3.4. Предварительный выбор подшипников качения

Выбор наиболее рационального типа подшипника для данных условий работы редуктора весьма сложен и зависит от целого ряда факторов: передаваемой мощности редуктора, типа передачи, соотношения сил в зацеплении, частоты вращения внутреннего кольца подшипника, требуемого срока службы, приемлемой стоимости, схемы установки.

Предварительный выбор подшипников для каждого из валов редуктора проводят в следующем порядке:

1. В соответствии с рекомендациями табл. 3.2 определяют тип, серию и схему установки подшипников.

Таблица 3.2

Предварительный выбор подшипников

Пере-дача	Вид	Тип подшипника	Серия	Угол контакта	Схема установки
цилин-дричес-кая	Б	радиальные шариковые однорядные при aw³200 мм	средняя (лёгкая)	00	с одной фиксир. опорой
косо-зубая	ТТ	при Fa/Rr£0.25 - радиальные шариковые однорядные	лёгкая (средняя)	00	враспор
		при Fa/Rr>0.25 - роликовые конические типа 7000	лёгкая	a=12...16°
	Б	роликовые конические типа 7 000 при n1³1 500 об/мин	лёгкая	a=12...16°	врастяжку
кони-ческая		радиально-упорные шариковые типа 46000 при n1³1500 об/мин	(средняя)	a=25...29°
	Т	роликовые конические типа 7 000 или 1027000	лёгкая	a=29° для типа 1027000	враспор

2. По справочнику-каталогу [6, 2] выбирают типоразмер подшипников по величине диаметра внутреннего кольца подшипника, равного диаметру d₂ и d₄ ступеней вала под подшипники.

3. По выбранному из каталога типоразмеру определяют основные параметры подшипников: геометрические размеры - d, D, B(T,С); динамическую С_r и статическую С_r0 грузоподъёмности. Здесь D - диаметр наружного кольца подшипника, В - ширина шарикоподшипника; T и С - осевые размеры конического роликоподшипника.

3.5. Эскизная компоновка редуктора

Эскизная компоновка устанавливает положение шестерни и колёса закрытой зубчатой передачи, шестерни открытой передачи и муфты относительно стенок корпуса редуктора и подшипниковых опор, определяет расстояния l_Б и l_Т между точками приложения реакций подшипников быстроходного и тихоходного валов, а также точки приложения сил давления от шестерни открытой передачи и муфты на расстоянии l_оп и l_м от точки приложения реакции ближнего подшипника (рис.3.2).

При необходимости эскизная компоновка выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД на миллиметровой бумаге формата А2 или А1 карандашом в контурных линиях в масштабе 1:1 и должна содержать эскизное изображение редуктора в двух проекциях, основную надпись (см. рис.3.2 и рис. 6.1 форма 1). Эскизную компоновку редуктора рекомендуется выполнять в такой последовательности:

1. Намечают расположение проекций компоновки в соответствии с кинематической схемой привода и наибольшими размерами колёс.

2. Проводят оси проекций и осевые линии валов.

В цилиндрическом редукторе оси валов проводят на межосевом расстоянии параллельно друг другу, в коническом – под углом 90.

Рис.3.2

3. Вычерчивают зубчатую передачу в соответствии с геометрическими параметрами шестерни и колеса, полученными в результате проектного расчёта. Места зацепления колёс показывают в соответствии с рис. 3.3: а – передача цилиндрическая; б – коническая.

Рис.3.3

4. Для предотвращения задевания поверхностей вращающихся колёс за внутренние стенки корпуса контур стенок проводят с зазором D = 8...10 мм. Расстояние h_M (рис.3.2) между дном корпуса и поверхностью вершин зубъев колёс для всех типов редукторов принимают h_M ³ 4×D (с целью обеспечения зоны отстоя масла).

Действительный контур корпуса редуктора зависит от его кинематической схемы, размеров деталей передач, способа транспортировки, смазки и тому подобного и определяется при разработке конструктивной компоновки.

5. Вычерчивают ступени вала на соответствующих осях в соответствии с геометрическими размерами d и l, полученными в проектном расчёте валов (см. табл. 3.1), и графическим определением конструкции валов для цилиндрического редуктора (см. рис. 3.2). Ступени валов вычерчивают в последовательности от 3-й к 1-й. При этом длина 3-й ступени l₃ получается конструктивно как расстояние между противоположными стенками редуктора или равное длине ступицы колеса.

6. На 2-й и 4-й ступенях вычерчивают контуры подшипников по размерам d, D, B (T, С) в соответствии со схемой их установки (см. табл.3.2). Для конических роликоподшипников

Контуры подшипников проводят основными линиями.

7. Определяют расстояния l_Б и l_Т между точками приложения реакций подшипников быстроходного и тихоходного валов.

Радиальную реакцию подшипника считают приложенной в точке пересечения нормали к середине поверхности контакта наружного кольца и тела качения подшипника с осью вала (рис. 3.4):

а) для радиального подшипника точка приложения реакции лежит в средней плоскости подшипника, а расстояние между реакциями опор вала (см. рис. 3.4, в): l_Т = L_Т - B;

б) для радиально-упорных шарикоподшипников и конических роликовых точка приложения реакции смещается от средней плоскости подшипника и её положение определяется расстоянием a, измеренным от широкого торца наружного кольца (см. рис. 3.4, а, б):

для радиально-упорных однорядных шарикоподшипников;

для конических однорядных роликоподшипников.

Здесь d , D , B , T - геометрические размеры подшипников;

a - угол контакта ; e - коэффициент осевого нагружения.

Рис.3.4

8. Определяют точки приложения консольных сил:

а) на выходном валу силы (давления F_оп ремённой или цепной передач; зацепления зубчатых передач F_toп, F_aoп, F_roп) считают приложенными к середине выходного конца l₁ вала на расстоянии l_оп от точки приложения реакции ближнего подшипника (см. рис. 3.4 в) .

б) на входном валу силу давления муфты F_м, приложенную между полумуфтами, считают распределённой, поэтому можно принять, что точка приложения силы F_м находится посередине выходного конца соответствующего вала на расстоянии l_м от точки приложения реакции смежного подшипника (см. рис.3.4, а и б).

9. Проставляют на проекциях эскизной компоновки необходимые размеры.

Пример конструкции выходного вала показан на рис. 3.4, в. В одноступенчатом цилиндрическом редукторе обычно применяют зубчатое колесо с симметричной ступицей и располагают его на равных расстояниях от опор.

В индивидуальном и мелкосерийном производствах валы изготовляют ступенчатыми, снабжая буртами для упора колёс и подшипников. Во всех вариантах конструкций подшипники устанавливают "враспор". Регулировка подшипников выходного вала, как и подшипников входного вала, осуществляется установкой набора тонких металлических прокладок под фланец привертной крышки, а в конструкциях с закладной крышкой - установкой компенсаторного кольца при использовании радиального шарикоподшипника или нажимного винта при использовании конических роликоподшипников.