5.3. Размерные цепи конического одноступенчатого редуктора

На рис. 5.9 изображена компоновка одноступенчатого конического редуктора.

Опорами в передаче являются конические роликоподшипники вала колеса, установленные непосредственно в отверстиях корпуса, вала шестерни, установленные «враспор» в отверстии стакана. Вал шестерни установлен на дополнительной опоре в стакане с помощью шарикоподшипника.

Крышки конических подшипников выполнены накладными. Регулировка подшипников и зацепления осуществляется изменением толщины прокладок между платиками корпуса и фланцем крышек. После сборки валы редуктора должны проворачиваться свободно, без стуков и заедания.

5.3.1. Решаемые задачи, исходные звенья и размерные цепи

Требования к точности конических зубчатых передач оговорены ГОСТ 1758-81 по следующим показателям.

1. Совпадение вершины делительного конуса конической шестерни с осью вращения конического колеса (рис. 5.10 а).

2. Совпадение вершины делительного конуса конического колеса с осью вращения конической шестерни (рис. 5.10 б).

3. Угол между осями вращения конических колёс в передаче (рис. 5.11).

4. Расстояние между осями вращения конических колёс (рис. 5.10 в и 5.12).

а б в

Рисунок 5.10 – Несовпадение вершин делительных конусов и осей вращения конических зубчатых колёс при сборке: 1 – ось вращения колеса; 2 – ось вращения вала шестерни

Вершина делительного конуса конической шестерни может не совпадать с осью вращения конического колеса (см. рис. 5.10 а). Предельное осевое смещение устанавливает стандарт ГОСТ 1758-81. Допуск на осевое смещение равен и выбирается из стандарта в зависимости от степени точности по норме контакта, среднего конусного расстояния R_m и нормального модуля m_n.

Среднее конусное расстояние R_m рассчитывают по формуле

(5.11)

где и – число зубьев колеса и шестерни соответственно; m_n – нормальный модуль; – угол подъема винтовой линии в среднем сечении.

Смещение вершины делительного конуса колеса и оси вращения шестерни (см. рис. 5.10 б) ограничивается предельным осевым смещением с допуском 2 Отклонение выбирается по табл. П1.9 в зависимости от степени точности по норме контакта, среднего конусного расстояния R_m и нормального модуля m_n.

Угол между осями вращения конических колёс в передаче ограничивается двумя предельными отклонениями на длине конусного расстояния R_m. Величина выбирается в зависимости от вида сопряжения, среднего конусного расстояния R_m и угла делительного конуса шестерни в град. (табл. П1.10).

Для расчётов удобнее применять условную длину L₀:

(5.12)

где – расстояние между платиками.

Пределы колебания расстояния между осями вращения конических колёс ограничиваются предельными отклонениями (табл. П1.11). Допуск на смещение осей вращения валов

Размерная цепь погрешностей, влияющих на угол между осями вращения конических колёс , изображена на рис. 5.11.

Показатели приведены на рис. 5.12 и 5.13.

Рисунок 5.11 – Сборочная размерная цепь отклонений, влияющих на точность угла между осями вращения конических колес

В размерную цепь входят следующие составляющие размеры:

– отклонение от дорожек качения наружных колец подшипников (левого и правого – см. рис. 5.9) вала шестерни;

– зазоры в сопряжении наружных колец правого и левого подшипников вала шестерни с отверстием стакана;

– радиальный зазор в подшипнике вала шестерни, не нагруженном внешней осевой силой;

– отклонение от параллельности оси наружного цилиндра стакана с отверстием корпуса;

– поворот стакана в отверстии корпуса за счёт конусности стакана и отверстия;

– угол между осями отверстий конуса;

– отклонение от соосности наружных колец подшипников вала колеса;

– зазоры в сопряжении наружных колец левого и правого подшипников вала шестерни с отверстием стакана;

– радиальный зазор в подшипнике вала шестерни, не нагруженном внешней осевой силой.

Особенности и пример расчета сборочной размерной цепи даны в монографии [7].

Схема сборочной размерной цепи Т с замыкающим звеном представлена на рис. 5.12.

Рисунок 5.12 – Схема сборочной цепи, определяющая межосевое расстояние

передачи: 1 – ось вращения вала-колеса, 2 – ось вращения вала шестерни (см. рис. 5.9)

В сборочную размерную цепь Т входят следующие составляющие размеры:

и – отклонения от соосности дорожек качения наружных колец левого и правого подшипников вала шестерни;

и – зазоры в сопряжении наружных колец левого и правого подшипников вала шестерни с отверстием стакана;

– радиальный зазор в подшипнике вала шестерни, не нагруженном внешней осевой силой;

– отклонение от соосности оси наружного цилиндра стакана относительно общей оси его отверстий;

– отклонение от параллельности оси наружного цилиндра стакана и общей оси его отверстий;

– зазор в сопряжении стакана с отверстием корпуса;

– межосевое расстояние в корпусе;

и – отклонения от соосности наружных колец подшипников вала колеса;

и – зазоры в сопряжении наружных колец подшипников вала колеса с отверстиями корпуса;

– радиальный зазор в подшипнике вала колеса, не нагруженном внешней силой.

Пример расчёта размерной цепи Т дан в монографии [7].