8.8. Компактность конструкции

Одним из признаков рациональной конструкции является компактность.

Уменьшение осевых размеров можно иногда достичь разноской конструкции в радиальном направлении. Так в узле торцевого уплотнения (рис.8.15,1) втулка m которого, прижимается пружиной к уплотняющему диску n , расположение пружины снаружи втулки (рис.8.15,2) делает узел более компактным, причем без нарушения параметров, определяющих его работоспособность.

В шлицевых, зубчатых, прессовых и других соединениях, несущая способность которых пропорциональна квадрату диаметра, а при одинаковой нагружаемости длина соединения подчиняется соотношению , значительного сокращения осевых размеров можно достичь сравнительно небольшим увеличением диаметра (рис.8.15,3,4 и 5,6).

Для размещения конструктивных элементов следует использовать свободные полости, Так, в компенсирующей шлицевой муфте (рис.8.15,7) с заданной длиной L промежуточной втулки можно сократить габариты путем частичного (конструкция рис.8.15,8) или полного (рис.8,15,9) ввода ступиц приводных дисков в полость втулки. При размерах, показанных на рисунке (рис.8.15, 7,8,9), длина соединений сокращается в отношении L₁:L₂:L₃= 1:0,8:0,6.

Рис. 8.15.Уменьшение габаритных размеров

На рис. 8.1б,а показан узел конической передачи с обычной консольной установкой зубчатого колеса.

В конструкции (рис.8,16,б) применена двухопорная установка. Один конец вала ведущего колеса установлен в стенке корпуса, другой - в съемной крышке 1 с окном на участке зацепления зубьев. Габариты передачи существенно сокращены, устойчивость колес улучшена.

При переносе зубчатого колеса на другую сторону ведомого вала (рис.8.16, в) осевые размеры передачи сокращаются почти в 2 раза по сравнению с исходной конструкцией.

Рис. 8.16 б. Уменьшение габаритных размеров конической передачи

Редуктор с конической передачей обычной схемы (рис.8.16,г) отличается большими размерами. Объем корпуса рационально использован в конструкции (рис.8.16,д), где подшипники большого конического колеса и один из подшипников малого колеса установлены в приливе внутри.

8.9. Совмещение конструктивных функций

При конструировании в некоторых случаях размеры и массу конструкции можно уменьшить совмещением нескольких функций в одной детали.

На рис.8.17,а приведен пример парной установки радиально-упорных подшипников, предназначенных для восприятия осевой нагрузки в двух направлениях. Причем осевую нагрузку в каждый момент воспринимает какой-либо один подшипник из них, а второй в это время бездействует.

Рис. 8.17. Совмещение конструктивных функции

В однорядном подшипнике двухстороннего действия (рис.8.17,6) шарики заключены в обоймы с глубокими канавками; наружная обойма для удобства сборки выполнена разъемной. Под нагрузкой шарики прижимаются к одной стороне канавки и отходят от противоположной стороны. При перемене направления нагрузки происходит обратное явление. Такие подшипники при одинаковой нагружаемости имеют вдвое меньшие осевые размеры, чем спаренные подшипники.

В блоке шестерён (рис.8.17,в) зубчатые колеса 1,2 установлены на шлицах вала-шестерни.

В конструкции (рис.8.17,г) колеса насажены на продолжении зуба вала-шестерни, вследствие чего повышается прочность вала, увеличивается диаметр правой шейки и упрощается обработка.