4. Конструирование выходных частей валов и крышек подшипника
/рис. 4.1/
На тихоходном и быстроходном валах за подшипниками качения выполняются ступени dв2, диаметр которых определяется из таблицы 4.1 в зависимости от диаметра отверстия подшипника d и типа уплотнения.
Уплотнительные устройства применяются для предохранения от вытекания смазки из подшипниковых узлов, а также для защиты подшипников от попадания пыли, грязи и влаги из окружающего пространства. В редукторах наибольшее распространение получили контактные уплотнения, в которых уплотняющие элементы соприкасаются с вращающейся поверхностью вала. Они используются как при густой, так и при жидкой смазке подшипников и окружных скоростях поверхности вала в зоне контакта до 10 м/с. Наибольшее употребление из контактных уплотнителей получили войлочные и манжетные уплотнения.
Войлочные и фетровые уплотнения применяются преимущественно в узлах, заполненных консистентной смазкой и окружных скоростях поверхности вала до 5 м/с. Основные размеры войлочного уплотнения приведены в таблице 4.2.
Манжетные уплотнения широко применяются как при консистентной, так и при жидкой смазке подшипниковых узлов и окружных скоростях до 10 м/с. Основные размеры манжетного уплотнения приведены в таблице 4.1.
Уплотнение манжетное или войлочное монтируется в крышке, которая фиксирует в осевом направлении наружное кольцо подшипника качения. Длина ступени вала dв2 делается такой, чтобы она выходила за торец крышки на 5 ÷ 15 мм.
Таблица 4.1
Основные размеры манжетного уплотнения в зависимости от диаметра
отверстия подшипника
|
d |
dв2 |
Dм |
bм |
∆ш |
Dш |
∆К |
17 |
15 |
30 |
7 |
2 |
22 |
12 |
|
20 |
18 |
35 |
7 |
2 |
28 |
12 |
|
25
|
22 |
40 |
10 |
3 |
32 |
17 |
|
24* |
40 |
10 |
3 |
32 |
17 |
||
30 |
26 |
45 |
10 |
3 |
36 |
17 |
|
28* |
47 |
10 |
3 |
38 |
17 |
||
35
|
32 |
52 |
10 |
3 |
42 |
17 |
|
40
|
35 |
58 |
10 |
3 |
48 |
18 |
|
38* |
58 |
10 |
3 |
48 |
18 |
||
45
|
42 |
62 |
10 |
3 |
53 |
18 |
|
50
|
45 |
65 |
10 |
3 |
55 |
18 |
|
48 |
70 |
10 |
3 |
60 |
18 |
Примечание: Размеры, отмеченные *, использовать при отсутствии резьбовой части на валу.
Таблица 4.2
Основные размеры войлочного уплотнения в зависимости от диаметра шейки вала
|
dв2
|
E |
h |
a |
b |
>10 ≤34 |
12 |
6 |
6 |
4,3 |
|
>34 ≤71 |
15 |
9 |
9 |
6,5 |
|
>71 ≤100 |
20 |
11 |
12 |
9 |
Быстроходный и тихоходный валы заканчиваются шейками dв1, диаметр которых выполняется на 1 ÷ 3 мм меньше, чем dв2 и согласуется
с ГОСТ 6636-69. Длина шеек l1 и l2 принимается равной длине ступицы полумуфты. Если же длина ступицы полумуфты неизвестна, то длина шейки принимается равной (1,5 ÷ 2,0)dв.
Для передачи крутящего момента с полумуфты на ведущий вал и с ведомого вала на полумуфту, а также с валов на зубчатые колеса и наоборот употребляются шпоночные или зубчатые соединения. В редукторах общего назначения, передающих сравнительно небольшие мощности 1 ÷ 20 кВт, обычно для передачи крутящего момента используются призматические шпонки, размеры поперечных сечений которых выбираются
по ГОСТ 8788-68 в зависимости от диаметра вала.
Длина шпонки определяется зависимостью:
lшп ≈ (0,85 ÷ 0,92)l ,где
l – длина ступицы, насаженной на вал детали или ширина детали.
Размер lшп округлять до значений взятых из ряда: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200.
Предельные значения длин шпонок в зависимости от ширины указаны в таблице 4.3.
Таблица 4.3.
b мм ширина шпонки |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
l шп., мм |
10 ÷ 56 |
14 ÷ 70 |
18 ÷ 90 |
22 ÷ 110 |
28 ÷ 140 |
36 ÷ 160 |
45 ÷ 180 |
50 ÷ 180 |
56 ÷ 180 |
Крышки подшипников обычно изготавливаются из серых чугунов марок СЧ 12-26, СЧ 15-32. Конструкции их весьма разнообразны и выбираются в зависимости от конкретных требований. Одним из наиболее распространенных типов являются накладные крышки, используемые в данном редукторе. Их можно различать на глухие и крышки с отверстиями для выхода вала.
На рис. 4.2 изображена глухая крышка. Основной базовой поверхностью такой крышки является ее торцевая поверхность “А”. Центрирующий поясок /размер С/ делается относительно не большим, чтобы он не мешал прилеганию крышки по торцу бобышки корпуса: С = 7 ÷ 10 мм. Ширина канавки принимается b = 5 мм. Размер “а” определяется конструктивно из построения. Необходимо, чтобы при наличии регулировочных колец, касалась наружного кольца подшипника с необходимым усилием.
Рис. 4.2
Толщина фланца крышки δ1 определяется в зависимости от крепежного винта, диаметр которого d3 выбирается из таблицы 3.3.
δ1 = (1,0 ÷ 1,2)d3.
Толщина стенки крышки δ определяется технологическими возможностями литья и выбирается из таблицы 4.4 в зависимости от диаметра наружного кольца подшипника D.
Таблица 4.4
D |
40 ÷ 62 мм |
65 ÷ 95 мм |
100 ÷ 145 |
δ |
5 мм |
6 мм |
7 мм |
Наружный диаметр крышки Dк определяется:
Dк = D + 4,4d3
Диаметр окружности центров отверстий под крепежные винты равен:
Dв = D + 2,2d3
Диаметр D1 ≈D.
Толщина опорной
части крышки
определяется:
.
Диаметр отверстий под крепежные винты dо3 определяется:
dо3 = d3 + 1 мм.
Полученные размеры: Dк, Dв, D1, δ, δ1, δ2 округляются
по ГОСТ 6636-69.
Количество винтов, крепящих крышку, выбирается из таблицы 3.3 в зависимости от диаметра наружного кольца подшипника D.
Основные размеры крышек с отверстиями для выхода вала определяются так же, как и для глухих крышек. Размеры кольцевой выточки для монтажа манжеты определяется по таблице 4.1. Размеры расточки под войлочное уплотнение выбираются из таблицы 4.2.