Учебник Леликов и Дунаев (997277), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Поэтому нерабочие поверхности обода, диска, ступицы колеса оставляют необработанными и делают конусными с большими радиусами закруглений. Острые кромки на торцах венца притупляют фасками Г ~ 0,5т с округлением до стандартного значения (см. стр. 63), где т — модуль зацепления. Размеры других основных конструктивных элементов: у 2т+ 0,05дг,' 5О 1,255; С= (1,2...1,3)5О', Ь -0,15Ь~,' г = 0,8Ь. Остальные конструктивные элементы червячных колес следует принимать такими же, как для цилиндрических зубчатых колес (см. 5.1).
При серийном производстве (годовой объем выпуска более 100 шт.) экономически выгоднее применять наплавленный венец: снижаются требования к 73 точности обработки сопрягаемых поверхностей венца и центра, не нужны прессы для их соединения, не требуется крепление винтами. Чугунный или стальной центр нагретый до 700...800'С, закладывают в металлическую форму, подогревают ее до 150...2%'С и заливают расплавленной бронзой.
При остывании между центром и венцом возникает натяг, вызываемый усадкой затвердевающега жидкого металла венца. На ободе центра предусматривают 6...8 углублений различной формы; после наплавки образуются выступы, которые дополнительно воспринимают как окружную, так и осевую силы, Толщину наплавленного венца принимают Я = 2гл. Наружную поверхность центра получают либо обработкой резанием, либо при отливке в кокиль.
На рис. 5.18 показаны конструкции червячных колес, центры которых получены обработкой резанием. Вогнутую поверхность ценгра (рис. 5.18, а, б) получают обработкой на токарном станке. Различие между этими двумя вариантами в форме поперечных пазов, которые получают радиальной подачей фрезы: и — дисковой (ось вращения фрезы перпендикулярна оси вращения колеса); б — цилиндрической (ось вращения фрезы параллельна оси вращения колеса).
Размеры пазов: Ь = (0,3...0,5)Ьз, Ь = (0,3...0,4)Ь. По технологичности и трудоемкости оба варианта равноценны. По рис. 5.18, в углубления на ободе центра высверливают. 74 На рис. 5.19 показаны конструкции колес, центры которых получены отливкой -.. кохиль. Механическую обрабогку наружной поверхности не проводят. Перед заливкой бронзой центр очищают от жировых и оксидных пленок химической . обработкой. В варианте а конструкция кокиля проще, он состоит только из двух частей.
В вариантах б и в кокиль состоит из отдельных сегментов, число которых ;оответствует числу пазов. Такая сложная конструкция кокиля обусловлена необходимостью извлечь заготовку после затвердевания металла. Размеры Ь и Ь пазов центра назначают такими же, как и при обработке резанием. Зубья червячных колес имеют вогнутую форму. Поэтому оптимальна форма наружной поверхности центра, повторяющая форму зубьев, такая, например, как на рис. 5.18, а, били на рис. 5.19, б, е. Но на практике в равной степени применяют и остальные формы. При любой конфигурации зубчатого венца механическую обработку и нарезание зубьев выполняют после соединения венца с центром. Размеры других конструктивных элементов принимают по зависимостям, приведенным в 5.1.
5.7. ЧЕРВЯКИ Червяки вьтолняют стальньгми и чаше всего заодно с валом. Геометрические размеры червяка, в том числе длина Ь1 нарезанной части и ориентировочное расстояние! между опорами, известны из расчетов и эскизного чертежа редуктора. Размеры выступающего из редуктора конца вала-червяка согласуют с соответствующими размерами вала электродвигателя и соединительной муфты. Затем определяют диаметр вала в месте установки подшипников. Рекомендации по этим вопросам приведены в гл.
3 и 10. На рис. 5.20 приведены возможные конструкции цилиндрических червяков. Одним из основных требований, предъявляемых к ним, является обеспечение высокой жесткости червяка. С этой целью расстояниемежду опорами стара- а~ 2Р' яд' ются делать как можно меньшим. Диаметр вала-червяка в ненарезанной части назначают таким, чтобы обеспечить по возможности свободный выход инструмента при обработке витков и неь1 обходимую величину упорного заплечика ф гл' л' для подшипника. На рис. 5.20, а, б диаметр вала-червяка перед нарезанной частью удовлетворяет условию свободного выхода инструмента при обработке витков. На рис. 5.20, а высота заплечика при этом достаточна для упора Ж подшипника, а по рис.
5.20, б — мала. Поэтому для упора подшшника предусмотрен специальный заплечик. При малом диаметре червяк ьу приходится выполнять по рис. 5.20, в. В этом случае упорные заплечики в местах установки подшипников выполняют как по рис. 5.20, б, так и по рис. 5.20, в. Рис.
5.20 Глобоидныечервяки (рис. 5.21) конструкгивно отличаются от цюппщрических формой участка нарезки и диаметрами шеек под подшипники, соизмеримыми с диаметром червяка. Остальные элементы червяков этого типа конструируют так же, как и цилиндрические. Глава б УСТАНОВКА КОЛЕС НА ВАЛАХ При установке колес на валах необходимо обеспечить надежное базирование колеса по валу (см. гл. 4), передачу вращающего момента от колеса к валу или от вала к колесу, решить вопросы, связанные с осевым фиксированием колес на валах, и при необходимости предусмотреть регулирование осевого положения колес. б.1.
СОЕДИНЕНИЯ ВАЛ вЂ” СТУПИЦА Шноночные соединения. Для передачи вращающего момента чаще всего применяют призматические и сегментные шпонки. Призматические шпонки имеют прямоугольное сечение; концы скругленные (рис. б,1, а) или плоские (рис. б.1, б), Стандарт предусматривает для каждого диаметра вала определенные размеры поперечного сечения шпонки. Поэтому при проектных расчетах размеры Ь и Ь берут из табл, 24.29 и определяют расчетную длину 1р шпонки. Длину 1= 1 + Ь шпонки со скругленными или 1= 1р с плоскими торцамй выбирают из стандартного ряда (табл. 24.29).
Длину ступицы назначают на 8...10 мм больше длины шпонки. Если по результатам расчета шпоночного соединения получают длину стутпщы 1„> 1,5Ы, то вместо шпоночного целесообразнее применить шлицевое соединение или соединение с натягом. Шпоночнос соединение трудоемко в изготовлении. При передаче вращающего момента его характеризуют значительные местные деформации вала и ступицы, что приводит к неравномерному распределению давления на поверхности контакта посадочных поверхностей вала и ступишь, а также на рабочих гранях шпонки и шпоночных пазов, что, в свою очередь, снижает усталостную прочность вала.
Поэтому применение шпоночных соединений должно быть ограничено. Его следует применять лишь в том случае, когда для заданного момента не удается подобрать посадку с натягом из-за недостаточной прочности материала колеса. а) При передаче вращающего момента шпоночным соединением применение посадок колеса на вал с зазором недопустимо, а посадок переходных ь Т нежелательно.
Если в соединении имеется зазор, то при вращении вала происходит обкатывание -+ — — -+- со скольжением поверхностей вала и отверстия колеса, которое приводит к их изнашиванию. б) Поэтому при передаче момента шпонкой на посадочных поверхносятх вала и отверстия колеса следует создавать натяг, гарантирующий нераскрытие стыка. Рис. 6.1 При передаче момента шпоночным ~$! гн соединением посадки можно принимать по следующим рекомендациям (посадки с большим натягом — для колес реверсивных передач): Для колес То же Ю/рб ФЧ~б) Ш/дб (Ш/зб) Л7/зб (Я7/~б) Н~Улб (07/тб) цилиндрических прямозубых........., ..
цилиндрических косозубых и червячных... конических . коробок передач Ширина шпоночного паза вала для призматической шпонки . Ширина шпоночното паза вала для сегментной пшонки..... Ширина шпоночного паза отверстия:. при неподвижном соединении нереверсивной передачи.... при неподвижном соединении реверсивной передачи...... прн подвижном соединении для призматической шпонки... Шлицевые соединения применяют для неподвижного соединения с валом, подвижного без нагрузки и подвижного под нагрузкой.
Наиболее распространены соединения прямобочными ииицами по ГОСТ 113980 (табл. 24.31) с 78 Для корпусов, не имеющих плоскости разъема по осям валов (например, корпуса коробок передач), выбор посадок колес обусловлен технологией сборки. Сборку производят внутри корпуса в стесненных условиях. Поэтому для колес коробок передач применяют переходя) Ъ ные посадки. При установке зубчатых колес на тв валы с натягом очень трудно бывает совместить шпоночный паз колеса со шпонкой вала.
Для облегчения сборки рекомендуют предусматривать направив,юь . ляющий цилиндрический участок вала с полем допуска И1 1 (рис, 6.2, а). Иног> 6ь С т да вместо направления по цилиндрической поверхности концевой участок вала делают на конус. Рис. 6.2 С этой же целью там, где это возможно, выпускают шпонку за пределы детали (рис. 6.2, б). При таком исполнении сохраняется длина посадочного участка вала. Поэтому вариант по рис.
6.2, о предпочтительнее, хотя и сложнее в изготовлении, так как на сопряженной детали необходимо выполнять паз для выступающего конца шпонки. В каждом из двух рассмотренных вариантов вначале путем свободного поворота колеса относительно вала совмещают шпоночный паз колеса со шпонкой, а затем напрессовывают колесо на вал. ,Посадочные поверхности под зубчатые и червячные колеса чаще всего шлифуют.
Поэтому перед упорными заплечиками желательно на валу выполнять канавку для выхода шлифовального круга. Форма и размеры канавок приведены в $6.11 Посадки шпонок регламентированы ГОСТ 23360 — 78 для призматических и ГОСТ 24071 — 80 для сегментных шпонок. Ширину призматической и толщину сегментной шпонок выполняют по /с9.
Рекомендуют принимать следующие поля допусков размеров: Рис. 6.3 Рис. 6.4 центрированием по наружному диаметру Ю (рис. 6.3, а) или с центрированием по внутреннему диаметру И (рис. 6.3, б). ' Стандарт предусматривает шлицевые соединения трех серий: легкой, средней и тяжелой. Для одного и того же диаметра д с переходом от легкой к средней и тяжелой сериям возрастает диаметр Ю и увеличивается число зубьев, поэтому соединения средней и тяжелой серий отличает повьпценная нагрузочная способность. Все более широкое применение находят эвольвентные шлицевые соединения по ГОСТ 6033 — 80 (табл. 24.32), которые технологичны и обладают более высокой нагрузочной способностью.