книги из ГПНТБ / Крысин А.М. Слесарь механосборочных работ учебник

центровка, большая прочность и меньшая изнашиваемость мест сопряжения.

После установки шкивов на вал проверяют правильность посад­ ки, которая сводится к проверке на биение. Биением называется колебание наружной поверхности детали при ее вращении вокруг своей оси. Величиной биения какой-либо точки поверхности детали называется наибольший размах колебания этой точки за один обо­ рот детали.

Биение шкивов вызывает быстрый износ подшипников, а у пе­ редач точных быстроходных металлорежущих станков способствует повышению вибраций, что ухудшает чистоту поверхности обраба­ тываемых деталей.

Для нормальной работы ременной передачи необходимо, чтобы средние плоскости обоих шкивов совмещались, что возможно толь­ ко при взаимной параллельности осей ведущего и ведомого шкивов (рис. 109, г, д, е).

Сборка и проверка шкивов клиноременной передачи ничем не отличается от шкивов плоскоременной передачи.

§ 3. БАЛАНСИРОВКА ДЕТАЛЕЙ

При технологической обработке вращающихся деталей (шкивов, зубчатых колес, валов, барабанов и т. д.) трудно получить их пол­ ную уравновешенность вследствие неоднородности металла (пусто­ ты, раковины при отливке, некоторые неточности при механической обработке и сборке). Неуравновешенность вращающейся детали выражается в том, что центр тяжести не совпадает с осью вра­ щения. Кроме того, эта ось вращения не является главной цент­ ральной осью инерции вращающейся детали. Самый процесс урав­ новешивания вращающейся детали называют балансировкой. Име­ ются два вида балансировки — статическая и динамическая.

Чтобы статически уравновесить вращающуюся деталь, надо центр ее тяжести перенести на геометрическую ось вращения. Такой вид уравновешивания называется статической балансиров­ кой.

На рис. ПО, а даны положения трех главных центральных осей XX, YY и ZZ. Если центр тяжести S вращающегося тела перенести в точку О пересечения главных центральных осей, то это тело будет находиться в равновесии.

Пусть центр тяжести S диска А удален от оси вращения YY на расстояние тогда при вращении диска А появится центральная сила инерции РИ. Эта сила Ри при вращении диска А будет созда­ вать дополнительное давление на вал и на подшипник. При этом давление от силы инерции намного превосходит задаваемые силы, особенно при больших числах оборотов вала.

Неуравновешенность центробежных сил приводит к упругим пе­ риодическим колебаниям вала. При больших скоростях эти коле­ бания вала передаются через подшипники и станину на фундамент, который может подвергнуться преждевременному разрушению.

170

В зависимости от массы деталей рекомендуется использовать следующую ширину призм:

Стенд для балансировки должен быть снабжен комплектом направляющих с различной шириной опорной части.

Направляющие круглого сечения, не имеющие плоской опор­ ной поверхности, используются для деталей массой 40—50 кг. Преимущество круглых направляющих заключается в простоте

уравновешиваемой детали 4, а противовес 5 закрепляется отдельно. Статическая балансировка может уравновесить деталь только относительно ее оси вращения, но не может устранить действия сил, стремящихся повернуть продольную ось. Это относится к де­ талям и узлам, имеющим длину больше диаметра (роторы круп­ ных турбин, турбогенераторов, электродвигателей, быстровращающиеся шпиндели станков, коленчатые валы автомобильных и авиа­ ционных двигателей и т. д.). Чтобы выполнить динамическую балансировку длинного вала, применяют специальные балансиро­ вочные машины, на которых определяют центробежную силу, вели­ чину эксцентриситета, вес груза для уравновешивающей пары мо­

ментов. Работу эту выполняют специалисты-балансировщики.

§4. ЦЕПНАЯ ПЕРЕДАЧА

Вцепных передачах, имеющих схему открытой гибкой переда­ чи, место шкивов занимают зубчатые колеса, называемые звездоч­ ками, а гибкая лента заменена цепью. Зацепление происходит между зубьями звездочки и звеньями цепи.

172

Чтобы удержать зубчатые цепи от смещения вдоль оси вала, на звездочках устраивают направляющие звенья, охватывающие зубья звездочек с боков.

П р е и м у щ е с т в а ц е п н ы х п е р е д а ч :

сравнительно большое передаточное число і (до 7 и более); малые межосевые расстояния

А п і п = 1£ +(30 "*■ 40)м м >

достаточная быстроходность; отсутствие скольжения;

меньшая нагрузка на валы и подшипники по сравнению с ре­ менными передачами

а — втулочно-роликовые: 1 — внутренние пластины, 2 — наружные пластины, 3 — валик, 4 — ролик, 5 — втулка, б — зубчатые: 1 — соединительные пластины, 2 — ва­ лик, 3 <—зубчатые пластины, 4 — втулка

Н е д о с т а т к и ц е п н ы х п е р е д а ч :

больший шум по сравнению с ременными приводами; более высокая стоимость цепной передачи по сравнению с кли­

ноременной; необходимость ухода и смазки в эксплуатации; значительная масса.

Существует два типа приводных цепей, работающих на боль­ ших скоростях— втулочно-роликовые (рис. 112, а) и зубчатые (рис. 112, б). Размеры втулочно-роликовых цепей стандартизова­ ны. Конструкция втулочно-роликовых и зубчатых цепей ясна из рисунков. Основным размером цепи является расстояние между центрами соседних шарниров, называемое шагом t цепи.

Звездочки делают из чугуна, если скорость цепи менее 2 м/сек. При больших скоростях звездочки изготовляют из стали. Профиль зубьев звездочки для втулочно-роликовой цепи и ее конструкция

ее ведомой ветви (уменьшение угла обхвата), препятствующее

173

изнашиванию ее в шарнирах. Поэтому при горизонтальных переда­ чах увеличивают L цепи на 2—3 мм или на 4—5 мм при больших расстояниях.

Учитывая неизбежное вытягивание цепи, в конструкциях цеп­ ных передач предусматривают регулирование расстояния между валами в пределах АЛ= 1,5 t мм.

Рис. 113. Профили зубьев звездочки:

о — для втулочно-роликовой цепи, б — для зубчатой цепи

Различные случаи расположения цепей показаны на рис. 114. Если нет сильного натяжения, вертикальное расположение пе­ редачи возможно, когда натяжение регулируется натяжным ро­ ликом или звездочкой, находящимися на ведомой ветви цепи

(рис, 114, е).

Если цепи несколько наклонены, то режим работы цепной пере­ дачи улучшается. При горизонтальной передаче со звездочками малых диаметров, чтобы избежать заедания и даже защемления цепи, ведущую ветвь располагают вверху.

Звездочки пригоняют, насаживают на валы и выверяют так же, как и шкивы.

Рис. 115. Монтаж цепей на звездочки:

о —с соединительным звеном, б — с переходным звеном, в — соединение цепей крючковыми стяжками, —соединение цепей крючковыми пружинными стяжками, д—соединение цепей винтовыми стяжками

Монтаж втулочно-роликовой цепи при помощи соединительного звена, имеющего два валика, скрепленные пластинками, показан на рис. 115, а. Одна из пластин может легко сниматься. Таким звеном можно соединить цепи, имеющие только четное число звеньев, а если нужно собрать цепь с нечетным числом шагов, то вводят переходное звено (рис. 115, б).

На рис. 115, в показано соединение цепей крючковыми стяжка­ ми, а на рис. 115, г — соединение крючковыми пружинными стяж­ ками. Конструкция этих стяжек ясна из рисунков. Для соединения пластинчатых зубчатых цепей пользуются приспособлением,пока­ занным на рис. 115, д. Винт 1 с правой и левой резьбой вращают, при этом лапки 2 и 3 сдвигаются и концы цепи стягиваются.

175

Во время сборки цепей нельзя допускать сильного их натя­ жения. Цепь с небольшим провисанием правильно указывается на зубья звездочек, в результате уменьшаются удары между звень­ ями и зубьями и снижается износ передачи, цепь работает более плавно и бесшумно. Кроме того, при нормальном натяжении цепи уменьшается нагрузка на детали механизма.

Для повышения сроков службы цепных передач большое зна­ чение имеет смазка цепей. Режим смазки выбирают в зависимости от скорости передачи: при скорости до 2 м/сек — периодическая смазка, при скорости 2,5—5 м/сек — капельная смазка; при скоро­ сти 5—7 м/сек — смазка при помощи ванны; при скорости, превы­ шающей 7 м/сек — смазка принудительная насосом.

Тщательно собранные и хорошо обслуживаемые цепные приво­ ды работают надежно и обладают высоким коэффициентом полез­ ного действия (до 0,96—0,97) .

§ 5. ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Зубчатые передачи широко применяют в транспортных, сель­ скохозяйственных машинах и в промышленном оборудовании. С их помощью изменяют по величине и направлению скорости дви­ жущихся частей станков и передают от одного вала к другому уси­ лия и крутящие моменты. Крутящий момент равен произведению силы на плечо, кГм.

Элементы зубчатого колеса. В каждом зубчатом колесе (рис. 116) различают три окружности: делительную окружность, окружность выступов, окружность впадин, а следовательно, три

соту головки обозначают h', а высоту ножки h". Диаметр этой ок­ ружности обозначается Da.

О к р у ж н о с т ь в ы с т у п о в — это окружность, ограничиваю­ щая сверху профили зубьев колеса. Обозначают ее De.

176

О к р у ж н о с т ь в п а д и н проходит по основанию впадин зубьев и обозначается Di.

Расстояние между серединами двух соседних зубьев, измерен­ ное по дуге делительной окружности, называется шагом зубчатого зацепления и обозначается буквой t.

Величина элемента зубчатого колеса задается в долях модуля

(т). Модуль показывает долю диаметра начальной окружности в миллиметрах, приходящуюся на один зуб, т. е.

расстояние между вершиной зуба и основанием впадины сопряжен­ ного колеса.

зубьев, когда их рабочие поверхности находятся в контакте. С модулем связаны все элементы зубчатого колеса: высота головки зуба й' = ш;

высота ножки зуба h" =1,25 m;

высота всего зуба h = h' + h" = m + 1,25 т = 2,25 т.

Зная число зубьев г, с помощью модуля можно определить диа­ метр делительной окружности зубчатого колеса,

£>д= m z.

Диаметр окружности выступов (диаметр заготовки зубчатого ко­ леса) вычисляют по формуле:

De = DR+2h' = zm-j-2m = (2+ 2) т.

Формулы, с помощью которых можно определить параметры цилиндрических зубчатых колес в зависимости от модуля и числа зубьев z, приведены в табл. 8.

Для зубчатых колес применяются углеродистые и легирован­ ные стали с содержанием углерода от 0,2 до 0,6%.

Для литых колес применяют литейные стали марок 35Л, 50Л, а также легированные литейные стали — 40ХЛ, ЗОХГСЛ, 40ХНЛ И др.

Для изготовления зубчатых колес применяют серый чугун ма­ рок СЧ 28—48; СЧ 32—52; СЧ 35—56 и модифицированный чугун МСЧ 32—52 и МСЧ 35—56.

177

Т а б л и ц а 8

Формулы для расчета параметров цилиндрических зубчатых колес

Из неметаллических материалов для изготовления одного из зубчатых колес пары применяют текстолит, лигнофоль, нейлон, искусственную кожу и фибру. Второе колесо выполняют из стали или чугуна с твердостью рабочей поверхности не более НВ 250.

Зубчатые передачи. Передачи бывают открытые и закрытые. Открытые передачи обычно тихоходные. Они не имеют корпуса для масляной ванны и периодически смазываются густой смазкой. За­ крытые передачи заключены в корпуса. Зубчатые колеса закрытых передач смазываются или в масляной ванне, или струйной смазкой под давлением.

По быстроходности зубчатые передачи могут быть разделены на следующие виды;

178

Точность изготовления колес и сборки передач должна соответ­ ствовать государственному стандарту. Для цилиндрических, кони­ ческих и червячных зубчатых передач установлено 12 степеней

Таблица 9

Степени точности, применяемые в передачах различных машин

179