zhingarovskiy_a.n._izuchenie_mehanicheskih_peredach_2008

60

1 – маслоуказатель жезловой; 2 – основание корпуса; 3 – крышка корпуса; 4 – вал тихоходный (ведомый); 5 – вал промежуточный; 6 – вал-шестерня коническая быстроходная (ведущая); 7 – колесо цилиндрическое ведомое; 8 – шестерня цилиндрическая ведущая; 9 – колесо коническое ведомое; 10 – крышка проходная привертная; 11, 12 – крышка глухая привертная; 13 – крышка проходная привертная; 14 – стакан; 15 – втулка распорная; 16 – кольцо распорное; 17, 18 –стакан; 19 – кольцо распорное; 20, 21, 22, 23, 24 – кольцо мазеудерживающее;

Рисунок 1.22 – Эскиз редуктора

61

25 – пробка сливная; 26 – крышка (люк) смотрового отверстия; 27, 28, 29 – прокладка регулировочная; 30, 31, 32, 33 – прокладка уплотнительная; 35 – штифт конический; 36, 37 – манжета; 38, 39 – гайка круглая; 40, 41 – шайба стопорная; 42, 43 – болт; 44, 45 – винт; 46, 47 – гайка; 48, 49, 50 – шайба пружинная; 51, 52, 53, 54 – шпонка призматическая; 55 – шарикоподшипник радиальный; 56 – шарикоподшипник радиальноупорный.

Рисунок 1.22 – Эскиз редуктора (продолжение)

62

1 Объект изучения

Объект изучения – двухступенчатый коническо-цилиндрический редуктор по схеме рисунка 1.

1 – вал быстроходный; 2 – вал промежуточный; 3 – вал тихоходный; 4, 5 – соответственно шестерня и колесо конические быстроходной ступени; 6,7 – соответственно шестерня и колесо цилиндрические тихоходной ступени; 8 – подшипник; 9 – корпус редуктора.

Рисунок 1 – Кинематическая схема коническо-цилиндрического редуктора

2 Корпус редуктора

Корпус редуктора разъёмный, отлит из серого чугуна. Разъём совпадает с плоскостью осей валов. Нижняя и верхняя части корпуса – соответственно основание и крышка – имеют фланцы, которыми они соединяются посредством болтов с гайками и фиксируются от сдвига двумя коническими штифтами.

В приливах стенок основания и крышки корпуса с высокой точностью обработаны совместно пять гнезд для подшипников и резьбовые отверстия для винтов, которыми крышки подшипников крепятся к корпусу.

У нижней части корпуса (основания) предусмотрены:

–лапы с четырьмя гладкими отверстиями для болтов крепления редуктора к раме привода;

–резьбовое отверстие снизу под пробку для слива масла;

63

–два прилива в виде петель с отверстиями для застропки редуктора при подъёме его краном.

На верхней части корпуса (крышке) выполнены:

–смотровое отверстие (окно), окружённое приливом с резьбовыми отверстиями в нём под винты для крепления люка (крышки), закрывающего смотровое отверстие;

–прилив с резьбовым отверстием для жезлового маслоуказателя;

–два прилива в виде петель с отверстиями для застропки редуктора при подъёме его краном.

3 Зубчатые колёса и валы

Быстроходная пара колёс коническая с круговыми зубьями. Тихоходная пара цилиндрическая косозубая.

Быстроходный вал выполнен ступенчатым в виде вал-шестерни конической с резьбой для круглой гайки, которая крепит подшипники и другие детали, одетые на вал. Наружный конец быстроходного вала цилиндрический со шпоночным пазом для соединения шпонкой с одеваемой на вал деталью, например шкивом, муфтой и т.п.

Промежуточный вал ступенчатый с пазами под шпонки для соединения его с коническим колесом быстроходной ступени и цилиндрической шестерни ступени тихоходной. Концы вала с резьбой для гаек, стягивающих комплект деталей, насаженных на вал.

Тихоходный вал также ступенчатый с пазом под шпонку для соединения со ступицей ведомого колеса тихоходной ступени и с резьбами вышеуказанного назначения. Внешний конец вала цилиндрический со шпоночным пазом.

4 Подшипники и подшипниковые узлы

Все валы редуктора двухопорные. Быстроходный и промежуточный валы опираются на радиально-упорные шарикоподшипники, тихоходный вал – на радиальные шарикоподшипники. Валы быстроходный и промежуточный зафиксированы от осевого перемещения в двух опорах (валы первой группы). Тихоходный вал зафиксирован в одной опоре (вал второй группы).

Радиально-упорные шарикоподшипники быстроходного вала установлены по схеме враспор, смонтированы в стакане, установленном в гнезде корпуса, и закреплены от сдвига по валу круглой гайкой. Осевая игра быстроходного вала в подшипниках подлежит обязательной регулировке воздействием на подшипники привёртной проходной крышки, установленной с комплектом металлических регулировочных прокладок заранее подобранной толщины.

Радиально-упорные шарикоподшипники промежуточного вала установлены непосредственно в гнёздах корпуса по схеме враспор

64

и закреплены на валу гайками. Осевая игра промежуточного вала в подшипниках подлежит обязательной регулировке воздействием на подшипники глухих привёртных крышек, установленных на металлические регулировочные прокладки заранее подобранной толщины.

Радиальные шарикоподшипники тихоходного вала смонтированы в стаканах, которые установлены в гнездах корпуса. Фиксирующая опора вала расположена со стороны его выходного конца, вторая опора – плавающая. Радиальный шарикоподшипник фиксирующей опоры закреплен на валу своим внутренним кольцом посредством гайки, навинченной на вал. Наружным кольцом этот подшипник закреплен от осевого смещения между буртом стакана и привёртной проходной крышкой. Подшипник плавающей опоры на валу закреплен как и предыдущий, т. е. гайкой, а в гладком стакане его осевое перемещение ничем не ограничивается. Осевая игра тихоходного вала не регулируется.

5 Смазка редуктора и уплотнения

Нижняя часть корпуса (основание) образует масляную ванну, куда частично погружаются ведомые колёса быстроходной и тихоходной ступеней редуктора. Таким образом, смазка зубьев обеих ступеней картерная жидким маслом.

Подшипники всех валов смазываются пластичной смазкой по причине, видимо, малых окружных скоростей зубчатых колес и поэтому отсутствия надёжного разбрызгивания масла из картера, которое могло бы попадать в подшипники и их смазывать. Пластичная смазка закладывается в полости подшипников при сборке редуктора и обновляется при плановых уходах. Для защиты пластичной смазки от вымывания картерным маслом все подшипниковые узлы снабжены мазеудерживающими кольцами.

Валы относительно проходных крышек уплотнены резиновыми манжетами. Относительно корпуса все крышки подшипников тихоходного и промежуточного валов, а также крышка смотрового отверстия уплотнены прокладками из мягкого материала. Крышка подшипников быстроходного вала, относительно стакана и стакан относительно корпуса уплотнены герметизирующей пастой. Разъём между основанием и крышкой корпуса также уплотнён герметизирующей пастой.

Для обслуживания системы смазки предусмотрены:

–жезловой маслоуказатель, выполняющий также функцию отдушины (сапуна) за счет отверстия в головке, которая ввинчивается в

резьбовое отверстие крышки корпуса;

–сливная резьбовая пробка в нижней части корпуса, уплотняемая прокладкой из мягкого материала.

Специальное маслозаливное отверстие отсутствует. Его функции выполняет отверстие для маслоуказателя.

65

1.4Контрольные вопросы

1.Передаточное отношение и передаточное число: чем отличаются эти параметры и когда они совпадают по величине?

2.Почему в технике преобладают передачи, понижающие скорость?

3.Чем отличается редуктор от мультипликатора?

4.Каковы преимущества закрытой передачи?

5.В чём преимущество схемы двухступенчатого редуктора с раздвоенной ступенью?

6.Каковы преимущества мотор-редукторов?

7.Каковы требования, предъявляемые к корпусу редуктора?

8.В каких случаях применяют неразъёмный корпус редуктора?

9.Если разъём корпуса редуктора лежит в плоскости осей валов, то почему такой разъём не уплотняют мягкой прокладкой?

10.Какова роль штифтов в соединении частей корпуса редуктора?

11.Какие типы подшипников качения не требуют регулировки осевых и радиальных зазоров?

12.Какие типы подшипников качения требуют обязательной регулировки при сборке передачи?

13.Исключается ли необходимость регулировки осевой игры валов, опирающихся на нерегулируемые подшипники?

14.Какие подшипники качения не могут применяться в опорах валов в случае фиксации их в двух опорах?

15.Какие подшипники могут применяться в плавающей опоре вала, фиксированного в одной опоре?

16.Почему один из валов шевронной (раздвоенной) передачи конструируют плавающим?

17.Почему осевая игра вала, фиксированного в одной опоре, весьма мало зависит от тепловых деформаций вала и корпуса?

18.Какие два типа смазочных материалов преобладают в машинах?

19.Какие функции выполняют смазочные материалы?

20.Картерная и циркуляционная смазка: чем они отличаются, когда преимущественно применяются?

21.Назовите контактные и бесконтактные устройства для уплотнения зазоров между неподвижными и вращающимися деталями.

22.Какие устройства для контроля уровня масла вам известны?

23.Для чего нужна и как осуществляется вентиляция внутренней полости корпуса редуктора?

24.Что представляют собой пластичные смазки, в чём их главное преимущество и когда они применяются вне конкуренции?

25.Сколько, примерно, пластичной смазки закладывается в подшипниковый узел?

66

2 РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 2.1 Порядок и цель выполнения работы

2.1.1Работая в лаборатории, будьте осторожны, не повредите себе руки, не роняйте детали на ноги себе и товарищам! Не засоряйте лабораторные объекты! После изучения приведите лабораторный объект в первоначальное состояние и возвратите его на прежнее место. Инструменты в конце занятий сдайте преподавателю.

2.1.2Ещё до обстоятельного изучения настоящей работы, рекомендуем вернуться к пунктам 1.3.5 и 1.3.6 работы №1 и внимательно просмотреть там материалы о подшипниках качения, подшипниковых узлах и о существе деления валов на три группы в зависимости от типа их осевой фиксации.

2.1.3Познакомившись предварительно с описанием всей настоящей лабораторной работы, посмотрите внимательно подшипниковые узлы всех редукторов, представленных в лаборатории. Цель просмотра в том, чтобы научиться безошибочно разделять подшипниковые узлы редукторных валов по следующим трём признакам:

а) осевая игра вала должна регулироваться всегда и безусловно; б) осевая игра может регулироваться только при определенных

условиях; в) регулировка осевой игры не требуется.

Итогом предварительного прочтения данного описания и знакомства с подшипниковыми узлами всех редукторов должно стать краткое собеседование с преподавателем. При положительном результате собеседования вам будет предложен редуктор для углубленного изучения его подшипниковых узлов и написания отчета в соответствии с подразделом 2.7.

Работа будет считаться зачтённой, если вы защитили отчет, знаете ответы на контрольные вопросы и умеете чётко различать подшипниковые узлы по упомянутым выше признакам.

2.1.4Регулировка подшипниковых узлов – это слесарная операция, которую выполняет слесарь при сборке машины, а иногда – при периодическом уходе за ней. Чтобы знать, какую величину осевой игры вала установить и как это сделать, слесарь должен руководствоваться документом (чертежом, инструкцией, технологической картой и т.п.), у истоков которого стоит инженер-конструктор.

Цель настоящей лабораторной работы состоит в том, чтобы научить вас решению одной из распространённых инженерных задач,

67

которую вы реализуете уже в своём курсовом проекте, а затем и в своей практической работе по специальности.

2.2Общие сведения о регулировании подшипниковых узлов

сподшипниками качения

2.2.1Регулирование подшипниковых узлов преследует две обычно тесно взаимосвязанные цели:

а) ограничить (как правило) радиальное и осевое перемещение вала, а вместе с валом – и перемещение закреплённых на нём деталей (зубчатых колёс, червяков, шкивов и т.п.), чем создать условия для правильного взаимодействия этих деталей с другими деталями.

Например, для сохранения в эксплуатации правильного взаимодействия заранее отрегулированного зацепления пары конических или гипоидных колёс требуется, чтобы любые перемещения их валов были в идеале нулевыми, а в реальности – минимально допускаемыми по условиям работы подшипников.

Для валов, несущих пару колёс цилиндрической передачи, важно малое радиальное перемещение валов, а осевое может быть значительным, лишь бы не нарушалась полнота контакта зубьев по длине. Для соблюдения последнего условия конструктор нередко увеличивает на несколько миллиметров ширину одного из колёс против расчётного значения. Для экономии металла увеличивают обычно ширину меньшего колеса.

б) обеспечить правильное взаимодействие деталей самих подшипников, в результате чего повышается их долговечность, снижаются шум, вибрации и потери на трение.

Например, для радиальных шарикоподшипников взаимодействие деталей наиболее правильное, при котором кольца подшипника не смещены взаимно в осевом направлении, а шарики катятся по середине дорожек качения.

Радиально-упорные шариковые и роликовые конические подшипники относятся к регулируемым. Для правильного взаимодействия их деталей радиальные и осевые зазоры должны быть в идеале нулевыми. Иногда эти подшипники регулируют даже с осевым и радиальным натягом.

2.2.2Регулирование подшипниковых узлов для распространенных

втехнике конструкций, с которыми вы познакомились в лабораторной работе № 1, заключается в следующем:

а) в установке заданной величины осевого перемещения вала без изменения радиальных и как правило осевых зазоров в подшипниках опор.

Это касается случаев с фиксацией валов в двух или в одной опоре с нерегулируемыми радиальными шарикоподшипниками;

68

б) в установке заданной величины осевого перемещения вала (вплоть до полного устранения этого перемещения) при одновременном изменении радиальных и осевых зазоров в подшипниках опор.

Этот вариант относится к подшипниковым узлам с фиксацией вала в двух опорах (реже в одной опоре) с регулируемыми радиальноупорными шарикоили роликоподшипниками, установленным враспор или врастяжку (см. также рисунки 1.13, 1.14, 1.15).

Далее речь пойдёт только о регулировании подшипниковых узлов с регулируемыми радиально-упорными шарико- и роликоподшипниками, установленными враспор или врастяжку.

Примечание – Выше, в настоящем пункте, упоминается "заданная величина осевого перемещения". В технике такого рода заданные величины, которые требуют выполнения их при сборке машины, как в нашем случае, называются нормами. Примеры: величина предварительного натяжения ремня ременной передачи, величина давления воздуха в шинах вашего автомобиля, упомянутая ранее величина осевого перемещения и т.п. Привыкайте к употреблению слова "норма", которое часто встречается в технической документации!

2.3 Регулирование осевого перемещения вала, опирающегося на регулируемые подшипники

2.3.1Еще рез заметим, что регулированием осевой игры вала занимается слесарь, а результат, которого он должен добиться, указывает инженер-конструктор в виде нормы в конструкторском документе, например в технических требованиях чертежа.

Здесь мы рассмотрим регулирование осевого перемещения вала для двух распространенных вариантов его установки:

а) вал зафиксирован в двух опорах, образованных радиальноупорными подшипниками, установленными враспор или врастяжку (см. рисунки 1.13б,в, а также 1.14);

б) вал зафиксирован в одной опоре, образованной двумя радиаль- но-упорными подшипниками, установленными враспор или врастяжку (см. рисунок 1.15в). Регулирование осевой игры вала не касается здесь второй, плавающей опоры, а производится только за счет изменения осевой (а заодно и радиальной) игры подшипников фиксирующей опоры.

Оба варианта, отличаются только тем, что в первом подшипники разнесены на концы вала, а во втором – предельно сближены и образуют одну опору, расположенную на одном из концов вала.

2.3.2Ранее отмечалось, что условия правильного контакта тел качения (шариков или роликов) и дорожек качения на кольцах радиальноупорных подшипников создаются при устранении в подшипниках как