Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 27
Текст из файла (страница 27)
7А1. Эта схема установки подшипников при соблюдении необходимого по условиям жесткости соотношения между 6 и а имеет зпачительныс размер«я узла в осевом направлении. Г1рименять ее в силовых передачах пе рекомендуют. Конструкция вала конической шестерни, фиксированного по схеме рис.
7.39, в, показана на рис. 7.42. Для удобства регулирования осевого положения шестерни фиксирующая опора заключена в стакан. Ближний к шестерне подшипник установлен непосредственно в отверстии корпуса. Это повышает точность радиального положения шестерни. При расположении конической шестерни между опорами по схеме рис. 7.39, г плавающую опору можно размещать в стакане (рис. 7.43).
Недостатком конструкций, выполненных по этой схеме, является усложнение формы сопряженного с шестерней конического колеса. При конструировании узлов валов конических шестерен предусматривают регулирование зазоров подшипников фиксирующих опор и регулирование конического зацепления (осевого положения вала-шестерни).
Рис. 7АЗ Рис. 7.42 151 По рис. 7.40 зазоры в подшипниках регулируют круглой шлицевой гайкой 1, осевое положение вала-шестерни — набором тонких металлических прокладок 2. По рис. 7.41 — 7АЗ регулирование зазоров в подшипниках осуществляют набором прокладок 1, а зацепления — набором прокладок 2. С целью обеспечения возможности применения стандартного (ГОСТ 16984 — 79) ключа для завинчивания круглая шлицевая гайка должна быть вынесена за пределы фланца стакана (см.
рис. 7.43), что увеличивает осевые размеры узла и усложняет форму крышки подшипника. При применении нестандартного ключа эти недостатки можно устранить (см. рис. 7.40). Примеры конструктивного оформления узлов валов конических шестерен приведены также в гл. 12 (см. рис. 12.5 — 12.9). 7.7. КОНСТРУИРОВАНИЕ ОПОР ВАЛОВ-ЧЕРВЯКОВ Схемы осевого фиксирования валов-червяков приведены на рис. 7А4. Фиксирование от осевых смещений по схеме «враспор» (рис. 7.44, а; рис. 7.45) применяют при ожидаемой разности температур червяка и корпуса до 20 'С и относительно коротких валах.
Так, при установке вала 4 = 30... 50 мм на шариковых радиально-упорных подшипниках отношение 1/Н не более 8, на конических роликовых 1/4 не более 6. Так как на червяк действует значительная осевая сила, то в опорах устанавливают радиально-упорные подшипники. Преимущественно применяют конические роликовые подшипники (рис. 7А5, а).
Шариковые радиально-упорные подшипники применяют при длительной непрерывной работе передачи с целью уменьшения потерь мощности и тепловыделения в опорах, а также для снижения требований к точности изготовления деталей узла (рис. 7.45, 6). Однако размеры опор, выполненных с применением радиально-упорных шарикоподшипников, вследствие их меньшей грузоподъемности, больше, чем при конических роликоподшипниках. Поэтому окончательный выбор опор вала червяка иногда делают после сравнительных расчетов и прочерчиваний.
Следует иметь в виду, что по схеме «враспор» не рекомендуют устанавливать радиально-упорные подшипники с большим углом контакта (а ) 18'). При необходимости применения таких подшипников, а также при больших ожидаа 4 емых температурных деформациях вала для закрепления в корпусе вала-червя- Рис. 7А4 Рис. 7.45 152 ка используют схему с одной фиксирующей и одной плавающей опорами (схема по рис.
7А4, б). На рис. 7.46 показан наиболее распространенный вариант выполнения фиксирующей опоры вала-червяка. Вследствие большой осевой силы, действующей на вал червяка, в фиксирующей опоре применяют радиально-упорные подшипники: конические роликовые или шариковые с большим углом контакта. Так как радиально-упорные однорядные подшипники воспринимают осевую силу только одного направления, то для фиксации вала в обоих направлениях в фиксирующей опоре устанавливают два таких подшипника. Зазоры в подшипниках фиксирующей опоры регулируют набором тонких металлических прокладок 1, которые ставят под фланец крышки подшипника.
Вместо регулировочных прокладок иногда между наружными кольцами подшипников устанавливают точно пригнанное по длине кольцо К (на рис. 7А6 ' показано штриховой линией). Конструктивные исполнения фиксирующей опоры вала-червяка приведены также в гл.
12 (см. рис. 12.13). При значительных осевых нагрузках в фиксирующей опоре применяют шариковый упорный двойной подшипник в комбинации с радиальным. Некоторые конструкции таких опор приведены на рис. 7.47, а, б. Установка упорных подшипников на горизонтальных валах нежелательна по следующей причине. Осевая сила нагружает одно из крайних колец и разгружает другое. В контакте с разгруженным кольцом под действием сил инерции (гироскопический эффект) шарики проскальзывают. Это приводит к повышенному нагреву подшипника и к более быстрому его разрушению. Чтобы избежать повышенного проскальзывания, кольца упорных подшипников поджимают пружинами (рис. 7А7, б).
Осевую фиксацию по схеме 1а (см. рис. 3.9) применяют редко. На рис.'7А8 показана конструкция опор вала-червяка, разработанная фирмой «ЯКЕ». В фиксирующей опоре применен очень сложный в изготовлении и дорогой шариковый радиально-упорный двухрядный подшипник. б Рис. 7А7 Рис. 7А6 153 Рис. 7А8 Чтобы комплект вала-червяка вместе с подшипниками можно было вставить в стакан или в корпус, предусматриваютзазор С) 1... 2 мм (см. рис.
7.47, 7.48). 7.8. ОПОРЫ ПЛАВАЮЩИХ ВАЛОВ Плавающими называют валы, обе опоры которых плавающие. В этом случае обеспечена возможность самоустановки плавающего вала относительно другого вала, зафиксированного от осевых перемещений. Такая самоустановка необходима, например, в шевронных или косозубых зубчатых передачах, представ- ляющих собой разделенный шеврон. При ~~ ьз ь изготовлении колес таких передач неизбежна погрешность углового расположения зуба одного полушеврона относительно зуба другого полушеврона. Из-за этой погрешности первоначально в зацепление входят зубья только одного полуь, р ь, , шеврона.
Возникающая в зацеплении осеа вая сила стремится сместить колесо вместе с валом вдоль оси вала. Если позволя- Ь ют опоры, то вал перемещается в такое положение, при котором в зацепление входят зубья обоих полушевронов, а осевые силы, возникающие в них, уравновешены. Осевую фиксацию вала в этом случае б осуществляют не в опорах, а зубьями К К шевронных колес. В качестве опор плавающих валов применяют радиальные подшипники. Чаще всего используют подшипники с короткими цилиндрическими роликами.
Наиболее распространены следующие конструктивные схемы (рис. 7А9). Схема по рис. 7.49, а. Внутренние Рис. 7А9 кольца подшипников закреплены на валу, 154 а наружные в корпусе. Осевое плавание вала обеспечивают тем, что внутренние кольца подшипников с комплектом роликов могут смещаться в осевом направлении относительно неподвижных наружных колец (см. табл. 24.13), Осевое плавание вала происходит в процессе его вращения. При этом сила, потребная для его перемещения, очень мала, что является достоинством этой схемы.
Недостатки схемы: — необходимость применения очень жестких валов и обеспечения высокой степени соосности посадочных поверхностей вала и корпуса вследствие высокой чувствительности таких подшипников к перекосам колец; — возможность значительного начального (после сборки) осевого смещения з колец, которое ничем в дальнейшем не компенсируется. Вызывают это смещение погрешности размеров й Ь; 6, и бз, а также то, что осевое положение вала зависит от осевого положения зацепляющихся колес, которое случайно и имеет большой разброс по величине; — необходимость сравнительно точного изготовления деталей по размерам Ь и 1. Эти размеры (см.
рис. 7.49, а) вместе с другими размерами образуют размерную цепь. Погрешности при изготовлении деталей по этим размерам приводят к осевому смещению колец подшипников; — необходимость создания упора в отверстиях корпуса, что несколько усложняет их обработку. Схема по рис.
7 49, б. Наружные кольца имеют некоторую свободу осевого перемещения. Перемещение внутрь корпуса ограничено бортами обоих колец подшипников, в сторону крышек подшипников — зазором х Значение зазора з = = 0,5... 0,8 мм зависит от размеров узла и точности изготовления зубьев сопряженных шевронных колес, точности их сборки. При осевом плавании вала внутренние кольца подшипников с комплектами роликов смешаются относительно наружных колец (см. табл. 24.14). В начальный момент осевого плавания вала ролики подшипников смещают наружные кольца на некоторую величину в сторону крышек, кольца находят таким образом свое положение и в дальнейшем остаются неподвижными.
Достоинства этой схемы: — легкое плавание вала при небольшой осевой силе; — возможность регулирования начальной величины з осевого смещения колец до минимума. Этого достигают подбором компенсаторных прокладок К, устанавливаемых под фланцы обеих крышек подшипников; — изготовление деталей по размерам 1, Х, и Ь по свободным допускам (например, 14-го квалитета). Возможные накопленные погрешности устраняют компенсаторными прокладками К; — отсутствие упоров для наружных колец подшипников в отверстиях корпуса, что облегчает их обработку. Недостатком данной схемы, как и предыдущей, является ее применимость только при жестких валах и высокой точности изготовления как валов, так и отверстий корпуса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
