Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 40
Текст из файла (страница 40)
ВЫХОДНЫЕ (ТИХОХОДНЫЕ) ВАЛЫ Редукторы цилиндрические с прямозубыми и косозубыми зубчатыми колесами. Примеры конструкций выходных валов редукторов, выполненных по развернутой схеме, показаны на рис. 12.22. Сами валы проектируют с возможно меньшим числом ступеней, обеспечивая осевую фиксацию зубчатых колес на валу посадками с натягом (рис. 12.22, а — в). Определенным недостатком указанных конструкций является необходимость применения при установке колес специальных приспособлений, обеспечивающих точное осевое положение колес на валу. Поэтому наряду с ними применяют конструкцию вала по рис. 12.22, г, в которой колесо при сборке доводят до упора в заплечик вала.
Во всех вариантах конструкций рис. 12.22 подшипники установлены «враспор». Необходимый осевой зазор обеспечивают установкой набора тонких металлических прокладок 1 под фланец привертной крышки (рис. 12.22, а, в), а в конструкциях с закладной крышкой — установкой компенсаторного кольца 2 при применении радиального шарикоподшипника (рис. 12.22, б) или нажимного винта 3 при применении конических роликоподшипников (рис. 12.22, г).
В одноступенчатом цилиндрическом редуктпоре применяют зубчатое колесо с симметричной ступицей и располагают его на равном расстоянии от опор по одному из представленных на рис. 12.22 вариантов. 235 В соосных цилиндрических редукторах с енеиишм зацеплением выходной вал можно выполнять так, как показано на рис. 12.23. Вращающий момент передают с зубчатого колеса на вал соединением с натягом.
Колесо располагают на валу симметрично относительно опор. Подшипники устанавливают евроспорт. Осевой зазор обеспечивают тонкими металлическими прокладками 1, подкладываемыми под фланцы привертных крышек на входном и выходном валах редуктора (рис. 12.23, а), так как при конструктивном оформлении промежуточной опо- 236 Рис. 12.23 ры по рис. 7.51, в зти валы образуют общую систему. В случае применения закладных крышек необходимый осевой зазор достигают установкой компенсаторного кольца 2, которое в конструкции по рис.
12.23, б удобнее расположить в промежуточной опоре. На рис. 12.24 показана конструкция выходного вала соосного цилиндрического редуктора с внутренним зацеплением. Колесо при сборке доводят до упора в торец заплечика вала. Подшипники устанавливают «враснор», осевой зазор обеспечивают набором тонких металлических прокладок 1 при применении привертных крышек или компенсаторным кольцом — при установке закладных крышек.
Рис. 12.24 237 Рис. 12.25 Редукторы с шевронными зубчатыми колесами. Примеры конструкций выходных валов одноступенчатых редукторов с шевронными зубчатыми колесами показаны на рис. 12.25. Вращающий момент передают с зубчатого колеса на вал соединением с натягом. Валы фиксируют относительно корпуса установкой подшипников «враспор». Осевой зазор в конических роликоподшипниках регулируют с помощью тонких металлических прокладок 1, устанавливаемых под фланцы привертных крышек (рис.
12.25, а). Осевой зазор по рис. 12.25, б устанавливают подшлифовкой компенсаторного кольца 2. Редукторы конические. Выходные валы конических редукторов устанавливают на конических роликоподшипниках (рис. 12.26). Схема установки — «враспор». Вершина делительного конуса колеса должна совпадать с вершиной дели- тельного конуса шестерни, т.е. должна быть расположена на оси входного вала. Коническое колесо располагают на валу ближе к той опоре, которая находится дальше от выходного конца. Так как на конец вала действует консольная нагрузка, то при таком расположении колеса достигают более благоприятного нагружения подшипников. Регулирование радиально-упорных подшипников выполняют набором тонких металлических прокладок 1, устанавливаемых под фланцы привертных крышек (рис. 12.26, а). Переносом части прокладок с одной стороны корпуса на другую при сохранении их суммарной толщины изменяют осевое положение колеса. При установке закладных крышек (рис.
12.26, б) регулирование подшипников и зацепления выполняют с помощью нажимных винтов 2. Редукторы червячные. На выходном валу червячного редуктора симметрично относительно опор располагают червячное колесо (рис. 12.27). Вал устанавливают на конических роликоподшипниках «враспор». Для регулирования осевого зазора в радиально-упорных подшипниках предусматривают установку 238 Рис. 12.26 набора тонких металлических прокладок 1. Для регулирования червячного зацепления необходимо весь комплект вала с червячным колесом смещать в осевом направлении до совпадения средней плоскости венца червячного колеса с осью червяка.
Осевое смещение вала выполняют переносом части прокладок 1 с одной стороны корпуса на другую. Для сохранения необходимых зазоров в подшигшиках суммарная толщина набора прокладок должна оставаться неизменной. Коробки передач. Подшипники выходных валов двухскоростных коробок передач устанавливают «враспор». С помогцью регулировочных тонких металлических прокладок 1 (рис. 12.28), подкладываемых под фланцы привертпых Рис. 12.27 239 Рис. 12.28 крышек, обеспечивают необходимый осевой зазор. Для передачи вращающего момента с колес на вал используют шлицевое соединение. С целью уменьшения изнашивания шлицев вследствие микроперемещений при вращении вала под нагрузкой зубчатые колеса поджимают круглой шлицевой гайкой к пружинному упорному кольцу 2 на валу.
Глава 13 УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ МНОГОПОТОЧНЫХ СООСНЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ При сборке многопоточных передач может получиться так, что зубья замыкающего зубчатого колеса не попадут во впадины сопряженного колеса. Это может произойти вследствие неизбежных погрешностей изготовления, например, в относительном угловом положении зуба и паза для шпонки в ступице колеса, смещения этого паза относительно осн отверстия, смещения шпоночного паза относительно оси вала, а также накопленных погрешностей окружных шагов колес. Так, может оказаться, что после сборки передач и введения в зацепление колес 1, 2, 3, 4 и б (рис. 13.1) зуб колеса 5 расположится против зуба центральной шестерни 1 и сборка передачи окажется невозможной.
Наибольшая суммарная угловая погрешность у (рад) равна дуге делительной окружности колеса, соответствующей половине шага зубьев, т.е. у = к/з, где г — число зубьев замыкающего колеса (колесо 5 на рис. 13.1). Отсюда следует, что чем больше число зубьев замыкающего колеса, тем меньше значение у . Поэтому модуль зубчатых колес быстроходных ступеней многопоточных соосных передач желательно принимать по возможности меньшим. Суммарная угловая погрешность может быть снижена за счет повышения точности изготовления, а также путем проведения повторных сборок и нахождения наиболее благоприятного относительного расположения зубьев шестерни и колеса (имеющих разные угловые шаги) на каждом из промежуточных валов.
В дальнейшем все расчеты приведены для наибольшей возможной погрешности р Рис. 13.2 Рис. 13.1 241 П т Осуществляя сборку переда- 2' 2 3 чи при наличии угловой по- грешности принудительным пох х х ° х воротом замыкающего колеса, получают значительное предварительное нагружение передач, — — а в последующем неравномер- — — ное распределение внешнего 1 вращающего момента по отдельным потокам. Для выравнивания нагрузки между потоками применяют 5 б 5 Т специальные уравнительные механизмы или встраивают упа ругие элементы. Так, если в Рис.
13.3 двухпоточном соосном редукто- ре (рис. 13.2) вместо одной сделать две ведущие шестерни 1 и 2 с взаимно противоположными углами наклона зубьев, а вал 3 выполнить плавающим, то нагрузка по потокам будет распределена более равномерно. Однако ширина редуктора при этом возрастает. Чаще в многопоточных соосных передачах применяют упругие элементы: металлические (пружины, торсионные валы — рассмотрены ниже) или резиновые (бруски, коническо-цилиндрические шайбы и т.п.).
Их встраивают по одной из двух схем. Центральную ведущую шестерню 1 (рис. 13.3, а, б) выполняют вместе с валом. В первой схеме (рис. 13.3, а) колеса 2и 5 устанавливают на валах свободно. Вращающий момент с этих колес передают через пружины сжатия (или пластины) П на шестерни 3 и б и затем на ведомое колесо 4. Во второй схеме (рис. 13.3, б) колеса 2 и 5 свободно установлены в корпусе, а момент с них передают на шестерни 3 и б через торсионный вал Т. В трехпоточных передачах упругие элементы встраивают аналогично. 13.1. СИЛОВЫЕ СООТНОШЕНИЯ Предположим, что сборку соосной передачи производят поворотом зубчатого колеса 5 (см.
рис. 13.3) относительно шестерни б на угол у . Для этого необходимо приложить закручивающий (упругий) момент т, = р С, где С вЂ” суммарная угловая жесткость упругих элементов, встроенных в один поток. После сборки передачи упругий момент перераспределяется между всеми потоками передачи. При работе передачи каждый поток передает часть внешнего момента. Упругий и внешний моменты, алгебраически суммируясь, создают различную нагруженность отдельных потоков. Коэффициент, характеризующий неравномерность нагружения потоков, назовем коэффициентом перегрузки К„.