Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004, страница 14

0,4) Ь. По технологичности и трудоемкости оба варианта равноценны. По рис. 5.18, в углубления на ободе центра выев ерливают. На рис. 5.19 показаны конструкции колес, центры которых получены отливкой в комль. Механическую обработку наружной поверхности не проводят. Перед заливкой бронзой центр очищают от жировых и оксидных пленок химической обработкой. В варианте а конструкция кокиля проще, он состоит только из двух частей. В вариантах б и в кокиль состоит из отдельных сегментов, число которых соответствует числу пазов. Такая сложная конструкция кокиля обусловлена необходимостью извлечь заготовку после затвердевания металла. Размеры Ь и Ь пазов центра назначают такими же, как и при обработке резанием.

80 Зубья червячных колес имеют вогнутую форму. Поэтому оптимальна форма наружной поверхности центра, повторяющая форму зубьев, такая, например, как на рис. 5.18, а, б или на рис. 5.19, б, в. Но на практике в равной степени применяют и остальные формы. При любой конфигурации зубчатого венца механическую обработку и нарезание зубьев выполняют после соединения венца с центром. Размеры других конструктивных элементов принимают по зависимостям, приведенным в 5.1.

5.7. ЧЕРВЯКИ Червяки выполняют стальными и чаще всего заодно с валом. Геометрические размеры червяка, в том числе длина 6, нарезанной части и ориентировочное расстояние 1 между опорами, известны из расчетов и эскизного чертежа редуктора. Размеры выступающего из редуктора конца вала-червяка согласуют с соответствующими размерами вала электродвигателя и соединительной муфты. Затем определяют диаметр вала в месте установки подшипников.

Рекомендации по этим вопросам приведены в гл. 3 и 10. На рис. 5.20 приведены возможные конструкции цилиндрических червяков. Одним из основных требований, предъявляемых к ним, является обеспечение высокой жесткости червяка. С этой целью расстояние между опорами стараются делать как можно меньшим. 20' 20' Рнс. 5.20 Рнс. 5.21 81 Диаметр вала-червяка в ненарезанной части назначают таким, чтобы обеспечить по возможности свободный выход инструмента при обработке витков и необходимую величину упорного заплечика для подшипника. На рис. 5.20, а, б диаметр вала-червяка перед нарезанной частью удовлетворяет условию свободного выхода инструмента при обработке витков.

На рис. 5.20, а высота заплечика при этом достаточна для упора подшипника, а по рис. 5.20, б — мала. Поэтому для упора подшипника предусмотрен специальный заплечик. При малом диаметре червяк приходится выполнять по рис. 5.20, в. В этом случае упорные заплечики в местах установки подшипников выполняют как по рис. 5.20, б, так и по рис. 5.20, в. Глобоидные червяки (рис. 5.21) конструктивно отличаются от цилиндрических формой участка нарезки и диаметрами шеек под подшипники, соизмеримыми с диаметром червяка. Остальные элементы червяков этого типа конструируют так же, как и цилиндрических.

Глава 6 УСТАНОВКА КОЛЕС НА ВАЛАХ При установке колес на валах необходимо обеспечить надежное базирование колеса по валу (см. гл. 4), передачу вращающего момента от колеса к валу или от вала к колесу, решить вопросы, связанные с осевым фиксированием колес на валах, и при необходимости предусмотреть регулирование осевого положения колес.

6.1. СОЕДИНЕНИЯ ВАЛ вЂ” СТУПИЦА Шпоночиые соединения. Для передачи вращающего момента чаще всего применяют призматические и сегментные шпонки. Призматические шпонки имеют прямоугольное сечение; концы скругленные (рис. 6.1, а) или плоские (рис. 6.1, б). Стандарт предусматривает для каждого диаметра вала определенные размеры поперечного сечения шпонки.

Поэтому при проектных расчетах размеры 6 и Ь берут из табл. 24.29 и определяют расчетную длину 1э шпонки. Длину 1= (э + 6 шпонки со скругленными или 1 = (э с плоскими торцами выбирают из стандартного ряда (табл. 24.29). Длину ступицы назначают на 8 ... 10 мм больше длины шпонки. Если по результатам расчета шпоночного соединения получают длину ступицы 1„> 1,54 то вместо шпоночного целесообразнее применить шлицевое соединение или соединение с натягом.

Шпоночное соединение трудоемко в изготовлении. При передаче вращающего момента его характеризуют значительные местные деформации вала и ступицы, что приводит к неравномерному распределению давления на поверхности контакта посадочных поверхностей вала и ступицы, а также на рабочих гранях шпонки и шпоночных пазов, что, в свою очередь, снижает усталостную прочность вала. Поэтому применение игпоночных соединений должно быть ограничено. Его следует применять лишь в том случае, когда для заданного момента не удается подобрать посадку с натягом из-за недостаточной прочности материала колеса.

При передаче вращающего момента шпоночным соединением применение посадок колеса на вал с зазором недопустимо, а посадок переходных нежелательно. Если в соединении имеется зазор, то при вращении вала происходит обкатывание со скольжением поверхностей вала и отверстия колеса, которое приводит к их изнашиванию.

Поэтому при передаче момента шпонкой на посадочных поверхностях вала и отверстия колеса следует создавать натяг, гарантирующий нераскрытие стыка. 83 Рис. 6.2 Рис. 6.1 При передаче момента шпоночным соединением посадки для колес можно принимать по следующим рекомендациям (посадки с ббльшим натягом — для колес реверсивных передач): цилиндрических прямозубых ............................ цилиндрических косозубых и червячных ..... конических.. коробок передач .. „...

Н7(р6 (Н77г6) .„.. Н7(г6 (Н7(а6) . Н7(х6 (Н7/С6) . Н7/й6 (Н7(т6) Для корпусов, не имеющих плоскости разъема по осям валов (например, корпуса коробок передач), выбор посадок колес обусловлен технологией сборки. Сборку производят внутри корпуса в стесненных условиях.

Поэтому для колес коробок передач применяют переходные посадки. При установке зубчатых колес на валы с натягом очень трудно бывает совместить шпоночный паз колеса со шпонкой вала. Для облегчения сборки рекомендуют предусматривать направляющий цилиндрический участок вала с полем допуска о11 (рис. 6.2, а). Иногда вместо направления по цилиндрической поверхности концевой участок вала делают на конус. С этой же целью там, где это возможно, выпускают шпонку за пределы детали (рис. 6.2, б). При таком исполнении сохраняется длина посадочного участка вала. Поэтому вариант по рис. 6.2, б предпочтительнее, хотя и сложнее в изготовлении, так как на сопряженной детали необходимо выполнять паз для выступающего конца шпонки, В каждом из двух рассмотренных вариантов вначале путем свободного поворота колеса относительно вала совмещают шпоночный паз колеса со шпонкой, а затем напрессовывают колесо на вал.

Посадочные поверхности под зубчатые и червячные колеса чаще всего шлифуют. Поэтому перед упорными заплечиками желательно на валу выполнять канавку для выхода шлифовального круга. Форма и размеры канавок приведены в 7.11 (см. с. 159). Посадки шпонок регламентированы ГОСТ 23360 — 78 для призматических и ГОСТ 24071 — 91 для сегментных шпонок. Ширину призматической и толщину сегментной шпонок выполняют по 69. Рекомендуют принимать следующие поля допусков размеров; Ширина шпоночного паза вала для призматической шпонки ...............

Р 9 Ширина шпоночного паза вала для сегментной шпонкн ......................... Ф9 Ширина шпоночного паза отверстия: прн неподвижном соединении нереверсивной передачи ...................,УЯ9 при неподвижном соединении реверсивной передачи ....................... Р9 при подвижном соединении для призматической шпонкн............... Р10 Шлицевые соединения применяют для неподвижного соединения с валом, подвижного без нагрузки и подвижного под нагрузкой.

Наиболее распространены соединения пряиобочными шлицами по ГОСТ 1139 — 80 (табл. 24.32) с центрированием по наружному диаметру Р (рис. 6.3, а) или с центрированием по внутреннему диаметру д (рис. 6.3, б). Стандарт предусматривает шлицевые соединения трех серий: легкой, средней и тяжелой. Для одного и того же диаметра д с переходом от легкой к сред- Рис. 6.3 Рис. 6.4 85 ней и тяжелой сериям возрастает диаметр Р и увеличивается число зубьев, поэтому соединения средней и тяжелой серий отличает повышенная нагрузочная способность.