- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •От Издателя
- •Предисловие к 9-му изданию
- •2.1. Расчет зубчатых передач
- •2.1.1. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •2.1.2. Расчет конических зубчатых передач
- •2.2. Расчет червячных передач
- •3.1. Диаметры валов
- •3.2. Расстояния между деталями передач
- •3.3. Выбор типа подшипника
- •3.4. Схемы установки подшипников
- •3.5. Примеры компоновочных схем редукторов
- •3.6. Составление компоновочной схемы привода
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Основные базы типовых деталей
- •5.1. Цилиндрические зубчатые колеса внешнего зацепления
- •5.2. Цилиндрические зубчатые колеса внутреннего зацепления
- •5.3. Блоки зубчатых колес
- •5.4. Конические зубчатые колеса
- •5.5. Валы-шестерни
- •5.6. Червячные колеса
- •5.7. Червяки
- •6.1. Соединения вал — ступица
- •6.2. Основные способы осевого фиксирования колес
- •6.3. Регулирование осевого положения колес
- •7.1. Определение сил, нагружающих подшипники
- •7.1.1. Силы, действующие на валы
- •7.1.2. Определение радиальных реакций
- •7.1.3. Определение осевых реакций
- •7.2. Подбор подшипников
- •7.3. Выбор посадок подшипников
- •7.4. Монтаж и демонтаж подшипников
- •7.5. Конструкции подшипниковых узлов
- •7.6. Конструирование опор валов конических шестерен
- •7.7. Конструирование опор валов-червяков
- •7.8. Опоры плавающих валов
- •7.9. Опоры соосно расположенных валов
- •7.10. Опоры валов, расположенные в разных корпусах
- •7.11. Конструктивное оформление посадочных мест
- •7.12. Вычерчивание внутренней конструкции подшипников
- •7.13. Примеры конструкций подшипниковых узлов машин
- •8.1. Конструирование стаканов
- •8.2. Конструирование крышек подшипников
- •10.1. Концевые участки валов
- •10.2. Конструкции валов
- •10.3. Расчеты валов на прочность
- •11.2. Смазывание подшипников
- •11.3. Смазочные устройства
- •11.4. Уплотнительные устройства
- •11.5. Примеры конструкций современных уплотнений валов
- •12.1. Входные (быстроходные) валы редукторов
- •12.2. Промежуточные валы редукторов
- •12.3. Выходные (тихоходные) валы редукторов
- •13.1. Силовые соотношения
- •13.2. Расчет упругих элементов
- •14.1. Кинематический расчет
- •14.2. Силовой расчет
- •14.3. Конструирование планетарных передач
- •15.1. Основные схемы передач
- •15.2. Выбор параметров зацепления
- •15.3. Конструирование гибких и жестких колес
- •15.4. Конструирование генераторов волн
- •15.5. Тепловой режим и смазывание волновой передачи
- •15.6. Примеры конструкций волновых передач
- •16.1. Переводные камни и вилки
- •16.2. Направляющие скалки. Рычаги, оси и рукоятки управления
- •16.3. Устройства для фиксирования передвижных деталей
- •16.4. Блокировочные устройства
- •16.5. Однорычажные механизмы переключения
- •17.1. Общие рекомендации
- •17.2. Корпуса редукторов
- •17.3. Корпуса коробок передач
- •17.4. Оформление мест соединения корпуса с фланцем электродвигателя
- •17.5. Крышки люков
- •17.6. Сварные корпуса
- •18.1. Конструкции шкивов
- •18.2. Натяжные устройства
- •20.1. Установка полумуфт на валах
- •20.2. Смещения валов
- •20.3. Компенсирующие муфты
- •20.4. Муфты упругие и упругокомпенсирующие
- •20.4.1. Муфты с металлическими упругими элементами
- •20.4.2. Муфты с резиновыми упругими элементами
- •20.5. Сцепные муфты
- •20.6. Предохранительные муфты
- •20.7. Комбинированные муфты
- •20.8. Пусковые муфты
- •21.1. Рамы
- •21.2. Плиты
- •21.3. Крепление к полу цеха
- •22.1. Требования к рабочим чертежам
- •22.1.1. Общие положения
- •22.1.2. Задание размеров
- •22.1.3. Предельные отклонения размеров
- •22.1.5. Шероховатость поверхностей
- •22.1.6. Обозначение термической обработки
- •22.1.7. Обозначение сварных швов
- •22.1.8. Расположение на чертеже детали размеров, обозначений баз, допусков формы и расположения, шероховатости и технических требований
- •22.2. Рабочие чертежи типовых деталей
- •22.2.1. Валы, валы-шестерни, червяки
- •22.2.2. Зубчатые и червячные колеса
- •22.2.3. Стаканы
- •22.2.4. Крышки подшипников качения
- •22.2.5. Шкивы
- •22.2.6. Звездочки
- •22.2.7. Корпусные детали
- •23.1. Виды изделий и конструкторских документов, их обозначение
- •23.2. Основные надписи
- •23.3. Составление пояснительной записки
- •23.4. Составление спецификаций
- •23.5. Оформление сборочного чертежа
- •23.6. Оформление чертежа общего вида
- •Литература
12.3. Выходные (тихоходные) валы редукторов |
261 |
сохранения правильной установки подшипников, должна оставаться неизменной. Регулируя осевое положение вала винтами 2, отворачивают нажимной винт с одной стороны корпуса, одновременно заворачивая винт с другой стороны на такую же величину.
Вращающий момент передают с колеса на вал шпоночным соединением (см. рис. 12.20, a) или соединением с натягом (см. рис. 12.20, б). В целях уменьшения прогиба промежуточного вала шестерню цилиндрической передачи смещают ближе к опоре. При этом ступица сопряженного колеса цилиндрической передачи может выступать в сторону конического колеса. В зависимости от соотношения размеров dбк и da1 конструкцию вала в средней части выполняют по рис. 12.20, а или б.
12.3. ВЫХОДНЫЕ (ТИХОХОДНЫЕ) ВАЛЫ РЕДУКТОРОВ
Редукторы цилиндрические с прямозубыми и косозубыми зубчатыми ко-
лесами. Примеры конструкций выходных валов редукторов, выполненных no развернутой, представленысхемена рис. 12.21. Сами валы проектируют
с возможно меньшим числом ступеней, обеспечивая осевую фиксацию зубчатых колес на валу посадками с натягом (рис. 12.21, а—в). Определенным недостатком указанных конструкций является необходимость применения при установке колес специальных приспособлений, обеспечивающих точное осевое положение колес на валу. Поэтому наряду с ними применяют конструкцию вала (рис. 12.21, г), в которой колесо при сборке доводят до упора в заплечик вала. Во всех вариантах конструкций рис. 12.21 подшипники установлены враспор. Необходимый осевой зазор обеспечивают установкой набора тонких металлических прокладок 1 под фланец привертной крышки (см. рис. 12.21, a, в), а в конструкциях с закладной крышкой — установкой компенсаторного кольца 2 при применении радиального шарикоподшипника (рис. 12.21, б) или нажимного винта 3 при применении конических роликоподшипников (см. рис. 12.21, г).
Водноступенчатом цилиндрическом редукторе применяют зубчатое колесо с симметричной ступицей и располагают его на равном расстоянии от опор по одному из представленных на рис. 12.21 вариантов.
Всоосных цилиндрических редукторах с внешним зацеплением выходной
вал можно выполнять так, как показано на рис. 12.22. Вращающий момент передают с зубчатого колеса на вал соединением с натягом. Колесо располагают на валу симметрично относительно опор. Подшипники устанавливают враспор. Осевой зазор обеспечивают тонкими металлическими прокладками 1, подкладываемыми под фланцы привертных крышек на входном и выходном валах редуктора (рис. 12.22, a), так как при конструктивном оформлении промежуточной опоры по рис. 7.51, в эти валы образуют общую систему. В случае применения закладных крышек необходимый осевой зазор достигают установкой компенсаторного кольца 2, которое в конструкции на рис. 12.22, б удобнее расположить в промежуточной опоре.
262 Глава 12. Примерыч конструкций узлов зубчатых и червячных переда
Рис. 12.21
На рис. 12.23 приведена конструкция выходного вала соосного цилинд-
рического редуктора с внутренним. Колесозацеплениемпри сборке доводят до упора в торец заплечика вала. Подшипники устанавливают враспор, осевой зазор обеспечивают набором тонких металлических прокладок 1 при применении привертных крышек или компенсаторным кольцом — при установке закладных крышек.
12.3. Выходные (тихоходные) валы редукторов |
263 |
Рис. 12.22
Рис. 12.23
Редукторы с шевронными зубчатыми колесами. Примеры конструкций выходных валов одноступенчатых редукторов с шевронными зубчатыми колесами показаны на рис. 12.24. Вращающий момент передают с зубчатого колеса на вал соединением с натягом. Валы фиксируют относительно корпуса установкой подшипников враспор. Осевой зазор в конических роликоподшипниках регулируют с помощью тонких металлических прокладок 1 под фланцы привертных крышек (рис. 12.24, a). Осевой зазор на рис. 12.24, б устанавливают подшлифовкой компенсаторного кольца 2.
264 Глава 12. Примерыч конструкций узлов зубчатых и червячных переда
Рис. 12.24
Редукторы конические. Выходные валы конических редукторов устанавливают на конических роликоподшипниках (рис. 12.25) враспор. Вершина делительного конуса колеса должна совпадать с вершиной делительного конуса шестерни, т. е. должна быть расположена на оси входного вала. Коническое колесо располагают на валу ближе к той опоре, которая находится дальше от выходного конца. Так как на конец вала действует консольная нагрузка, то при таком расположении колеса достигают более благоприятного нагружения подшипников. Регулирование радиальноупорных подшипников выполняют набором тонких металлических прокладок 1, устанавливаемых под фланцы привертных крышек (рис. 12.25, а). Переносом части прокладок с одной стороны корпуса на другую при сохранении их суммарной толщины изменяют осевое положение колеса. При установке закладных крышек (рис. 12.25, б) регулирование подшипников и зацепления выполняют с помощью нажимных винтов 2.
Редукторы червячные. На выходном валу червячного редуктора симметрично относительно опор располагают червячное колесо (рис. 12.26). Вал устанавливают на конических роликоподшипниках враспор. Для регулирования осевого зазора в радиально-упорных подшипниках предусматривают установку набора тонких металлических прокладок 1. Для регулирования червячного зацепления необходимо весь комплект вала с червячным колесом смещать в осевом направлении до совпадения средней плоскости венца червячного колеса с осью червяка. Осевое смещение вала выполняют переносом части прокладок 1 с одной стороны корпуса на
12.3. Выходные (тихоходные) валы редукторов |
265 |
Рис. 12.25
Рис. 12.26
другую. Для сохранения необходимых зазоров в подшипниках суммарная толщина набора прокладок должна оставаться неизменной.
Коробки передач. Подшипники выходных валов двухскоростных коробок передач устанавливают враспор. С помощью регулировочных тонких металлических прокладок 1 (рис. 12.27), подкладываемых под фланцы привертных крышек, обеспечивают необходимый осевой зазор. Для передачи вращающего момента с колес на вал используют шлицевое соединение.
266 Глава 12. Примерыч конструкций узлов зубчатых и червячных переда
Рис. 12.27
В целях уменьшения изнашивания шлицев вследствие микроперемещений при вращении вала под нагрузкой зубчатые колеса поджимают круглой шлицевой гайкой к пружинному упорному кольцу 2 на валу.
ГЛАВА 13
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ МНОГОПОТОЧНЫХ СООСНЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
При сборке многопоточных передач может получиться так, что зубья замыкающего зубчатого колеса не попадут во впадины сопряженного колеса. Это может произойти вследствие неизбежных погрешностей изготовления, например, в относительном угловом положении зуба и паза для шпонки в ступице колеса, смещения этого паза относительно оси отверстия, смещения шпоночного паза относительно оси вала, а также накопленных погрешностей окружных шагов колес.
Так, может оказаться, что после сборки передач и введения в зацепление колес1–4 и 6 (рис. 13.1) зуб колеса 5 расположится против зуба центральной шестерни 1, и сборка передачи окажется невозможной. Наибольшая суммарная угловая погрешность ϕmax (рад) равна дуге делительной окружности колеса, соответствующей половине шага зубьев, т. е. ϕmax = π/ z, где z — количество зубьев замыкающего колеса (колесо 5 на рис. 13.1). Отсюда следует, что чем больше количество зубьев замыкающего колеса, тем меньше значение ϕmax. Поэтому модуль зубчатых колес быстроходных ступеней многопоточных соосных передач желательно принимать по возможности меньшим.
Суммарная угловая погрешность может быть снижена за счет повышения точности изготовления, а также путем проведения повторных сборок
Рис. 13.1 |
Рис. 13.2 |
268 Глава 13. Особхпенностиредач конструкции многопоточных соосных зубчаты
и нахождения наиболее благоприятного относительного расположения зубьев шестерни и колеса (имеющих разные угловые шаги) на каждом из промежуточных валов. В дальнейшем все расчеты приведены для наибольшей возможной погрешности ϕmax.
Осуществляя сборку передачи при наличии угловой погрешности принудительным поворотом замыкающего колеса, получают значительное предварительное нагружение передач, а впоследствии неравномерное распределение внешнего вращающего момента по отдельным потокам.
Для выравнивания нагрузки между потоками применяют специальные уравнительные механизмы или встраивают упругие элементы. Так, если в двухпоточном соосном редукторе (рис. 13.2) вместо одной сделать две ведущие шестерни 1 и 2 с взаимно противоположными углами наклона зубьев, а вал 3 выполнить плавающим, то нагрузка по потокам будет распределена более равномерно. Однако ширина редуктора при этом возрастает.
Рис. 13.3 |
|
Чаще в многопоточных соосных передачах применяютупругие |
элементы: |
металлические (пружины, торсионные валы — рассмотрены ниже) или резиновые (бруски, конически-цилиндрические шайбы и т. п.). Их встраивают по одной из двух схем. Центральную ведущую шестерню 1 (рис. 13.3, a, б) выполняют вместе с валом. В первой схеме (см. рис. 13.3, a) колеса 2 и 5 устанавливают на валах свободно. Вращающий момент с этих колес передают через пружины сжатия (или пластины) П на шестерни 3 и 6 и затем на ведомое колесо 4.Во второй схеме (см. рис. 13.3, б) колеса 2 и 5 свободно установлены в корпусе, а момент с них передают на шестерни 3 и 6 через торсионный вал Т.
В трехпоточных передачах упругие элементы встраивают аналогично.
