Учебник Леликов и Дунаев (997277), страница 15
Текст из файла (страница 15)
б.б где 2„'б — зазор, мвм для удобства сборки принимают в зависимости от диаметра И вала: св. 30 до 80 10 св. 180 до 400 20 св. 80 до 180 15 а~, мм.... Да, мкм.. ~эат а'зат1 + ~зат2~ где Г„,1 — сила, необходимая для деформирования колец при выборке посадоч- НЫХ ЗаЗОрОВ; Р„т2 — СИЛа, НЕОбХОдИМая дЛя СОЗдаНИя ПОСадОЧНОГО даВЛЕНИя На валу, равного 100 МПа. В'табл. 6.4 приведены размеры колец, значения осевых сил затяжки Г,т1 и Г ~, передаваемых вращающих моментов Т и осевых сил Р, при давлении в контакте р = 100 МПа.
При р = 200 МПа значения Ти Г, удваивают, при р = 50 МПа — уменьшают в два раза. Давления выбирают в зависимости от прочности и сопротивления заеданию контактируюших поверхностей. Приведенные в табл. 6.4 значения Ти Г„соответствуют коэффициенту сцепления (трения) на сопрягаемых поверхностях ~= 0,12. При установке нескольких комплектов колец следует учитывать, что момент или осевая сила, передаваемые вторым комплектом, составляют примерно 0,5, третьим — 0,25 и четвертым — 0,125 от номинальных значений, указанных в табл. 6.4. 'Температура нагрева должна быть такой, чтобы не происходило структурных изменений в материале.
Яия стали И = 230 — 240"С, для бронзы Ц = 150 — 200'С. Фрикциоиные соединения коиическими кольцами. Фрикционные соединения применяют для установки на валах деталей типа зубчатых колес, шкивов, звездочек, полумуфт. Соединения передают моменты и осевые силы за счет использовании сил трения на поверхностях контакта вала и ступицы с пружинными кольцами (рис, 6.6). Кольца изготовляют из пружинной стали (55ГС, 60С2А и др.).
При затягивании гайки на валу (рис. 6.6, а) или винта в ступице (рис. 6.6, б) пружинные кольца надвигают одно на другое. Наружные кольца при этом растягивают и плотно прижимают к ступице, а внутренние кольца сжимают и плотно прижимают к валу, Соединения допускают монваж ступицы нп аал в любом угаовом и осевом т1оложениях, обеспечивают легкую сборку, разборку, хорошее базирование и герметичность, не ослабляют сечение вала пазами или проточками, Необходимую для сборки силу затяжки комплекта колец вычисляют по соотношению Таблица 64 т,им Р, кН Поля допусков посадочных поверхностей: Вала йб ЬВ я 38 мм >40 мм Пример.
Подобрать параметры соединения коническими кольцами для передачи вращающего момента Т= 700 Н. м с цилиндрического прямозубого зубчатого колеса на вал диаметром 50 мм, Решение. Из табл. 6.4 следует, что один комплект колец с диаметром е' = 50 мм может передать вращающий момент 405 Н и. Второй комплект, установленный рядом с первым, передает половину нагрузки — 202,5 Н и, третий — 101,25 Н м. Таким образом, три комплекта колец обеспечивают передачу вращающего момента: 405+ 202,5+ 101,25 708,75 Н м, что гарантирует передачу заданного по условию вращающего момента. Сила затяжки не зависит от числа комплектов и для диаметра 50 мм (табл, 6,4) составляет Раат = Раат1 + Рзаа = 23„5 + 73 = 96,5 кН.
6.2. ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ОСЕВОГО ФИКСИРОВАНИЯ КОЛЕС При передаче вращающего момента соединением с натягом колесо устанавливают на гладком валу (рис. 6.7, а), осевую фиксацию в этом случае обеспечивают силами трения. Очень часто для определения осевого положения колеса на валу изготовляют заплечик. Это упрощает установку колеса на вал — при сборке колесо доводят до упора в торец заплечика.
При коротких (1„/д < 0,7) ступицах торец заплечика определяет не только положение колеса, но и точность его расположения относительно вала. Поэтому и требования к точности изготовления заплечика в этом случае значительно выше. При передаче вращающего момента соединением с натягом и короткой ступице наличие упорного заплечика на валу желательно (рис. 6.7, 6). В ряде случаев колеса устанавливают на вал с небольшим натягом или по переходным посадкам. В этом случае колеса фиксируют на валу так, как показано на рис. 6.8.
85 ЗОЬ7 3237 35Ь7 36Ь7 ЗЗЬ7 40ЬЗ 42ЕЗ 45ЕЗ 48ЕВ 50ЕЗ 55ЕВ 56ЕЗ бОЕЗ 63ЕЗ 65ЕВ 70ЕЗ 35~7 36/7 40г7 42/7 4477 45еВ 48е8 52еВ 55еВ 57еВ 62е8 64еЗ 68еЗ 71еВ 73еЗ 79еЗ 6,3 6,3 7,0 7,0 7,0 8,0 3,0 10,0 10,0 10,0 10,0 12,0 12,0 12,0 12,0 14,0 5,3 5,3 6,0 6,0 6,0 б,б 6,6 8,6 8,6 З,б 8,6 10,4 10,4 10,4 10,4 12,2 3,50 7,85 10,10 11,60 11,00 13,80 15,60 23,20 24,60 23,50 21,80 29,40 27,40 26,30 25,40 31,00 27,0 23,8 35,6 36,6 38,7 45,0 47,0 66,0 70,0 73,0 80,0 99,0 106,0 111,0 115,0 145,0 90 102 138 147 163 199 219 328 373 405 490 615 705 780 830 1120 6,0 6,4 7,9 8,2 8,6 9,95 10,4 14,6 15,6 16,2 17,8 22,0 23,5 24,8 25,6 32,0 На рис. б.8, и показана осевая фиксация колеса установочным винтом с цилиндрическим или коническим концом, Входящим в цилиндрическое отверстие в шпонке Шпонка должна быть точно пригнана пс длине паза.
Установочный винт не следует завинчивать до упора. Стопорят винт от самоотвинчивания запорным кольцом 1: нз поверхности ступицы протачивают узкую канавку, шлиц установочного винта совмещают с направлением канавки, затем в канавку закладывают кольцо, стопорящее винт. В ряде случаев, например, когда ширина шпонки недостаточна, а также при установке колеса на шлицевый участок вала цилиндрическое гнездо для установочного винта вьпюлняют непосредственно на валу. При фиксации колеса по варианту рис.
б.8, а заплечик на валу выполняют так, чтобы осевая сила, действующая со стороны колеса, была направлена на заплечик. При отсутствии осевой силы упор в заплечик в атом варианте необязателен и вал может быть выполнен гладким. Осевая фиксация пружинным кольцом 1 показана на рис. 6.8, 6. Чтобы Рис. 6.8 Рис. б,9 закрепить колесо на валу без осевого зазора, между пружинным кольцом и ступицей ставят компенсаторное кольцо Х При сборке колесо поджимают к заплечнку вала.
Устанавливают в канавку на валу пружинное кольцо. Измеряют расстояние между торцами ступицы и пружинного кольца. Под этот размер подбирают или подшлифовывают компенсаторное кольцо К На рис. 6.8, в колесо фиксируют планкой или шайбой 1, входящей в паз, выполненный в шпонке. Планку крепят винтом 2к торцу колеса. Шпонка в этом случае должна быть точно пригнана по длине паза. В варианте, показанном на рис. 6;8, г, осевое фиксирование колеса осуществляют заплечиком вала, распорной втулкой и торцом внутреннего кольца подшипника.
Для гарантии контакта торцов втулки и колеса предусматривают зазор С между уступом вала и торцом ступицы колеса. На рис. 6.9, а, б показано осевое фиксирование колеса с помощью дщк полуколец 1, закладываемых в кольцевую выточку вала. Полукольца удерживают от вьпидания пружинным кольцом 2 (а) или винтами (б). Необходимо учитывать, что выточка уменьшает сечение вала и вызывает концентрацию напряжений, Поэтому способы фиксирования по рис. 6.9, а, б применяют при достаточном запасе сопротивлению усталости вала. Способы осевой фиксации колес на шлицевых участках валов показаны на рис. 6.9, в, г, Колесо устанавливают до упора в торец кольца.
Перед другим торцом колеса на валу выполнена канавка. В обоих рассматриваемых вариантах фиксацию колеса обеспечивают шлицевым кольцом 1. Это кольцо надевают на вал и доводят зо упора в торец ступицы колеса. Затем поворачивают в канавке на половину углового шага шлиц и закрепляют винтом на ступице колеса (в) или установочным винтом с цилиндрическим концом на валу (г).
$7 Рис. 6.10 Создание искусствеииых завлечиков на валах. Если на валу не удается создать заплечик нужной величины, то можно установить дополнительное кольцо (рис. 6.10, а). Иногда валы по разным причинам делают гладкими, без уступов. Тогда для упора колес создают искусственные заплечики, показанные на рис. 6.10, б...ж. Упорным заплечиком может служить, например, пружинное кольцо (рис. 6.10, б). Для увеличения поверхности контакта в варианте по рис. 6.10, а перед пружинным кольцом поставлено кольцо 1.
В других представленных на этом рисунке конструкциях упорный заплечик создан доумя нолунолицими, зал~ж~нными в канавку вала. От выпадания полукольца удерживают поверхностью отверстия колеса (г), поверхностью выточки в отверстии колеса (д), поверхностью отверстия втулки (е), пружинным кольцом (лс). Недостатком приведенных способов является наличие канавки — концентратора напряжений, снижающего сопротивление усталости вала. Поэтому сечение вала по канавке должно быть проверено расчетом.