
- •Методическая разработка
- •Материалы валов
- •Механические характеристики наиболее распространенных материалов валов
- •2. Ориентировочный расчет валов
- •2.1. Ориентировочный расчёт быстроходного (входного) вала
- •2.2. Ориентировочный расчёт промежуточного вала
- •2.3. Ориентировочный расчёт выходного вала
- •3. Конструирование валов
- •3.1. Конструирование быстроходного (входного) вала
- •3.1.1. Конструирование концевых участков валов
- •Конические концы валов
- •Концы валов конические (из гост 12081-72)
- •Размеры проточек для выхода резьбообразующего инструмента
- •3.1.2 Варианты конструкций быстроходных валов
- •3.2. Конструирование промежуточного вала
- •3.3. Конструирование выходного вала
- •4. Проверочные расчёты валов
- •4.1 Расчёт вала на прочность
- •4.2. Уточненный расчет валов на выносливость
- •Приложение 1
- •Нормальные линейные размеры. Гост 6636 - 69*
- •Формулы для определения осевого Woc и полярного Wp моментов сопротивления
Конические концы валов
Их изготовляют с конусностью 1:10 двух исполнений: с наружной (тип 1) и с внутренней (тип 2) резьбой. Номинальный диаметр d и длина l предварительно определены по рекомендациям пункта 2. Основные размеры (мм) для конических участков принимают по таблице 8.
Таблица 8
Концы валов конические (из гост 12081-72)
Диаметр вала на участке, соседнем с концевым, определяют так же, как и для цилиндрического, из условия установки подшипника на вал без выема шпонки (Рис.3.8):
dП
dср
+ 2t2
+ 1
мм
(3.6.),
где dcp = d- 0,05l и t2 принимают по табл.8.
Рис.3.8
Преимущественное распространение приобретает коническая форма концевого участка вала, обеспечивающая точное и надежное соединение, возможность легкого монтажа и снятия устанавливаемых деталей.
При наличии на концевом цилиндрическом или коническом участке вала наружной метрической резьбы предусматривают проточки по ГОСТ 10549-80 (таблица 9, размеры в мм). Основное применение имеют проточки типа I.
Таблица 9
Размеры проточек для выхода резьбообразующего инструмента
3.1.2 Варианты конструкций быстроходных валов
На входном валу цилиндрической передачи зубья шестерен нарезают на среднем участке. Диаметр его определен чаще всего размером dБП, значение которого находят из условия надежного контакта торцов заплечика и внутреннего кольца подшипника. Конструкция вала на среднем участке зависит от передаточного числа и значения межосевого расстояния передачи. При небольших передаточных числах и относительно большом межосевом расстоянии диаметр df1 окружности впадин шестерни больше диаметра dБП вала (Рис.3.9).
Рис.3.9
При больших передаточных числах и малом межосевом расстоянии df1 < dБП, тогда конструкцию вала выполняют по одному из вариантов Рис.3.10…3.13, предусматривая участки для выхода фрезы, нарезающей зубья.
Рис.3.10
Если наружный диаметр da1 шестерни оказывается меньше диаметра dБП, то обтачивают или весь вал в средней части по наружному диаметру шестерни (Рис.3.12), или между нарезанной частью и торцом вала выполняют конические переходные участки (Рис.3.13).
Рис.3.11
Последний вариант несколько сложнее в изготовлении, но жесткость вала получается выше в сравнении с вариантом по Рис.3.12.
Участок выхода фрезы можно распространять на торец вала, по которому базируют подшипник качения (Рис.3.12, 3.13).
Конструкцию входного вала конической передачи чаще всего выполняют по Рис.3.14, располагая шестерню консольно относительно подшипниковых опор. Регулирование подшипников проводят перемещением по валу правого по подшипника с помощью круглой шлицевой гайки 1. После регулирования гайку стопорят многолапчатой шайбой 2.
Рис.3.14
Возможные конструкции червяков. Одним из основных требований, предъявляемых к ним, является обеспечение высокой жёсткости червяка. Для этого расстояние между опорами стараются делать как можно меньшим.
Диаметр вала-червяка в ненарезанной части назначают таким, чтобы обеспечить по возможности свободный выход инструмента при обработке витков и необходимую величину упорного заплечика для подшипника. На Рис3.15 а,б диаметр вала-червяка перед нарезанной частью удовлетворяет условию свободного выхода инструмента при обработке витков.
Рис.3.15
На Рис.3.15,а высота заплечика при этом оказывается достаточной для упора подшипника, а по Рис.3.15,б она мала. Поэтому для упора подшипника предусмотрен специальный заплечик.
При малом диаметре червяк приходится выполнять по Рис.3.15,в. В этом случае упорные заплечики в местах установки подшипников выполняют как по Рис.3.15,б так и по Рис.3.15,в.
Глобоидные червяки (Рис.3.16) конструктивно отличаются от цилиндрических формой участка нарезки и диаметром шеек под подшипники, соизмеримых с диаметром червяка. Остальные элементы червяков этого типа конструируют так же, как и цилиндрических.
Рис.3.16