Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 36
Текст из файла (страница 36)
11.14 Рис. 11.15 Пробки и крановые маслоуказатели можно устанавливать парами для контроля за нижним и верхним уровнями масла (рис. 11.15). Можно устанавливать только одну пробку — для контроля за верхним уровнем масла. Исполнение щупа по рис. 11.13, б вызывает некоторые технологические трудности при формовке корпуса и сверлении наклонного отверстия. Поэтому исполнение щупа по рис. 11.13, и и особенно рис. 11.13, в предпочтительнее. Круглые маслоуказатели (ськ рис.
11.14) удобны для корпусов, расположенных достаточно высоко над уровнем пола. При длительной работе в связи с нагревом воздуха повышается давление внутри корпуса, При интенсивном тепловыделении это приводит к просачиванию масла через угглотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю по- 207 Рис.
11.16 лость корпуса сообщают с внешней средой путем установки отдушин в его верхних точках. Некоторые конструкции отдушин приведены на рис. 11.16, а — в. Отдушину по рис. 11.16, в используют также в качестве пробки, закрывающей отверстие для залива масла. 11.4. УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА Уплотнительные устройства применяют для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипннковых узлов, а тагоке для защиты нх от попадания извне пыли и влаги. Ниже приведены наиболее распространенные в машиностроении уплотнения. Манжетные уплотнения широко применяют при смазывании подшипников жидким маслом и при окружной скорости вала до 20 м/с. Манжета (рис. 11.17, а — в) состоит из корпуса 1, изготовленного из маслобензостойкой резины, каркаса 2, представляющего собой стальное кольцо Г-образного сечения, и браслет- а б Рис.
11.17 208 Рис, 11.18 ной пружины Х Каркас придает манжете жесткость и обеспечивает ее плотную посадку в корпусную деталь без дополнительного крепления. Браслетная пружина стягивает уплотняющую часть манжеты, вследствие чего образуется рабочая кромка шириной 5 = 0,4...0,6 мм 1рис. 11.17, г), плотно охватывающая поверхность вала. На рис. 11.17, д отдельно показаны браслетная пружина и способ ее соединения. Манжеты, предназначенные для работы в засоренной среде, выполняют с дополнительной рабочей кромкой 4 (рис. 11.17, е), называемой «пыльникомгс Размеры манжет см.
в табл. 24.26. При окружной скорости более 4 м/с рабочая поверхность вала должна быть шлифованной, а при окружной скорости более 8 м/с еще и упрочненной (> 45 НВ С). Манжету обычно устанавливают открытой стороной внутрь корпуса (рис. 11.18, а). К рабочей кромке манжеты в этом случае обеспечен хороший доступ смазочного масла.
95%-ный ресурс для манжет — не менее 3000 ч. При подаче шприцем пластичного смазочного материала давление внутри подшипниковой камеры может быть очень высоким. Чтобы не повредить манжету, ее устанавливают в этом случае рабочей кромкой наружу (рис. 11.18, б). Тогда при повышении давления смазочный материал отогнет кромку манжеты н избыток его вытечет наружу. Рис. 11.19 209 Для предотвращения попадания загрязняющих веществ извне манжету также устанавливают рабочей кромкой наружу. При высоком уровне масла ставят рядом две манжеты (рис.
11.19, а). При запыленной внешней среде также ставят две манжеты или одну с пыльником (рис. 11.19, б). Свободное пространство между манжетами, а также между рабочими кромками манжеты и пыльника заполняют при сборке пластичным смазочным материалом (1 — 13 илн ЦИАТ ИМ-221). Торцовые уплотнения.
При смазывании Рис. 11.20 подшипников жидким маслом в последнее время получили распространение очень эффективные уплотнения по торцовым поверхностям. Однако применение их сдерживается вследствие конструктивной сложности, значительных размеров и относительно высокой стоимости. Конструкция одного из них приведена на рис. 11.20. Уплотнение состоит из уплотнительных колец 1, 2 и пружины 3.
Кольцо 1 изготовляют из антнфрикционпого материала марок АМС-1, АГ-1500-СОз, 2П-1000-Ф, а кольцо 2 — из стали марок 40Х, ШХ15, закаленной до высокой твердости. Кольцо 2 устанавливают на валу с натягом. Ширину Ь поверхности трения кольца 1 принимают при диаметре вала (мм) свыше 20 до 40 — 3 мм, свыше 40 до 80 — 4 мм и свыше 80 — 5 мм. Ширину поверхности трения кольца 2 делают больше Ь на 2... 4 мм. Рабочие поверхности уплотнительных колец должны иметь отклонения от плоскостности не более 0,9 мкм, а шероховатость Ла ( 0,16 мкм.
С помощью пружины 3 создают на уплотняющей поверхности давление 0,05... 0,15 МПа. Кольцо 1 снабжают дополнительным, так называемым статическим, уплотнением 4. Статическим уплотнением чагце всего служит резиновое кольцо круглого сечения. Размеры резиновых колец принимают (рис. 11.21, б): диаметр сечения 0...5' Рис. 11.21 210 Рис. 11.22 Рис. 11.23 42 = 4,6 мм; диаметр отверстия д, = Р— 8 мм. Здесь Р— диаметр (мм) отверстия в крышке подшипника, который принимают из ряда чисел: 36, 38, 40, 42, 43, 44, 45, 46, 48, 50, 52, 53, 55, 56, 58, 60, 62, 63, 65, 66, 68, 70, 71, 72, 73, 75, 76, 78, 80, 82, 83, 85, 86, 88, 90, 92, 95, 98, 100. Форма канавки для резинового кольца дана на рис. 11.21, а; размеры канавки: Ь = 5,6 мм; дз = Р— 7,4 мм.
Помимо резиновых колец круглого сечения статическое уплотнение осуществляют также резиновыми сильфонами 4, привулканизированными к стальным кольцам 5 и б (рис. 11.22). Фирма «Циллер» (1ермания) производит уплотнение упругими стальными шайбами (рис. 11.23), которые применяют при скорости скольжения до 6 м/с и смазывании подшипников любым смазочным материалом. Толщина шайб в зависимости от их диаметрального размера составляет и = 0,3 ... 0,6 мм. Торцовая рабочая грань шайб выступает за их плоскость на с = 0,5...
0,6 мм, что создает послс закрепления шайб достаточную силу прижатия рабочей грани к торцу кольца подшипника. Размеры шайб см. в табл. 24.25. Щелевые уплотнения. Формы канавок щелевых уплотнений даны на рис. 11.24. Зазор щелевых уплотнений заполняют пластичным смазочным материалом, который защищает подшипник от попадания извне пыли и влаги. Л0,55 055 055 Ь 1,2Ь я Рис. 11.24 211 Рис. 11.25 Рис. 11.26 При смазывании жидким маслом в крышке подшипника выполняют дополнительную канавку шириной Ьс и дренажное отверстие (рис. 11.25). Размеры (мм) 6 и 64, минимальное число г канавок принимают в зависимости от диаметра и'вала; Н Ь Ьа ° св.20до50 св.50до80 св.80ло100 2 3 4 4...5 6...8 10...12 3 4 212 Щелевые уплотнения не обеспечивают полной герметизации, их целесообразно сочетать с другими уплотнениями.
Лабиринтные уплотнения. Больпюе распространение получили лабиринтные уплотнения, в которых уплотняющий эффект достигают чередованием радиальных и осевых зазоров. Эти зазоры образуют длинную узкую извилистую идель. При окружной скорости вала до 30 м/с эту щель заполняют пластичным смазочным материалом. Радиальный зазор в лабиринте соответствует посадке сопряженных деталей Н11/ 411 (рис. 11.26, а, б). Точное значение осевого зазора получить труднее вследствие осевой «игры» вала, отклонений монтажной высоты подшипников, толщин регулировочных прокладок и осевых размеров деталей лабиринта.
С учетом этого осевой зазор делают большей величины: ас —— 1...2 мм. В крышке подшипника можно выполнять дренажные отверстия (см. рис. 11.25), через которые просочившееся масло возвращают в сборник. Фирма 5КГ (Швеция) применяет лабиринтные уплотнения, выполненные в виде набора штампованных из стальной ленты шайб (рис. 11.27, а). Толщина йленРис. 11.27 ты для наружного диаметра Р подшипни- ка В =- 42...
55 мм — 6 = 1,25 мм; ширина В одного комплекта из двух шайб — В = 5 мм; для .0 = = 62...110 мм соответственно: Ь = 1,5 мм, В = 6 мм. Шайбы могут иметь ворсистое полиамидное покрытие. Посадочные поверхности шайб слегка скошены так, чтобы после монтажа в корпус или на вал они имели посадку с натягом. Радиальный зазор 0,15 мм; осевой < Ь. Фирма «Циллер» выпускает лабиринтные уплотнения в виде тонкостенных штампованных колец, приклеенных к двум пластмассовым кольцам (рис.
11.27, б). Толщина такого уплотнения для валов диаметром й = 20... 80 мм составляет 4 мм. Рис. 11.28 Центробежные и комбинированные уплотнения. Уплотнения, основанные на действии центробежной силы, конструктивно очень просты. Их применяют при окружной скорости вала с > 0,5 м/с. Центробежные уплотнения (рис. 11.28) эффективны для валов, расположенных выше уровня масла. Их применяют в сочетании с дренажными отверстиями, особенно широко— в металлорежущих станках отечественного и зарубежного производства. Для повышения уплотняющего эффекта различные виды уплотнений комбинируют. На рис.
11.29 приведены конструкции лабиринтных уплотнений в комбинации со щелевым и манжетным. При пластичном смазочном материале уплотнения ставят с обеих сторон подшипника. Например, с внутренней стороны корпуса устанавливают маслосбрасывтощее кольцо (рис. 11.30, а). Кольцо должно несколько выступать за Рис. 11.29 Рис. 11.30 213 стенку корпуса (или торец стакана), чтобы попадающее на него жидкое горячее масло отбрасывалось центробежной силой и не попадало в полость размещения пластичного смазочного материала, не вымывало его. Эффективное уплотнение при постоянном направлении вращения вала создает винтовая канавка, нарезанная на внешней поверхности кольца 1 (рис.
11.30, б), по которой просочившееся масло отводят внутрь корпуса. Весьма эффективно также уплотнение упругими шайбами (рис. 11.30, в). Чтобы создать точное центрирование шайбы, между нею и заплечиком вала ставят кольцо 1, перекрывающее по ширине канавку на валу. 11.5.
ПРИМЕРЫ КОНСТРУКЦИЙ СОВРЕМЕННЫХ УПЛОТНЕНИЙ ВАЛОВ Контактные радиальные уплотнения. На рис. 11.31 показано уплотнение фирмы «Даймлер-Бенц» (Германия). На тщательно шлифованной и полирован- Рис. 11.31 Рис. 11.33 Рис. 11.34 Рис. 11.32 214 Рис. 11.35 ной поверхности вала нанесены травлением маслоотгоцные микроканавки глубиной =0,02 мм. При вращении вала рабочая кромка манжеты отшлифовывает поверхность вала до полного их исчезновения;микроканавки остаются только по обе стороны кромки.
Масло, попавшее в углубление, отбрасывается микро- канавками обратно, внутрь корпуса. Уплотнения с микроканавками применяют только при постоянном направлении вращения вала. Направление канавок зависит от направления вращения вала; если вал вращается по ходу часовой стрелки (смотреть со стороны масляной ванны), то направление канавок на валу— правое. На рис. 11.32 показано уплотнение, в котором манжета выполнена в виде наклонно расположенного круглого резинового кольца. Угол наклона манжеты выбирают по соотношению 1я о > 4з/4 Из — толщина резинового кольца.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
