D_L_Kurs_1 (538377), страница 28
Текст из файла (страница 28)
12.6, в), толщину К которого подбирают илн получают подшлифовкой торцов по результатам измерений при сборке. Деталь на рис. 12.6, г фиксирует шайба 1, входящая в паз, выполненный в шпонке. Шайбу крепят винтом 2 к торцу детали. Шпонка должна быть точно пригнана по длине паза. Детали, устанавливаемые на шлицевой конец вала, можно фиксировать способами, представленными на рис. 12.6, а-- в. Кроме того, используют фиксацию шлицевым кольцом (рис. 12.6, д). Кольцо 1 перемещают вдоль вала, доводят до проточки, поворачивают на половину углового шага шлицев и крепят одним-двумя винтами 2 к торцу детали, Толщину Я кольца подбирают или подшлифовывают по результатам измерений при сборке. а) 202 Рис.
12Л Гц ! Т Гоп 1Г Таблица !2.6 При завинчивании конической пробки ! (рис. 12.6, е) шлицевой конец вала деформируется и надежно удерживает деталь от осевых смещений. При о~носительно коротком отверстии (1ст/а!<0,8) детали, устанавливаемые на гладкий или шлицевой цилиндрический конец вала, поджимают круглой шлицевой гайкой 1 к торцу заплечика вала (рис. 12.7, а). Гайка от самопроизвольного отвинчивания стопорится многолапчатой шайбой 2. Размеры гаек и шайб приведены в табл. 19.4, 19.5.
Для выхода резьбонарезного инструмента на валу предусматривают канавки, размеры (мм) которых приведены в табл. 12.6. Основное применение имеют канавки по типу 1. Канавки по типу П применяют при малой усталостной прочности вала. На валу выполняют также канавку под язычок стопорной шайбы (см. табл. 19.6). На рис. 12.7,6 между подшипником и деталью установлена втулка 1, которая охватывается манжетным уплотнением 2. Во избежание проворачивания втулки относительно вала деталь обязательно поджимают, например, болтом Рис. !2.8 203 3 и концевой шайбой 4 к торцу втулки. Размеры концевых шайб, болтов и штифтов для их крепления приведены в табл, 19,7.
Осевое поджатие по варианту конструкции, показанной на рис. !2.7,б, можно осуществлять и круглой шлицевой гайкой по типу рис. 12.7, а. Конические концевые участки. Посадку детали на конический конец вала производят с обязательным нагружением осевой силой, например с помощью болта 1 через торцовую шайбу 2 (рис. 12.8,а). Стопорная шайба 3 фиксирует болт относительно шайбы, а цилиндрический штифт 4 фиксирует шайбу относительно вала. Надежно крепление детали гайкой 1 (рис, 12.8,б).
Круглую шлицевую гайку после затяжки стопорят многолапчатой шайбой 3. Размеры канавки на валу под язычком стопорной шайбы приведены в табл. 19.б. Шестигранную гайку 1 (рис. 12.8,в) стопорят шайбой 3, отгибая одну лапку в шпоночный паз, а другую--на грань гайки. Наибольшей силой поджима характеризуется конструкция по рис.
12.8,в, которую применяют при тяжелом реверсивном режиме работы, наименьшей силой — по рис. 12.8,а. Такая конструкция применяется при легком нереверсивном режиме работы. Я 3. КОНСТРУКЦИИ ВАЛОВ Быстроходные валы. Быстроходные валы имеют концевые участки, участки для установки подшипников и участки, на которых нарезают зубья шестерен цилиндрических или конических зубчатых передач (конструкции валов-червяков см, 8 7 гл, 4). Конструирование консольных участков и определение диаметров валов в местах установки подшипников рассмотрены в 8! гл.
12. Диаметр среднего участка вала чаще всего определяется размером Ы „, величину которого находят из условия надежного контакта заплечиков вала и внутреннего кольца подшипника (см. рис. 3.1, 3.2). На среднем участке вала нарезают зубья шестерни цилиндрической зубчатой передачи. Конструкция вала в этом месте зависит от передаточного числа и межосевого расстояния передачи. При небольших передаточных числах и относительно большом межосевом расстоянии диаметр дг, окружности впадин шестерни больше диаметра г1-и вала (рис. 12.9, а).
При больших передаточных числах и относительно малом межосевом расстоянии диаметр Иг, шестерни оказывается меньше Ы „. Тогда конструкцию вала выполняют по одному из вариантов, показанных на рис. 12.9, б — г, предусматривая участки выхода фрезы, нарезающей зубья. Диаметр 27, фрезы в зависимости от модуля т принимают по табл.
4.4. Длину участка !,„„определяют графически. Иногда наружный диаметр Ы„шестерни оказывается меньше диаметра л!вп. Тогда обтачивают весь вал в средней Ре Ре Я Ре Ре .Ре Ре Рис. 12.9 части по наружному диаметру шестерни (рис. 12.9,в) или между нарезанной частью и заплечиками вала выполняют конические переходные участки (рис. 12.9,г). Последний вариант несколько сложнее в изготовлении, но жесткость вала получается выше в сравнении с вариантом по рис. 12.9,в. Участок выхода фрезы допускается распространять на заплечик вала, по которому устанавливается подшипник качения (рис. 12.9,в, г). Чаще всего конструкцию быстроходного вала конической передачи выполняют по рис. 12.10, располагая шестерню консольно относительно подшипниковых опор.
Регулирование подшипников в этом случае производят перемещением по валу правого (рис. 12.10) подшипника с помощью круглой шлицевой гайки 1. После регулировки гайку стопорят 205 Рис. !2 !О многолапчатой шайбой 2. Размеры канавки на валу для выхода резьбонарезного инструмента принимают по табл. 12.6, канавки под язычок стопорной шайбы, а также наибольший допустимый размер Ы! — по табл.
19,6. Другие конструкции быстроходных валов конических зубчатых передач представлены на рис. !4.4, 14.5. Промежуточные валы. Промежуточные валы не имеют концевых участков. На рис. !2.11 показан промежуточный вал двухступенчатого цилиндрического редуктора. На самом валу нарезаны зубья шестерни тихоходной ступени. Рядом расположено зубчатое колесо быстроходной ступени.
Диаметры с1вп и с1ик определяют по рекомендациям рис. 3.1, 3.2. В зависимости от размеров шестерни конструкцию выполняют по рис. 12.1!,а (с1г!>дик) или по рис. 12.11,6 (с1. ! < дик ). Допускается участок выхода фрезы (т), по табл. 4.4) распространять на заплечики вала, контактирующие с колесом или внутренним кольцом подшипника (рис.
12.11, б). Между подшипником и колесом располагают дистанционную втулку на том же диаметре, что и подшипник. Диаметральные размеры втулки определяются условиями контакта ее торцов с колесом и внутренним кольцом подшипника. Поэтому втулка имеет чаще всего Г-образное сечение. Тихоходные валы. Тихоходные валы имеют концевой участок (см. ~ 1 гл. 12), в средней части вала между подшипниковымн опорами размещают зубчатое колесо. Наиболее простая конструкция вала показана на рис. 12.12.
206 Рис !2.! ! Рис. !2.!2 В сопряжении колеса с валом использована посадка с большим натягом. Подшипники установлены до упора в заплечики вала. Иногда между подшипниками и колесом располагают дистанционные втулки (рис. 12.13). В этом случае вал может быть гладким, одного номинального диаметра, разные участки которого выполняют с различными отклонениями. Валы следует конструировать по возможности гладкими, с минимальным числом уступов (рис. 12.12, 12.13). В этом случае сущее~асино сокращается расход металла на изготовление вала, что особенно важно в условиях крупносерийного производства. Зубчатое (червячное) колесо с гладким валом собирают в специальном приспособлении, определяющем осевое положение колеса.
В индивидуальном и мелкосерийном производстве валы целесообразно снабдить буртами для упора колес (рис. 12.14). Для повышения технологичности конструкции радиусы галтелей и размеры фасок на одном валу желательно принимать одинаковыми. Ширину канавок для выхода инструмента также нужно принимать одинаковой. Если на валу предусмотрено несколько шпоночных пазов, то для удобства фрезерования их располагают на одной Рис. !2.!3 207 Рис 12 !4 образующей вала и выполняют одной ширины, выбранной по меньшему диаметру вала (рис. 12.14). Для уменьшения номенклатуры червячных фрез и сокращения времени на их перестановку размеры шлицев на разных участках вала принимают по возможности одинаковыми.
Я 4. РАСЧЕТЫ ВАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ Механинеские харгкгсристики. Н,'мм Марка стали диаметр заготовки, мм, ие более Тверлосгь НВ, не ниже и, о ( 280 550 650 650 750 750 400 700 950 220 350 380 360 410 420 300 420 520 Ст5 45 любой 120 80 200 120 200 120 120 60 190 240 270 240 270 270 197 260 330 520 800 900 800 900 920 650 950 !150 150 300 390 390 450 450 240 490 665 130 210 230 210 240 250 160 210 280 40Х 40ХН 20Х 12ХНЗА 18ХГТ 208 Основными нагрузками на валы являются силы от передач, которые передаются через насаженные на них детали: зубчатые или червячные колеса, звездочки, шкивы, муфты.
При расчетах принимают, что насаженные на вал детали передают силы и моменты валу на середине своей ширины и зти сечения принимают за расчетные. Под действием постоянных по величине и направлению сил во вращающихся валах возникают напряжения, изменяющиеся по симметричному циклу. Основными материалами для валов служат углеродистые и легированные стали (табл. 12.7). Для большинства валов применяют термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х. Для высоконапряженных валов ответственных машин--легированные стали 40ХН, 20Х, 12ХНЗА. Таблинн 12.7 Расчет проводят в такой последовательности: по чертежу вала составляют расчетную схему, на которую наносят все внешние силы, нагружающие вал, приводя плоскости их действия к двум взаимно перпендикулярным плоскостям (горизонтальной Х и вертикальной у). Затем определяют реакции опор в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
В этих же плоскостях строят эпюры изгибающих М„и М, и крутящего М„моментов. Предположительно устанавливают опасные сечения, исходя нз эпюр моментов, размеров сечения вала и концентратора напряжений. Проводят расчет на статическую прочность, на сопротивление усталости. Расчет на статическую прочность. Проверку статической прочности производят в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
