Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Уч. пособие к КП по ОАМП_2009.doc
Скачиваний:
38
Добавлен:
16.11.2018
Размер:
4 Мб
Скачать
☆

5. Разработка компоновочной схемы привода

На основании данных, полученных в результате проектного расчета, с целью определения точной конфигурации отдельных деталей привода и их взаимного расположения, выполняется эскизная компоновка.

Эскизную компоновку привода лучше всего начинать со свертки. Согласно рассчитанным межосевым расстояниям располагают валы привода в пространстве, исходя из их последовательного соединения, а также обеспечивая возможно меньшие габаритные размеры привода. На следующем этапе выполняется сложный разрез по валам привода в соответствии с последовательностью передачи крутящего момента в приводе по наиболее длинной кинематической цепи. В дальнейшем этот разрез станет исходным материалом для выполнения развертки привода. На развертке привода изображаются валы, где определяются их конструктивные размеры (диаметры и длины участков, посадочные шейки под подшипники и т.д.), размещаются подшипники, подвижные в осевом направлении блоки колес и неподвижные зубчатые колеса, муфты (электромагнитные, кулачковые, зубчатые) и т.д.

После этого изображаются примерные границы корпуса коробки скоростей, размещаются крышки валов, уплотнительные соединения.

При выполнении эскизной компоновки необходимо учитывать следующее:

  • отсутствие пересечения колес с валами;

  • обеспечение необходимых зазоров между вращающимися и невращающимися деталями;

  • необходимо предусмотреть необходимую фиксацию подшипников в осевом направлении и возможность регулирования в них зазоров;

  • должна быть обеспечена технологичность деталей и возможность выполнения сборки привода.

Шпиндельные узлы с двухрядным роликовым подшипником типа 3182100К и упорно-радиальным шариковым подшипником типа 178800 (рис.5.1, а) применяют в средних и тяжелых токарных, фрезерных, фрезерно-расточных и шлифовальных станках. В передней опоре первый подшипник предназначен для восприятия радиальной нагрузки, второй - для осевой. Диаметр шпинделя в передней опоре 60...200 мм. Узел характеризуется относительно высокой быстроходностью:

dnmax = (1,5...4,5) 105 мммин-1,

где nmax —наибольшая частота вращения.

Шпиндельные узлы с двухрядным роликовым коническим подшипником типа 697000 в передней опоре и однорядным роликовым коническим подшипником с широким наружным кольцом типа 17000 в задней (рис.5.1, б) предназначены для средних и тяжелых токарных и фрезерных станков, изготавливаемых крупными партиями. Передняя опора имеет высокую жесткость, предварительный натяг в ней создают с помощью проставочного кольца, в задней — пружинами. Диаметр шпинделя в передней опоре - 60...200 мм. Предельная частота вращения относительно невысокая, характеристика быстроходности – (1,6...2)105 мммин-1.

Рис. 5.1. Типовые компоновки шпиндельных узлов

Шпиндельные узлы с однорядным коническим подшипником типа 67700 в передней опоре и однорядным роликовым коническим подшипником с широким наружным кольцом типа 17000 в задней (рис.5.1, в) применяют в небольших и средних токарных и фрезерных станках, изготавливаемых крупными партиями. Диаметр шпинделя в передней опоре — 40...160 мм. Характеристика быстроходности —( 2...3) 105 мммин-1. Наибольшая частота вращения выше, чем для предыдущей конструкции, но радиальная и осевая жесткость ниже.

Шпиндельные узлы с радиально-упорными шарикоподшипниками типа 36000К или 46000К (рис.5.1г) предназначены для легких и средних токарных, фрезерных, фрезерно-расточных и шлифовальных станков. Диаметр шпинделя в передней опоре — 30...120 мм. В случае высокой осевой нагрузки устанавливают радиально-упорные подшипники с большим углом контакта. Для обеспечения осевого температурного смещения задней опоры предусматривают радиальный зазор между наружными кольцами подшипников и корпусом шпиндельной бабки. Шпиндели допускают высокую частоту вращения: характеристика быстроходности (4...6) 105 мммин-1.

Шпиндельные узлы с радиально-упорными шарикоподшипниками типа 46000К в передней опоре и двухрядным роликовым подшипником типа 3182100К в задней (рис.5.1, д) применяют в легких токарных автоматах, алмазно-расточных и скоростных фрезерных станках, а также в силовых головках агрегатных станков. Диаметр шпинделя в передней опоре — 20...80 мм. Частота вращения шпинделя достаточно высока: характеристика быстроходности (7...11)105 мммин-1. Если необходимо повысить осевую жесткость, можно установить радиально-упорные подшипники с большим углом контакта. Радиальный зазор между наружным кольцом подшипника задней опоры и корпусом не требуется.

Шпиндельные узлы с радиально-упорными шарикоподшипниками типов 46000Кх2 или 36000Кх2 и 36000К (рис.5.1е) применяют в средних и тяжелых круглошлифовальных и плоскошлифовальных станках. Диаметр передней шейки шпинделя — 60...140 мм, характеристика быстроходности (4...6)105 мммин-1.

Значения характеристики быстроходности могут изменяться в зависимости от свойств смазочного материала и особенностей смазочной системы.

Основные посадки элементов привода:

  • посадочный диаметр подшипников L0/jS7;

  • посадка крышек в корпус H7/l0;

  • посадка колеса на вал H7/k6;

  • посадка втулки на вал H9/h8;

  • посадка шпонки на вал P9/h9.

Посадки шлицевых соединений (ГОСТ 1139-80) приведены в табл.5.1.

Таблица 5.1.

Посадки шлицевых соединений

Центриру-ющий диаметр

Посадки по размеру

Вид соединения колеса с валом

Термообработка колеса

D

d

b

D

Неподвижное

Поверхностная

D

Подвижное при большой длине перемещения

Поверхностная

D

Подвижное при небольшой длине перемещения

Поверхностная

d

Подвижное при большой длине перемещения

Объёмная

d

Подвижное при небольшой длине перемещения

Объёмная

d

Неподвижное

Объёмная

Пример обозначения шлицевого соединения:

Таблица 5.2.

Рекомендуемые поля допусков отверстий корпусов

Тип подшипника

Условия работы подшипника

Поле допуска для подшипников класса точности

5

4

2

Радиально-упорные шарикоподшипники

Плавающая опора; желательно свободное смещение наружного кольца

Н6

H5

Н4

Фиксированная опора; смещение наружного кольца нежелательно

IS6

IS5

IS4

Сосредоточенная нагрузка на внутреннем кольце

M5

M5

М4

Радиальные двухрядные цилиндрические роликоподшипники с коническим отверстием

Нормальная или малая нагрузка

—

К5

К4

Большая нагрузка; сосредоточенная нагрузка на внутреннем кольце

—

M5

М4

Конические роликоподшипники

Регулировка зазора-натяга смещением наружного кольца

IS5

IS4

—

Фиксированное наружное кольцо

К5

К4

—

Сосредоточенная нагрузка на внутреннем кольце

М5

М4

—

Упорные шарико- и роликоподшипники

—

Н7

Н7

—

Упорно-радиальные шарикоподшипники

—

—

К5

К4

Таблица 5.3

Рекомендуемые поля допусков шеек шпинделей

Тип подшипника

Условия работы подшипника

Диаметр вала, мм

Поле допуска для подшипников классов точности

5

4

2

Радиально-упорные шарикоподшипники

Сосредоточенная нагрузка на внутреннем кольце

8…160

h5

h4

h3

Сосредоточенная нагрузка на наружном кольце

8...160

js5

js4

js3

Конические роликоподшипники

—

25…40 45...140

js5

k5

js4

k4

—

—

Упорные шарикоподшипники

—

20...200

h5

h5

h4

Упорно-радиальные шарикоподшипники

—

25 ...200

—

h4

h3