Ряховский О.А. - Атлас конструкций узлов и деталей машин (1059808), страница 29
Текст из файла (страница 29)
18.2. Концевые участки валов и асей. Конпевые участки валов и осей используют для установки на них зубчатых колес, шкивов ременных передач, звездочек цепных передач и т. п., а также как опорные участки под подшипники. Концы валов под ступицы выполняют коническими (см.
рис. 18.2.1) или цилиндрическими (см. рнс. 18.2.2). В настояшсе время считается более надежным при насаживании ступицы на конический конец вала применить резь- бовой участок для гайки (см. рис. 18.2.1, и), но при этом на изготовление вала необходимо больше металла. Концы валов под подшипники скольжения выполняют цилиндрическими (см. рис, 18.2.3), пол подшипники качения .
в большинстве своем цилиндрическими (см. рис. 18.2.4) и только иногда коническими (см. рис, 18.2.5). 18.3. Переходные участки валов и асей (галтели, канавки, фаски). Болыпое влияние на прочность и выносливость валов и осей оказывает форма н размеры переходных участков (галтелей) между соседними ступенями разных диаметров, где возникает концентрация напряжений. Для уменьшения концентрации напряжений галтели переходных участков должны иметь возможно болыпие радиусы.
Наиболее простая форма переходного участка — круговая галтель постоянного радиуса (см. рис. 18.3.2). Еще больший эффект по снижению концентрации напряжений дает применение галтелей переменного радиуса кривизны (см. рис. 18.3.4, 18.3.5). Неглубокис канавки (см. рис. 18.3.3 и 18.3.6) для выхода шлифовального круга применяют в случае, если необходимо шлифование посадочных поверхностей. Концевые участки валов и осей обычно делают с фасками (см.
рис. 18.3,1). 18.4. Отверстии центровые. Заготовки валов (прутки, поковки) имеют центровые отверстия, которые являются базой прн точении, шлифовании и других операциях изготовления и контроля валов и осей. Размеры центровых отверстий стандартизованы. Отверстия формы В и Н(см. рис. 18.4.1) имеют вторую коническую поверхность (фаску) с углом 120' для предохранения от повреждения базовой конической поверхности с углом 60'. 18.5. Способы крепления зубчатых колес, полу- муфт и шкивов на концевых участках валов. При закреплении деталей на конических концах валов обязательно их поджатие и крепление в осевом направлении. В легконагруженных конструкциях для этого используют концевые (торцовые) шайбы и винты (см.
рис. 18.5.5, 18.5,6 и 18.5.7), а в более на~руженных конструкциях — гайки (см. рис. 18.5.1, 18.5.2, 18.5.3 и 18.5.4); винты и гайки стопорят от самоотвинчивания. Осевую фиксацию с помощью штифта (см. рис, 18.5.8), установочного винта (см. рнс.
18,5.9) или стопорным пружинным кольцом (см. рнс. 18.5.10, и) применяют редко. При закреплении ступицы на валу с помогцью конических стяжных колец (см. рис. 18.5.10, 6) она фиксируется в любом угловом положении относительно вала; прн этом несущая способность зависит от осевой силы поджатия колец, а вал не ослабляется канавками.
18.6. Осевая фиксация зубчатых и червячных колес, звездочек и шкивов на валах и осях. Если используют соединение с натягом, осевая фиксация обеспечивается силами трения за счет натяга (см. рис. 18.6.2). Если соединение не с натягом, деталь можно фиксировать на валу при помощи уступа (заплечика) с одной стороны, детали или втулки (гайки) с другой стороны (см. рис.
18.6.1, 18.6.4). Если невозможно изготовить буртик на валу, применяют два полукольца (см. рис, 18.6.7) или нтулку (см. рнс. 18.6.5). При этом необходимо учитывать, что канавка под полукольца ослабляет вал. Способы осевого фиксирования деталей на валах без заплечиков представлены на рис, 18.6.2, о; 18.6.3; 18.6.8; 18.6.9 и 18.6.10. 18.7. Входные (быстрвхадные) валы редукторов, мвтвр-редукторов и коробок передач. Большинство шестерен и червяков редукторов выполняют заодно с валом (см. рис. 18.7.1-18.7.4); в особых случаях применяют насадные шестерни (см.
рис, 18.7.6). Желательно избегать врезных шестерен (см. рис, 18.7.1, 6) из-за сложности шлифования зубьев. Конструкции, обеспечивающие иарезание зубьев со свободным выходом инструмента, представлены на рис, !8.7.! — !8.7.4. В мотор-редукторах быстроходные шестерни делают либо насадными (см. рис. 18.7.7), либо предусматривают отверстие со шпоночным пазом в быстроходном валу (см. рис. 18.75, а), либо быстроходный вал выполняют составным (см. рис. 18.7.5, б). 18.8.
Промежуточные валы зубчатых редукторов. Обычно шестерни нарезают на вшгу, а колеса делают насадными (см. рис. 18.8.1 — 18.8.3, и). В некоторых конструкциях промежуточного вала двухпоточного цилиндрического редуктора предусматривают торснонный вал (см. рис. 18.8.3, б), который, являясь упругим элементом, служит для выравнивания нагрузки между потоками. 18.9. Выходные (тихоходные) валы редукторов. Валы следует конструировать с минимальным числом уступов, буртиков (см. рнс. 18.9.2). В местах пониженной усталостной прочности канавки для выхода инструмента заменяют галтелями (см.
рис. 18.3.2, 18.3.4, 18.3.5). Шпоночный паз, полученный дисковой фрезой, вызывает меньшую концентрацию напряжений, чем паз, обработанный концевой фрезой (см., например, рис. !8.9.1, 18.9.2). Шпицы снижают сопротивление усталости валов в меньшей степени, чем шпоночные пазы. 18 !О. Способы крепления осей.
Различают вращающиеся и неподвижные оси, Неподвижные более просты по конструкции, тогда как вращающиеся оси обеспечивают лучшее направление насаженных на них деталей. Способы крепления неподвижных осей на двух опорах представлены на рис. 18.10.2-18.10.7, б. Установка осей в одной опо- ре (консольно) показана на рис. !8.10.1; 18.10.7, ьб 18.10.8. 18.11. Валы приводных барабанов ленточных конвейеров. Валы барабанов н звездочек обычно выполняют ступенчатой формы предпочтительно с коническим концом (см.
рис. 18.!1.1). В опорах валов барабанов и звездочек применяют самоустанавлнвающиеся подшипники качения (двухрядные сферические шариковые или роликовые) из-за невозможности точной взаимной установки корпусов подшипников. Валы фиксируют в осевом направлении в одной опоре (см. рис. 18.11.1, 18.1!.2), а другую выполняют плавающей. Корпуса подшипников могут опираться на лапы (см. рис. 18.11.1, щ 18.11.2, б) или иметь фланцевое крепление (см. рис.18.12.2 и 18.13.!), могут быть целыми (см. рис. 18.11.1, 18.11.2) нли разъемными (см. рнс. 18.12.1). Барабаны делают литыми из чугуна или стали (см. рнс.
18.11.1, а) либо сварными из стали (см. рис. 18.! 1.1, б; 18.11.2). Обечайку сварного барабана выполняют из трубы подходящего размера или делают нз листа, согнутого на листогибочных вальцах; ее можно также штамповать в горячем состоянии из двух половинок. Чтобы лента не сбегала с барабанов, их делают бочкообразньпш, что приводит к вытягиванию средней части ленты. В последнее время все чаще применяют цилиндрические барабаны, обеспечивая центровку ленты роликами. 18.12. Валы приводные со звездочками.
Приводные звездочки цепных конвейеров делают из стали литыми (см. рис. 18.12.1) или сварными (см. рис. 18.12.2). В кинематической схеме привода цепных когьзейеров обычно предусматривают предохранительное ушройсзво (предохранительную муфту), которое желательно установить как можно ближе к источнику возможных перегрузок Опоры аналогичны опорам барабанов ленточных конвейеров. 18.1. Основные виды валов и осей в Б Б-Б Рис. 18.1.1. Валы передач: а, б — ступенчатые; е — вап-шестерня (входной вап цилиндрического зубчатого редуктора); г — вал-червяк; д — зкщентриковый вал (вал генератора волн волновой зубчатой передачи); е — полый вап; и -торсион; з — вал с зубчатой полумуфтой; и — вал-водило (выходной вап планетарной передачи) Рис. 18.1.2. Валы коренные: а — вал турбины; б — шпиндель станка; е — вап электрической машины; г — коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания А д-д Рис.
18.1.3. Оси: а, б, а — гладкие; г, д — ступенчатые; е — вращающаяся ось колесной пары железнодорожных вагонов 18.2. Концевые участки вапов и осей Ислслнение 1 А -1 е-1:1О Наполнение 2 Б г 110 Таблица 18.2.1. Концы валов конические с конуснастью 1:10 (ГОСТ 12081-72), мм и, из длин- ны тмет дген. ыри лые еы дты еые 1 ряд П ряд гад и рлд 60; 65 105 105 130 130 70; 75 71 80 19 24 85 90 б -1 э А-А, Б — БГТ Ь 95 ЗО; 35 38 42 48; 55 100 110 Рис 18.2Л. Концы валов конические (ГОСТ 12081-72): а — с наружной резьбой на конце; б — с резьбавым отверстием 40 45; 50; 56 120 125 Примечания: 1.
ГОСТ 12081-72 предусматривает диапазон диаметров с(т= 3...630 мм, причем первый ряд диаметров является предпочтительным. 2. Размер центрового отверстия по ГОСТ 14034-74. 3, форма и длина шпоночного паза стандартом не регламентированы. 4, Н = О 5 тт1 — О 025 )2 — (4 Ь.