Методички / Конструирование деталей машин

личивают на две толщины стакана:

Рис. 13. Размеры накладных подшипниковых крышек

Минимальную толщину диска крышки 4 принимают по табл. 4. При поста-

новке уплотнений толщину сквозной крышки увеличивают. Длину цилиндрической части крышки назначают конструктивно, с учётом толщины стенки и ширины фланца корпуса. Толщина её стенки 5 = . Накладные крышки могут быть также приняты стандартными: по ГОСТ 18511глухие крышки, по ГОСТ 18512 – сквоз-

ные с посадочным местом под манжету, ГОСТ 11641 – с канавкой под сальнико-

вое кольцо (прил. Б). При использовании крышек стандартной длины может по-

требоваться дополнительная деталь в виде дистанционного кольца. Размеры вой-

лочных уплотнительных колец и канавок под них приведены в прил. В.

Крышки подшипников крепят к корпусным деталям винтами с шестигранной головкой или с цилиндрической головкой впотай. Диаметры и число винтов при-

ведены в табл. 5. Глубину завинчивания винта в корпус принимают: в стальной корпус h = (0,8…0,9)d ; в чугунный корпус h = (1,3…1,4)d. Винты предохраняют от самоотвинчивания постановкой под торцы головок пружинных шайб (грове-

ров) по ГОСТ 6402 [8] либо другими мерами.

Врезные крышки (рис. 14; элемент Г на рис. 3) вместо винтов удерживаются кольцевидными выступами, для которых в корпусе проточены канавки. Такие крышки обычно располагают заподлицо с наружной стенкой корпуса. Их приме-

няют в стандартных редукторах серийного производства. Фланец в такой кон-

струкции отсутствует.

s

1 5 2

4

Рис. 14. Размеры врезных подшипниковых крышек

Толщину диска 4 и дистанционного кольца 5 принимают равными . Бурт крышки в редукторе входит в паз корпуса. Ширина паза 1 = (1,1…1,3)Δ. Высота бурта 2 = (0,6…0,7)Δ. Длину крышки s назначают конструктивно, но не менее

2Δ1. Для обеспечения точности подшипниковых узлов вводят компенсирующее кольцо. Оно может использоваться для регулировки подшипников путём под-

шлифовки его торцов. Размеры одноимённых элементов накладных крышек

(прил. Б) могут быть использованы и для врезных крышек.

Мазеудерживающие кольца В (рис. 8) ставят для изоляции подшипникового узла, заполненного пластической смазкой, от разжижения картерным маслом.

Они состоят из ступицы и диска с венцом. Их располагают на шейке с упором в колесо или заплечик вала. Кольцо имеет 2…4 канавки треугольного сечения (эле-

мент щелевого уплотнения), заполняемые пластической смазкой, с толщиной диска кольца 6…9 мм. Зазор между венцом кольца и расточкой корпуса 0,1…0,3

мм.

Толщину ступицы мазеудерживающего кольца принимают из условия надёж-

ного упора, обычно не менее толщины кольца подшипника. Расстояние между диском и наружным кольцом подшипника принимают 1 = 0,5δ, где δ – толщина стенки корпуса редуктора. Осевой зазор между диском и ступицей колеса для возможности размещения лапок съёмника принимают равным a = 0,5В, где В –

ширина подшипника. Кольцо устанавливают так, чтобы торец диска выходил за стенку корпуса на 1…2 мм.

Если подшипники смазывают картерным маслом и нет необходимости поста-

новки мазеудерживающих колец, для съёма подшипников ставят дистанционные втулки со специальным выступом или с диском (рис. 15). Размеры дистанционной втулки принимают аналогично размерам мазеудерживающего кольца (рис. 8).

Диаметр диска принимают меньше наружного диаметра подшипника, а сам диск смещают внутрь корпуса. Применение мазеудерживающих колец предпочтитель-

но, так как оно выполняет две функции - уплотнения подшипникового узла и съёма подшипника.

Все принятые линейные размеры, как и все размеры на чертежах, должны соот-

ветствовать ГОСТ 6636 (прил. Г).

1.6. Азбука конструирования

1.Подшипники качения состоят из внутреннего и наружного колец, тел качения

(шариков или роликов) и сепараторов.

2.При частоте вращения n > 1 об/мин подшипники качения рассчитывают по динамической грузоподъёмности.

3.При выборе подшипниковых схем необходимо ориентироваться прежде всего на шарикоподшипники радиальные однорядные как изделия массового про-

изводства.

4.На каждой опоре принимать, как правило, одинаковые подшипники.

5.В подшипниковых гнёздах необходимо избегать необоснованно поставленных стаканов.

6.В подшипниковых гнёздах следует избегать буртов для возможности расточ-

ки за одну установку инструмента для обеспечения соосности отверстий.

7.Подшипники крепят на валу посадкой с небольшим натягом, гайками и кон-

цевыми шайбами.

8.Подшипники крепят в корпусе пружинными упругими кольцами, торцами подшипниковых крышек и буртами стаканов.

9.Малая ширина подшипника требует надёжного упора на валу при помощи за-

плечиков (буртов), дистанционных втулок и мазеудерживающих колец.

10.Для облегчения осевого перемещения плавающим принимают радиальный шарикоподшипник, воспринимающий меньшую радиальную нагрузку.

11.В шевронном редукторе для выравнивания осевой нагрузки между полушев-

ронами один из валов проектируют плавающим, второй - фиксированным.

12.Фиксированный вал имеет одну плавающую опору с меньшей радиальной нагрузкой и одну фиксированную опору, которая воспринимает вместе с ра-

диальной осевую нагрузку.

13.Плавающий вал имеет обе плавающие опоры.

14.Плавающая опора создаётся перемещением роликов по поверхности кольца без буртов или свободой перемещения наружного кольца в подшипниковом

гнезде.

15.Радиально-упорные подшипники эксплуатируют с предварительным натя-

гом, который создают с помощью набора прокладок, компенсирующими кольцами или винтом с самоустанавливающейся шайбой; в последнем случае возможен перекос наружного кольца подшипника.

16.Регулировку подшипников осуществляют путём изменения или перераспре-

деления толщины набора прокладок, подшлифовкой торцов компенсирую-

щих колец или винтом с самоустанавливающейся шайбой. 17.Радиально-упорные подшипники ставят на валу попарно симметрично по

схемам «враспор», «врастяжку» и в фиксированной опоре; осевую нагрузку следует направлять на менее нагруженный радиальной нагрузкой подшип-

ник.

18.При постановке в одной опоре радиального и упорного подшипников ради-

альный подшипник должен иметь свободу осевого, а упорный – радиального перемещения.

19.Подшипниковые посадки принимают: с натягом для колец, вращающихся относительно нагрузки, и с зазором для колец, неподвижных относительно нагрузки.

20.В условиях индивидуального производства принимают накладные крышки подшипников, серийного производства – врезные крышки.

21.Использование врезных крышек уменьшает стоимость, но ухудшает герме-

тизацию редуктора.

22.Применение пружинных колец целесообразно в тех случаях, когда они не ослабляют детали.

23.Использование стаканов целесообразно в строго обоснованных случаях,

например, для введения в неразъёмный корпус вала червяка или регулиров-

ки конического зацепления.

24.Мазеудерживающие кольца ставят для изоляции подшипникового узла, за-

полненного пластической смазкой, от жидкого картерного масла.

25.Дистанционные и мазеудерживающие кольца ставят для съёма подшипника

за внутреннее кольцо при чрезмерной высоте бурта.

Таблица 6. Размеры элементов переходных сечений

На одном валу следует фаски принимать одинаковыми для уменьшения числа операций механической обработки. При невозможности проектирования фаски рекомендуемых размеров на промежуточных торцах вала, например,

рис. 16, поз. 7, острые кромки валов притупляют с координатой 0,3…1 мм. На чертежах деталей такие фаски не показывают, а в технических требованиях де-

лают запись по типу: «Кромки притупить R ≈ 0,3 мм».

Шейки 2 вала (рис. 16) служат для посадки подшипников. Они имеют диа-

метр, совпадающий с внутренним диаметром подшипника d, который всегда больше диаметра хвостовика для свободного монтажа и демонтажа подшипника.

Диаметры соседних участков вала выполняют с мало различающимися размерами по следующим причинам:

1) значительная разница диаметров способствует более высокой концентрации напряжений (в расчётах - высокому эффективному коэффициенту концентра-

ции напряжений К или К ); снизить концентрацию напряжений можно увеличе-

нием радиуса галтели rг, что не всегда возможно, так как rг должен быть мень-

ше координаты фаски колец подшипника качения или ступицы колеса (рис. 10);

2) при большой высоте заплечика становится невозможным съём подшипни-

ка с вала, так как внутреннее кольцо будет утоплено буртом, тогда как лапки съёмника (рис. 16, поз. 8) должны иметь надёжный захват внутреннего кольца подшипника по площадке высотой не менее 1 мм (рис. 10);

3) при малой высоте заплечика невозможно обеспечить надёжный монтаж

подшипника на валу путём его упора в бурт (центрирование по торцу); ширина кольцевой площадки контакта должна быть не менее 1 мм (рис. 10), чтобы тор-

цы вала не сминались при действии осевой нагрузки.

Анализ табл. 6 показывает, что при наличии наружной фаски промежуточного торца соседние диаметры из условия надёжного упора (1 мм) должны отличаться на 25…30%. Если фаску заменяют притуплением, то разность диаметров соста-

вит около 15%.

Невозможность постановки фаски возникает тогда, когда высокий бурт t не позволяет захватить лапками съёмника за внутреннее кольцо, утопленное в бур-

те. Для надёжного захвата достаточно, как и для упора, кольцевой площадки высотой не менее 1 мм. Следует помнить, что съём подшипника за наружное

кольцо запрещён по технологии ремонта из-за опасности его разрушения.

Подшипник должен иметь надёжный упор в торец головки. В атласе конструк-

ций [8] и прил. А кроме основных размеров подшипников приведены размеры,

позволяющие исключить расчёты высоты заплечика: dаmin – минимально допус-

каемый диаметр вала из условия надёжного упора подшипника и Dаmax - макси-

мально допускаемый диаметр корпусной детали из условия съёма подшипника захватом за наружное кольцо. К примеру, подшипники в прил. А имеют следу-

ющие размеры:

207 - d D В r dаmin Dаmax = 35 72 17 2 42 65; 307 - d D В r dаmin Dаmax = 35 80 21 2,5 42 71.

В данном примере отношение dаmin / d = 42/35 = 1,2, то есть размер dаmin не предусматривает фаску рекомендуемых размеров (табл. 6) на заплечике. Мак-

симально возможный диаметр dаmax зависит от толщины кольца подшипника s,

размеров фасок на внешних r и внутренних r1 торцах подшипника и от высоты надёжного захвата внутреннего кольца (не менее 1 мм). Ориентировочно можно принять r1 = 0,5r (рис. 10). Толщина кольца зависит от типа и серии подшипни-