- •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
62 |
Глава 3. Разработка компоновочных схем |
3.5. ПРИМЕРЫ КОМПОНОВОЧНЫХ СХЕМ РЕДУКТОРОВ
После определения диаметров ступеней валов, расстояний между деталями передачи, после выбора типа подшипников и схемы их установки приступают к вычерчиванию редуктора или коробки передач. Компоновочную схему выполняют в масштабе 1:1. Для получения представления о конструкции, размерах деталей передач и их относительном расположении достаточно двух проекций.
Компоновочная схема цилиндрического двухступенчатого редуктора, выполненного по развернутой схеме, приведена на рис. 3.10.
Для вычерчивания эскизной компоновки предварительно можно при-
нимать (см. рис. 3.1, а — г и 3.2, а):
•длину lcт ступицы колеса цилиндрического — lcт ≥ b2, червячного — lcт ≥ dк, конического — lcт ≈ 1,2 dк, где dк — диаметр отверстия в ступице;
•длину посадочного конца вала lмб = lмт = 1,5d;
•длину промежуточного участка тихоходного вала lкт = 1,2dп, быстроходного вала цилиндрической передачи lкб = 1,4 dп, червячной передачи lкб = 2dп (смг . рис. 3.1, ), быстроходногоl вала конической передачи кб = 0,8dп.
Рис. 3.10
3.5. Примеры компоновочных схем редукторов |
63 |
Для наружной резьбы конических концов валов принимают:
•диаметр резьбы dр ≈ 0,9[d – 0,1lмб(l мт)];
•длину lр резьбы в зависимости от диаметра dр:
dp, мм ……............... 12...24 |
27 |
30 |
36... |
42 |
48...56 |
64 |
lр, мм ……................ 1,2 dp |
l,l dp |
l,0 dp |
0,8 |
dp |
0,7 dp |
0,65 d p |
Окончательныеl размеры cт выявляют после расчета шпоночного (шлицевого) соединения или после подбора посадки с натягом.
Окончательные размеры lкв и lкт определяют при конструировании крышек подшипников после выбора типа уплотнения и при конструировании корпусной детали. Участок вала диа-
метромd п (см. рис. 3.1) и диаметромd 1 (см. рис. 3.2) должен выступать за внешнюю плоскость крышки (или головки болта) на величину l (рис. 3.11, a — в): l = (0,6...0,8)а,
где a — зазор (см. рис. 3.3—3.7). Окончательные размеры lмб и lмт полу-
чают после выбора муфты, размеров шкива, звездочки, расчета шпоночного (шлицевого) соединения.
Цилиндрические, конически-цилиндри- |
|
ческие и конические редукторы обычно кон- |
|
струируют с разъемом корпуса по осям |
|
валов. Для этого последние располагают в |
|
одной плоскости. Такое исполнение наи- |
|
более удобно для сборки редуктора. Каж- |
|
дый из валов редуктора с опорами и со |
|
всеми расположенными на нем деталями |
|
можно собрать независимо от других валов |
|
и затем установить в корпус. При необхо- |
|
димости осмотра или ремонта любой ком- |
|
плект вала может быть изъят из корпуса. |
|
Возможно исполнение корпуса без |
|
разъема по осям валов. Сборку в этом слу- |
|
чае выполняют так же, как в коробках |
|
передач. |
|
В небольших червячных редукторах |
Рис. 3.11 |
(a w ≤ 140 мм) разъем корпуса часто не де-
лают. Вместо него в стенках корпуса выполняют два круглых окна, через которые вводят в корпус комплект вала с червячным колесом и подшипниками. В червячных редукторах больших размеров разъем корпуса делают по оси червячного колеса. Червяк чаще всего имеет небольшой диаметр вершин витков, что позволяет устанавливать его в корпус через отверстия для подшипников (см. рис. 3.6).
В цилиндрически-червячном редукторе должен быть предусмотрен зазор с
(рис. 3.12) для свободной постановки в корпус комплекта вала-шестерни.
64 |
|
Глава 3. Разработка компоновочных схем |
|
|
|
|
|
Для этого уменьшают размер лево- |
|
|
|
|
го подшипника вала-шестерни или |
|
|
|
|
(для уменьшения диаметра колеса) |
|
|
|
|
уменьшают передаточное число |
|
|
|
|
цилиндрической передачи. |
|
|
|
|
Иногда для удобства сборки |
|
|
|
|
применяют разборные типы под- |
|
|
|
|
шипников: конические роликовые |
|
|
c |
|
или радиальные с короткими ци- |
|
|
|
линдрическими роликами. При |
||
|
|
|
||
|
|
|
установке в левую (см. рис. 3.12) |
|
|
|
|
опору радиального роликового под- |
|
|
|
|
шипника сборку и разборку ком- |
|
|
|
|
плекта легко выполнить практиче- |
|
|
|
|
ски при любом диаметре колеса. |
|
|
|
|
В коробках передачобычно |
при- |
|
|
Рис. 3.12 |
меняют многоступенчатые зубчатые |
|
|
|
передачи. Оси валов располагают |
||
|
|
|
||
таким образом, чтобы были удобны сборка и обслуживание коробки передач и чтобы размеры корпуса в поперечном сечении были минимальны. Поэтому в корпусе нет плоскости разъема по осям валов. Его выполняют целым, с большим окном сверху, которое закрывается крышкой.
Для удобства сборки и разборки в ряде случаев применяют: съемные стенки 1 корпуса (рис. 3.13, a), в которых расположены отверстия для
2
3
1 а б
3
в
Рис. 3.13
3.6. Составление компоновочной схемы привода |
65 |
подшипников; крышки 2 (рис. 3.13, б), а также окна больших размеров в стенках корпуса для ввода деталей и сборочного инструмента; окна, которые закрываются крышками3 (рис. 3в.13, ), для ввода в корпус комплекта вала с деталями, собранного вне корпуса, например комплекта вала с зубчатыми колесами и муфтами сцепления; стаканы с внешним диаметром, бîльшим диаметра детали, установленной на валу; разборные подшипники
качения.
Для удобства сборки, где это возможно (например, на концах валов), не применяют цилиндрические соединения с натягом, а большие и тяжелые детали сопрягают по коническим поверхностям.
Сборка узла значительно упрощается, если вместо шпоночных соединений применяют шлицевые, а валы выполняют одного диаметра по всей длине шлицев.
3.6. СОСТАВЛЕНИЕ КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ ПРИВОДА
Компоновочные схемы изделия составляют для того, чтобы оценить соразмерность узлов и деталей привода. Ранее выполненная компоновочная схема редуктора (коробки передач) и выбранный электродвигатель, если их рассматривать отдельно, не дают ясного представления о том, что же в итоге получилось. Нужно их упрощенно изобразить вместе с приводным валом, на одном листе, соединенными друг с другом непосредственно, с применением муфт или ременной (цепной) передачи. Компоновочные схемы выполняют в масштабе уменьшения 1:2 или 1:4. Они служат прообразом чертежа общего вида привода.
Соразмерность узлов вызывается требованиями целесообразности и технической эстетики. Если, например, узел 1 (рис. 3.14, а), который через соединительную муфту 2 приводится в движение электродвигателем 3, в 2—3 раза меньше последнего, то такая комбинация выглядит неэстетично. Необходимо увеличить размеры узла, изменив материалы зубчатых
колес, их термическую обработку |
|
и другие факторы, влияющие на |
|
размеры. Если увеличивать разме- |
|
ры узла нецелесообразно, то сле- |
|
дует применить электродвигатель |
|
исполнения на лапах и с фланцем, |
|
с тем чтобы узел 1 крепить к флан- |
|
цу двигателя (рис. 3.14, б). При |
|
этом обязательно рассчитывают |
|
прочность крепления узла 1 к |
|
фланцу электродвигателя и самого |
|
электродвигателя к плите (раме). |
|
Если узел 1, приводимый в |
|
движение электродвигателем 3 |
Рис. 3.14 |
66 |
Глава 3. Разработка компоновочных схем |
|
Рис. 3.15 |
D2 |
Dб |
Рис. 3.16
через соединительную муфту 2, несоразмерно велик, то такое сочетание также неэстетично (рис. 3.14, в). Здесь должны быть найдены средства уменьшения размеров узла. Если это нецелесообразно, то следует рассмотреть возможность применения электродвигателя с фланцем, с тем чтобы крепить его непосредственно к узлу 1 (рис. 3.14, г).
При размещении двух узлов на плите, например электродвигателя и редуктора (рис. 3.15, a), выясняют, нельзя ли расположить базовые поверхности плиты в одной плоскости. Известно, что такое расположение упрощает конструкцию плиты (рамы) и удешевляет ее изготовление. Иногда путем некоторых конструктивных мероприятий удается опорные поверхности двигателя и редуктора вывести в одну плоскость (рис. 3.15, б).
Некоторые типы соединительных муфт, например упругих втулочнопальцевых, с резиновой звездочкой и др., характеризует большая радиальная жесткость. Для уменьшения отклонения от соосности валов электродвигателя и редуктора (коробки передач) под лапы электродвигателя устанавливают компенсаторные прокладки П (см. рис. 3.15, в). Путем
3.6. Составление компоновочной схемы привода |
67 |
подбора или подшлифовки этих прокладок обеспечивают требуемую соосность валов соединяемых узлов. Если величина h0 = Н – h небольшая, то можно использовать плиту с базовыми поверхностями, лежащими в одной плоскости, а при установке электродвигателя — применять подкладки.
На рис. 3.16 в качестве примера приведена схема компоновки привода ленточного конвейеравала. Соразмерность основных деталей приводного обеспечивают выполнением условия D2 = (0,8D ...1,2) б.
