- •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
352 |
Глава 17. Конструирование корпусных деталей и крышек |
Для того чтобы внутрь корпуса извне не засасывалась пыль, под крышку ставят уплотняющие прокладки из прокладочного картона марки А толщиной 1...1,5 мм. В последнее время вместо картона для прокладок стали применять полосы из технической резины марки МБС толщиной 2...3 мм, привулканизированные к крышке. На рис. 17.38, в–д показано три исполнения прокладок: два исполнения — простую полосу и полосу
сотбортовкой, закрывающей грани крышки, крепят к корпусу винтами
сполукруглой головкой; в третьем исполнении применены винты с потайной головкой, которые, по соображениям эстетики, полностью закрыты
резиновой полосой. В этом исполнении резина привулканизирована только к нижней стороне крышки. Верхнюю часть прокладки можно отгибать при завинчивании или отвинчивании винтов.
На рис. 17.39 приведены конструкции литых крышек прямоугольной (см. рис. 17.39, a) и круглой (см. рис. 17.39, б) формы. Их изготовляют из чугуна или алюминиевого сплава. Аналогична конструкция крышек, прессованных из пластмассы.
Толщину δк стенок и высоту Н принимают для крышек:
чугунных …………………….............…… δк = (0,7...0,8)δ ≥ 6 мм; H ≥ 0,08L(Dк)
из алюминиевого сплава
или пластмассы ………………...............… δк = (0,5...0,6)δ ≥ 5 мм; Н ≥ 0,05L(Dк)
Здесь δ — толщина стенки корпуса редуктора (коробки передач). Толщинаδ к стенок в любом сечении крышки должна быть по возмож-
ности одинаковой. Крышки усиливают ребрами жесткости. Чтобы радиальные ребра в круглых крышках не соединялись в общий узел, выполняют кольцевое ребро диаметром δ0 ≥ 5δк (см. рис. 17.39, б).
В крышках люков удобно располагать пробковые отдушины (см.
рис. 11.16).
17.6. СВАРНЫЕ КОРПУСА
При единичном производстве экономически выгоднее корпусные детали выполнять сварными из стали марки Ст3. Толщину стенок сварного корпуса принимают δсв ≈ (0,8...1,0)δ, где δ — толщина стенок литого чугунного корпуса (см. 17.1).
Корпус и крышку редуктора сваривают из элементов, изготовленных из проката (лист, полоса, пруток круглого сечения и др.). В тяжелом машиностроении и судостроении применяют сварные корпуса с литыми или коваными деталями. После сварки корпус и крышку подвергают отжигу и иногда правят (рихтуют).Затем производят обработку резанием плоскостей и отверстий детали.
Конструкции сварных корпусов редукторов отличаются большим разнообразием. Возможный вариант конструктивного оформления сварного корпуса цилиндрического одноступенчатого редуктора представлен на рис. 17.40. Сварные корпуса редукторов других типов конструируют аналогично.
17.6. Сварные корпуса |
353 |
Рис. 17.40
Конструирование отдельных элементов сварного корпуса (подшипниковых гнезд, мест крепления крышки и корпуса, опорных фланцев и др.) подчиняется общим правилам, изложенным в этой главе.
ГЛАВА 18
ШКИВЫ И НАТЯЖНЫЕ УСТРОЙСТВА РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ
Выбор типа и расчет ременной передачи представлены в работах [7–9, 13]. После расчета получают следующие данные: расчетные диаметры малого и большого шкивов, обозначение сечения и количество клиновых ремней (или количество ребер и ширину поликлинового ремня), модуль, количество зубьев шкивов и ширину зубчатого ремня; толщину и ширину плоского ремня, которые являются исходными при разработке конструкции шкивов и натяжных устройств.
18.1. КОНСТРУКЦИИ ШКИВОВ
Шкивы изготовляют литыми из чугуна марки СЧ20 или легких сплавов, сварными из стали, а также из пластмасс. Чугунные литые шкивы вследствие опасности разрыва от действия центробежных сил применяют при окружной скорости до 30 м/с. При более высокой скорости шкивы должны быть стальными. Для снижения инерционных нагрузок, особенно в передачах с большими скоростями, шкивы выполняют из легких сплавов с временным сопротивлением σв ≥ 160 МПа. В серийном производстве применяют также сборные шкивы, составленные из тонкостенных штампованных элементов.
Шкивы состоят из обода, на который надевают ремень, ступицы для установки шкива на вал и диска или спиц, с помощью которых обод и ступица объединены в одно целое.
Внешняя поверхность обода шкива плоскоременной передачи имеет форму кругового цилиндра (рис. 18.1, a). В быстроходных передачах внеш - нюю поверхность обода одного из двух шкивов следует выполнять сферической (рис. 18.1, б) или с двумя конусами (рис. 18.1, в). Таким образом фиксируют ремень на шкивах, предотвращая его сбегание с них при работе передачи. Значение выпуклости h, мм, принимают:
D ..................... |
40 |
...112 |
125... |
140 |
160... |
180 |
200... |
224 |
250... |
280 |
315... |
355 |
h ..................... |
|
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
|||||
Обод шкива для клиновых ремней нормального (ГОСТ 1284.1–89) и узкого (ТУ 38–105161–84) сечений представлен на рис. 18.2, a, для
18.1. Конструкции шкивов |
355 |
Рис. 18.1
поликлиновых ремней (ТУ 38–105763–84) — на рис. 18.2, б; размеры, мм,
профиля канавок шкивов принимают соответственно по табл. 18.1 и 18.2. На рис. 18.2 dp — расчетный диаметр шкива (диаметр окружности по нейтральной линии ремня). Значения расчетного диаметра, мм, принимают из ряда: 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280,
315, 355, 400, 450, 475, 500.
Таблица 18.1
Сечение |
|
|
|
|
|
α=°(34 ± 1)α |
=°(36 ± 1)α |
=°(38 ± 1) |
|||
lp |
b* |
h |
е |
f |
|
|
|
|
|
|
|
ремня |
|
* |
|
* |
|
* |
|||||
|
|
|
|
|
dp |
dp |
dp |
||||
|
|
|
|
|
|
b1 |
b1 |
b1 |
|||
Z |
8,5 |
2,5 |
7,5 |
12 ± 0,3 |
8 |
50...71 |
10,0 |
80...100 |
10,1 |
112...160 |
10,2 |
A |
11 |
3,3 |
8,7 |
15 ± 0,3 |
10 |
80...112 |
13,1 |
125...160 13,3 180...400 13,4 |
|||
В |
14 |
4,2 |
10,8 |
19 ± 0,4 |
12,5 |
125...160 |
17,0 |
180...224 |
17,2 |
250...500 |
17,4 |
SPZ |
8,5 |
2,5 |
10 |
12 ± 0,3 |
8 |
63...80 |
10,0 |
— |
— |
> 80 |
10,2 |
SPA |
11 |
3,3 |
13 |
15 ± 0,3 |
10 |
90...112 |
12,8 |
— |
— |
> 112 |
13,1 |
SPB |
14 |
4,2 |
17 |
19 ± 0,4 |
12,5 |
140...180 |
16,4 |
— |
— |
> 180 |
16,7 |
Примечание. |
b* |
— размер для справок; r |
1 |
= 0,5...1,0 мм (см. рис. 18.2, а). |
|||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 18.2 |
Сечение ремня |
|
h |
|
|
|
е |
f |
r1 |
r2 |
К |
2,15+38 |
0,95 |
2,4 ± 0,03 |
3,5 |
0,2...0,3 |
0,2...0,3 |
|||
Л |
|
4,68+38 |
2,4 |
4,8 ± 0,04 |
5,5 |
0,4...0,5 |
0,4...0,5 |
||
М |
|
9,6+0,77 |
3,55 |
9,5 ± 0,05 |
10,0 |
0,8...1,0 |
0,6...0,8 |
||
Внешний диаметр шкива для передачи клиновыми ремнями de = dр + + 2b *, поликлиновым ремнем de = dр – 2.
Ширина шкива М = (n – 1)е + 2f, где п — число канавок на шкиве; значения b*, , е, f, мм, приведены в табл. 18.1 и 18.2.
356 |
Глава 18. Шкивы и натяжные устройства ременных передач |
Рис. 18.2
При изгибе ремня на шкивах угол его клина уменьшается. Поэтому угол α клина канавки следует назначать по табл. 18.1, в зависимости от диаметра dр.
Толщина обода чугунных шкивов передач плоскоременных δчуг =
= 0,02(D + 2В), клиноременных δчуг = (1,1...1,3)h, поликлиновым ремнем |
|
δчуг = 1,6h. Толщина обода стальных шкивов δст ≈ 0,8δчуг. |
|
Конструкциязубча |
того ремня (ОСТ 3805114a –76) показана на рис. 18.3, , |
обода шкива — на рис. 18.3, б. Некоторые размеры, мм, зубчатого ремня и конструктивных элементов обода шкива приведены в табл. 18.3.
|
|
|
|
|
Таблица 18.3 |
||
Параметр ремня, |
Обозна- |
|
|
Модульт |
|
|
|
чение |
|
|
|
|
|
||
обода шкива |
|
|
|
|
|
||
параметра |
3 |
4 |
5 |
7 |
10 |
||
|
|||||||
Шаг зубьев ремня |
p |
9,42 |
12,57 |
15,71 |
21,99 |
31,42 |
|
Толщина ремня |
Н |
4,0 |
5,0 |
6,5 |
11,0 |
15,0 |
|
Высота зуба |
h |
2,0 |
2,5 |
3,5 |
6,0 |
9,0 |
|
Толщина зуба |
Sp |
3,2 |
4,4 |
5,0 |
8,0 |
12,0 |
|
Расстояние от впадины |
δр |
0,6 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
|
ремня до оси троса |
|
|
|
|
|
|
|
Ширина ремня |
b |
12,5...50 20...100 |
25...100 |
40...125 50...200 |
|||
Количество зубьев ремня |
zp |
40...160 |
48…250 |
48...200 |
56...140 |
56...100 |
|
|
18.1. Конструкции шкивов |
|
|
357 |
|||
|
|
|
|
|
Окончание табл. 18.3 |
||
Параметр ремня, |
Обозна- |
|
|
Модульт |
|
|
|
чение |
|
|
|
|
|
||
обода шкива |
|
|
|
|
|
||
параметра |
3 |
4 |
5 |
7 |
10 |
||
|
|||||||
Ширина впадины шкива |
S |
3,2 ±0,2 |
4,0 ±0,2 |
4,8 ±0,2 |
7,5 ±0,3 |
11,5 ±0,3 |
|
Глубина впадины шкива |
hp |
3,0±0,2 |
4,0 ±0,2 |
5,0 ±0,2 |
8,5±0,3 |
12,5 ±0,3 |
|
Диаметр делительной окружности d = mz, где z — количество зубьев шкива.
Диаметр вершин зубьев da = d –
– 2δ р ± k, где k — поправка, учитывающая нагрузку и податливость каркаса, мм; знак «+» для ведущего шкива, знак «–» — для ведомого.
Значение k вычисляют по формуле k = 0,2Fpλz /b, где b — ширина ремня, ммF ; p = 2 · 103Т1Ср/(тzш1) — расчетная сила, передаваемая ремнем, Н; здесь Т1 — вращающий момент на малом
шкиве, Н·м; m — модуль, мм; zш1 — количество зубьев малого шкива; Сp =
= 1,3–2,2 — коэффициент динамичности и режима работы.
Податливость λ витков металло-
троса каркаса ремня принимают в за- |
|
Рис. 18.3 |
||||
висимости от модуля m: |
|
|
|
|||
m, |
мм ............................ |
3 |
4 |
5 |
7 |
10 |
λ, |
мм2/Н ……..............… 0,0014 |
0,0006 |
0,0008 |
0,0011 |
0,0016 |
|
Ширину b ремня выбирают из ряда 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200.
Диаметр впадин шкива df = da – 2hp. Толщина обода δ = 1,5m + 2 мм ≥
≥ 6 мм.
Зубчатые ремни изготовляют с количеством зубьев zp: 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 100, 105, 112, 115, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 235, 250.
Диаметр ступицы шкивов для любого типа передачи (см. рис. 18.1–18.3): чугунных dст = 1,65d; стальных dст = 1,55d.
Длина ступицы ориентировочно lст = (1,2...1,5)d. Окончательно длину ступицы принимают с учетом результатов расчета шпоночного или шлицевого соединения.
Толщина дисков шкивов для любого типа передачи С = (1,0...1,2)δ. Вычисленные размеры D0, dст, lст, C округляют в ближайшую сторону
до значений из ряда стандартных чисел (см. табл. 24.1).
358 |
Глава 18. Шкивы и натяжные устройства ременных передач |
Для снижения массы шкивов и удобства транспортирования в дисках иногда выполняют 4–6 отверстий d0 возможно большего диаметра.
В шкивах с диаметром D > 200 мм диск следует конструировать в виде конуса (рис. 18.4), что способствует лучшему отводу газов при заливке формы металлом. У медленно вращающихся шкивов обрабатывают только рабочую поверхность и торцы обода, а также отверстие и торцы ступицы. Необрабатываемые нерабочие поверхности для удобства удаления модели шкива из формы выполняют на конус.
Рис. 18.4 |
Рис. 18.5 |
Быстровращающиеся шкивы для лучшей балансировки обрабатывают кругом. В этом случае внутреннюю поверхность обода и наружную поверхность ступицы выполняют цилиндрическими.
Балансируют шкивы путем сверления отверстий на торцах обода. Так как для удобства надевания и замены ремней шкивы обычно раз-
мещают консольно, то их удобно устанавливать на конусные концы валов.
Рис. 18.6
