3.2. Конструирование промежуточного вала

Промежуточные валы не имеют кон­цевых участков. На Рис.3.17 показан промежуточный вал двух­ступенчатого цилиндрического редуктора. На самом валу нареза­ны зубья шестерни тихоходной ступени. Рядом расположено зуб­чатое колесо быстроходной ступени. Диаметры d_БП и d_Бк опреде­ляют по рекомендациям пункта 2. В зависимости от размеров шестерни конструкцию выполняют или по Рис.3.17, а, (d_f d_БК), или по Рис.3.17, б (d_f < d_БК). Допустимо участок выхо­да фрезы распространять на торцы вала, контактирующие с колесом или внутренним кольцом подшипника (Рис.3.17, б).

Рис. 3.17

Между подшипником и колесом на том же диаметре, что и подшипник, располагают дистанционное кольцо. Диаметральные размеры кольца определяют из условия контакта его торцов с ко­лесом и с внутренним кольцом подшипника. Поэтому кольцо име­ет чаще всего Г-образное сечение.

Промежуточные валы цилиндрических и коническо-цилиндрических редукторов обычно выполняются за одно с шестерней тихоходной ступени и с насадным колесом быстроходной ступени (рис.3.18, а). С целью снижения затрат на высоколегированную сталь и при удовлетворении условия(3.5) шестерня может быть выполнена насадной (Рис.3.18,б). Диаметр d₅ подступичной части вала определяется по ориентировочной зависимости (пункт 2.1). Диаметр вала под подшипник определяется из соотношения

d_п ≈ (0,9…1) d₅ ( 3.7)

и согласуется с данными каталога на подшипники. При конструкции вала, показанной на Рис.3.18,б, d^’₅ = d₅.

Полученное по формуле (3.7) значение диаметра округляется до стандартного значения по ГОСТ 6639-69, а длина этого участка l₅ принимается на 1…2 мм меньше длины ступицы колеса в целях надежной его фиксации в осевом направлении распорной втулки.

В единичном и мелкосерийном производстве для удобства установки зубчатых колес на валу целесообразно предусмотреть буртик, размеры которого:

d₄ ≈ (1,07…1,1)d₅ (3.8.)

b₃ ≈ (0,07…0,1)d₅ (3.9.)

Между насадными колесами и подшипниками могут быть предусмотрены распорные втулки, длина которых определяется положением зубчатых колес и подшипников. Диаметр заплечика вала и распорной втулки определяется типоразмером подшипника.

Рис3.18. Компоновка промежуточного вала цилиндрического редуктора

3.3. Конструирование выходного вала

Тихоходные валы проектируют в той же последовательности, что и быстроходные (Рис.3.19) Диаметр d_к2 выходного конца вала определяется по формуле пункта 2.3, размер

l₂ = (2,5…3) d_к2 (3.10),

а длина ступени d₁ под уплотнение:

l₃ = (0,4…0,5) d₁ (3.11)

Участок вала сопрягаемый с зубчатым колесом, имеет диаметр:

d₃ ≈ 1,05 d₂ (3.12),

значение которого округляется до ближайшего значения из ряда нормальных диаметров и длин в машиностроении (см. Приложение 1). Буртик b₃ × d₄ в приводах крупносерийного и массового производства не предусмотрен.

Остальные конструктивные элементы тихоходных валов назначаются или выбираются с учетом тех же требований, что и для быстроходных валов.

Рис 3.19. Компоновка тихоходного вала цилиндрического редуктора

Выходные валы имеют кон­цевой участок (см. коструирование концевых участков в пункте 3.1.1.). В средней части вала между под­шипниковыми опорами размещают зубчатое колесо. Наиболее простая конструкция вала показана на Рис.3.20. В сопряжении колеса с валом использована посадка с большим натягом. Под­шипники установлены до упора в заплечики вала.

Рис.3.20

Иногда между подшипниками и колесом располагают дистанционные втулки (Рис.3.21). В этом случае вал может быть гладким, одного номи­нального диаметра, разные участки которого выполняют с различ­ными отклонениями для обеспечения нужного характера сопряже­ния с устанавливаемыми деталями.

Рис.3.21

Валы следует конструировать по возможности гладкими, с минимальным числом уступов (Рис.3.20,3.21). В этом случае достигают существенного сокращения расхода металла на изго­товление вала, что особенно важно в условиях крупносерийного производства. Сборку колеса с гладким валом выполняют в сбо­рочном приспособлении, определяющем осевое положение колеса. В индивидуальном и мелкосерийном производстве валы можно снабдить заплечиками для упора колес (Рис.3.21).

Для повышения технологичности конструкции радиусы гал­телей, размеры фасок и канавок для выхода инструмента на од­ном валу желательно принимать одинаковыми. Если на валу пре­дусмотрено несколько шпоночных пазов, то для удобства фрезе­рования их располагают на одной образующей и выполняют одной ширины, выбранной по меньшему диаметру вала (Рис.3.22).

Рис.3.22