 11,8 308 40 90 23 2,5 41,0 22,4
209 45 85 19 2 33,2 18,6 309 45 100 25 2,5 52,7 30,0
210 50 90 20 2 35,1 19,8 310 50 110 27 3" 61,8 36,0
211 55 100 21 2,5 43,6 25,0 311 55 120 29 3 71,5 41,5
212 60 110 22 2,5 52,0 31,0 312 60 130 31 3,5 81,9 48,0
213 65 120 23 2,5 56,0 34,0 313 6S 140 33 3,5 92,3 56,0
214 70 125 24 2,5 61,8 37,5 314 70 150 35 3,5 104,0 63,0
215 75 130 25 2,5 66,3 41,0 315 75 160 37 3,5 .112, О 72,5
216 80 140 26 3 70,2 45,0 316 80 170 39 3,5 124,0 80,0
DРШlечание. Пример обозначения поДl.l.(ИI1НJlКа 209: ..Подшипник 209 rOCT 8ЗЗ8 7s.
417
Т а б л и ц а 24.11. Подшипники mapИКОВlilе радиальные oднopJlДНLle с какавк.оА под упорное
пружинное КОЛЬЦО по rOCT 2893...-..82
Леrкaя серия Средняя серия
ОбозначеlШе , Размеры, мм 060значеlШе Размеры, мм
d п ! а с d пl п, а с
50204 < 20 44,6 52,7 2,46 1,4 50304 20 49,7 57,9 2,46 1,4
50205 25 49,7 57,9 2,46 1,4 50305 25 59,6 67,7 3,28 1,9
50206 30 59,6 67,7 3,28 1,9 50306 30 68,8 78,6 3,28 1,9
50207 35 68,8 78,6 3,28 1,9 50307 35 76,8 88,6 3,28 1,9
50208 40 76,8 86,6 3,28 1,9 50308 40 86,8 96,5 3128 2,7
50209 45 81,8 91,6 3,28 1,9 50309 4S 96,8 106,5 3,28 2,7
50210 50 86,8 96,5 3,28 2,7 50310 50 106,8 116,6 3,28 2,7
50211 55 96,8 106,5 3,28 2,7 50311 55 115,2 129,7 4,06 3,1
50212 60 106,8 116,6 3,28 2,7 50312 60 125,2 139,7 4,06 3,1
50213 65 115,2 129,7 4,06 3,1 50313 65 135,2 149,7 4,9 3,1
50214 70 120,2 134,7 4,06 3,1 50314 70 145,2 159,7 4,9 3,1
50215 75 125,2 139,7 4,06 3,1 50315 75 155,2 169,7 4,9 3,1
50216 80 135,2 148,7 4,90 3,1 50316 80 163,6 182,9 5,7 3,5
Примечания. 1. 7J. =: O,5 8 мм. 2. Значения D, В, " cr и С" СJЩIJУет npшmмaть ПО табл. 24.10 для
соответствующеrо размера подшшmикa.
т а б л и Ц а 24.12. Подшипники шариковые радиальные сферические двухр-дные
(из rOCT 28428 90) .
В
&..
I
.
06оз Размеры, мм rрузолодъем Расчетные naрамCЩIы
кa ность, :кн
чепе d D В r С, о Са- е ;:,/ F,!!. е Р../ F, >е уа
Х I у х I у
Ле2ХaR серия
1204 I 20 47 14 1,5 10,0 3,45 0,27 2,31 3,57 2,42
1205 25 52 15 1,5 12,2 4А 0,27 1 2,32 0,65 3,6 2,44
1206 30 62 16 1 5 15,6 6,2 024 2,58 3.99 2.7
418
Продолжение табл. 24.12
Обоз Размеры. мм rрузопоnьeм Расчrnше naраметры
Ha ность,' кн
че1Ше d D В r С, Са- е F./ F. 'S. е F./F,>e
Х у Х у
1207 35 72 17 2 16,0 6,95 0,23 2,74 4,24 2,87
1208 40 80 18 2 19,3 8,8 0,22 2,87 4,44 3,01
1209 45 85 19 2 22,0 10,0 0,21 1 2,97 0,65 4,6 3,11
1210 50 90 20 2 22,9 11,0 0,21 3,13 4,85 3,28
1211 55 100 21 2,5 27,0 13,7 0,2 3,2 5,0 3,39
1212 60 110 22 2,5 30,0 16,0 0,19 3,4 5,27 3,57
1213 65 120 23 2,5 31,0 17,3 0,17 3,7 5,73 3,88
1214 70 125 24 2,5 34,5 19,0 0,18 3,5 5,43 3,68
1215 75 130 25 2,5 39,0 21,6 0,18 3,6 5,57 3,77
1216 80 140 26 3,0 40,0 23,6 0,16 3,9 6,10 4,13
Средняя серия
1304 20 52 15 2 12,5 4,4 0,29 2,17 3,35 2,27
1305 25 62 17 2 18,0 6,7 0,28 2,26 3,49 2,36
1306 30 72 19 2 21,2 8,5 0,26 2,46 3,80 2,58
1307 35 80 21 2,5 25,0 10,6 0,25 2,57 3,98 2,69
1308 40 90 23 2,5 . 29,0 12,9 0,23 2,61 4,05 2,74
1309 45 100 25 2,5 38,0 17,0 0,25 1 2,54 0,65 3,93 2,66
1310 50 110 27 3 41,5 19,5 0,24 2,68 4,14 2,80
1311 55 120 29 3 51,0 24,0 0,23 2,70 4,17 2,82
1312 60 130 31 3,5 57,2 28,0 0,23 2,80 4,33 2,93
1313 65 140 33 3,5 62,0 31,0 0,23 2,79 4,31 2,92
1314 70 150 35 3,5 75,0 37,5 0,22 2,81 4,35 2,95
1315 75 160 37 3,5 80,0 40,5 0,22 2,84 4,39 2,97
1316 80 170 39 3,5 88,0 45,0 0,22 2,92 2,92 4,52 3,06
Примечание. Пример обозначения поlDIlJ[llЮПUl 1210: .Лодшипник 1210 roCT 28428 9();
т а б л и Ц а 24.13. ПОДIПIIDIIIIIИ РОЛlIКовwе радиальные с короткими ЦllЛlllfДPичесDМИ po.IIlIDМII
(из rOCT 8328 75)
8 В В
Размеры, мм I r
D в r т rt s* С. I C/Ir
Лezкaя серия
47 14 1,5 1 7,35
52 15 1 5 1 88
419
.с......
....: ., .,
.,
iW
,.
r'/.
't)
., .
..,'" .,.
.....
с::а
'='
Тип 42000
r...
&...
r......
r...
'ь
Тип 2000
Тип 1200
Обозначение
d
2204
2205
42204
42205
20
25
Продолжение табл. 24.13
Обозначение Размеры, мм rрузоподье:мность,
кн
d D В , '1 s9 C, С..
2206 32206 42206 30 62 16 1,5 1 1,0 22,4 12,0
2207 32207 42207 35 72 17 2 1 1,1 31,9 17,6
2208 32208 42208 40 80 18 2 2 1,3 41,8 24,0
2209 32209 42209 45 85 19 2 2 1,2 44,0 25,5
2210 32210 42210 50 90 20 2 2 1,2 45,7 27,5
2211 32211 42211 55 100 21 2,5 2,5 1,6 56,1 34,0
2212 32212 42212 60 110 22 2,5 2,5 1,4 64,4 43,0
2213 32213 42213 65 120 23 2,5 2,5 1,3 76,5 51,0
2214 32214 42214 70 125 24 2,5 2,5 1,2 79,2 51,0
2215 32215 42215 75 130 25 2,5 2,5 1,2 91,3 68,0
2216 32216 42216 80 140 26 3,0 3,0 0,8 106,8 68,0
Средняя серия
2304 32304 42304 20 52 15 2 2 1,0 20,5 . 10,4
2305 32305 42305 25 62 17 .2 2 1,3 28,6 15,0
2306 32306 42306 30 72 19 2 2 1,3 36,9 20,0
2307 32307 42307 35 80 21 2,5 2 1,3 44,6 27,0
2308 32308 42308 40 90 23 2,5 2,5 1,1 56,1 32,5
2309 32309 42309 45 100 25 2,5 2,5 1,1 72,1 41,5
2310 32310 42310 50 110 27 3 3 1,6 88,0 52,0
2311 32311 42311 55 120 29 3 3 1,7 102,0 67,0
2312 32312 42312 60 130 31 3.,5 3,5 2,4 123,0 76,5
2313 32313 42313 65 140 33 3,5 3,5 2,5 138,0 85,0
2314 32314 42314 70 150 35 3,5 3,5 2,3 151,0 102,0
2315 32315 42315 75 160 37 3,5 3,5 2,4 183,0 125,0
2316 32316 42316 80 170 39 3,5 3,5 2,3 125,0 190,0
Примечония. 1. s* допустимо oceBO см щение колец из cpeДE[eI'O положения. 2. Пример обозначеНШI
ПОДl1IИПНИlC.а 2207: of:Подшuпник 2207 rOCT 8З28 75.
т а б л и ц а 24.14. Подшипники роликовые радиальные с короткими ЦИЛИllДричесКIIМII роликами
с одним бортом на наружном кольце (нз rocr 8328 75)
8
&..
....
Q
s
'.
s*
I rр'У30ПОдъемность кн
с. I с
d
D
:азмеjЫ, ММ,
Лezкая серия
Обозна
чение
12204 20 47 14 1,5 1 1 14,7 7,35
12205 25 52 15 1,5 1 1,1 16,8 8,8
12206 30 62 16 1,5 1 1,0 22,4 12,0
12207 35 72 17 2 1 1,1 31,9 17,6
1220& 40 80 18 2 2 1,3 41,8 24.0
420
Продолженuе табл. 14.14
Обозна Разме ы мм rрузопо.zn,eмность. хн
чение d D В , '. C r Со.
12209 45 85 19 2 2 1,2 44,0 25,5
12210 50 90 20 2 2 1,2 45,7 27,5
12211 55 100 21 2,5 2 1,6 56,1 34,0
12212 60 110 22 2,5 2,5 1,4 64,4 43,0
12213 65 120 23 2,5 2,5 1,3 76,5 51,0
12214 70 125 24 2,5 2,5 1,2 79,2 51,0
12215 75 130 25 2,5 2,5 1,2 91,3 63,0
12216 80 140 26 3,0 3,0 0,8 106,0 68,0
Средняя серия
12304 20 52 15 2 2 1,0 20,5 10,4
12305 25 62 17 2 2 1,3 28,6 15,0
12306 30 72 19 2 2 1,3 36,9 20,0
12307 35 80 21 2,5 2 1,3 44,6 27,0
12308 40 90 23 2,5 2,5 1 56,1 32,5
12309 45 100 25 2,5 2,5 1,1 72,1 41,5
12310 50 110 27 3 3' 1,6 88,0 52,0
12311 55 120 29 3 3 1,7 102,0 67,0
12312 60 130 31 3,5 3,5 2,4 123,0 76,5
12313 65 140 33 3,5 3,5 2,5 138,0 85,0
12314 70 150 35 3,5 3,5 2,3 151,0 102,0
12315 75 160 37 3,5 3,5 2,4 183,0 125,0
12316 80 170 39 3,5 3,5 2,4 130,0 125,0
Прu.мечанuя. 1. доnyстимое осевое смещение колец из среднеrо Положения. 2. Пример обозначения
по.rnпипника 12207: «Подшипнuк 12207 rOCT 8З28 75j)
т а б л и Ц а 24.15. Подшипники шариковые радиально упориые ОДИОрJIДIIЫе (из rocr 831 75)
в
(j,
t.. t......
t..
Q
1:J
Обозначение
ct. == 12' ct. == 26'
Размеры, мм
d
Ле2Кая серия
36204 46204 20 47 14 1,5 0,5 15,7 8,31 14,8 7,64
36205 46205 25 52 15 1,5 0,5 16,7 9,1 15,7 8,34
36206 46206 30 62 16 1,5 0,5 22,0 12,0 21,9 12,0
36207 46207 35 72 11 2 1 30,8 17,8 29,0 16,4
36208 46208 40 80 1& 2 1 38,9 23,2 36,8 21,3
36209 46209 45 85 19 2 1 41,2 25,1 38.7 23,1
36210 46210 50 90 20 2 1 432 27.0 40.6 249
421
Прооо ениеmабл.2 15
Обозначение Размеры, мм r,,}'ЗопоДЬеМВOCI'Ь. хн
а == 120 а. == 260 а. == 120 а. == 260
d D В r r С. с.... с С IIIo
36211 46211 55 100 21 2,5 1,2 58,4 34,2 50,3 31,5
36212 46212 60 110 22 2,5 1,2 61,5 39,3 60,8 38,8
46213 65 120 23 2,5 1,2 69,4 45,9
36214 70 125 24 2,5. 1,2 80,2 54,8
36216 46216 80 140 26 3,0 1 5 93,6 65,0 87 9 60,0
46215 75 130 25 2,5 1,2 78,4 53,8
36216 46216 80 140 26 3,0 1,5 93,6 65,0 I 87,9 60,0
Средняя серия
46304 20 52 15 2 1 17,8 9,0
46305 25 62 17 2 1 26,9 14,6
46306 30 72 19 2 1 32,6 18,3
46307 35 80 21 2,5 1,2 42,6 24,7
36308 46308 40 90 23 2 5 1 2 5з,9 32,8 50,8 30,1
46309 45 100 25 2,5 1,2 61,4 37,0
46310 50 110 27 3 1,5 71,8 44,0
46311 55 120 29 3 1,5 82,8 51,6
46312 60 130 31 3,5 2 100,0 65,3
46313 65 140 33 3,5 2 113,0 75,0
46314 70 150 35 3,5 2 127,0 85,3
46318 80 170 39 з,5 2 136,0 99,0
Прuмечания. 1. ПараметрыпоДlIIИПНИК-О:В сyrЛОМКОНI'З1Cl'За. == 15 О (ТШI 36200К6) см.. [10). 2. Пример обозначеНIOl
ПОДШИ:ПНИКЗ 36209: '.Подшипни" 36209 rOCT 8Зl 75 . _ _ ,
т а б л и Ц а 24.16. Подшипники роликовые конические однорядные повышеииой rpУ30Dоцъемиоtтll
(L == 12...160 (из юст 27З6s........а7)
т
с
...... r..
r..
8
Обозначение
Размеры, мм
Расчетные парамtn'pы
d
,.,
у.
Ле21UlJl серия
7204А 20 47 15,5 14 12 1,5 0,5 26,0 16,6 0,35 1,7 0,9
7205А 25 52 16,5 15 13 1,5 0,5 29,2 21,0 0,37 1,6 0,9
7206А 30 62 17,5 16 14 1,5 0,5 38,0 25,5 0,37 1,6 0,9
..... 7207А 35 72 18,5 17 15 2 0,8 48А 32,5 0,37 1,6 0,9
7208А 40 80 20 18 16 2 0.8 58,3 40,0 0,37 1,6 0,9
\.
422
Продолжение табл. 24.16
Обозначение Размеры, мм IPуэопо.цьем: рacqe'11lЬЮ параметрн
ность, хн
d D Т DIIб В С r " С. С., е У у..
7209А 45 85 21 19 16 2 0,8 62,7 50,0 0,40 1,5 0,8
7210А 50 90 22 20 17 2 0,8 70,4 55,0 0,43 1,4 0,8
7211А 5S 100 23 21 18 2,5 0,8 84,2 61,0 0,40 1,5 0,8
7212А 60 110 24 22 19 2,5 0,8 91,3 70,0 0,40 1,5 0,8
7213А 65 120 25 23 20 2,5 0,8 108, О 78,0 0,40 1,5 0,8
7214А 70 125 26,5 24 21 2,5 0,8 119,0 89,0 0,43 1,4 0,8
7215А 75 130 17,5 25 22 2,5 0,8 130,0 100,0 0,43 1,4 0,8
7216А 80 140 28,5 26 22 3 1 140,0 114,0 0,43 1,4 0,8
Средняя серия
7304А 20 52 16,5 15 13 2 0,8 31,9 20,0 0,3 2, ()() 1,1
7305А 25 62 18,5 17 15 2 0,8 41,8 28,0 0,3 2,00 1,1
7306А 30 72 21 19 16 2 0,8 52,8 39,0 0,31 1,9 1,1
7307 А 35 80 23 21 18 2,5 0,8 68,2 50,0 0,31 1,9 1,1
7308А 40 90 25,5 23 20 2,5 0,8 80,9 56,0 - 0,35 1,7 0,9
7309А 45 100 27,5 25 22 2,5 0,8 101,0 72,0 0,35 1,7 0,9
7310А 50 110 29,5 27 23 3 1 117,0 90,0 0,35 1,7 0,9
7311А 55 120 32 29 25 3 1 134,0 110,0 0,35 1,7 0,9
7312А. 60 130 34 31 26 3,5 1,2 161,0 120,0 0,35 1,7 0,9
7З13А 65 140 36,5 33 28 3,5 1,2 183,0 150,0 0,35 1,7 0,9
7314А 70 150 38,5 35 30 3,5 1,2 209,0 170,0 0,35 1,7 0,9
7315А 75 160 40,5 37 31 3,5 1,2 229, О 185,0 0,35 1,7 0,9
7316А 80 170 42,5 39 33 3,5 1,2 255,0 190,0 0,35 1,7 0,9
Примечавие. Пример обозначения ПОдl.lJJlПНИКa 72О6А: «ПодШUIUUIК 72О6А rOCT 27365-----87.
т а б л и ц а 24.17. ПОДШИDIIIIU роликовые 1(0000000Сue ОДИОРJIДИWе с большим yrnoм КОИУСИOCТll,
а 290 (из rocr 27365----87) (обоэиа'leнu: ВО рис. к табл. 24.16)
Обозначение Размеры, мм rрузоподьем Расчетные параметры
кость, dI
, d D Т.... В с , '1 С, С.. е У 1.
1027305А 25 62 17 17 13 2 0,8 35,8 23,2
1027306А 30 72 21 19 14 2 0,8 44,6 29,0
1027307 А 35 80 23 21 15 2,5 0,8 57,2 39,0
1027308А 40 90 25,5 23 17 2,5 0,8 б9,З 54,0
1027309А 45 100 27,5 25 18 2,5 0,8 85,8 60,0
102731ОА 50 110 29,S 27 19 3 1 99,0 72,5 0,83 0,72 0,4
1027311A 55 120 32 29 21 3 1 114,0 80,0
1027312А 60 130 34 31 22 3,5 1,2 134,0 96,5
1027313А 65 140 , 36,5 33 23 3,5 1,2 154,0 112,0
102314А 70 150 38,S 35 25 3,5 1,2 176,0 127,0
I
1027315А 7S 160 j 40,5 37 26 3,5 1,2 194,0 143,0 I I
Примечание. Пример обозначения ПОДlIIШIИИКa 1027308А: .,ЛодШU1lIШ1€ 102710&4. rOCT 271б5 ю.
423
Т 3 б л и ц а 24.18. Подшипники роликовые КОlIIIЧеские ОДНОрJlДlПdе с упорным бортом на наружном:
кольце. Размеры борта, мм (из rOCT 27З65 7)
т
с
в
D D. h для конcrpУКТИ:ВНОЙ разновидности
По1ПllшmикОВ
7200А 7300А 1027300А
47 51 3,0 3,0
52 57 3,5 3,5
62 67 3,5 4,0 4,0
72 77 4,0 4,0 4,0
80 85 4,0 4,5 4,5
85 90 4,0
90 95 4,0 4,5 4,5
100 106 4,5 5,0 5,0
110 116 4,5 5,0 5,0
120 127 4,5 5,5 5,5
125 132 5,0
130 137 5,0 5,5 5,5
140 147 5,0 6,0 6,0
150 Ц8 5,0 7,0 7,0
160 168 6,0 7,0 7,0
/1рШlечанUR. 1. Н>= Т с + h. 2. Дрyrие параметры ПОД1IDПIНИКОВ СМ. табл. 24.16 и 24.17.
т а б л и ц а 24.19. ПОДlПВПНИКИ шариковые упорные одинарные R двойные (из rOCT 7872........s9)
d
tJ
d
r
::t::
ts
ос;
r
r
d +2
D
, d.,.Z
1J
Тип 8000
Тип J8000
тип 38200Н
Размеры, мм
ОбозначеШlе
ТI01 8200Н
d
Ле2Кая серия
8204Н 3&204Н 20 15 40 14 26 6 1 4 22,4 32,0
8205Н 38205Н 25 20 47 15 28 7 1 4,2 28,0 42,5
8206Н 38206Н 30 25 52 16 29 7 1 4,8 25,5 40,0
8207Н 38207Н 35 30 62 18 34 8 1 5 5 35.5 57 О
424
Продолж:енuе табл. 24.19
Обозначение Размеры, .мм rрузоподъем
ность кн
Тип 8200В ТШl 38200В d d2 D Н Н1 а r h Са СОа
8208Н 38208Н 40 30 68 19 36 9 1,5 5,2 46,5 83,0
8209Н 38209Н 45 35 73 20 37 9 1,5 5,7 39,0 67,0
" 8210Н 3821ОН 50 40 78 22 39 9 1,5 6,3 50,0 90,0
8211 Н 38211Н 55 45 90 25 45 10 1,5 7) 61,0 114,0
8212Н 38212Н 60 50 95 26 46 10 1,5 7,3 62,0 118,0
8213Н 38213Н. 65 55 100 27 47 10 1,5 8 64,0 125,0
8214Н 38214Н 70 55 105 27 47 10 1,5 8 65,5 134,0
8215Н 38215Н 75 60 110 27 47 10 1,5 8 67,0 143,0
Средняя серия
8305Н 38305Н 25 20 52 18 34 8 1,5 5 34,5 46,5
8306Н 3&3О6Н 30 25 60 21 38 9 1,5 6 38,0 55,0
8307Н 38307Н 35 30 68 24 44 10 1,5 7 50,0 75,0
8308Н 38308Н 40 30 78 26 49 12 1,5 7,6 61,0 95,0
8309Н 38309Н 45 35 85 28 52 12 1,5 8,2 75,0 118,0
8310Н 38310Н 50 40 95 31 58 14 2 9,1 88,0 146,0
8311Н 38311Н 55 45 105 35 64 15 2 10,1 102,0 176,0
8312Н 38312Н 60 50 110 35 64 15 2 10,1 102,0 176,0
.8313Н 38313Н 65 55 115 36 65 15 2 10,5 106,0 186,0
8314Н 38314Н 70 55 125 40 72 16 2 12 137,0 250,0
8315Н 38315Н 75 60 135 44 79 18 2,5 13 163,0 300,0
ПримечОlluе. Пример обозначения ОДИНарноro поД1IIИIIНИК8. 8210H: ,Подшuпнuк 82108 rOCT 7872.........afh
т а б л и Ц а 24.20. KO.'JЬцa ОрyжRlDlLlе упорные москве каружиые эксцеитрическве
(из rocc 1394Z........s6) и какавки ДJIJ( НИХ, мм
1 (4:1)
S 1 В
..а
'='
L
Диаметр Канавка Кольцо
1JaJIa d d, В r s Ь 1 Допускаемая
осе:вая: СЮIа,
хн
20 18,6 10
22 20,6 3,2 11
23 21,5 12
24 22,5 3,6 13
25 23,5 14
26 24,5 1,4 0,1 1,2 3 14
28 26,5 4 16
29 27,5 16
30 28,S 17
425
Продолженuе табл. 24.20
Диамerp клвапа КОЛЬЦО
валаd d J В r s Ь 1 Допускаемая
осевая сила,
кн
32 30,2 1,4 0,1 1,2 4,4 3 21
34 32,2 22
35 33 26
36 34 4,9 27
37 35 28
38 36 29
40 37,5 1,9 1,7 38
42 39,5 39
45 42,5 5,5 42
46 43,5 43
48 45,5 0,2 6 45
50 47 57
52 49 59
54 51 6 61
55 52 2,2 2 62
56 53 64
58 55 66
60 57 6,5 68
62 59 71
65 62 74
68 65 7 78
70 67 2,8 0,3 2,5 80
72 69 8 82
75 72 86
lJpимечание. Пример обозначения XOJIЬцa для вала d = 30 мм: KйAЪЦO 30 рост 13942.........аб.
т а б л и ц а 24.21. Кол.ца пр)'1КlllOlblе ynориwе DJIOспе внyrpeнив:е эксцеlП'pическке
.(10 rocr 13941.......s6) и каиаакид.u них, мм
3
1
1 (4: 1 J
.Q
L
в
..
Диамr:rp Канавка Кольцо
OO'IIepcrия d d l В r J Ь 1 Доnyскаемая
осевая сила, кн
40 425 12 40
42 44.5 4,2 12 42
426
Продолжение табл. 24.21
Диаметр Канавка Кольцо
отверстия d d , В r s Ь 1 Допускммая
осевая сила, .кн
45 47,5 45
46 48,5 45
47 49,5 4,5 14 47
48 50,5 . 48
50 53 60
52 5S 62
54 57 64
55 58 1,9 0,2 1,7 5,1 16 66
.
56 59 67
58 61 69
60 63 72
62 65 74
65 68 78
68 71 81
70 73 84
72 75 86
75 78 89
78 81 6,1 18 93
80 83,5 112
82 85,5 114
85 88,5 118
88 91,5 2,2 2 123
90 93,5 125
92 95,5 128
95 98,5 7,3 20 133
98 101,5 137
100 1035 139
102 106 163
105 109 168
108 112 173
110 114 175
112 116 2,8 0,3 2,5 8,5 22 178
115 119 183
120 124 191
125 129 198
130 134 9,7 24 206
I
ПРUJtt.ellйние. Приме.р обозначения кольца для OТJICрcmя d == 50 мм: «Кольцо 50 rOCT lЗ941.......нб.
427
Т а б л и ц а 24.22. rши крyrлые шлицевые класса ТОЧНОСТИ А (из rOCT 11871.........ss), мм
300 ь
ос:
с5'
1::3
сх4;О
н
Резьба. d D D Н Ь h с< Резьба d D D. Н Ь h с<
М20 х 1,5* 34 26 8 6 2 1 М48 х 1,5* 75 58 12 8 3,5 1
М22 х 1,5 38 29 10 6 2,5 1 М52 х 1,5 80 61 12 10 3,5 1
М24 х 1,5* 42 31 10 6 2,5 1 М56 х 2,0* 85 65 12 10 4 1,6
М27 х 1,5 45 35 10 6 2,5 1 М60 х 2,0 90 70 12 10 4 1,6
МЗ0 х 1,5* 48 38 -10 6 2,5 1 М64 х 2,0* 95 75 12 10 4 1,6
М33 х 1,5 52 40 10 8 3 1 М68 х 2,0 100 80 15 10 4 1,6
М36 х 1,5* 55 42 10 8 3 1 М72 х 2,0. 105 85 15 10 4 1,6
М39 х 1,5 60 48 10 8 3 1 М76 х 2,0 110 85 15 10 4 1,6
М42 х 1,5* 65 52 10 8 3 1 М80 х 2,0* 115 90 15 10 4 1,6
М45 х 1,5 70 55 10 8 3 1 М85 х 2,0 120 98 15 10 4 1,6
Прuмечания. 1. * предпочтительные размеры. 2. Пример услОI!НОro обозначения raйки с диaмe-qюм резьбы
d == 64 мм, с мелким шaroм и полем допуска резьбы 7 Н, из yrлеродистой стали марки 35, с по:крытием химическим
окисным и пропиrанп:ым- маслом: «Райка М64 х 2 7н.05.05 тет 11871.........JJ8»
Таблица
24.23. Шайбы стопорные МИОfOJlапчатые (из rocr 11872.....-89), мм
А
50
,00 ._
A A
s
Резьба d d' A D D 1 Ь h s Резьба d d. D D, 1 Ь h s
М20 х 1,5 20,5 36 27 17 4,8 4 1,0 М48 х 1,5 48,5 77 60 45 7,8 5 1,6
М22 х 1,5 22,5 40 30 -19 4,8 4 1,0 М52 х 1,5 52,5 82 65 49 7,8 6 1,6
М24 х 1,5 24,5 44 33 21 4,8 4 1,0 М56 х 2,0 57,0 87 70 53 7,8 6 1,6
М27 х 1,5 27,5 47 36 24 4,8 5 1,0 М60 х 2,0 61,0 92 75 57 7,8 6 1,6
М30 х 1,5 30,5 50 39 27 4,8 5 1,0 М64 х 2,0 65,0 98 80 61 7,8 6 1,6
М33 х 1,5 33,5 54 42 30 5,8 5 1,6 М68 х 2,0 69,0 102 85 65 9,5 7 1,6
М36 х 1 5 36,5 58 45 33 5,8 5 1,6 М72 х 2 О 73 О 107 90 69 9,5 7 1,6
428
Продолженuе табл. 24.23
Резьба d d, D D 1 Ь h s Резьба. d d D D 1 Ь h s
М39 х 1,5 39,5 62 48 36 5,8 5 1,6 М76 х 2,0 77,0 112 95 73 9,5 7 1,6
М42 х 1,5 42,5 67 52 39 5,8 5 1,6 М80 х 2,0 81,0 117 100 76 9,5 7 1,6
М45хl,5 45,5 72 56 42 5,8 5 1,6 М85 х 2,0 86,0 122 105 81 9,5 7 1,6
Примечанuе. Пример обозначения шайбы для raIOat: крyrлой штщевой с резьбой М64 х 2, из стали мархи 08
IШ, с покръnием химическим окнсным и пропитанным маслом: «Шайба 64.08кп.О5 rOCT 11872.........в9,.
т а б л и Ц а 24.24. Канавка ПОД JlЗЫЧОК стопорной шайбы, мм
A A
а,
'\:5"
d
c:r
Резьба d а. а, а. а d Резьба d а (l., а, а. d
М20 х 1,5 6 2 3,5 1,0 16,5 М4& х 1,5 8 3 5 1,5 44,5
М22 х 1,5 6 2 3,5 1,0 18,5 М52 х 1,5 8 3 5 1,5 48,0
М24 х 1,5 6 2 3,5 1,0 20,5 М56 х 2,0 8 3 5 1,5 52,0
М27 х 1,5 6 3 4,0 1,5 23,5 М60 х 2,0 8 3 6 1,5 56,0
М30 х 1,5 6 3 4,0 1,5 26,5 М64 х 2,0 8 3 6 1,5 60,0
М3З х 1,5 6 3 4,0 1,5 29,5 М6& х 2,0 & 3 6 1,5 64,0
М3б х 1,5 6 3 4,0 1,5 32,5 М72 х 2,0 10 5 6 1,5 68,0
М39 х 1,5 6 3 4,0 1,5 35,5 М76 х 2,0 10 5 6 1,5 72,0
М42 х 1,5 & 3 5,0 1,5 38,5 М80 х 2,0 10 5 6 2,0 75,0
М45 х 1,5 8 3 5,0 1,5 41,5 М85 х 2,0 10 5 6 2,0 80,0
т а б л и Ц а 24.25. Шайбы стальные УПЛOТllll'l'eJlьные, мм
s li'
.
Ko.Z..f
"'
h
Исполнение 1
5
0,2...1
h
н
Исполнение Л
Диаметры Общие размеры ИСПOJшеlШе 1 Исполнение II
подшипннха
d D 3 h D. d d, d, D D,
20 47 2 41,2 20 29 25,7 47 37
52 448 33 27,2 52 40
429
Продолжение табл. 24.25
Диаме1рЫ Общие размеры ИСПОJПIение 1 Исполнение II
ПОДUJИIIНИX8
d D s h D. d d l d 2 D п,
25 52 47 25 36 31,5 52 42
62 54,8 40 32,2 62 47
30 62 2,5 56,2 30 44 36,3 62 47
72 64,8 48 37,2 72 56
35 72 64,8 35 48 43 72 56
80 70,7 54 45 80 65
40 80 72,7 40 57 48 80 62
90 0,3 80,S 60 51 90 70
45 85 77,8 45 61 53 85 68
100 90,8 75 56 100 80
50 90 82,8 50 67 57,5 90 73
110 3 98,9 80 62 110 86
55 100 90,8 55 75 64,5 100 80
120 108,0 89 67 120 93
60 110 100,8 60 85 70 110 85
130 't> 117,5 95 73 130 102
65 120 110,5 65 90 74,5 120 95
140 0,5 127,5 100 765 140 110
70 125 0,3 115,8 70 95 79,5 125 102
150 3,5 137,0 110 826 150 120
75 130 0,5 120,5 75 100 85 130 105
160 147,0 110 87,2 160 125
т а б л и Ц а 24.26. Mamк.e11rI резииовwе армировaJDlыe ДJUI 8aJIOB (из rocr 8752 79), мм
Тип 1
Тип 2
tS
'1::J
h ,
h
h2
Диаметр D h h, Диаметр Д h l
вала,d l й ряд 2 й рJЩ 1 й и 2 й ряды вала, d l й ряд 2 й ряд l-й и 2 й ряд
35 42 62 65
20 37 8 12 68
38 44 62
430
Продолжение табл. 24.26
ДИаметр D. h l h 2 Диаметр п, h l h,
вала, d Нtряд 2-й Р1UЖ 1 й и 2 й ряды вала, d 1 й ряд 2 й ряд l й и 2-й ряд
42 10 14 65
21 40 37 8 12 45 65 62
42 10 14 70 10 14
22 35 8 12 4& 65
42 72
24 42 10 14 50 70 72
45 75
25 42 40 8 12 80 12 16
45 10 14 52 75 72 10 14
26 45 40 8 12 80 12 16
47 55 75 10 14
45 82 12 16
28 47 56 80
50 58 75 10 14
45 82 12 16
30 52 47 60 85 80
50 82
32 45 &0
50 62 82 10 14
47 85
35 50 90 12 16
5& 55 10 14 63 90 10 14
57 65 95
36 52 67 90
55 68 90 12 16
38 55 95
60 70 95 100
62 71 95 10 14
40 60 55 75 100
58 102 12 16
62
Примеч.ание. Примср обозначения Мa1Iжеты типа 1 для вала диаметром d "" 50 мм с наружным диаметром
Dl == 70 мм м:з резины 3 rруппы (па основе нитрилъкоrо синтетическоrо каучука): Манжета 1 50 х 70 З
rOCT 8752 79.
т а б л и Ц а 24.27. Концы валов КОНll'lесКИе (из rocr t108t 72), мм
A A
ь
т r1tJ 1
....:'
Тип 2
'ti
.......
. ...tIII*.....__
- J - "t:1
{ 2 /2 ......
[
II
.1:1
431
НоМИНаль 11 dr;> Ь h t] t 2 d] d 2 l з 14
ный
диаметр d
20 50 36 1&,2 4 4 2,5 1,8 М12 )( Мб 9 11,3
1,25
22 20,2
25 60 42 22,9 5 5 3,0 2,3 М16 х 1,5 М8 14 15,7
28 25.9
32 80 58 29,1 6 6 3,5 2,8 М20)( 1,5 МI0 17 19,0
36 33.1 М12 20 22,3
40 35,9 10 8 М24 х 2 М12 20 22,3
45 110 82 40,9 12 8 5,0 3,3 МЗ0 х 2 М16 26 28,5
50 45,9 12 8 М36 х 3 М16 26 28,5
56 51,9 14 9 5,5 3,8 М36 х 3 М20 32 35,0
63 140 105 57,75 16 10 6,0 4,3 М42 х 3 М20 32 35,0
71 65,75 18 11 7,0 4,4 М48 х 3 М24 36 39,3
80 170 130 73,5 20 12 7,5 4,9 М56 х 4 М30 44 47,9
90 83,5 22 14 9,0 5,4 . М64 х 4
Прwиечание. Размеры /1 и Ь приведены для испоJПI НИЯ 1 д.lIинныe конические коlЩЫ I13JIOB.
. т а б л и Ц а 24.28. КоtЩЫ валов цилиндрические (из rocr 12080........(6), мм
r 1--1
С"45-
L
d / r с d / r с
Исполнение Исполнение
1 2 1 2
20,22 50 36 1,6 1,0 50, 55 ]10 82 2,5 2,0
25,28 60 42 60,70 140 105
32, 36 &0 58 2,0 1,6 80,90 170 130 3,0 2,5
40,45 110 82 100, 110 210 165
ПримечанUJl' 1. Исполнения концов валов: 1 дmnmы:e; 2 короткие. 2. Поля ДОnYСКОII диаметра d: при d ДО
30 мм j6, св. 30 до 50 мм k6, св. 50 мм т6.
т а б л и Ц а 24.29. Шпонки призматические (из rocr 2ЗЗ60 78)
A A
. Ь
L
432
Диаметр вала, Сечение шпонки Фаска у rлубина паза Дmma
d ШПОНКИ
Ь hd s вала IJ С1)'ПИЦЫ 12 1
Св. 12 до 17 5 5 3 2,3 10 56
» 17 » 22 6 6 OJ25 ,4 3,5 2 J 8 14 70
» 22 » 30 8 7 4 3,3 18 90
» 30 » 3& 10 8 5 3,3 22 110
» 38 » 44 12 8 5 3,3 28 140
» 44 » 50 14 9 0,4........0,6 5,5 3,8 з6 160
» 50 » 5 8 16 10 6 4 J 3 45 180
» 58 » 65 18 11 7 4;4 50 200
» 65 » 7 5 20 12 7,5 4,9 56 220
» 75 » 85 22 14 OJ 6 ........(),8 9 5,4 63 250
» 85 » 95 25 14 9 5,4 70 280
ПрUJlfечанuя. 1. длину 1 (мм) призмаmческой Шпонки выбирают из ряда: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32,
36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280. 2. Пример обозначения ШIIОНКИ с
размерами Ь =: 18 мм, h == 11 мм, / == 80 мм: «Шпонка ]8 х ]] х 80 rOCT 2ЗЗ6().........7lk
т а б л и ц а 24.30. Шайбы концевые (из rOCT 14734 9), мм
1:t
н
Шаиоа
ПРUl1ер применвнця
<oq;
ct
Обозна D Н А d d 2 С Do d J d. 1 11 Бош Штифr
чение шайбы
7019.......{)623 32 9 24 28
7019""",,()625 36 10 28 32
70 19""",{)627 40 10 32 36
7019.........0629 45 5 12 6,6 4,5 1,0 36.....-...40 М6 4К7 18 12 М6 х 16 4т6 х 12
7019.........0631 50 16 40.....-...45
7019.........Q633 56 16 45 50
7019.........0635 63 20 50 55
7019""",,()637 67 20 55..........60
70 19.........Q639 71 6 25 9,0 5,5 l J 6 60..........65 М8 5К7 22 16 М8 х 20 5т6 х 16
7019.........Q641 75 25 65 70
7019 643 85 28 70 75
Примечания. 1. * болr По rocт 7798 70. 2. ** шmфr по rocr 3128 70.
Пример условноro обозначения КОНЦевой шайбы D"" SO мм: Шайба 70]!J-.06Зl rOCT 147З4 g,
433
Т а б л и Ц а 24.31. СоедииеИIUI шmщеаwе ПрJlмобмиые (И3 rocт 1139.......s0) (СМ. t 1, рис. 6.3)
ocHoBныe
ПарзМетрЫ 18 102
Лezкая серия
п,мм 26 30 32 36 40 46 50 58 62 68 78 88 98 108
z 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 10 10 10 10
Ь, мм 6 6 7 6 7 8 9 10 10 12 12 12 14 16
f, мм 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Средняя серия
п,мм 22 25 28 32 34 38 42 48 54 60 65 72 82 92 102 112
z 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 10 10 10 10
Ь, мм 5 5 6 6 7 6 7 8 9 10 10 12 12 12 14 16
f,мм 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Тяжелая серил
п,мм 23 26 29 32 35 40 45 52 56 60 65 72 82 92 102 115
z. 10 10 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 20 20 20
Ь, мм 3 3 4 -4 4 5 5 6 7 5 5 6 7 6 7 8
f,Шd 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Т а б л и Ц а 24.32. СоедииеНИJI шлвцевые ЭВОJlЬВеlmlЫе (из rocr 60зз.....sо) (см. f 1, рис. 6.4).
МО,DJ.'ЛЪ т,
мм 20 10
1,25 14 18 22 26 30 34 38
2,0 16 18 21 24 26 28 31 34 .36 38
3,0 17 18 20 22 24 25 27 28 30 32
5,0 15 16 18 18
Т а б л и ц а 24.33. Втулки бнметaJlJlические (из rocr 24832......-81), мм y}
Тип А А Тип 8 А
со
с )( 4-50 CI) С)(45
2 фаски I::t q 2 фаски q
'а "t:J
А
с )( 45-
А
с JC *58
2фаски
L
s
ь
L
d D D,_ L Ь с s
оп
1 2 3
20 26 32 15 20 30 3
22 28 34
25 32 38 0,5 0,4........0,8
28 36 42 20 30 40 4
30 38 44
"-
"'.
434
Продолженuе табл. 24.33
/
d D D, L Ь с s
пял
1 2 3
32 40 46
35 45 50 30 40 50
38 48 54
40 50 58
42 52 60 30 40 60 5 0,8 0,5 1,0
45 55 63
48 5& 66 40 50 60
50 60 68
55 65 73 40 50 70
60 75 83 40 60 80
65 80 88 50 60 80
70 85 95 50 70 90 7,5 1,0 0,9 1,5
75 90 100
80 95 105 60 80 100
ПрWtJечанuе. Предельные отклонения IIнyтpeИRero диаметра d по F7, наружноro диаметра D по 16, диаметра
отверстии в корпусе по Н7.
Пример условноro обозначения биметаллической втулки типа В, с дИаметром отверcrия d = 20 мм, наружным
диаметром D "'" 26 мм, диаметрОМ борта пl = 32 мм и длиной L = 15 мм; «ВmYA1ca В 20/26>< 15 rOCT 24832.........s1.
т а б л и Ц а 24.34. Втулки из спекаемых материалов (из rOCT 24833 1), мм:
c:r
Тип В
с х 45-
фаски
А
Тип А
А
сх45 0
Z фаски
't:J
с !f. '+50
2 срасШJ
L.
ь
с х 450
l.
А
d D п, L ь с d D п, L ь с
DЯН ПЯЛ
1 2 3 1 2 3
20 25; 26 32 15 20 25 3 40 46; 50 60 30 40 50
22 27: 28 34 0,4 42 48' 52 62 5 0,7
2S 30; 32 39 35 45 51' 55 65 35 45 (55)
28 33; 36 44 20 25 30 48 55; 58 68 35 50 (70)
30 35;38 46 4 0,6 50 58' 60 70
,32 38" 40 48 55 63' 65 75 40 (55) (70)
35 41: 45 55 25 35 40 60 68; 72 84 50 (60) (70) 6
38 44;4& 58 25 35 45 5 0,7
ПрWrfечание. Предельные OТlOIонения »нyrpeннеrо диамtЩ)а d втуJOCИ пооле зanpec.co»хи по Н7, наружноro
диаметра D по ,7, диаметра' отверстия в корпусе по Н7.
Пример условноro обозначеlПfЯ втулки из спекаемых материалоll ТШI8 В, С диаметром OТВCpc'lIOl d'" 2S мм,
наружным диаметром D = 32 мм, диаметром борта D1 = 39 мм и ДJПUIой L = 20 мм: «Втулка В 25/32 х 20 rOCT
248З3 1»
435
Т а б л и Ц а 24.35. Штифты цилиндрические (из [ОСТ 3128 70), мм
с
250
1:3
'.
L
d 6 8 10 12 16
с 1,2 1,6 2 2,5 3
1 10 110 14 140 16 140 20 140 25 140
Прuмечанuя. 1 длину 1 (мм) шrифra выбирают из рЯДа: 10, 12, 14, 16, 18,20,22,24,26,28,30, 32,35,40,45,
), 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85. 90, 95, 100. 2. Предельные отклонеиия: диаметра d =' ПО h8.
Пример УСЛОВНОI'O обозначения цилиндрическоrо шrифта d "" 1 О мм, 1 = 60 мм: «Штифт 10)( 6() rOCT 3128 70.
.
т а б л и Ц а 24.36. Штифты конические (из rOCT З129 70), мм .
"l::I
l
d 6 1 22 120 1 10 12
1 20 100 26 180 32 220
Прuмечание. Размер 1 в заданных пределах брать из рЯДа чисел, приведенных в табл. 24.35.
Пример УСЛОВНОI'O обозначения х.оничесх.оrо штифrа d == 10 мм, 1"" 50 мм: Штuфт 10)( 50 rOCT з 129 7O»
т а б л и Ц а 24.37.Штифты конические с внутренией резьбой (из rocr 9464 79), мм
<J 1': 50
1::s
// 'lh
. . "'1:5
// '//
lt
L
d 6 8 10 12
dl М4 М5 М6 М8
/1 6 8 10 12
1 18 0 22 100 26 ИО 32 160
Прuмечание. Размер 1 в задaJrnыx пределах брать из ряда чисел, npиведеlПlЫX в табл. 24.35.
Пример УСЛОВНОI'O обозначения коническOI'О шmфта с внутренней резьбой и размерами d = 10 мм, 1 = 60 мм:
«Штифт 10 х 60 rOCT 9464 79»
. , .
436
Т а б л и Ц а 24.38. ВИJП1d установочные с прямым шлицем КJJaCCOB ТОЧНОСТИ А и В:
с коническим концом, рис. 1 (из rocт 1476 З и ИСО 7434 3);
с цилиндрическим концом, рис. 2 (из rOCT 1478.....JJ3 и ИСО 743S..........gз) мм
с '1.450 С ,,450
..Q
't:::J '€
fJ L, ( ,
L L
Общие разМерЫ Рис. 1 Рис. 2
d Ь h с 11 1 d , '1 S 11 1
5 0,8 1,8 J,O 5 25 3,5 0,3 2,5 8 25
6 1,0 2,0 1,0 2,5 6 3O 4,5 0,4 3,0 8 35
& 1,2 2,5 1,6 3,0 8 0 6,0 0,4 4,0 10------40
10 1,6 3,0 1,6 4,0 10 50 7,5 0,5 4,5 12 50
12 2,0 3,5 1,6 5,0 12 50 9,0 0,6 6,0 16 50
Прuмечанuе. Длину вшrra l (мм) выбирают из ряда: 5,6, 8, 10, 12, 16,20,25, 30, 35,40,45, 50.
Пример условноl'O обозначения вmпа с цилиндрическим ко1щом КJIacca точности В, диаметром резьбы d == 10
мм, с полем допуска 6g, длиной 1 == 25 мм, класса прочноС1И 14Н: frBUHт B.Ml х 25.14Н rOCT 1478 9З
т а б л и ц а 24.39. Болты с шестиrpаниой уменьшенной rоловкой класса точности В
(из rOCT 7796 70), мм
н
lo
L
s
d S D Н 1 10 d S D Н 1
8 12 13,1 5 8 100 10 == 1 при 1 $ 25 16 22 23,9 9 20 ЗОО 10 ::=: 1 при 1 30
10 == 22 »1 30 10 == 30» 1'Z 35
10 14 15,3 6 IO 200 kJ == 1 при 1:S; 30 20 27 29,6 11 25 300 10 == 1 при 1 $ 40
10 == 26 »l 35 10 3& » l?:. 45
12 17 18,7 7 14 260 10 == 1 при 1 $ 30 24 32 35,0 13 35 300 10 == 1 IIpИ 1 $ 50
10 == 30» 1 35 10 == 46 > > 1 55
Примечонuя. 1. В порядке nонижения точнocm изroтoвления различают болты :классов точности А, В и С. 2.
РазМер 1 (мм) в указанных пределах брать ИЗ ряда чисел: 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25, 30,35,40,45, 50, 55, 60, 65, 70, 75,
80,90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280, 300.
Пример условноro обозначения болта диаметром резьбы d== 12 мм, длиной J == 60 мм, с крупным шaroм резьбы
и полем доnyска бg, класса npoчнocrи 5.8, 'с ЦИНКОВЫМ покрытием толщиной 6 МКМ, хроматироВанным:
«Болm MJ2 х 60.58.0]6 РОСТ 7796 7fh
437
Т а б л и Ц а 24.40. Шпильки kЛассов ТОЧНОСТИ А R В (11.1 rocr 22032 76 rOCT 22039 76), мм
l,
1.0
L
d g 10 12 16 20
/] 8; 10;14; 16 10; 12; 16; 20 12; 15; 20; 24 16; 20; 25; 32 20; 25; 32; 40
1 10
16 10 8
20 14 12
25 19 17 16
30 22 22 21
35 22 26 24 23
40 22 26 ЗО 28 25
45 22 26 30 33 30
4& 22 26 30 38 33
50 22 26 30 38 35
55 22 26 30 38 40
60 150 22 26 30 38 46
Jlpимечонuе. Размер I от 60 до )50 мм брать из ряда чисел: 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150.
Пример УСЛОDноrо обозначения Immлыol с lIIIинчиваемым I:ОНДОМ длИНой l,25d, диаметроМ резьбы d == 16 мм,
крупным шarом и полем допуска резьбы бg, длииой 1 <= 120 мм, масса П)Ючности 5.8:
.ШпWlька M16 х 120.58 rOCl' 220З4 76»
т а б л и Ц а 24.41. ВиИ11d с ЦJIJIИIfДPИ'lеской roЛ08Кoi клаССО8 ТОЧИOC11l А и 8
(из rOCT 1491.......s0), мм
с)
{о
Н L
d D Н 1 d D Н 1 le
6 10 3,9 8""",,()О 28*; 18 12 18 7 18 100 46*; 30
8 13 5 12 O 34"'; 22 16 24 9 30 100 58*; 38
10 16 6 18 100 40.; 26 20 30 11 4O 120 70*;46
ПрUlllечанUJl. 1. Размер J в ухаэанных пределах брать ИЗ ряца чисел, приведеlПJОro в таБJf. 24.39. 2. Виты со
стержнем ДJIИlIой менее длJпIы 10 резьбы изroтОВJIЯJOТ с реэIOoй по lICей ДЛИНе стержня. З. предпочтиreJIЬная
дnина резьбы
Пример условноro обозначения винта с ЦИЛИ1IДPичесхой roловкой класса точности В диаметром ре.зьбы d =:
== 12 мм, с :крупным шarом и полем допуска резьбы бg, ДЛИНОЙ 1 == 65 мм, ДЛИНОЙ ре.эъбыlo = 46 ММ, цасса npoчности
5.6, с циmc.оВЬ1М покрытимM ТОJIЩИЯ.ОЙ 6 МКМ, Хромtrr:ИpOванным: .
.Винт B.Mп )( 65 6.56.o16 (ОСТ 1491
438
Т а б л и Ц а 24.42. ВIIIПЫ с цилиндрическоi roловкои и шестиrраиным yr леllllем «ПОД КЛЮЧ.
класса ТОЧНОСТИ А (из rOCT 11738..........s4), мм
..
н
Lo
L
d D Н 1 10 d D Н 1 l..
6 10 6 10........60 10 =.: lnpи /$ 20 12 18 12 20 i{) == 1 при / :s; 30
10 ::: 24 > > 1 ';!: 25 130 10 == 36 > > / ';!: 35
8 13 8 12.........&0 10 =.: 1 при / :s; 25 16 24 16 25 i{) == lПрИ 1:S; 40
10 == 28 > > 1 ';!: 30 160 1o==44»1';!:45
10 16 10 14 10 == 1 при 1 $ 30 20 30 20 30 10 == 1 ПрИ 1 :s; 50
.
100 10::: 32» l';!: 35 220 10 == 52 » l 55
Примечание. Размер 1 в указаННЫХ пределах брать из ряда чисел, приведенноro в табл. 24.39.
Пример условноro обозначения винта с диаметром резьбы d:;::: 10 мм, с полем допуска резьбы бg, длиной 1:;:::
60 мм, IOIасса прочнocrи 6.8:
Вuнт MI >< 60.68 rOCT 11738------8.
т а б л и Ц а 24.43. rайки mеcтиrpaннwе с уменьшенным размером «под КЛЮЧ. класса ТОЧИOCТll В
(нз rOCT 15521 70), мм
н
s
d 8 10 12 16 20 24
S 12 14 17 22 27 32
D 13,1 15,3 18,7 23,9 29,6 ЗS
Н 6,5 8 10 13 16 19
Пример условноro обозначения raйxи с диаметром резьбы d == 12 мм, крупным maroM и полем допуска резьбы
6Н, класса прочности 5:
«rau"a M12 н.5 rOCT 15521 7o.
т а б л и Ц а 24.44. Шайбw прyжJllolыe (из ЮСТ 6402 70), мм
d
s
Номинальный диаметр d s==b Номинальный диаметр d s == Ь
резьбы болrа, вmпа, резьбы болrа, винта,
шnилъ:ки ШJIИJIЬXИ
6 6,1 1,4 16 16,3 3,5
8 8,2 2,0 20 20,5 4,5
10 102 2.5 24 24.5 5.5
439
Продолжение табл. 24.44
Номинальный диаметр d s==b Номиналъньm диаметр d s == Ь
резьбы боmа, ВИНТа, резьбы болта, винта,
шnилъ:ки :шпильки
12 12,2 3,0
Пример условиоro обозначения пружинной шайбы для болта, вmпа, 1ШIИЛЬЮI диаметром резьбы 12 мм из
стали 65r:
«Шайба 12 65f [ОСТ 6402 7fЛ
т а б л и ц а 24.45. Перечеиь стандартов на основные материалы деталей
Материал Марка
Сталь yrлеродистая оБЫЮIовеlПlOI'O качества СтО, Ст2, Ст3, Ст5, Ст6
Сталь yrлеродистая качественная 10, 15, 20, 30, 35, 45, 50
Сталь реССОрlЮ прУЖИННая уrлеродистая и 65, 70
леrированная 60r, 65r, 60С2, 50ХФА
Сталь леrиpованная конструкционная 20Х, 35Х, 40Х, 18ХП, 35хrФ, 20ХН, 40:ХН,
12ХН3А, 20Х2Н4А, зохrСА, 38Х2МЮА
20Х13, 12Х18Н9Т
25Л, зол, З5Л, 40Л, 35fЛ, 4ОХЛ, 20ХМА
СЧI5, СЧ20, СЧ25
АК 9ч(АЛ4), АК5М(АЛ5), АК7(М7)
AJ(7q( 9), AJ(12(PU12)
Бронза оловянная БрОl0Фl, БрО5Ц5С5, БрО6Ц6С3
Бронза безоловянная БрА9ЖЗЛ, БрАI0ЖЗМц2, БрА10Ж4НЛ
Латунь ЛЦ23А6ЖЗМц2, ЛЦ40МцЗЖ
Резина техническая атмосферомаслостойкзя АМС, МБС
.Н маслобензостоЙКRЯ
Картон прокладочный
Текстолит конструкционный
Сталь высоколеrированная
Сталь литейная конструкдиониая
Чутун
Смав алюминиевый
А
ПТК,NТ
rocт
31Ю 94
1050 88
14959 79
4543 71
5632 72
977 88
1412 85
1583 93
(26IИ 75)
613 79
493 79
1771l 93
733 8 90
9З47 74
5 78
Т а б 11 И Ц а 24.46. Перечеиь нормативно технической докумекrацви ка смазочные материалы
Нормативно теXIIИЧеская
документaJ..ЩЯ
Обозначение
Жидкие смазочные материалы (масла)
Иlщустриальные:
И Л А 22, и r А 32, и r А 46, и r А 6&
и r С З2, и r С 46, и r С 220, И Т С З20
И Т Д 68, И Т Д 100, И Т Д 220
Турбинные: Тп ЗО, Тп 46
Трасмнссионные: ТСП 15К, Т.АД 17И
Авиационные: MC 20, MC 20C
Цилиндровое 38, Цилшщровое 52
rocr 20799 88
ТУ 3& 101413 78
ТУ 3& 101451 78
rOCT 9972 74
rOCT 23652 79
rOCT 21743 76
rOCT 6411 76
Пластичные смазочные материалы
ЦИАТИМ 201
ЦИАТИМ 221
ОКБ 122 7
ВНИИ НП 207
ВНИИ НП 242
Литол 24
Униол 2
;,
. ВНИИ НП 231
ВИИИ НП 273
rOCT 6267 67
rOCT 9433 80
rOCT 18179 72
rOCT 19774 74
rOCT 20421 75
rOCT21150 87
rocr 23510 79
ОСТ 3&.011 3 76
]у 38.101476 74
440
Т а б л и ц а 24.47. ШВeJlJlеры стальные roрsrчекатаиные(из rocr 8240 9)
Х р
ХО
..t::
2
..t::
ь
а)
ь
б)
Номер h Ь S 1 R r ха А, ю,( Масса
лрофиля мм 1 м, кr
5 50 32 4,4 7,0 6,0 2,5 11,6 616 4,84
6,5 65 36 4,4 7,2 6,0 2,5 12,4 751 5,90
8 80 40 4,5 7,4 6,5 2,5 13,1 898 7,05
10 100 46 4,5 7,6 7,0 3,0 14,4 1090 8,59
12 120 52 4,8 7,8 7,5 3,0 15,4 1330 10,4
14 140 5& 4,9 8,1 8,0 3,0 16,7 1560 12,3
16 160 64 5,0 8,4 8,5 3,5 18,0 1810 14,2
18 180 70 5,1 8,7 9,0 3,5 19,4 2070 16,3
20 200 76 5,2 9,0 9,5 4,0 20,7 2340 18,4
22 220 82 5,4 9,5 10,0 4,0 22,1 2670 21,0
24 240 90 5,6 10,0 10,5 4,0 24,2 3060 24,0.
27 270 95 6,0 10,5 11,0 4,5 24,7 3520 27,7
30 300 100 6,5 11,0 12,0 5,0 25,2 4050 31,8
33 ЗЗО 105 7,0 11,7 13,0 5,0 25,9 4650 36,5
36 360 110 7,5 12,6 14,0 6,0 26,8 5340 41,9
40 400 115 8,0 13,5 15,0 6,0 27,5 6150 48,3
Прuмечания. 1. Швеллеры изrorоPJlЯJOТ с уклоном внyrpеНRИХ rpаней 4...10 % (а) и с параллель
ны:ми ,rpаиями ПОЛОК (6). 2. А IШОЩадь попереч.ноro сеч:ения. 3. хо расстояние ar центра масс до
наружной rpани стенки. 4. Пример обозначения швеллера про филя 12 с уклоном внутренних rpаней
полок ИЗ стали Ст3:
ш 12 [ОСТ &24Q...-89
« веллер Ст 3 rocт 5З5 88 »,
то же с параллельныи !ранями полок
т 12 П rOCT 824o.--S9
« веллер Ст 3 rOCT 535 88 »
т а б л и Ц а 24.48. ПрокатlWI yrловая. равНОПОJlОЧНаи сталь (из rocт 8509------93)
"
х
..с::.
Номер Ь t R r А,юе Масса 1 м,
профиля мм xr
3 30 3 4,0 1,3 8,5 174 1,36
4 89 227 1 78
441
Лродолжение табл. 24.48
Номер Ь t R r ха А,шС Масса 1 м,
npoфиля мм п
3,2 32 3 4,5 1,5 8,9 186 1,46
4 9,4 243 1.91
3,5 35 3 4,5 1,5 9,7 204 1,60
4 10) 267 2,10
5 10.5 328 2.58
4 40 3 5,0 1,7 10,9 235 1,85
4 11,3 308 2,42
5 11.7 379 2.98
4,5 45 3 5,0 1,1 12,1 265 2,08
4 12,6 348 2,73
5 130 429 337
5 50 3 5,5 1,8 13,3 296 2,32
4 13,8 389 3,05
5 14,2 480 3,77
6 14.6 569 447
5,6 56 4 6,0 2,0 15,2 438 3,44
5 157 541 4.25
6,3 63 4 7,0 2,3 16,9 496 3,90
5 11,4 613 4,81
6 178 728 572
7 70 4,5 8,0 2,7 1&,8 620 4,87
5 19,0 686 5,38
6 19,4 815 6,39
7 19,9 942 7,39
8 20.2 1067 837
7,5 75 5 9,0 3,0 20,2 739 5,80
6 20,6 878 6,89
7 21,0 1015 7,96
8 21,5 1150 9,02
9 21.8 1283 10.07
8 80 5,5 9,0 3,0 21,1 863 6,78
6 21,9 938 7,36
7 22,3 1085 8,51
8 22.7 1230 9.65
9 90 6 10,0 3,3 24,3 1061 8,33
7 24,7 1228 9,64
8 25,1 1393 10,93
9 25.5 1560 12.20
10 100 6,5 12,0 4,0 26,8 1282 10,06
7 27,1 1375 10,79
8 27,5 1560 12,25
10 28,3 1924 15,10
12 29,1 2280 11,90
14 29,9 2628 20,63
16 30.6 2968 23.30
11 110 7 12,0 4,0 29,6 1515 11,89
8 30 О 1720 13.50
12,5 125 8 14,0 4,6 33,6 1969 15,46
9 34,0 2200 17,30
10 34,S 2433 19,10
12 35,3 2889 22,68
,/" 14 36,1 3337 26,20
16 36,8 3777 29,65
ПРIOfечания. 1. А IШощадъ поперечиоI'O сечения. 2. хо раccroяиие от дешра масс до наружной rpаии
пOJlXИ. 3. Пример обозиачения: )'I'ЛОВОЙ равиополочяой стали npoфИJПI 5 с roлщииой попи t = 4 мм марПl Cr3:
. ? 50 Х 50 х 4 rocr 8509---93
ЛO/IО" Ст 3 rocr 535---88 ..
442
Т а б л и Ц а 24.49. ПрокатlWI yrJlOвaJI иераВRОПОJlОЧIWI. сталь (из rocr 8510 3)
IX)
Номер В h t R r 111 Уа А, :rrn.i Масса
npофиля им 1 M,:кr
3,2/2 32 20 3 3,5 1,2 4,9 10,8 149 1,17
4 5,3 11.2 194 1,52
4/2,5 40 25 3 4,0 1,3 5.9 13,2 189 1.48
4 6,3 13,7 247 1,94
5 6.6 14.1 303 2,37
4,5/2,8 45 2& 3 5,0 1,7 6,4 14,7 214 1,68
4 6,8 15,1 280 2,20
5/3,2 50 32 3 5,5 1,8 7,2 16,0 242 1,90
4 7,6 16,5 317 2,40
5,6/3,6 56 36 4 6,0 2,0 8,4 18,2 358 2,81
5 &,8 187 441 3.46
6,3/4,0 63 40 4 7,0 2,3 9,1 20,3 404 3,17
5 9,5 20,8 498 3,91
6 9,9 21,2 590 4,63
8 107 220 76& 6,03
7/4.5 70 45 5 7 5 2.5 10,5 22.8 559 4.39
7,5/5 75 50 5 8,0 2,7 11,7 23,9 611 4,79
6 12,1 24,4 725 5,69
S 129 25,2 947 7,43
8/5 &0 50 5 8,0 2,7 11,3 26,0 636 4,49
6 117 26.5 755 5,92
9/5,6 90 56 5,5 9,0 3,0 12,6 29,2 786 6,17
6 12,8 29,5 854 6,70
8 13.6 30.4 1118 8,77
10/6,3 100 63 6 10,0 3,3 .14,2 32,3 958 7,53
7 14,6 32,8 1109 8,70
8 15,0 33,2 1257 9,87
10 15.8 34.0 1547 12,14
11/7 110 70 6,5 10,0 3,3 15,& 35,5 1145 8,98
8 16.4 36,1 1393 10,93
12,5/8 125 80 7 11,0 3,7 18,0 40,1 1406 11,04
8 18,4 40,5 1598 12,58
10 19,2 41,4 1970 15,47
12 20,0 42,2 2336 18,34
. ПримечанUR. 1. А площадь поперечиоro сечеlПlЯ. 2. ХО,)'О ра яние от центра масс до Наружных rpаней
полок. З. Пример 060значенияyrловой Неравнополочной CТ8JПI npoфили /5 С толщиной ПОЛЮI t = 5 мм марки Crз:
.'1'- 80 х 50 х 5 rocr 8510---93
«лалок См 3 rocr 53>"88 »
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анурьев В.и. Справочникконструктора мaппrnостроителя. Изд. 7 e в 3 xтr.
М.: Машиностроение, 1992. .
2. Детали машин. Атлас конструкций. Под ред. Решетова Д.Н. Изд. 5 e в двух
частях. М., Машиностроение, 1992.
3. ДУllаев п.Ф., Лели1Сов о.л Расчет допусков размеров. М.: Maunmocтpo
еипе, 1992.
4. ДУllаев ПФ., Леликов О. Л, Варламова лп. Допуски и посадки. Обоснование
выбора. М.: Высшая школа, 1984.
5. Дунаев ПФ., ЛелU1Сов о.п. Детали машин. Курсовое проектирование.
Учебное пособие для техникумов. ИЗД. 2 e. М., Высшая школа, 1990.
6. Иванов м.н. Волновые зубчатые передачи. М.: Высшая llIКола, 1981.
7. Иванов мн Детали машин. УчеБШlКДЛЯ ВУЗОВ. Изд. 6 e. М., Высшая llIКола,
1998.
8. Машиностроение. Энциклопедия. М.: Мaumностроение, 1995. Детали маIШIН.
Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка. Т. IV l/Под общ. ред.
Д.Н. Решетова.
9. Орлов ли. Основы конструирован:ия. М.: Мaпmностроение, т. 1, т. 2,
1988. '
10. Подшuпниковые узлы современных машин и приборов: Энциклопедический
справочник/В.Б. Носов, И.М. Карпухин, Н.Н. Федотов и др.; ПОД общ. ред.
В.Б. Hocoвa. М. Мannrnостроение, 1997.
11. Расчет деталей машuн на эвм Учебное пособие для вузов. Высшая школа,
1985.
12. Решетов д.н. Детали мaJ.1.IИН. Учебник для вузов. Изд. 4 e. М., Мauшнос
троеlШе, 1989.
13. Решетов д.н., ЛелиК08 О.П Расчет подиnmников качения при переменных
нarрузicах. Известия ВУЗОВ. Машиностроение, 1984, N2 12.
14. РяховС1СUll О.А., Иванов С. С. Справочник по муфraм. Л.: Политехника,
1991.
15. Снесарев r.A Конструирование редукторов. Методические рекомендации
по технической механике. BьmycK 6. М.: Высшая школа, 1982.
16. Чернйвс1СUЙ с.А., Снесарев r.A. и др. Проектирование механических передач:
Учебно справочное пособие. М.: Машиностроение, 1984.