Курсовой проект вариант 5 (Косозубая цилиндрическая передача) / Detali_mashin_Kursovoe_proektirovanie_Dunaev_Lelikov_2004

ца подшипника устанавливают компенсаторное кольцо 3, толщину

которого подбирают при сборке.

Рис. 14.3

При применении подшипника с одним бортом )ia наружном кольце (рис. 14.3, б) необходимое осевое положение привертных крышек устанавливают при сборке подбором тонких металлических прокладок 4. Наружные кольца имеют свободу осевого перемеш,ения на величину зазора г = 0,5 ... 0,8 мм в сторону крышки подшипника. В начальный момент осевого плавания вала ролики подшипников смещают наружные кольца на некоторую величину в сторону крышек. При этом зазор z уменьшается и в дальнейшем за счет тепловых деформаций вала выбирается полностью. Найдя свое положение, наружные кольца остаются неподвижными.

Закреплять на валу внутреннее кольцо подшипника пружинным кольцом в конструкции по рис. 14.3, б нет необходимости.

Основные характеристики подшипников роликовых радиальных с короткими цилиндрическими роликами приведены в табл. 19.21 и 19.22.

328

Редукторы конические и коническо-цилиндрические. На рие.

14.4 показаны конструкции входных валов-конических шестерен с установкой подшипников врастяжку (см. рис. 3.6, г), а на рис. 14.5 — с одной фиксирующей и одной плавающей опорами (см. рис. 3.6, в).

При сборке конической передачи регулируют вначале зазор ® подшипниках, а затем зацепление. Регулирование осевого зазора в радиально-упорных подшипниках (см. рис. 14.4) осуществляют осевым перемещением по валу с помощью круглой шлицевой гайки внутреннего кольца подшипника. При регулировании зацепле - ния вал-шестерню перемещают в осевом направлении путем изменения толщины набора тонких металлических прокладок 1 между корпусом редуктора и фланцем стакана.

Вузле по рис. 14.4, а применены конические роликовые подшипники с упорным бортом на наружном кольце (см. табл. 19.26>. Стакан при этом имеет очень простую конструкцию.

Подшипник, расположенный ближе к конической шестерне, нагружен большей радиальной силой и, кроме того, воспринимает

иосевую силу со стороны зацепления. Поэтому в ряде конструкций этот подшипник выбирают более тяжелой серии (рис. 14.4, б) или с большим диаметром посадочного отверстия (рис. 14.4, в). Устанавливают подшипник непосредственно в отверстии корпуса. Это повышает точность радиального положения шестерни.

Вузле по рис. 14.4, г для размещения подшипников вала конической шестерни применен стакан с кольцевым выступом в отверстии. Точность установки наружных колец в стакане зависит от точности изготовления торцов этого выступа. Наличие кольцевого выступа в отверстии стакана усложняет его обработку, требует высокой точности изготовления.

Особенностью конструкций стаканов, применяемых для установки подшипников врастяжку, является то, что их положение ь корпусе определяет не внешняя цилиндрическая поверхность, а весьма развитый фланец. Поэтому цилиндрическая поверхность, используемая лишь для центрирования, в некоторых конструкциях может быть значительно сокращена (рис. 14.4, в).

329

m a

Рис. 14.

330

Рис. 14.5

Общим недостатком консольного расположения конической шестерни (рис. 14.4) является неравномерное распределение нагрузки по длине зуба шестерни. Более рациональным с точки зрения уменьшения неравномерности распределения нагрузки по длине зуба является неконсольное расположение шестерни. Однако такие конструкции сложнее. Дополнительную опору можно разместить в стакане или в специально выполненной внутренней стенке редуктора. Так как зубья конической шестерни нарезают на валу, то посадочный диаметр под внутреннее кольцо подшипника дополнительной опоры оказывается небольшим. Рядом расположенное колесо конической зубчатой передачи ограничивает радиальные размеры этой опоры. Возможный вариант конструкции с расположением дополнительной опоры в стакане показан на рис. 14.5. Жесткость узла в этом случае достаточно высокая и с целью снижения потерь на вращение можно использовать шариковые радиальноупорные подшипники в фиксирующей опоре и радиальный подшипник в плавающей опоре.

Регулирование подшипников фиксирующей опоры выполняют тонкими металлическими прокладками 1. Коническое зацепление регулируют набором металлических прокладок 2, устанавливаемых под фланцем стакана.

Редукторы червячные, В червячных редукторах входным является вал червяка. Примеры возможного конструктивного оформления показаны на рис. 14.6, где радиально-упорные подшипники установлены враспор, и на рис. 14.7 - установка подшипников по рис. 3.6, в\ левая опора фиксирующая, правая - плавающая. Схема установки подшипников по рис. 14.7 характеризуется тем, что фиксирующая опора может воспринимать значительные осевые нагрузки, так как здесь можно применить конические подшипники с большим углом конусности (см. табл. 19.25).

331

Рис. 14.6

Регулирование радиально-упорных подшипников во всех показанных вариантах выполняют набором тонких металлических прокладок 7, устанавливаемых под фланцем крышки подшипника.

В зависимости от окружной скорости червяк может иметь верхнее или нижнее расположение относительно червячного колеса. При нижнем расположении червяк погружен в масляную ванну и при вращении создает своей винтовой нарезкой струю масла, заливающую подшипник. Для защиты подшипника устанавливают маслоотражательное кольцо 2 (рис. 14.6, б). Это кольцо выполняют с поперечными выступами-лопатками, которыми масло разбрызгивают внутри корпуса редуктора, смазывая зацепление и подшипники выходного вала. При верхнем расположении червяка кольца 2 не ставят. Если в этом случае не удается обеспечить надежный подвод масла для смазывания подшипников, то их смазывают пластичным смазочным материалом, для предотвращения вытекания которого устанавливают мазеудерживающие кольца 2 (рис. 14.7).

Валы-червяки при сборке заводят в корпус через отверстие, предназначенное для установки подшипников. Поэтому диаметральные размеры червяка или деталей, расположенных на валу, должны быть меньше диаметра отверстия на 2с. Если диаметр da\ червяка больше диаметра D подшипника, то подшипник устанавливают в стакане (рис. 14.7).

332

Рис. 14.7

Коробки передач. Подшипники валов двухскоростных коробок передач устанавливают чаще всего враспор. Зазор для компенсации тепловых деформаций обеспечивают установкой тонких металлических прокладок 1 под фланцы привертных крышек (рис. 14.8).

и

Рис. 14.8

На входном валу коробок передач располагают передвижной блок шестерен. Вращающий момент передают шлицевым соединением. Шлицы нарезают по всей длине вала между подшипниками. Для предотвращения аварийного перемещения блока шестерен до упора в подшипник предусматривают ограничители хода, в качестве которых можно использовать кольца 2.

14.2. Промежуточные валы

Редукторы цилиндрические с прямозубыми и косозубыми зубчатыми колесами. На промежуточном валу двухступенчатого цилиндрического редуктора расположены зубчатое колесо быстроходной и шестерня тихоходной передач. Направление линии наклона зубьев у этих зубчатых колес должно быть одинаковым, чтобы осевые силы, действующие на опоры, хотя бы частично взаимно уравновешивались.

333

Рис. 14.

334

в редукторах, выполненных по развернутой схеме, расстояние / между торцами шестерни и колеса невелико (рис. 14.9, а). Зубья шестерни часто нарезают так, что торец ступицы колеса упирают в торец шестерни (рис. 14.9, б, в).

В тех случаях, когда диаметр da\ шестерни намного превышает диаметр d ^ (например, при небольших передаточных числах тихоходной ступени) выполняют переходную часть вала между шестерней и колесом (рис. 14.9, а, г). Для передачи вращающего момента с колеса на вал используют шпоночное соединение (рис. 14.9, а, г) или соединение с натягом (рис. 14.9, б, в). Подшипники устанавливают враспор. При применении привертных крышек регулирование осевого зазора выполняют набором тонких металлических прокладок 1 (рис. 14.9, а, в), В конструкциях с закладными крышками необходимый осевой зазор обеспечивают компенсаторным кольцом 3 (рис. 14.9, б) при установке вала на радиальных шарикоподшипниках или нажимным винтом 4 (рис. 14.9, г) при установке вала на радиально-упорных конических подшипниках. Регулирование нажимным винтом проще, но конструкция узла усложнена. Подшипник, расположенный рядом с шестерней, защищают маслоотражательным кольцом 2 от чрезмерного залива маслом, выжимаемым вместе с продуктами изнашивания из зацепления тихоходной ступени.

В цшиндрических соосных редукторах расстояние / между торцами шестерни и колеса на промежуточном валу конструктивно получается большим, оно должно быть больше ширины промежуточной опоры (рис. 14.10 и 14.11). На рис. 14.10 показан пример конструкции промежуточного вала соосного редуктора с внешним, а на рис. 14. 11, - с внутренним зацеплением тихоходной ступени. По рис. 14.10 шестерня и колесо расположены между опорами. Подшипники установлены враспор, осевой зазор устанавливают набором металлических прокладок 7. Подшипник, расположенный рядом с шестерней тихоходной ступени, защищают маслоотражательным кольцом 2 от залива маслом. Если диаметр d^ заплечика вала в месте установки колеса мало отличается от наружного диаметра шестерни dau то вал в средней части выполняют постоянного диаметра (рис. 14.10). Если различие в диаметрах ^БК И da\ велико, то вал в средней части оформляют с уступом по примеру конструкции на рис. 14.9, а,

335

Рис. 14.10

Наружная стенка

336

При внутреннем зацеплении шестерню тихоходной ступени располагают консольно (см. рис. 14.11). Расточку отверстий в корпусе выполняют со стороны наружной стенки. Необходимо выдержать соотношение D\ > Di. В варианте конструкции по рис. 14.11, а подшипники установлены враспор, необходимый осевой зазор устанавливают подбором толщины компенсаторного кольца 7. Для обеспечения осевой фиксации вала внутренние кольца подшипников поджимают к торцу вала с помощью винта 2 и торцовой шайбы 3. Особенностью конструкции является то, что подшипник, расположенный на внутренней стенке редуктора, нагружен большей радиальной силой, а диаметральные размеры корпусной детали в этом месте ограничены, так как рядом на той же внутренней стенке находятся подшипники опор соосно расположенных входного и выходного валов. Поэтому часто во внутренней стенке устанавливают радиальный подшипник с короткими цилиндрическими роликами, отличающийся большей грузоподъемностью (рис. 14.11, б). Такая опора является плавающей. Наружное кольцо подшипника плавающей опоры крепят в корпусе двумя плоскими упорными кольцами.

Вторую опору выполняют фиксирующей, располагая шариковый радиальный однорядный подшипник в стакане. Подбирая толщину стенки стакана, обеспечивают выполнение условия D\ > Di. Комплект деталей на валу стягивают круглой шлицевой гайкой 4 (рис. 14.11,6).

Редукторы коническо-цилиндрические. Промежуточные валы двухступенчатых коническо-цилиндрических редукторов устанавливают на конических роликоподшипниках (рис. 14.12). Схема установки - враспор. Особенностью конструкции является то, что помимо регулирования осевого зазора в подшипниках необходимо выполнять регулирование конического зацепления, которое выполняют осевым перемещением всего собранного комплекта вала. И одно, и другое регулирование осуществляют с помощью либо набора тонких металлических прокладок 7, устанавливаемых под фланцы привертных крышек (рис. 14.12, а), либо двумя нажимными винтами 2, вворачиваемыми в закладные крышки (рис. 14.12, б). В конструкции по рис. 14.12, а для перемещения вала прокладки под крышками подшипников переставляют с одной стороны корпуса на другую, причем суммарная толщина их, для сохранения правильной установки подшипников, должна оставаться неизменной. Регулируя осевое положение вала винтами 2, отворачивают нажимной винт с

337