dunaev_lelikova (Детали машин Курсовое проектирование Дунаев Леликов 5-е издание дополненное (2004)), страница 6

3.1. Дпаметры валов. Расстояния между деталями передач Предварительные значения диаметров (мм) концевых участков стальных валов цилиндрических и червячных редукторов, коробок передач определяют по формулам (рнс. 3.1): — для входного (быстроходного) вала (рис. 3.1, а) Н ~ (7 ...

8ЯТ,; -для выходного (тихоходного) (рис. 3.1, б) ь( > (5 ... бЯТт; — для валов коробки передач д >(6...7Д~ТьГТ,~), где Ть и Тт — вращакяцие моменты, Н м, на входном н выходном валах соответственно; (3.1) Кннематические и силовые расчеты планетарных и волновых передач приведены в гл. 9 н 1О настоящего пособия. Расчеты ременных и цепных передач вследствие недостатка места здесь не даны. Их следует выполнять по учебникам [7, 8, 12). в) Рис.

3.1 — для конических концов валов диаметр Ы согласуют с диаметром вала по табл. 12.5. Структуру приведенных формул поясним следующими рассуждениями. Предварительные значения диаметров валов определяют из расчета на кручение по пониженным допускаемым напряжениям [т1: 10'Т = 11',Ц=к~1Я/1б. Отсюда н=фб ~0'т(( 11=сГт, фф ц с=об 10'/1 [1. 44 Исполн Исполне Рис. 3.2 При 1т! = 10 ... 25 Н/мм' коэффициент С = 6 ... 8. Диаметры других участков валов (рис. 3.1): оа '-~7+ 2!...('...)' !.. -~(в+Зг' ~!. - А' (3.2) Если входной вал приводится во вращение валом электродвигателя через стандартную муфту, то диаметр выходного конца этого вала должен быть согласован с диаметром вала электродвигателя, т.е. Ы = (0,8 ...

1,0)Нь где 4 — диаметр вала электродвигателя (см. табл. 19.27). Если проектируют двухступенчатый редуктор, то диаметры различных участков промежуточного вала определяют по формулам (рис. 3.2): И > (6... 7~~Та„; с(ьк > ~(к ч 37 ~ Ал ~пп + Зг; (3.3) Ы„= Н, — Зг (Исполнение!) или Ы„< Ы, (Исполнение!!), где Тпр — вращающий момент, Н м, на промежуточном валу.

Большие значения числовых коэффициентов в формулах (3 1) ... (3.3) принимают для валов на роликоподшипниках, а также для валов шевронных передач и промежуточных валов двухступенчатых редукторов при твердости колеса выше 55 НКС. Диаметры ступеней валов после вычисления округляют в ближайшую сторону до стандартных величин (см.

табл. 19.1). Диаметры концов входного и выходного валов согласуют с диаметрами отверстий устанавливаемых на них деталей (шкива, звездочки, полумуфты). 45 Высоту 1 (1„„) заплечика при цилиндрической или конической форме конца вала, координату г фаски подшипника и размер~ (мм) фаски колеса на промежуточном валу принимают в зависимости от диаметра Ы(мм) посадочной поверхности (табл. 3.1). 3.1.

Рекомендуемые высоты заплечиков и размеры фасок, мм Примечание. Координата фаски г дана приближенно, точное значение см. в табл. ! 9.18 — 19.26. На рис. 3.3 дан пример вычерчивания вала конической шестерни. Вершины делительных конусов и конусов впадин колеса и шестерни сходятся в точке "О" пересечения осей. Для обеспечения постоянного по всей ширине радиального зазора между зубьями колеса и шестерни образующие внешнего конуса шестерни должны быть параллельны образующим конуса впадин колеса, а образующие внешнего конуса колеса — образующим конуса впадин шестерни.

Диаметры (мм) отдельных участков вала-шестерни определяют по соотношениям (рнс. 3.3, а): с()8ЦТ,; Ы, =с(+2~; с1„'л~,; ~,„=~а ~«, (3 4) где Тя — вращающий момент на валу-шестерне, Н м; диаметр резьбы с6 = 4+ (2 ... 4) мм; с(п и г — внутренний диаметр и координата фаски кольца подшипника. Конструкцию вала в месте расположения шестерни и расстояние между подшипниками определяют прочерчиванием. Проводят под углом б~ линии — образующие делительных конусов шестерни, откладывают внешний делительный диаметр 4ь в точках пересечения восстанавливают перпендикуляры к образующим делитель- ного конуса; откладывая размеры 1,2та и т„формируют зубья на 47 внешнем дополнительном конусе (т„, — торцовый внешний модуль).

Далее по размерам с4вп, 0,5т„, и 0,4т„. оформляют базовый для подшипника заплечик вала. Параметры а, Т и С для построения конических роликовых подшипников принимают по табл. 19.24 — ! 9.26. От базового заплечика откладывают монтажную высоту Т подшипника, затем ширину С наружного кольца (рис. 3.3). Для оформления поверхности контакта наружного кольца с роликом наносят точку с координатами 0,5С; 0,25Н, через которую проводят линию под углом а. В этой же точке восстанавливают перпендикуляр до его пересечения с осью вала: получают размеры а, и l. Рис. 3.4 48 Из условия обеспечения необходимой жесткости узла следует выдерживать соотношение ап > 1,За~ и в качестве расстояния ат принимать большее из двух значений ат = 2,5а~ или ат = 0,61 При больших передаточных числах (и > 3,15) коническая шестерня имеет малые размеры.

Тогда упорный заплечик выполняют порно. 3.3, б, в. Чтобы поверхности врашающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор "а" (мм): а ай+3, (3.5) где 1. — расстояние между внешними поверхностями деталей передач, мм (рис. 3.4). Вычисленное значение "а" округляют в большую сторону до целого числа. В дальнейшем под "а" будем понимать также расстояние между внутренней поверхностью стенки корпуса и торцом ступицы колеса. Расстояние "а" определяет также расположение торца подшипника в корпусе. Предварительно места установки подшипников на валу червяка намечают в соответствии с рис. 3.1, в.

Расстояние "с" между торцовыми поверхностями колес двухступенчатого редуктора, выполненного по развернутой схеме: с=(0,3 ... 0,5)а. В двухступенчатых соосных редукторах между торцовыми поверхностями шестерни быстроходной ступени и колеса тихоходной ступени расположены два подшипника опор соосных валов. Расстояние 1, между зубчатыми колесами определяют по соотношению 1, = За + В| + Вт (рис. 3.4). Здесь В| и Вт — ширина подшипников опор соосных входного и выходного валов (табл.

19.18 - 19.26). 3.2. Выбор типа подшипника На рис. 3.5 приведены эскизы подшипников, наиболее часто применяемых в практике машиностроения. На рис. 3.5, а-в показаны радиальные подшипники, соответственно: шариковый однорядный и с короткими цилиндрическими роликами, шариковый двухрядный. На рис. 3.5, г, д показаны радиально-упорные роликовый и ишриковый подшипники. 49 Рис.

3.5 В соответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации машин тип подшипника выбирают по следующим рекомендациям. Для опор валов цилиндрических прямозубых и косозубых колес редукторов и коробок передач применяют чаще всего шариковые радиальные однорядные подшипники (рис. 3.5, а).

Первоначально назначают подшипники легкой серии. Если при последующем расчете грузоподъемность подшипника окажется недостаточной, то принимают подшипники средней серии. При чрезмерно больших размерах шариковых подшипников в качестве опор валов цилиндрических колес применяют подшипники конические роликовые (рис. 3.5, г). Для опор валов, работающих в условиях повышенного относительного перекоса внутреннего и наружного колец подшипника, применяют шариковые радиальные двухрядные сферические подшипники (рис. 3.5, в).

Конические и червячные колеса должны быть точно н жестко зафиксированы в осевом направлении. Шариковые радиальные подшипники характеризует малая осевая жесткость. Поэтому в силовых передачах для опор валов конических н червячных колес применяют конические роликовые подшипники. Первоначально выбирают легкую серию. Для опор вала конической шестерни применяют по тем же соображениям конические роликовые подшипники.

При высокой частоте вращения вала-шестерни (и > 1500 мин ) применяют подо шипникн шариковые радиально-упорные (рис. 3.5, д). Первоначально также принимают легкую серию. Опоры червяка в силовых червячных передачах нагружены значительными осевыми силами. Поэтому в качестве опор вала червяка применяют в основном конические роликовые подшипники. При длительной непрерывной работе червячной передачи, с целью снижения тепловыделений применяют также шариковые радиально-упорные подшипники. Первоначально принимают подшипники средней серии.

Для опор плавоюлрат валов шевронных передач применяют радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами (рис. 3.5, б) первоначально также легкой серии. Обычно используют подшипники класса точности О. Подшипники более высокой точности применяют для опор валов, требующих повышенной точности вращения или работающих при особо высоких частотах вращения. Применение подшипников более высоких классов точности повышает стоимость изделия. З.З. Схемы установки подшипников В большинстве случаев валы должны быть зафиксированы в опорах от осевых перемещений. По способности фиксировать осевое положение вала опоры разделяют на фиксирующпе и плпваюи~ие. В фиксирующих опорах ограничено осевое перемещение вала в одном или обоих направлениях, В плавающей опоре осевое перемещение вала в любом направлении не ограничено, Фиксирующая опора воспринимает радиальную и осевую силы, а плавающая опора — только радиальную.