Конструирование современных мотор-редукторов (Иванов_АС Муркин_СВ)2012г (1257632), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Максимальный уровень масла должен находиться унижнего края этого отверстия, а минимальный уровень –на 4 мм ниже отверстия. Щуп – это стержень, согнутый подпрямым углом (рис. 3.7), длиной отогнутой части 4 мм.В случае если предполагается возможной установкамотор-редуктора, при которой оси валов будут расположенывертикально,верхниеподшипникисмазывают[24]пластичным смазочным материалом.В мотор-редукторах малой мощности смазочныйматериал закладывают на весь срок службы.
Применяютподшипникилибосдвустороннимивстроеннымиуплотнениями, пластичный смазочный материал которыхзакладывается при изготовлении подшипника, либо, как этосделано у опор быстроходного вала цилиндро-коническоцилиндрического мотор-редуктора фирмы David Brawn(рис. 3.8), заполняется пластичным смазочным материалом всяОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»49полость опор, закрытая с двух сторон одностороннимиуплотнениями.В мотор-редукторы средней и большой мощностипластичныйсмазочныйматериалзакладываетсянаограниченный срок (до 10000 часов), предусматривая егопериодическую замену.Рис. 3.7Рис.
3.8Следует учитывать, что пластичный смазочныйматериал, заложенный в подшипники быстроходной ступени,существенно снижает КПД мотор-редуктора.Для подшипников быстроходной ступени пластичныйсмазочный материал должен заполнять полости между теламиОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»50качения на одну треть объема, для подшипников с низкойскоростью вращения – на две трети объема.Подводя итог, отмечаем, что резьбовые отверстия длямаслозаливной и сливной пробок, пробки-отдушины а такжепробки, предназначеннойдля контроля уровня маслацелесообразноделатьодинаковыми.Этопозволитпереставлять пробку отдушину в другое резьбовое отверстиепри изменении положения редуктора. Удобным методомпроверкауровнямаслаявляетсяиспользованиег-образного щупа с длиной отогнутого конца 4 мм,вставляемогогоризонтальноврезьбовоеотверстие,предназначенное для контроля уровня масла.3.3 Подшипниковые узлы3.3.1 Конструктивные схемы подшипниковых узловконсольно нагруженных валовКак известно, вал обычно устанавливают на двух опорахи используют три схемы осевой фиксации валов: «враспор»; содной плавающей и другой фиксирующей в двух осевыхнаправлениях опорами; с обеими плавающими в осевомнаправлении опорами.В схеме осевой фиксации «враспор» каждый подшипникфиксирует вал в одном осевом направлении.
Эта схеманаиболее проста и технологична. Она применяется, если опорырасположены в одном корпусе и вал относительно короткий.Вал считается относительно коротким при l/d < 10, где l –расстояние между точками приложения радиальных реакций вопорах, d – внутренний диаметр подшипника. СледуетОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»51отметить, что если в сборочной единице возникаетповышенное тепловыделение, как, например, в червячнойпередаче, то, чтобы не возникло защемления подшипников впереходный период разогрева сборочной единицы, расстояниемежду реакциями в опорах червяка ограничивают меньшейвеличиной, а именно l/d < 8.Схема с одной плавающей и другой фиксирующей в двухосевых направлениях опорами менее технологична иповышает стоимость машины из-за необходимости какбольшего количества операций обработки посадочных местпод подшипники, так и большего количества деталей,образующих подшипниковые узлы.
Она применяется приболее длинных валах (l/d ≥ 10) или в случае, если подшипникиустановлены в разных корпусах.Обе плавающие опоры используются только, когдаосевую фиксацию вала обеспечивают иные детали, кромеподшипника – например, шевронное колесо в зубчатойпередаче шевронными колесами.Если вал нагружен силой FR консольно (рис. 3.9, а), тодля снижения прогибов вала в точке приложения нагрузки доприемлемых значений консоль a стремятся уменьшить,накладывая ограничение на соотношение l/a. Частовыдвигается условиеl/a ≥ 2÷2,5.Чтобы выполнить такое условие и при этом обеспечитьминимальные осевые габаритные размеры всего привода,можно воспользоваться радиально-упорными подшипниками,установленными «врастяжку» (рис.
3.9, б) – разновидностьюсхемы «враспор», при которой часть вала, находящаяся междуопорами, растягивается (а не сжимается, как при схемеОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»52«враспор») осевой силой. Осевой габаритный размер привода(размер L на рисунке) уменьшается благодаря тому, что прирасчете нагрузок, действующих на опоры, радиальные реакцииFr1 и Fr2 прикладывают к радиально-упорным подшипникам вместах пересечений с осью вала нормалей, проведенных ксерединам дорожек качения их наружных колец. При этомсмещение l0 реакции можно оценить по формулеl0 ≈ 0,25(d + D)tgα,где α – угол контакта подшипника; d и D – внутренний инаружный диаметры подшипника.Из формулы следует, что с увеличением среднегодиаметра подшипника будет увеличиваться и размер l0.Следовательно, при схеме «врастяжку», увеличиваядиаметральные размеры подшипника d и D хотя бы одной издвух опор, можно сокращать (рис.
3.9, в) осевой габаритныйразмер L привода.Если одновременно увеличивать диаметральные размерыd и D сразу двух подшипников, то в пределе получимгеометрическое совпадение положений двух подшипников идве опоры будут заменены одним опорно-поворотнымподшипником (рис. 3.9, г).Итак,рассмотреныконструктивныесхемыподшипниковых узлов консольно нагруженных валов и местоопорно-поворотного подшипника в этих схемах.ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»53Рис. 3.9ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В.
«Конструирование современных мотор-редукторов»543.3.2 Передача осевых сил от вала на корпусВ мотор-редукторах обычно используют схему установкиподшипников «враспор», как более дешевую.В подшипниковых узлах отечественныхмоторредукторов осевые силы с вала на корпус передаютсяблагодаря упору наружного кольца подшипника в крышку,которая по своему исполнению может быть либо привертной(рис. 3.10, а), либо закладной. Закладную крышку можноустановить только при наличии плоскости разъёма.
И в случаепривертной и в случае закладной крышек бобышка, в которойрастачивается отверстие диаметром D под наружное кольцоподшипника, делается массивной. Обычно диаметр бобышкиназначают равным в первом случае Dб ≈ D + (4÷4,4)dв и вовтором случае Dб ≈ 1,25D + 10 мм, где dв – диаметр винта.Массивность бобышки в первом случае объясняетсянеобходимостью размещения в ней отверстий под винтыпривертной крышки, а во втором случае – наличием разъемакорпуса с его крышкой, который стянут силовыми винтами.Масса редуктора может быть значительно уменьшена,если для передачи осевых сил от вала на корпус вместокрышек использовать [13] пружинные упорные кольца (рис.3.10, б). Следует отметить, что пружинные кольца послезакалки должны быть шлифованы, а канавки под их установкудолжны быть тщательно обработаны.
Такой способ передачиосевых сил реализован в мотор-редукторах фирм SEW, Bauer,Lenze (Германия) и др. В этом случае диаметр бобышки можнорекомендовать величиной Dб ≈ 1,15D + 10 мм.ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»55Рис. 3.10Отверстие со стороны корпуса, где вал не выходитнаружу, удобно закрывать пластмассовой крышкой.Герметизацию соединения обеспечивают герметиком (см.приложение Б). Со стороны корпуса, где вал выходит наружу,предусматривают уплотнение. У нас в стране для уплотнениявалов обычно применяют резиновые армированные манжетыдля валов (ГОСТ 8752-79). Чтобы избежать применениякрышки подшипника для установки манжеты, следовало быбрать манжету с наружным диаметром, равным расточке подподшипник(см. рис.
3.10, б). Немецкие стандарты истандарты ISO предусматривают наличие манжет с наружнымдиаметром равным наружному диаметру подшипников серии200, ранее называвшейся легкой серией подшипников. У нас встране вопрос о серийном выпуске таких манжет пока неОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»56решен. Выпускаются серийно манжеты с наружнымдиаметром, соответствующим лишь серии диаметров 100,которая ранее называлась особолегкой серией.
Изсопоставления конструктивных исполнений рис.3.10, а и рис.3.10, б следует целесообразность налаживания наотечественных заводах выпуска манжет повышенногонаружного диаметра.Напомним, что пружинные упорные плоские наружныекольца концентрические (ГОСТ 13940-86) и эксцентрические(ГОСТ 13942-86) допускают осевое нагружение, но требуют,чтобы: углы у основания и наружной кромки канавки,предназначенной для установки кольца, не имели скругленийи фасок; распорная втулка не имела скруглений и фасок; еслисилы близки к предельным значениям, оговоренным встандартах на упорные пружинные кольца, предел прочностиматериала корпуса был не менее 300 МПа.Итак, масса редуктора может быть значительноуменьшена, если для передачи осевых сил от вала на корпусвместо привертных или закладных крышек использоватьпружинные упорные кольца.3.3.3 Осевой зазор в подшипниках регулируемых типовРадиально-упорные подшипники требуют регулировкиосевого зазора.
В отечественных мотор-редукторах требуемыйосевойзазорврадиально-упорныхподшипникахобеспечивают, как правило, или набором металлическихпрокладок между корпусом редуктора и крышкой приустановке подшипников «враспор» (рис. 3.11, а), или круглойшлицевой гайкой при установке подшипников «врастяжку»ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»57(3.12, а). Использование таких методов регулировкипредполагает возможность проведения регулировок в течениевсего срока службы изделия.За рубежом многие фирмы-изготовители (в частностифирма SEW) гарантируют своим мотор-редукторам внастоящее время ресурс 25000÷40000 ч.
без регулировкизазоров в подшипниках в течение срока службы. Отказ отрегулировок, проводимых при выполнении регламентныхработ, уменьшил массу редуктора. Требуемые зазоры вподшипникахприсборкередуктораобеспечиваюткомпенсационной втулкой (рис. 3.11, б), осевой размеркоторой вычисляют из расчета соответствующей размернойцепи.Рис. 3.11В конических передачах, кроме обеспечения требуемогоосевогозазораврадиально-упорныхподшипникахОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»58необходимо, чтобы совпали вершины делительных конусовшестерни и колеса. В отечественных передачах для этогоиспользуютнаборыметаллическихпрокладок(см.
рис. 3.12, а), а в зарубежных устанавливаюткомпенсационныевтулкипонаружномудиаметруподшипников валов шестерни и колеса (см. рис. 3.12, б).а)б)Рис. 3.12Отказ от регулировок стал возможным в связи сповышением твердости дорожек качения подшипников,повышением чистоты обработки поверхностей контакта иулучшением стабильности производства.Во всех отечественных червячных передачах и вбольшинстве зарубежных, изготовленных до 1998 г., опорамивала червячного колеса служат конические подшипники. Этообъясняют обычно тем обстоятельством, что, хотя на валучервячного колеса осевые силы не велики и их могли бывоспринимать однорядные радиальные шарикоподшипники, вОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
