Выбор типа подшипника
Для опор валов, работающих в условиях повышенного относительного перекоса внутреннего и наружного колец подшипника (это может происходить, поскольку подшипники устанавливаются в разных корпусах), применяют шариковые радиальные двухрядные сферические подшипники.
Корпус подшипника
Рис. 25 Корпус подшипника
В качестве корпуса подшипника качения используется корпус ШМ90 (стр. 275 [3])
Крышка подшипника
Наиболее часто крышки подшипников изготовляют из чугуна марок СЧ15, СЧ20. Используется привертная крышка подшипника на приводном валу (см. рис. 26)
Рис. 26 Крышка подшипника
Чтобы поверхности фланца крышки и торца корпуса сопрягались по плоскости, на цилиндрической центрирующей поверхности перед торцом фланца делают канавку шириной b.
D<50 мм b=3 мм, 50…D…100 b=5 мм, D>100 b=8 мм
Положение крышки
при сборке определяет ее фланец. Поэтому
поясок l делают небольшим,
чтобы он не мешал установке крышки по
торцу корпуса
.
Если в крышку подшипника встроено
манжетное уплотнение, то допуск на
центрирующий диаметр ужесточают. В
таблице 8.2 [1] приведены рекомендации по
выбору толщины стенки, диаметра резьбы
и числа винтов крепления крышки к корпусу
в зависимости от D. Крепление
осуществляют болтами по ГОСТ 7796-70.
При установке в крышке подшипников манжетного уплотнения выполняют расточку отверстия так, чтобы можно было выпрессовать изношенную манжету. В некоторых конструкциях отверстие в крышке под манжетное уплотнение делают сквозным.
Расчет соединений
Расчет шпонок
Расчетную длину шпонок lр определяют из условия прочности на смятие:
k – глубина врезания шпонки в ступицу
при
при
(неподвижное
соединение, сталь улучшенная)
Полная длина шпонки:
Рис. 28 Расчет шпоночного соединения
Шпонка на быстроходном валу
сечение шпонки (по табл. 24.29 [1])
глубина паза
вала
ступицы
выбирается длина
Шпонка на тихоходном валу
сечение шпонки (по табл. 24.29 [1])
глубина паза
вала
ступицы
выбирается длина
Шпонка на приводном валу
сечение шпонки (по табл. 24.29 [1])
глубина паза
вала
ступицы
выбирается длина
Шпонка на приводном валу под звездочкой
сечение шпонки (по табл. 24.29 [1])
глубина паза
вала
ступицы
выбирается длина
На срез шпонки не проверяют, так как их форма обеспечивает большую прочность на срез по сравнению с прочностью на смятие.
Соединение с натягом
Посадка с натягом выбирается из условия нераскрытия стыка.
Рис. 29 Соединение с натягом
Промежуточный вал
Исходные данные:
Вращающий момент
Диаметр соединения
Диаметр отверстия
пустотелого вала:
Наружный диаметр
ступицы колеса:
Длина сопряжения (с учетом фасок):
Материалы соединяемых деталей: сталь 40Х
Термообработка: Улучшение колеса и вала
Предел текучести
Среднее контактное давление:
– коэффициент
запаса сцепления для промежуточных
валов
– коэффициент
трения для материалов сталь-сталь при
сборке нагревом
Деформация деталей:
с – коэффициент жесткости
- модуль упругости
для стали
– коэффициент
Пуассона для стали
Поправка на обмятие микронеровностей:
– среднеарифметическое
отклонение
– поверхность
вала для соединения с натягом
- поверхность
отверстия ступицы для соединения с
натягом
При
Минимальный натяг, необходимый для передачи вращающего момента:
Максимальное давление, допускаемое прочностью охватывающей или охватываемой детали, меньшее из двух:
Максимальная деформация, допускаемая прочностью деталей соединения:
Максимальный натяг, допускаемый прочностью деталей:
По значениям
и
выбирают одну из посадок, удовлетворяющих
условиям:
Выбирается посадка H7/u7 по табл. 6.3 [1]
Температура нагрева охватывающей детали, необходимая для сборки:
– зазор, необходимый
для обеспечения легкости сборки, мкм
– температурный
коэффициент линейного расширения
охватывающей детали
для стали
Тихоходный вал
Исходные данные:
Вращающий момент
Диаметр соединения
Диаметр отверстия пустотелого вала:
Наружный диаметр
ступицы колеса:
Длина сопряжения (с учетом фасок):
Материалы соединяемых деталей: сталь 40Х
Термообработка: Улучшение колеса и вала
Предел текучести
Среднее контактное давление:
– коэффициент
запаса сцепления для вала, на конце
которого установлена муфта
– коэффициент трения для материалов сталь-сталь при сборке нагревом
Деформация деталей:
с – коэффициент жесткости
- модуль упругости для стали
– коэффициент Пуассона для стали
Поправка на обмятие микронеровностей:
– среднеарифметическое отклонение
– поверхность вала для соединения с натягом
- поверхность отверстия ступицы для соединения с натягом
При
Минимальный натяг, необходимый для передачи вращающего момента:
Максимальное давление, допускаемое прочностью охватывающей или охватываемой детали, меньшее из двух:
Максимальная деформация, допускаемая прочностью деталей соединения:
Максимальный натяг, допускаемый прочностью деталей:
По значениям и выбирают одну из посадок, удовлетворяющих условиям:
Выбирается посадка H8/u8 по табл. 6.3 [1]
Температура нагрева охватывающей детали, необходимая для сборки:
– зазор, необходимый для обеспечения легкости сборки, мкм
– температурный коэффициент линейного расширения охватывающей детали
для стали