Курсовой проект вариант 5 (Косозубая цилиндрическая передача) / Detali_mashin_Kursovoe_proektirovanie_Dunaev_Lelikov_2004

1

Ш

Рис. 11.24

Г л а ва 12

К О Н С Т Р У И Р О В А Н И Е В А Л О В

На этапе эскизного проектирования (см. гл. 3) ориентировочно была намечена конструкция валов, определены диаметры отдельных участков. Теперь следует уточнить эти размеры, согласовать их с деталями, устанавливаемыми на вал, учесть вид и расположение опор, конструкцию уплотнения, технологию изготовления.

Перед отработкой конструкции вала должны быть решены такие важные вопросы как способ передачи вращающего момента в соединении вал-ступица (см. гл. 5) и способ крепления деталей на валу от осевого перемещения (см. разд. 4.8).

12.1. Концевые участки валов

Входной и выходной валы редукторов, коробок передач имеют цилиндрические или конические концевые участки для уста-

259

Соседним с концевым является участок вала для установки подшипника. Поэтому высота t заплечика концевого участка должна быть согласована с посадочным диаметром подшипника. При этом желательно предусмотреть возможность установки подшипника без съема призматической шпонки. Ориентировочно диаметр вала (мм) в месте установки подшипника (рис. 12.4):

260

ра. Выполнение условия установки подшипника без съема шпонки приводит, как правило, к значительной разности диаметров dw и d. В тех случаях, когда расстояние 1\ (рис. 12.4, 12.5) больше ширины В

шпонки, которую перед монтажом подшипника можно вынуть (рис. 12.6).

Если на концевом цилиндрическом конце вала нарезают шлиЦЬ1 (рис. 12.7), то высота t заплечика ограничена необходимостью

261

свободного выхода фрезы: для прямобочных шлицев t ^ 0,5/?, эволъвентных t < 0,25А, где h - глубина шлица. На этом же рисунке показан выход фрезы, нарезающей шлицы. Диаметры D^ шлицевых фрез для прямобочных шлицев средней серии приведены в табл. 12.4 в зависимости от диаметра d вала(размеры в мм).

12.4. Диаметры /)ф шлицевых фрез

плечики (рис. 12.7) и частично на шейку вала для установки подшипника качения.

так же, как и для цилиндрического, из условия установки подшипника на вал без выема шпонки (рис. 12.8): du > + 2^2+1 мм, где dcp^ d- 0,05/ и Ь принимают по табл. 12.5.

Преимущественное распространение приобретает коническая форма концевого участка вала, обеспечивающая точное и надежное соединение, возможность легкого монтажа и снятия устанавливаемых деталей.

262

12.5. Концы валов конические (нз ГОСТ 12«81-72)

А-А

2. На концах валов типа 1 должны быть гайки по ГОСТ 5915-70 или JpCT 5916-70 и стопорные шайбы по ГОСТ 13465-77.

263

При наличии на концевом цилиндрическом или коническом участке вала наружной метрической резьбы предусматривают проточки по ГОСТ 10549-80 (табл. 12.6, размеры в мм). Основное применение имеют проточки типа I.

12.6. Размеры проточек для выхода резьбообразующего инструмента

^^^^ I Тип Л

12.2. Установка деталей на концевых участках валов

Цилиндрические концевые участки. Способы осевого фиксирования на цилиндрическом конце вала при относительно длинном отверстии {h-^ld > 0,7) показаны на рис. 12.9, а - е. Нг.

рис. 12.9, а деталь фиксируют установочным винтом 1, застопоренным пружинным кольцом 2. Применяют установочные винты с коническим и цилиндрическим концом (см. табл. 19.36). Форма отверстий и глубина засверловки приведены в табл. 19.35.

264

На рис. 12.9, б деталь фиксируют на валу плоским пружинным кольцом 1 (см. табл. 19.14). Вследствие погрешностей размеров /, 6 и S между торцами кольца 1 и детали может быть зазор. Если такой зазор нежелателен, то ставят компенсаторное кольцо 2 (рис. 12.9, в), толщину к которого подбирают или получают подшлифовкой торцов по результатам измерений при сборке.

Деталь на рис. 12.9, г фиксирует шайба 7, входящая в паз, выполненный в шпонке. Шайбу крепят винтом 2 к торцу детали. Шпонка в этом случае должна быть точно пригнана по длине паза.

Детали, устанавливаемые на шлицевой конец вала, можно фиксировать способами, представленными на рис. 12.9, а-в. Кроме того, используют фиксацию шлицевым кольцом 1 (рис. 12.9, д). При сборке шлицевое кольцо перемещают вдоль вала, доводят до канавки, поворачивают на половину углового шага шлицев и крепят одним-двумя винтами 2 к торцу детали. Толщину S кольца подбирают или подшлифовывают по результатам измерений при сборке.

При завинчивании конической пробки 1 (рис. 12.9, е) деформируют шлицевый конец вала, увеличивая его диаметр, и надежно фиксируют деталь от осевых смещений.

При относительно коротком отверстии {kild < 0,7) детали, устанавливаемые на гладкий или шлицевый цилиндрический конец вала, поджимают круглой шлицевой гайкой 1 к торцу заплечика вала (рис. 12.10, а). Гайку от самопроизвольного отвинчивания

265

стопорят многолапчатай шайбой 2. Размеры гаек и шайб приведены в табл. 19.4, 19.5. На резьбовом участке выполняют паз под язычок стопорной шайбы (см. табл. 19.6). Дня выхода резьбонарезного инструмента на валу предусматривают проточку (см. табл. 12.6).

Часто между подшипником и деталью ставят распорную втулку 1 (рис. 12.10, б), которую охватывает манжетное уплотнение 2. Во избежание проворачивания втулки относительно вала деталь обязательно поджимают к торцу втулки, например, болтом 3 через концевую шайбу 4. Размеры концевых шайб, болтов и штифтов для их фиксации приведены в табл. 19.7. Осевое поджатие по варианту конструкции, показанному на рис. 12.10, б, можно осуществлять и круглой шлицевой гайкой по типу рис. 12.10, а.

Конические концевые участки. Установку детали на конический конец вала выполняют с обязательным приложением осевой силы, например, с помощью болта 1 через концевую шайбу 2 (рис. 12.11, а). Стопорная шайба 3 фиксирует болт относительно шайбы 2, а цилиндрический штифт 4 фиксирует шайбу 2 относительно вала. Размеры концевых шайб, болтов и штифтов приведены в табл. 19.7.

Надежно крепление детали гайкой 1 (рис. 12.11, б). Круглую шлицевую гайку после затяжки стопорят многолапчатой шайбой 3. Размеры гаек, шайб и паза под язычок стопорной шайбы приведены в табл. 19.4 - 19.6. Для выхода резьбонарезного инструмента на валу предусматривают проточку (см. табл. 12.6).

266

Рис. 12.11

Наибольшей силой поджима характеризуется конструкция по рис. 12.11, в, которую применяют при тяжелом реверсивном режиме работы. Шестигранную гайку 1 стопорят шайбой 3, одну лапку которой отгибают в шпоночный паз, а другую - на грань гайки. Применяют гайки шестигранные по ГОСТ 5915-70 или ГОСТ 5916-70 (табл. 12.7, размеры в мм).

12.7. Гайки шестигранные класса точности В

12.3. Конструкции валов

Входные {быстроходные) валы. Входные валы имеют концевые участки, участки для установки подшипников и участки, на которых нарезают зубья шестерен цилиндрических или конических

267