
- •Часть 2 Проектирование приводного вала конвейера
- •2. Проектирование приводного вала.
- •Составление схемы, определение опорных точек и предварительных размеров
- •2.3. Определение диаметра вала на отдельных участках
- •2.3.1. Конец вала
- •2.3.2. Подбор шпонки.
- •2.3.3. Определение диаметра вала под подшипник. Выбор подшипника.
- •2. Пример обозначения подшипника 1210: «Подшипник 1210 гост 28428-90»
- •Конструирование буртика, разработка посадочного места под ступицу.
- •2.4 Осевое крепление подшипников, барабана или звездочки.
- •Крепление концевой шайбой.
- •Подбор корпусов и крышек подшипников, выбор уплотнений.
- •6. Конструирование барабана.
- •7. Выбор муфт.
- •Динамические нагрузки в условиях эксплуатации привода
- •8. Выбор способа смазки и уплотнений.
- •9. Выбор допусков и посадок основных деталей вала исполнительного механизма.
- •10. Расчёт на прочность сварного шва*.
- •11. Расчет болтов крепления опор подшипников к металлоконструкции.
- •8. Пример
- •Литература
Крепление концевой шайбой.
D
Рис.7 Крепление детали на валу концевой шайбой.
Таблица 7. Шайбы концевые (из ГОСТ 14734-69)
Обозначение шайбы |
D |
H |
A |
d |
d2 |
c |
D0 |
d3 |
d4 |
l |
l1 |
Болт* |
Штифт** |
7019-0623 7019-0625 7019-0627 7019-0629 7019-0631 7019-0633 |
32 36 40 45 50 56 |
5 |
9 10 10 12 16 16 |
6,6 |
4,5 |
1,0 |
24-28 28-32 32-36 36-40 40-45 45-50 |
M6 |
4K7 |
18 |
12 |
M6-6g*16.56.05 |
4m6*12 |
7019-0635 7019-0637 7019-0639 7019-0641 7019-0643 |
63 67 71 75 85 |
6 |
20 20 25 25 28 |
9,0 |
5,5 |
1,6 |
50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 |
M8 |
5K7 |
22 |
16 |
M8-6g*20.56.05 |
5m6*16 |
-
Подбор корпусов и крышек подшипников, выбор уплотнений.
После выбора подшипника для него подбирают соответствующий корпус и крышки. Корпуса подшипников приводного вала рекомендуется принимать типа УМ по ГОСТ 13218.3-80 (рис.8 таб.8). Размер корпуса принимается по размеру наружного диаметра подшипника D.
Для D = 110 - 150 мм Для D = 80 – 100 мм
А
2 отв. под
штифт
Б-Б
2 отв. d2
под
штифт конич.
Рис. 8 Корпуса УМ подшипников качения (из ГОСТ 13218-80)
Таблица 8. Корпуса типа УМ подшипников качения по ГОСТ 13218.3-80, размеры, мм
Обозна-чение кор- пуса |
УМ 80 |
УМ 85 |
УМ 90 |
УМ 100 |
УМ 110 |
УМ 120 |
УМ 125 |
УМ 130 |
УМ 140 |
УМ 150 |
D |
80 |
85 |
90 |
100 |
110 |
120 |
125 |
130 |
140 |
150 |
D1 |
100 |
105 |
110 |
120 |
130 |
145 |
150 |
155 |
165 |
180 |
d |
9 |
11 |
13 |
|||||||
d1 |
13 |
17 |
22 |
|||||||
d2 |
8 |
10 |
||||||||
d3 |
26 |
32 |
40 |
|||||||
A |
135 |
140 |
150 |
165 |
185 |
210 |
220 |
225 |
235 |
255 |
B |
35 |
38 |
40 |
45 |
48 |
50 |
52 |
55 |
||
B1 |
42 |
48 |
54 |
58 |
||||||
L |
180 |
185 |
195 |
215 |
235 |
260 |
270 |
280 |
295 |
315 |
L1=D2 |
110 |
115 |
125 |
135 |
155 |
175 |
180 |
185 |
195 |
210 |
l |
110 |
116 |
128 |
142 |
164 |
194 |
204 |
206 |
230 |
|
H |
113 |
120,5 |
130,5 |
139,5 |
157,5 |
179,5 |
188 |
190,5 |
199,5 |
215 |
H1 |
58 |
63 |
68 |
72 |
80 |
92 |
98 |
102 |
110 |
|
h |
19 |
22 |
24 |
26 |
32 |
34 |
35 |
40 |
||
r |
75 |
80 |
85 |
- |
||||||
r1 |
11 |
12 |
12,5 |
- |
Пример условного обозначения корпуса типа УМ, исполнения 1, D = 90 мм
Корпус УМ 90 ГОСТ 13218.3 – 80
Подшипниковые узлы обычно закрываются крышками, в которые встраиваются уплотнения. Для вышеприведенных корпусов, выбранных из ГОСТ 13218.3 – 80, рекомендуется выбирать стандартные крышки по ГОСТ 13219.1-81 - ГОСТ 13219.6–81. Кроме таких корпусов и крышек можно выбрать и другие стандартные корпуса и крышки подшипников ( см. [7] т.2) либо сконструировать крышку самостоятельно (см.[3]). Крышки подбираются по тому же диаметру D, по которому подбирался корпус ( см. Рис.8 ). Однако, крышка должна подходить также по диаметру буртика вала dбп ( см. пункт 2. 3.4 ), а также в нее должно вписываться стандартное манжетное уплотнение
( см. табл.12 ).
Подобрать стандартную крышку, удовлетворяющую всем этим условиям, не всегда удается. В этом случае конструируется нестандартная крышка, основные размеры которой должны совпадать с размерами стандартной. Для подшипникового узла, расположенного в точке 2 (рис.1), необходимы крышки торцовые с манжетными уплотнениями из ГОСТ 13219.5-81 (рис.9, таб. 9) или ГОСТ 13219.6-81 (рис.10, таб.10). А для подшипникового узла, расположенного в точке 5, одна из крышек принимается такой же, как для узла в точке 2, вторая крышка принимается торцовая глухая из ГОСТ 13219.1-81 или из ГОСТ 13219.2-81 (рис.11, таб.11).
Уплотнения предназначены для защиты подшипников от попадания в них пыли, грязи и влаги, а также для предохранения от вытекания смазки. Эти уплотнения могут быть разных конструкций, однако, наиболее предпочтительными являются стандартные манжеты резиновые армированные для валов по ГОСТ 8752-79 (см. таблицу 12). Манжета состоит из корпуса, выполненного из маслобензостойкой резины. Корпус армирован каркасом, представляющим собою стальное кольцо Г-образного сечения. Браслетная пружина стягивает уплотняющую часть манжеты, вследствие чего она плотно охватывает поверхность вала. Манжеты, предназначенные для работы в засоренной среде, выполняют с дополнительной рабочей кромкой, которая называется пыльником.
Номинальный диаметр вала в местах постановки таких уплотнений должен быть равен внутреннему диаметру уплотнения. Участки вала в этих местах должны быть прошлифованы и отполированы, чтобы избежать интенсивного износа уплотнений.
Рис. 9. Крышки торцовые с манжетным уплотнением диаметром до 100 мм, (из ГОСТ 13219.5-81)
Таблица 9. Крышки торцовые с манжетным уплотнением диаметром до 100 мм, (из ГОСТ 13219.5-81), мм
Обозначение крышки |
МН 80*45 |
МН 80*50 |
МН 90*50 |
МН100*55 |
МН100*65 |
D |
80 |
80 |
90 |
100 |
100 |
dвала |
45 |
50 |
50 |
55 |
65 |
d |
46 |
51 |
51 |
56 |
66 |
D1 |
100 |
100 |
110 |
120 |
120 |
D2 |
65 |
70 |
70 |
80 |
90 |
d1 |
9 |
9 |
11 |
11 |
11 |
d2 |
18 |
18 |
20 |
20 |
20 |
B |
110 |
110 |
125 |
135 |
135 |
b |
11 |
11 |
11 |
13,6 |
13,6 |
H |
17 |
17 |
17 |
21 |
21 |
h |
4 |
4 |
5 |
5 |
5 |
h1 |
6 |
6 |
7 |
7 |
7 |
h2 |
7 |
7 |
5 |
9 |
9 |
r |
75 |
75 |
80 |
85 |
85 |
r1 |
11 |
11 |
12 |
12,5 |
12,5 |
Пример условного обозначения низкой торцовой крышки с манжетным уплотнением диаметром D = 80 мм, dвала = 45 мм: Крышка МН 80*45 ГОСТ 13219.5-81
Рис. 10. Крышки торцовые с манжетным уплотнением диаметром свыше 100 мм, (из ГОСТ 13219.6-81)
Таблица 10. Крышки торцовые с манжетным уплотнением диаметром свыше 100 мм, (из ГОСТ 13219.5-81), мм
Обозначение крышки |
МН 110*60 |
МН 110*75 |
МН 120*65 |
МН 120*80 |
МН 130*75 |
МН 140*80 |
МН 140*95 |
МН 150*85 |
МН 150*100 |
D |
110 |
110 |
120 |
120 |
130 |
140 |
140 |
150 |
150 |
dвала |
60 |
75 |
65 |
80 |
75 |
80 |
95 |
85 |
100 |
d |
62 |
77 |
67 |
82 |
77 |
82 |
97 |
87 |
102 |
D1 |
130 |
130 |
145 |
145 |
155 |
165 |
165 |
180 |
180 |
D2 |
85 |
100 |
90 |
105 |
100 |
105 |
120 |
110 |
125 |
D3 |
100 |
100 |
110 |
110 |
118 |
128 |
128 |
138 |
138 |
D4 |
155 |
155 |
175 |
175 |
185 |
195 |
195 |
210 |
210 |
d1 |
11 |
11 |
13 |
13 |
13 |
13 |
13 |
13 |
13 |
d2 |
20 |
20 |
24 |
24 |
24 |
24 |
24 |
24 |
24 |
n |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
b |
16,6 |
||||||||
H |
21 |
21 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
h |
5 |
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
h1 |
7 |
7 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
h2 |
9 |
9 |
8 |
8 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
l |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
s |
18 |
18 |
19 |
19 |
19 |
19 |
19 |
19 |
19 |
Для D = 110 - 150 мм
Для D =
80 – 100 мм
Рис. 11. Крышки торцовые глухие низкие ( из ГОСТ 13219.1-81 и ГОСТ 13219.2-81 )
Таблица 11. Крышки торцовые глухие низкие ( из ГОСТ 13219.1-81 и ГОСТ 13219.2-81 ), мм
Обозна-чение крышки |
ГН 80 |
ГН 85 |
ГН 90 |
ГН 100 |
ГН 110 |
ГН 120 |
ГН 125 |
ГН 130 |
ГН 140 |
ГН 150 |
D |
80 |
85 |
90 |
100 |
110 |
120 |
125 |
130 |
140 |
150 |
D1 |
100 |
105 |
110 |
120 |
130 |
145 |
150 |
155 |
165 |
180 |
D2 |
72 |
78 |
80 |
90 |
100 |
110 |
116 |
118 |
128 |
138 |
D3 |
- |
- |
- |
- |
155 |
175 |
180 |
185 |
195 |
210 |
B |
110 |
115 |
125 |
135 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
d |
9 |
9 |
11 |
11 |
11 |
13 |
13 |
13 |
13 |
13 |
d1 |
18 |
18 |
20 |
20 |
20 |
24 |
24 |
24 |
24 |
24 |
n |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
H |
13 |
13 |
16 |
16 |
16 |
17 |
21 |
21 |
21 |
21 |
h |
4 |
4 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
h1 |
6 |
6 |
7 |
7 |
7 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
h2 |
3 |
3 |
4 |
4 |
4 |
3 |
7 |
6 |
6 |
6 |
l |
8 |
8 |
10 |
10 |
10 |
10 |
14 |
14 |
14 |
14 |
s |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
r |
75 |
75 |
80 |
85 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
r1 |
11 |
11 |
12 |
12 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Для крепления крышек к корпусу подшипника применяется стандартный крепеж, который состоит из болтов, шайб и гаек (см. ниже).
d |
S |
D |
H |
l |
lo |
d |
S |
D |
H |
l |
lo |
6 |
10 |
11 |
4 |
8 - 90 |
lo=
l
при l
lo=18
при l
|
16 |
22 |
23,9 |
9 |
20-300 |
lo=
l
при l
lo=30
при l
|
8 |
12 |
13,1 |
5 |
8 - 100 |
lo=
l
при l
lo=22
при l
|
18 |
24 |
26,8 |
10 |
20-300 |
lo=
l
при l
lo=34
при l
|
10 |
14 |
15,3 |
6 |
10-150 |
lo=
l
при l
lo=26
при l
|
20 |
27 |
29,6 |
11 |
25-300 |
lo=
l
при l
lo=38
при l
|
12 |
17 |
18,7 |
7 |
14-260 |
lo=
l
при l
lo=30
при l
|
22 |
30 |
33,6 |
12 |
30-300 |
lo=
l
при l
lo=42
при l
|
14 |
19 |
21,1 |
8 |
16-260 |
lo=
l
при l
lo=30
при l
|
24 |
32 |
35,0 |
13 |
35-300 |
lo=
l
при l
lo=46
при l
|
Примечание: Размер l (мм) в указанных пределах брать из ряда чисел: 8, 10, 12, 16, 20, 25, 30,
35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280, 300.
Пример условного обозначения болта диаметром резьбы d = 12 мм, длиной l = 60 мм, с
крупным шагом резьбы, и полем допуска 6g, класса прочности 5.8, с цинковым покрытием толщиной 6 мкм, хроматированным: «Болт М12 – 6g х 60.58.016 ГОСТ 7796 – 70».
Гайки
шестигранные с уменьшенным размером
под ключ.
ГОСТ 15521 – 70, мм.
d |
6 |
8 |
10 |
12 |
(14) |
16 |
(18) |
20 |
(22) |
24 |
S |
10 |
12 |
14 |
17 |
19 |
22 |
24 |
27 |
30 |
32 |
D |
10,9 |
13,1 |
15,3 |
18,7 |
21,1 |
23,9 |
26,8 |
29,6 |
33.6 |
35 |
H |
5 |
6,5 |
8 |
10 |
11 |
13 |
14,5 |
16 |
18 |
19 |
Пример условного обозначения гайки с диаметром резьбы 12мм, крупным шагом и полем допуска резьбы 6Н, класса прочности 5: «Гайка М12 – 6Н.5 ГОСТ 15521 – 70».
Шайбы пружинные ГОСТ 6402 – 70, мм
Номинальный диаметр резьбы болта, мм |
d |
S = b |
Номинальный диаметр резьбы болта, мм |
d |
S = b |
6 |
6,1 |
|
14 |
14,2 |
|
8 |
8,2 |
|
16 |
16,3 |
3,5 |
10 |
10,2 |
|
18 |
18,5 |
4,0 |
12 |
12,2 |
|
20 |
20,5 |
4,5 |
Пример условного обозначения пружинной шайбы для болта с резьбой, диаметра
d = 12мм из стали 65Г: «Шайба 12 65Г ГОСТ 6402 – 70».
Винты установочные с прямым шлицем классов точности А и В
-
Общие размеры
Рис.1
Рис.2
d
b
h
c
l1
l
d1
l1
l
5
0,8
1,8
1,0
-
5 – 25
3,5
2,5
8 – 25
6
1,0
2,0
1,0
2,5
6 – 30
4,5
3,0
8 – 35
8
1,2
2,5
1,6
3,0
8 – 40
6,0
4,0
10 - 40
10
1,6
3,0
1,6
4,0
10 - 50
7,5
4,5
12 –50
12
2,0
3,5
1,6
5,0
12 - 50
9,0
6,0
16 - 50
Таблица 12 - Манжеты резиновые армированные для валов (ГОСТ 8752-79)
|
|||||||||||||||||||||||||
Группа резины |
Рабочая среда |
Темература, оС |
Окружная скорость, м/с, не более |
||||||||||||||||||||||
1 |
Минеральные масла, не содержащие серу |
-45...+120 |
10 |
||||||||||||||||||||||
Вода |
+4...+100 |
||||||||||||||||||||||||
2 |
Минеральные масла с присадками, вызывающими набухание резин группы 1 |
-30...+120 |
10 |
||||||||||||||||||||||
Масла для гипоидных передач |
-30...+100 |
||||||||||||||||||||||||
Вода |
+4...+100 |
||||||||||||||||||||||||
3 |
Минеральные масла, не содержащие серу |
-30...+120 |
10 |
||||||||||||||||||||||
Вода |
+4...+100 |
||||||||||||||||||||||||
4 |
Минеральные масла всех типов. Дизельное топливо |
-45...+150 |
20 |
||||||||||||||||||||||
РАЗМЕРЫ, мм |
|||||||||||||||||||||||||
d |
D |
h1 |
h2 |
d |
D |
h1 |
h2 |
d |
D |
h1 |
h2 |
||||||||||||||
30 |
45 |
10 |
14 |
44 |
68 |
10 |
14 |
60 |
85 |
10 |
14 |
||||||||||||||
30 |
47 |
10 |
14 |
45 |
62 |
10 |
14 |
62 |
80 |
10 |
14 |
||||||||||||||
30 |
50 |
10 |
14 |
45 |
65 |
10 |
14 |
62 |
82 |
10 |
14 |
||||||||||||||
30 |
52 |
10 |
14 |
45 |
70 |
10 |
14 |
62 |
85 |
10 |
14 |
||||||||||||||
32 |
45 |
10 |
14 |
48 |
65 |
10 |
14 |
62 |
90 |
12 |
16 |
||||||||||||||
32 |
50 |
10 |
14 |
48 |
72 |
10 |
14 |
63 |
90 |
10 |
14 |
||||||||||||||
35 |
47 |
10 |
14 |
50 |
70 |
10 |
14 |
65 |
90 |
10 |
14 |
||||||||||||||
35 |
50 |
10 |
14 |
50 |
72 |
10 |
14 |
65 |
95 |
10 |
14 |
||||||||||||||
35 |
55 |
10 |
14 |
50 |
75 |
10 |
14 |
67 |
90 |
12 |
16 |
||||||||||||||
35 |
57 |
10 |
14 |
50 |
80 |
12 |
16 |
68 |
90 |
12 |
16 |
||||||||||||||
35 |
58 |
10 |
14 |
52 |
72 |
10 |
14 |
68 |
95 |
12 |
16 |
||||||||||||||
36 |
52 |
10 |
14 |
52 |
75 |
12 |
16 |
70 |
95 |
12 |
16 |
||||||||||||||
36 |
55 |
10 |
14 |
52 |
80 |
12 |
16 |
70 |
100 |
12 |
16 |
||||||||||||||
36 |
58 |
10 |
14 |
55 |
75 |
10 |
14 |
71 |
95 |
10 |
14 |
||||||||||||||
38 |
60 |
10 |
14 |
55 |
80 |
10 |
14 |
75 |
100 |
10 |
14 |
||||||||||||||
38 |
62 |
10 |
14 |
55 |
82 |
12 |
16 |
75 |
102 |
12 |
16 |
||||||||||||||
40 |
55 |
10 |
14 |
56 |
80 |
10 |
14 |
80 |
105 |
10 |
14 |
||||||||||||||
40 |
58 |
10 |
14 |
58 |
75 |
10 |
14 |
85 |
110 |
12 |
16 |
||||||||||||||
40 |
60 |
10 |
14 |
58 |
80 |
10 |
14 |
90 |
120 |
12 |
16 |
||||||||||||||
42 |
62 |
10 |
14 |
58 |
82 |
12 |
16 |
92 |
120 |
12 |
16 |
||||||||||||||
42 |
65 |
10 |
14 |
60 |
80 |
10 |
14 |
100 |
125 |
12 |
16 |
||||||||||||||
44 |
62 |
10 |
14 |
60 |
82 |
10 |
14 |
105 |
130 |
12 |
16 |