Методички / Конструирование деталей машин

Для условий индивидуального производства проектируют цилиндрический хвостовик вала Е (фаски и элементы крепления не показаны). На хвостовиках за-

крепляют полумуфты, шкивы ремённых передач, звёздочки цепных передач, зуб-

чатые колёса и другие детали. Диаметр хвостовика со шпонкой должен быть меньше диаметра вала под уплотнением или под подшипником для свободного прохода крышек и подшипников над шпонкой при их сборке и разборке.

Размеры элементов К (заплечик подшипника) и Л (пружинное кольцо) на рис. 2

рассмотрены в п. 1.5. Следует обратить внимание, что в конструкции на рис. 2

приняты накладные крышки Г. Фланцы крышек контактируют через прокладки с поверхностями корпуса редуктора, которые подвергают механической обработке.

Для выделения поверхностей обработки проектируют платики (приливы). В дис-

ках крышек проектируют расточки для размещения в них элементов уплотнения.

Конструкция фиксированного вала с врезными подшипниковыми крышками А

приведена на рис. 3. Для регулирования осевого положения вала применяют

компенсирующие кольца Б, толщину которых устанавливают при сборке узла.

Трудоёмкость изготовления и монтажа таких узлов ниже, чем с накладными крышками, из-за отсутствия крепёжных отверстий и винтов, но усложняется ре-

гулировка подшипников. Конический хвостовик вала В проектируют для условий серийного производства (фаски и элементы крепления не показаны). Размеры элемента Г (уплотнение и бурт подшипника) на рис. 3 рассмотрены в п. 1.5.

1 2

Рис. 3. Фиксированная и плавающая опоры с врезными крышками

Плавающие валы устанавливают на плавающие опоры. В качестве плавающих опор применяют радиальные шариковые и роликовые подшипники. Плавающие

Рис. 7. Регулировка гайкой по схеме «врастяжку» На шейку вала подшипник 2 ставят с упором в заплечик по посадке

L0/k6, обеспечивающей натяг. Подшипник 1 ставят с зазором по посадке L0/h6,

позволяющей перемещаться внутреннему кольцу при регулировке подшипни-

ков. Регулировку преднатяга и закрепление подшипника 1 выполняют круглой гайкой Б, которую стопорят многолапчатой шайбой В. Внутренний ус шайбы входит в специально профрезерованный паз на валу. Один из внешних усов по-

сле сборки и регулировки загибают в шлиц круглой гайки, обеспечивая непо-

движность гайки относительно вала и стабильность преднатяга.

Зацепление регулируют за счет прокладок Г, устанавливаемых между фланцем стакана и платиком корпуса. Прокладки Д между фланцами стакана и крышки яв-

ляются в данной схеме уплотнительными, а не регулировочными, т.к. торец крышки не упирается в торец подшипника. Они могут быть регулировочными в схеме «враспор» с упором торца подшипниковой крышки в наружное кольцо подшипника [8].

В червячных редукторах при значительной реверсивной осевой нагрузке при-

меняют схему со сдвоенными радиально-упорными подшипниками (рис. 8). Фик-

сированная опора 2 по схеме «враспор» воспринимает значительные двухсторон-

ние осевые нагрузки, так как позволяет применять подшипники с большим углом

При длинных червяках используют схему (рис. 9), достоинство которой в раз-

делении функций подшипников, когда радиальные подшипники воспринимают ра-

диальную нагрузку, а упорный подшипник – двустороннюю осевую нагрузку. Это приводит к повышению долговечности фиксированной опоры. При этом радиаль-

ные подшипники должны иметь свободу осевого, а упорный подшипник – ради-

ального перемещения. Размеры элемента А на рис. 9 рассмотрены в п. 1.5. Другие конструкции подшипниковых узлов приведены в учебнике [11] и атласе конструк-

ций [8].

Рис. 10. Проектирование заплечика на валу

шейки и соседних участков вала должна составлять не менее d = 6…12 мм. Ка-

талоги наиболее распространённых типов подшипников приведены в прил. А.

Они дополнены минимальным диаметром бурта damin из условия надёжного упора.

Для возможности спрессовки внутреннего кольца подшипника с вала для раз-

мещения лапок съёмника необходимо над заплечиком проектировать надёжный захват высотой не менее 1 мм (рис. 10). Захват невозможен, когда высокий бурт t

не позволяет захватить лапками съёмника за внутреннее кольцо, утопленное в бур-

те. Несложный расчёт показывает, что захват возможен при выполнении нера-

венства

tmin + 1 мм + r1 ≤ s,

где r1 – координата фаски колец со стороны сепаратора; r1 ≈ 0,5 r; s – толщина кольца; для подшипников типа 0000 и 2000 s = 0,15(D – d).

Следует помнить, что съём подшипника за наружное кольцо запрещён по технологии ремонта из-за опасности его разрушения. При невозможности за-

хвата за внутреннее кольцо проектируют дистанционные кольца или втулки

специальной формы, мазеудерживающие кольца либо на валу фрезеруют канав-

ки для размещения лапок съёмника. Для размещения деталей съёмника проекти-

руют осевой зазор между подшипником и соседними деталями а = 0,5 B.

ла с двумя подшипниками (рис. 7) либо для возможности сборки узла в неразъём-

ный корпус (рис. 8), либо для постановки упорных подшипников (рис. 9). В кони-

ческой передаче в стакане размещают обе опоры вала-шестерни, что позволяет регулировать зацепление, совмещая вершины делительных конусов, за счёт про-

кладок между фланцем стакана и платиком редуктора.

В червячном редукторе также в стакане могут размещаться два подшипника.

Кроме того, такое конструктивное решение может быть вынужденным, когда диаметр вершин червяка da1 больше наружного диаметра подшипника D и червяк в сборе с подшипниками не может быть введен в узкое отверстие. В червячном редукторе стакан не ставят в том случае, когда зазор с между поверхностью чер-

вяка и отверстием в корпусе больше 0,5δ, где δ – толщина корпуса редуктора.

Стаканы обычно выполняют литыми из чугуна марки СЧ15. Толщину стенки стакана принимают в зависимости от диаметра подшипника по табл. 4.

Таблица 4. Толщина стенки стакана

Внутренний диаметр стакана Dв (рис. 12; элемент Г на рис. 8 и элемент А на рис. 9) равен наружному диаметру подшипника D. Наружный диаметр стакана больше внутреннего на две толщины стенки:

Диаметр фланца принимают по диаметру винта:

При этом диаметр расположения осей винтов

Крышки подшипников изготовляют из чугуна марки СЧ15. По способу их крепления к корпусу различают накладные крышки и врезные. Накладные крыш-

ки (рис. 13) вместе с головками винтов выступают за пределы корпуса. Их ис-

пользуют, в основном, в единичном производстве при сварных конструкциях корпусов. Размеры фланца принимают по соотношениям (12) и (13) и по другим рекомендациям для стаканов. При наличии стакана размер фланца крышки уве-