8.6.3. Опоры соосно расположенных валов.
Такие опоры встречаются, например, в соосном двухступенчатом цилиндрическом редукторе. При этом на внутренней стенке корпуса рядом располагаются разные по габаритам подшипники соосных валов. Один из них является опорой быстроходного, а другой тихоходного вала. Сами валы фиксируются, как правило, по схеме «враспор». На рисунке 8.12, а-в показаны возможные конструктивные варианты выполнения опоры соосно расположенных валов.
На рисунке 8.12, а показан вариант, когда отверстия под подшипники выполняю непосредственно во внутренней стенке корпуса. Обработку отверстий ведут с двух сторон, образуя упорные буртики для подшипников в обоих отверстиях. Это создает определенные трудности при обработке. Однако в варианте исполнения по рисунку 8.12, а точность установки подшипников наиболее высокая.
Расточку отверстия можно упростить, если выполнять его сквозным с диаметром D2 (по наружному диаметру большего подшипника) (рисунок 8.12, б). Но для установки подшипника с меньшим наружным диаметром D1 применяется дополнительная деталь-кольцо 1. Осевое фиксирование этого кольца в корпусе осуществляется кольцевым выступом на наружной поверхности кольца, входящим в канавку корпуса. Подшипники устанавливают, упирая в торцевые поверхности детали 1. Поэтому точность изготовления кольца 1 должна быть высокой. Необходимо помнить, что для установки кольца корпус должен быть разъемным.
Рисунок 8.12.Конструктивные особенности подшипниковых узлов соосных валов.
Кольцо 1 можно сделать без фиксирующего выступа (рисунок 8.12, в). В этом случае упрощается и обработка отверстия корпуса, и конструкция кольца. Однако соосно расположенные валы образуют общую систему. При расчете подшипников одного вала необходимо учитывать осевые силы, действующие на него со стороны другого вала.
Регулирование осевых зазоров при сборе опор по рисунку 8.12, а, б производят независимо для каждого вала, а при сборе опор по рисунку 8.12, в – сразу для четырех подшипников обоих валов.
При установки кольца 1 предпочтительным является вариант по рисунку 8.12, в. Напомним, что при расчете подшипников быстроходного вала в этом случае следует учитывать осевые силы, действующие на него со стороны тихоходного вала.
8.7. Конструктивное оформление посадочных мест.
Шероховатость посадочных поверхностей в местах установки подшипника на валу и в корпусе должна соответствовать ГОСТ 2789-73 Ra=0,4…1,6 мкм. Такую шероховатость экономически целесообразно получать шлифованием.
Рисунок 8.13 Конфигурация и обозначение размеров канавок.
Для выхода шлифованных кругов выполняют канавку (рисунок 8.13, а-в). Канавки, исполненные по рисунку 8.13 а, б, применяют при шлифовании поверхности вала, а по рисунку 8.13, в – при шлифовании отверстия в корпусе. Размеры канавок приведены в таблице 8.13
Таблица 8.3. Размеры канавок.
d |
b |
d1 |
d2 |
R |
R1 |
Свыше 10 до 50 |
3 |
d - 0,5 |
d + 0,5 |
0,1 |
0,5 |
Свыше 50 до 100 |
5 |
1,6 |
0,5 |
||
Свыше 100 |
8 |
d – 1,0 |
d + 1,0 |
2,0 |
1,0 |
Нужно иметь в виду, что канавки на валах вызывают повышенную концентрацию напряжений и понижают прочность валов при переменных напряжениях. Поэтому канавки выполняют чаще всего на валах, диаметры которых определяются условиями жесткости. Такими валами, в частности, являются валы редукторов, коробок передач.
Меньшей концентрацией напряжений характеризуется выполнение переходной поверхности вала галтелью постоянного радиуса. Радиус галтели принимают меньше координаты фаски r подшипника.
Шлифование галтели очень трудоемко. Поэтому такую форму переходной поверхности применяют только при высокой напряженности вала.
8.8. Конструирование стаканов.
Конструкция стакана определяется схемой расположения подшипников. На рисунке 8.14., а –б показаны варианты, наиболее часто встречающиеся на практике. Стаканы обычно выполняют литыми из чугуна марки СЧ15. Толщину стенки δ принимают в зависимости от диаметра отверстия D под подшипник по таблице 8.14.
Рисунок 8.14.Конструктивные особенности стаканов.
Таблица 8.14. Толщина стенки стакана .
D |
До 52 |
Свыше 52 до 80 |
δ |
4…5 |
6…8 |
Толщина упорного буртика δ1 толщина фланца δ2 (см. рисунок 8.14)
Высоту упорного буртика t согласуют с размером фаски наружного кольца подшипника и возможностью его демонтажа винтовым съемником.
Диаметр d и число винтов для крепления стакана к корпусу берут по таблице 8.4.
Таблица 8.4. Размеры стаканов подшипника.
D |
40…62 |
63…95 |
d |
6 |
8 |
Число винтов |
4 |
|
Минимальный диаметр фланца стакана Dф получается, если принять:
Чтобы обеспечить сопряжение торцов фланца стакана и корпуса по плоскости, на наружной цилиндрической поверхности стакана перед торцом фланца делают канавку. На рисунке 8.14, а показан профиль канавки на наружной поверхности стакана, а размеры ее элементов приведены в таблице 8.4.