7.3 Особенности компоновки валов червячных редукторов

Подшипниковые узлы червячных передач компонуются примерно так же, как и цилиндрических, но по причине больших величин осевых сил используют подшипники того же вида, что и в конических передачах (радиально-упорные). Иногда на валу червяка в паре с радиальным или радиально-упорным подшипником могут быть применены упорные подшипники. Фиксируются подшипниковые узлы червячных передач в корпусе редуктора так же, как и в цилиндрических и конических передачах.

7.4 Построение трехмерных моделей валов

Построение трехмерной модели вала начинают с создания файла в формате  «Деталь» КОМПАС 3D. Файл лучше сразу сохранить под именем, например, «Вал тихоходный». Если быстроходный вал (входной в редукторе) будет изготовлен с шестерней заодно, то ступени вала лучше «пристроить» к уже построенной шестерне. Поэтому открывают файл детали «Шестерня» и переименовывают его в «Вал-шестерня».

Построение вала обычно начинают со средней части, – построения цилиндрической ступени посадочного места под крепление зубчатого колеса, размеры которого уже примерно определены. На рисунке 7.2 первая ступень вала подсвечена.

Рисунок 7.2

Эта ступень должна быть больше от 5 или 30 мм по диаметру, чем выходной конец вала в зависимости от мощности редуктора (см. рис. 7.1). Затем, с одной стороны делают ступень бóльшего диаметра, в которую упрется колесный центр, а с другой – меньшего диаметра, чтобы колесо можно было надеть на вал при сборке (см. рис. 7.2).

Операции построения цилиндрических ступеней в КОМПАС 3D выполняются следующим образом. На одной из основных плоскостей создают  «Эскиз», в котором с привязкой к началу координат строят окружность нужного диаметра, пользуясь командой  «Окружность» из меню  «Геометрия». Затем закрывают эскиз и с помощью команды  «Операция выдавливания» формируют цилиндр нужной длины. И диаметр и длина любой ступени вала могут быть впоследствии отредактированы.

После построения первой пары цилиндрических ступеней вокруг ступени для посадки колеса, создают еще две ступени – посадочные места для установки подшипников. Эти ступени должны быть меньшего диаметра, чем построенные ранее. Размеры заплечников для установки подшипников стандартизованы, поэтому следует придерживаться рекомендаций [4] (т. 2, стр. 177). Затем со стороны выходного конца вала формируют еще одну ступень – опорную поверхность для установки уплотнения и, собственно, сам выходной конец вала. Конические ступени валов делают аналогично цилиндрическим, но в меню  «Операции выдавливания» указывают  «Уклон внутрь» в градусах.

В торцах тяжелых и длинных валов делают центровые отверстия, используя библиотеку «Стандартные изделияКонструктивные элементыОтверстия Отверстия центровые», как это показано на рисунке 7.3. После выбора из библиотеки типа и диаметра центрового отверстия, нажимают на кнопку  «Позиционирование» на панели «Свойств» и указывают координаты отверстия (для центрового отверстия они нулевые) и на кнопку  «Создать объект». Отверстие будет построено.

Поскольку посадочные поверхности под внутренние кольца подшипников шлифуют, обеспечивая нужный размер с допуском и шероховатостью поверхности, то в местах выхода шлифовального круга (у ступени большего диаметра) должны быть выполнены соответствующего размера канавки. Их «вырезание» вызывают из библиотеки «МашиностроениеБиблиотека канавок для КОМПАС-3DКанавка по ГОСТ 8820-69 (выход шлифовального круга)», как это показано на рисунке 7.4. Следуя подсказкам программы нужно указать курсором (с нажатием левой кнопки мышки) цилиндрическую поверхность, на которой должна быть канавка, а затем выбрать в выпавшем меню нужные размеры канавки (лучше принять рекомендуемые) и указать торец, возле которого она должна быть «нарезана». После нажатия кнопки «ОК» канавка будет построена.

Рисунок 7.3

Для крепления зубчатых колес на валах, а также полумуфт на выходных концах валов чаще всего используют шпоночное соединение. Построение шпоночных пазов и шлицев на трехмерных моделях валов выполняют так же, как это уже было описано в п. 5.1 (Построение зубчатых колес цилиндрической передачи).

В самую последнюю очередь с помощью соответствующих команд на инструментальной панели  «Редактирование детали» на валу строят  «Фаски» и радиусные  «Скругления». Выделяют ребра или грани, на которых будут созданы эти элементы. Высоту ребра фаски и угол ее наклона, как и величину радиуса, указывают в соответствующих ячейках меню операции. Готовый вал приведен на рисунке 7.5.

Аналогично строят вал-шестерню и червяк, который всегда изготавливают заодно с валом, только в качестве первой цилиндрической ступени используются уже построенные шестерня или червяк.