Детали машин и основы конструирования
.pdf
Для их удержания в подшипнике и корпусе не требуются сложные уплотнения. При выборе пластичной мази учитывают рабочую температуру подшипникового узла и наличие в окружающей среде влаги. В узлах с интенсивным тепловыделением пластичные мази не применяют из-за недостаточного отвода теплоты трущихся поверхностей. Наиболее распространенной для подшипников качения редукторов общего назначения является мазь марки 1-13 (табл.13.1).
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	Таблица 13.1  | 
  | 
	Характеристика пластичных смазок, применяемых  | 
|||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	для механизмов общего назначения  | 
|||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
Наименование и марка  | 
	ГОСТ  | 
	Температура  | 
	Водостойкость  | 
|||
смазки  | 
	
  | 
	примен., 0С  | 
||||
Солидол  | 
	
  | 
	синтетиче-  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
ский общего назначе-  | 
	4366−76  | 
	–20–+65  | 
	Хорошая  | 
|||
ния  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
Мазь  | 
	универсальная  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
среднеплавкая  | 
	УС  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
(жировой солидол) ма-  | 
	1033−73  | 
	
  | 
	Удовлетворительная  | 
|||
рок УС−1  | 
	и  | 
	УС−2  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
(пресс-солидол)  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
Смазка ЦИАТИМ−201  | 
	6267−73  | 
	–60–+90  | 
	Гигроскопична  | 
|||
Смазка ЦИАТИМ− 202  | 
	1170−75  | 
	–50–+120  | 
	Гигроскопична  | 
|||
Смазка ЦИАТИМ−203  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
(с улучшенными про-  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
тивозадирными  | 
	свой-  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
ствами,  | 
	эффективна в  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
тяжелонагруженных  | 
	8773−73  | 
	–50–+90  | 
	Хорошая  | 
|||
винтовых и червячных  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
передачах, а также в  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
подшипниковых  | 
	опо-  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
рах)  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
Мазь  | 
	универсальная  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
тугоплавкая  | 
	жировая  | 
	1631−61  | 
	–60–+110  | 
	Хорошая  | 
||
1 − 13  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
Для защиты от загрязнений извне и предупреждения вытекания
смазки подшипниковые узлы снабжают уплотняющими устройствами
(п. 12.5).
Для отделения узлов подшипника от общей системы смазки при их смазывании пластичными мазями (окружная скорость поверхности вала V< 2−3 м/с) применяют мазеудерживающие кольца (рис. 12.16). Выбор сорта масла начинают с определения необходимой кинематической вязкости масла: для зубчатых передач − в зависимости от окружной скорости (табл. 13.2), для червячных передач − от скорости скольжения (табл. 13.3). Затем по найденному значению вязкости выбирают соответствующее масло (табл. 13.4).
Таблица 13.2
Рекомендуемые значения кинематической вязкости масел для смазывания зубчатых передач, 10-6 м2/с
Материал  | 
	
  | 
	
  | 
	Окружная скорость V,м2/с  | 
	
  | 
|||
зубчатых  | 
	σв, МПа  | 
	до  | 
	0,5−1  | 
	1−2,5  | 
	2,5−5  | 
	5−12,5  | 
	12,5−25  | 
колес  | 
	
  | 
	0,5  | 
|||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
Сталь  | 
	< 1000  | 
	266  | 
	177  | 
	118  | 
	81,5  | 
	59  | 
	44  | 
  | 
	
  | 
	(20,5)  | 
	(20,5)  | 
	(11,4)  | 
	−  | 
	−  | 
	−  | 
  | 
	1000−1250  | 
	266  | 
	266  | 
	177  | 
	118  | 
	81,5  | 
	59  | 
  | 
	
  | 
	(32,4)  | 
	(32,4)  | 
	(20,5)  | 
	(11,5)  | 
	−  | 
	−  | 
  | 
	
  | 
	444  | 
	266  | 
	266  | 
	117  | 
	118  | 
	81,5  | 
  | 
	
  | 
	(52)  | 
	(32,4)  | 
	(32,4)  | 
	(20,5)  | 
	(11,4)  | 
	−  | 
Примечание: числа без скобок обозначают кинематическую вязкость при 50ºС, в скобках − при 100ºС.
Таблица 13.3
Рекомендуемые значения кинематической вязкости масел для смазки червячных передач
Скорость сколь-  | 
	Условия ра-  | 
	Смазка  | 
	Кинематическая  | 
|
жения V, м/с  | 
	боты  | 
	вязкость, м²/с  | 
||
  | 
||||
Менее 1  | 
	Тяжелые  | 
	Окунанием  | 
	444 (52,0)  | 
|
1 − 2,5  | 
	− // −  | 
	− // −  | 
	266 (32,4)  | 
|
Менее 5  | 
	Средние  | 
	Струйная  | 
	177 (20,5)  | 
|
5 − 10  | 
	− // −  | 
	Окунанием  | 
	118 (11,4)  | 
Примечание: числа без скобок означают кинематическую вязкость при 50ºС, а в скобках − при 100ºС.
Таблица 13.4
Кинематическая вязкость некоторых сортов масел, 10-6 м2/с
Наименование и марка  | 
	
  | 
	При температуре  | 
	Температура  | 
||
ГОСТ  | 
	
  | 
	
  | 
	застывания,  | 
||
масла  | 
	50ºС  | 
	100ºС  | 
|||
  | 
	ºС (не выше)  | 
||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
Индустриальное 20А  | 
	20799  | 
	17−23  | 
	–  | 
	–20  | 
|
Индустриальное 30А  | 
	20799  | 
	28−33  | 
	−  | 
	–15  | 
|
Индустриальное 40А  | 
	20799  | 
	35−45  | 
	−  | 
	–10  | 
|
Индустриальное 50А  | 
	20799  | 
	47−55  | 
	−  | 
	–20  | 
|
Индустриальное 70А  | 
	20799  | 
	65−75  | 
	−  | 
	−  | 
|
Турбинное 30  | 
	9972  | 
	28−32  | 
	−  | 
	–10  | 
|
Турбинное 57  | 
	9972  | 
	55−59  | 
	−  | 
	−  | 
|
Авиационное МО−14  | 
	21743  | 
	≥92  | 
	≥14  | 
	–30  | 
|
Авиационное МО−20  | 
	21743  | 
	≥157  | 
	≥20  | 
	–18  | 
|
Авиационное МО−22  | 
	21743  | 
	≥192  | 
	>≥22  | 
	–14  | 
|
  | 
	Уровень масла, находящегося в корпусе редуктора, контроли-  | 
руют различными маслоуказателями (рис. 13.2 – 13.3).  | 
|
а)  | 
	б)  | 
Рис. 13.2. Жезловые маслоуказатели:
а – маслоуказатель в корпусе; б – основные размеры
Наибольшее распространение имеют жезловые маслоуказатели,
так как они удобны для осмотра, конструкция их проста и достаточно надежна (рис. 13.2).
Круглые маслоуказатели (рис. 13.3) просты по конструкции и удобны для корпусов, расположенных достаточно высоко над уровнем пола. В них через нижнее отверстие масло проходит в полость маслоуказателя; через верхнее отверстие маслоуказатель сообщается с воздухом в корпусе редуктора.
Рис. 13.3. Круглый маслоуказатель
Таблица 13.5
Основные размеры пробок с цилиндрической резьбой, мм
d1  | 
	D  | 
	D1  | 
	L  | 
	l  | 
	b  | 
	S  | 
	t  | 
	d2  | 
	D2  | 
	b2  | 
М16×1,5  | 
	25  | 
	21,9  | 
	24  | 
	13  | 
	3  | 
	19  | 
	1,9  | 
	16  | 
	38  | 
	3  | 
М20×1,5  | 
	30  | 
	25,4  | 
	28  | 
	15  | 
	4  | 
	22  | 
	2,5  | 
	20  | 
	32  | 
	3  | 
Для слива масла из корпуса редуктора предусматривается маслосливное отверстие, размещаемое в нижней части корпуса и закрываемое резьбовой пробкой. Разновидности и основные размеры пробок с цилиндрической резьбой и маслосливных отверстий приведены на рис. 13.4. Размеры пробок выбирают из табл. 13.5.Разновидности пробок с конической резьбой приведены на рис.13.5. Их размеры при-
ведены в табл. 13.6.
Рис. 13.4. Пробки с цилиндрической резьбой
Рис. 13.5. Пробки с конической резьбой
Таблица 13.6.
Размеры пробок с конической резьбой
d  | 
	H  | 
	h  | 
	b  | 
	D  | 
	S  | 
	S1  | 
Ктруб 1/2˝ (21,0 мм)  | 
	15  | 
	7  | 
	4  | 
	16,2  | 
	14  | 
	8  | 
Ктруб 3/4˝ (26,4 мм)  | 
	16  | 
	9  | 
	5  | 
	19,6  | 
	17  | 
	12  | 
Ктруб 1˝ (33,2 мм)  | 
	19  | 
	10  | 
	5  | 
	25,4  | 
	22  | 
	14  | 
Ктруб 1/5˝ (47,8 мм)  | 
	24  | 
	16  | 
	6  | 
	41,6  | 
	36  | 
	24  | 
Во время работы редукторов повышается давление внутри корпуса в связи с нагревом масла и воздуха. Это приводит к выдавливанию масла из корпуса через уплотнения. Чтобы избежать этого, внут-
реннюю полость корпуса соединяют с внешней средой путем установки отдушин (обычно в крышке смотрового окна). Разновидности и размеры отдушин приведены на рис. 13.6–13.8 табл. 13.7.
Рис.13.6. Пробка-отдушина  | 
	Рис.13.7. Ручка отдушина  | 
Рис.13.8. Колпачковая отдушина
Таблица 13.6
Основные размеры колпачковых отдушин, мм
А  | 
	Б  | 
	В  | 
	Г  | 
	Д  | 
	Е  | 
	Ж  | 
	З  | 
	И  | 
М27×2  | 
	15  | 
	30  | 
	15  | 
	45  | 
	36  | 
	32  | 
	6  | 
	4  | 
М48×3  | 
	35  | 
	45  | 
	25  | 
	70  | 
	62  | 
	52  | 
	10  | 
	5  | 
  | 
	К  | 
	Л  | 
	М  | 
	Н  | 
	О  | 
	П  | 
	Р  | 
	С  | 
М27×2  | 
	10  | 
	8  | 
	22  | 
	6  | 
	32  | 
	18  | 
	36  | 
	32  | 
М48×3  | 
	15  | 
	13  | 
	52  | 
	10  | 
	56  | 
	36  | 
	52  | 
	55  | 
14. НОРМИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЕТАЛЕЙ
Одним из принципов конструирования и производства, независимо изготовленных деталей и узлов, обеспечивающих правильную сборку, работоспособность и замену их при ремонте без дополнительной обработки с соблюдением требований качества и экономичности является взаимозаменяемость.
Для обеспечения взаимозаменяемости деталей и узлов и упорядочения их производства должны выполняться определенные требования, предъявляемые к точности геометрических, механических и других параметров качества, устанавливаемых соответствующими стандартами.
Точность геометрических параметров оценивается точностью размеров, форм, взаимным расположением и шероховатостью поверхностей и должна быть соответствующим образом задана в технической документации (на чертежах).
14.1.Нормирование размеров деталей, некоторые сведения
одопусках и посадках и обозначение их на чертежах
Для изготовления деталей на чертежах необходимо проставить все ее номинальные размеры. Номинальный размер – это размер полученный в результате расчета на прочность, жесткость или принятый из конструктивных соображений, округленный до стандартного и поставленный на чертеже. Так как в реальных условиях абсолютно точно получить действительный размер невозможно (погрешность станка, приспособления, инструмента и т. д.) вводятся понятие предель-
ных размеров (dmax, Dmax, dmin, Dmin), между которыми должно находиться значение действительного размера годной детали. Действи-
тельный размер – это размер полученный в результате изготовления и замеренный с определенной точностью.
Принято обозначать dmax, dmin для вала Dmax, Dmin для отверстия. Для изготовления и контроля детали информация о предельных
(допускаемых) размерах должна быть известна из чертежа. Однако для упрощения чертежей на них обозначают не предельные размеры, а предельные отклонения размера от номинального значения (верхнее и нижнее), которые представляют собой алгебраическую разность
между соответствующим предельным размером и номинальным. Величины отклонений могут быть как положительными, так и
отрицательными. Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним предельными отклонениями называется допуском размера.
Зона (область значений), ограниченная нижним и верхним предельными отклонениями или наименьшим и наибольшим предельными размерами, называется полем допуска (рис. 14.1).
Расположение полей допусков относительно номинального размера (нулевой линии) определяется одним из предельных отклонений, называемым основным, и обозначается одной (или двумя) буквами латинского алфавита – прописной для отверстий и строчной для валов (например, H, N, Ys, h, n, js и т.д.)
Основным всегда является предельное отклонение, ближайшее к номинальному размеру (нулевой линии). Его величина зависит от номинального размера и буквенного обозначения.
Рис. 14.1. Размерные параметры вала и отверстия, схемы полей допусков
Второе предельное отклонение (не основное) зависит от величины допуска.
При увеличении допуска на размер требования к точности снижаются, и деталь в изготовлении будет простой и дешевой. При одном и том же допуске деталь большего размера изготовить сложней, чем деталь меньшего размера. Поэтому величину допуска (IT) определяют по формуле
I T = a·i
где i – единица допуска, которая зависит от размера и определяется по формуле
l = 0,453
d + 0,001d , мкм (здесь d мм)
а – число единиц допуска (коэффициент точности) и зависит от принятой точности изготовления.
Стандартом установлено 19 квалитетов точности: 01, 0, 1, 2, …17. При этом в среднем машиностроении квалитеты 5–11 используют для назначения допусков на сопрягаемые размеры деталей, а квалитеты 12–17 для несопрягаемых (свободных) размеров.
Числовые значения предельных отклонений и допуски размеров деталей определяются единой системой допусков и посадок (ЕСДП, установленной ГОСТ 25347 и ГОСТ 25346), и указываются на рабочих чертежах деталей для всех размеров.
Величины верхнего и нижнего предельных отклонений сопрягаемых размеров указывают на чертежах непосредственно после номинального размера одним из трех способов:
1) числовыми значениями предельных отклонений в миллиметрах (более мелкими цифрами: верхнее – вверху, нижнее – внизу; каждое со своим знаком; отклонение, равное нулю, не проставляется; если верхнее и нижнее отклонения равны по абсолютной величине, но имеют разные знаки, то они записываются один раз со знаком “+” цифрами одинаковой высоты с цифрами номинального размера), например
35−−0,0200,072  | 
	75++0,0760,030  | 
	100−+0,0060,048  | 
|
20  | 
	−0,033  | 
	75(± 0,023)  | 
	75+0,076  | 
  | 
	
  | 
	
  | 
|
2)в виде условного обозначения поля допуска, состоящего из буквы и цифры, например 20h8; 35f9; 50Н7; 40К6.
3)одновременным указанием условного обозначения поля допуска и соответствующих ему цифровых значений предельных отклонений (в скобках), например
20h8(− 0,033) 35 f 9(+−00,,020072 )
Выбор способа простановки зависит от типа производства. Предельные отклонения размеров неуказанных на чертежах обо-
значаются в технических требованиях в виде записи:
«неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий H14,
валов h14, остальных ± IT14 ». 2
В отдельных случаях в указанных вариантах записи допускается опускать поясняющие слова, например
H14, h14, ± IT14 . 2
В любом варианте записей для всех размеров ссылка должна быть на один квалитет точности.
Числовые значения стандартных допусков и предельных отклонений приведены в ГОСТ 25346 или технической литературе.
Отклонения угловых размеров указывают на изображениях непосредственно после их номинального значения, числовыми значениями в градусах, минутах, секундах, например 900±10´.Характер соединения двух деталей (охватываемой – вала и охватывающей – отверстия) называется посадкой. Если диаметр отверстия больше диаметра вала (поле допуска отверстия находится над полем допуска вала), то в соединении между ними образуется зазор (Smax и Smin), обеспечивающий свободное перемещение одной детали относительно другой (рис. 14.2, а). Если размер отверстия меньше размера вала (поле допуска вала находится над полем допуска отверстия), то в соединении образует-
ся натяг (Nmax и Nmin) (рис. 14.2, б). В том случае когда поля допусков перекрываются образуется переходная посадка (Smax = -
Smin) (рис. 14.2, в).
  | 
	
  | 
	
  | 
а)  | 
	б)  | 
	в)  | 
Рис. 14.2. Схемы полей допусков посадок с зазором (а), с натягом (б) и переходных (в).
Для того чтобы на сборочном чертеже указать характер двух сопрягаемых деталей (посадку), необходимо и достаточно после номинального размера сопрягаемых поверхностей обозначить их поля допусков. Обозначения выполняют в виде дроби: в числителе обозначают поле допуска отверстия, а в знаменателе – поле допуска вала одним из указанных выше способов, например
90 H 7 ;  | 
	
  | 
	+0.035  | 
	;  | 
	90 H 7  | 
	(  | 
	+0.035  | 
	).  | 
90  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
  | 
	+0.093  | 
||||||
  | 
|||||||
s6  | 
	
  | 
	+0.093  | 
	
  | 
	s6  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
  | 
	
  | 
	+0.071  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	+0.071  | 
	
  | 
