Розробка конструкції підшипникових вузлів

В редукторах, що проектуються в рамках даного курсового проекту, найбільш доцільним є спосіб змазування зачеплення шляхом занурення колеса в масло, залите в корпус редуктора, на глибину:

– для циліндричного редуктора – на дві висоти зуба, але не менше 10 мм;

– для конічного редуктора – на всю довжину зуба;

– для черв’ячного редуктора – не менше, ніж на подвоєну висоту зуба і не більше, ніж на третину радіуса колеса (а при нижньому розміщенні черв’яка – на висоту витка) – див. мал. 27 а, б; якщо з конструктивних причин черв’як не може бути занурений в масло, або при низькій частоті обертання черв’яка (n < 750 об/хв)

– застосовують розбризкувачі масла (див. мал. 27 в.г).

Рис. 27 Способи змазування черв'ячних передач.

Рис.28. Способи змазування підшипників.

При достатній коловій швидкості в зачепленні (V>2 ) підшипники змазуються масляним туманом і краплями масла, що утворюються при роботі редуктора. При цьому в конічних редукторах, де ускладнений доступ масляних крапель та туману до підшипників ведучого вала, на фланці корпуса в площині роз’єму роблять канавки, а на кришці корпуса – скоси (див. рис. 28а). В ці канавки з стінок кришки стікає масло і через отвори в стакані потрапляє до підшипників.

Для змазування підшипників веденого вала черв’ячного редуктора при необхідності застосовують скребки з лопатками, по яких масло подається до підшипників (див. рис. 28б).

При малій коловій швидкості в зачепленні і недостатній кількості масляних крапель і туману підшипники змазують індивідуально пластичним змащувальним матеріалом. В цьому випадку підшипник слід відділити від внутрішньої частини корпуса мазеутримуючим кільцем (див. рис. 28в). Для подачі до підшипників змащувального матеріалу без зняття кришок підшипників, застосовують прес-маслянки (див. рис. 29).

Рис. 29. Маслянка (ГОСТ 19853-74)

Розміри мазеутримуючого кільця та його положення відносно корпуса редуктора приведені на мал. 30, де:

D_o – зовнішній діаметр кільця;

D_o= D – 0,2 мм;

де D – діаметр підшипникового гнізда;

а = 6….9 мм;

t = 2…3 мм

розмір в рівний висоті буртика вала

розміри l i c беруть конструктивно.

При розміщенні рядом з підшипником шестерні, зовнішній діаметр якої менший зовнішнього діаметра підшипника, масло, що витискається з зачеплення, може надміру заливати підшипники (при значній коловій швидкості в зачепленні). В цьому випадку підшипник захищають масловідбійними шайбами (див. рис. 30б), виточеними (варіант1) чи штампованими (варіант2). Товщина шайби 1.2 … 2.0 мм, зазор між корпусом та зовнішнім діаметром шайби 0,2…0,6мм.

Для забезпечення кращої циркуляції масла підшипникові гнізда бажано дренажувати (див. рис.30а)

а б в

Рис. 30. Захисні пристрої при змазуванні підшипників.

Розробляючи конструкцію підшипникових вузлів, слід визначитись з конструкцією кришок підшипників. Закладні кришки (див.мал. 31) в порівнянні з кришками, що прикручуються (див.мал.32,33) простіші по конструкції, не вимагають виконання різьбових отворів в корпусі та кришці редуктора, але зняти їх можна лише при повному розбиранні редуктора.

а б в

Рис. 31 Закладні кришки.

Рис.32 Кришки глухі,що прикручуються.

Рис. 33 Конфігурація фланців кришок, що прикручуються.

Розміри основних елементів кришок, що прикручуються (див. мал. 32,33) – приведені в табл. 50

Таблиця 50

Розміри (мм) основних елементів кришок, що прикручуються

D	50…62	63…95	100…145	150..220
δ
d
Z(кількість гвинтів)

C = (1,2…1,5) в

1,2δ

(0,9…1,0) δ

D_ф =D + (4,0…4,4)d

Інші розміри кришок приймають конструктивно.

Коли дозволяє довжина направляючої частини кришки, на ній виконують канавку та застосовують ущільнююче кільце діаметром 4,6 мм, виготовлене із маслостійкої гуми (див. мал. 32 г). Розміри канавки (див. рис. 32д):

в = 5,6 мм;

d₁ =D - 7,4 мм.

При необхідності регулювання зазорів в підшипниках чи п’ятна контакту в зачепленні під кришки встановлюють металеві регулювальні прокладки А (див. мал. 32г). Для циліндричних прямозубих чи шевронних редукторів, де таке регулювання не потрібне, при наявності ущільнюючого кільця на місце прокладок (А) не ставлять нічого, а при відсутності кільця, для запобігання підтіканню масла встановлюють ущільнюючі прокладки з технічного картону чи пароніту. Коли зняття кришок в процесі експлуатації редуктора не передбачається, ущільнюючі прокладки не ставлять, а відповідні поверхні змазують пастою "Герметик".

При цьому між торцем зовнішнього кільця підшипника та кришкою повинен залишатися гарантований зазор в межах (0,5…1) мм.

Для закладних кришок (див. рис. 31):

– див. табл. 50; в δ; с 0,5 в

На рис. 34,35 приведені приклади конструкції підшипникових вузлів.

Рис. 34: а- Конструкція вузла вала-шестерні шевронного редуктора.

б- Приклади осьової фіксації підшипників в редукторі.

Рис. 35 Варіанти конструкції підшипникових вузлів ведучого вала

конічного редуктора

На рисунку 35:

L- конструктивна відстань між точками прикладання опорних фланців.

l - розрахункова відстань між точками прикладання опорних фланців на осі вала.

a- розрахункова відстань до точки прикладення зусилля в зачепленні.

1,2-прокладки для регулювання зачеплення (суміщення осей ділильних конусів шестерні та колеса – див. рис. 38)

3-прокладка для регулювання підшипників.

В табл. 51…56 приведені деякі стандартні вироби, застосовувані в підшипникових вузлах.

Таблиця 51

Кільця пружинні упорні плоскі зовнішні ексцентричні (ГОСТ 13942-68) та канавки для них. мм

Діаметр вала d	Канавка	Кільце
d₁	B	r_найб	Допустима осьова сила, кН	s	b	l
	18,6	1,4 0,1		3,2
	20,6
	21,5
	22,5		3,6
	23,5
	24,5		1,2 3 4,0
	26,5
	27,5
	28,5
	30,2		4,4
	32,2
	33,0			4,9 1,7
	34,0
	35,0
	36,0
	37,5

Приклад позначення кільця для вала діаметром d = 30 мм: Кільце 30 ГОСТ 13942-68

Таблиця 52

Кінцеві шайби (ГОСТ 14734-69)

Позначення	D	H	A	d	d₂	D₀	d₃	d₄	L	l₁	Болт по ГОСТ 7798-70	Штифт по ГОСТ 3128-70
7019-0623				6,6	4,5	24...28	М6	4К7			М6×16	4 и 6×12
7019-0625			28...32
7019-0627			32...36

7019-0629			36...40
7019-0631			40...45

Приклад умовного позначення кінцевої шайби D = 50 мм: Шайба 7019-0630 ГОСТ 14734-69.

Таблиця 53

Гайки круглі шліцеві (ГОСТ 11871-80) (розміри, мм

30° в

d різі	D	D₁	H	b	H
20^* 24^* 30^* 36^* 42^*					2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,0 3,0

Примітки: Крок різі р = 1,5 для діаметрів d = 20...42 мм. Приклад умовного позначення гайки діаметром різі d = 20 мм: Гайка М20×1,5 ГОСТ 11871-80. ^* Розміри для переважного застосування

Таблиця 54

Стопорні багатолапкові шайби (ГОСТ 11872-80), мм.

d різі	D₁	D	D₁	l	b	H
20	20,5 22,5 24,5 27,5 30,5 33,5 36,5 39,5 42,5				4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 5,8 5,8 5,8 5,8

Примітки: Товщина пластини s = 1мм для діаметрів d = 20…30 мм та s = 1.6мм для діаметрів d = 36...42 мм, крок р = 1,5 мм.

Приклад позначення шайби для гайки круглої шліцевої з різзю М42×15: Шайба 42 ГОСТ 11872-80.

Таблиця 55

Канавки під язичок стопорної шайби, мм

d різі	а ₁	а _{2 найм}	а _{3 найм}	а _{4 найм}	d_{1 найм}
			3,5 3,5 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 5,0	1,0 1,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5	16,5 18,5 23,5 26,5 29,5 32,5 35,5 38,5

Таблиця 56

Кільця пружинні упорні плоскі внутрішні ексцентричні (ГОСТ 13941-68)

та канавки для них, мм.

Діаметр отвору d	Канавка	Кільце
d₁	Допустима осьова сила, кН	b	L
	42,5		4,2
	44,5
	47,5
	48,5
	49,5		4,5
	50,5
	53,0
	55,0		5,1
	57,0
	58,0
	59,0
	61,0
	63,0
	65,0
	68,0
	71,0
	73,0

Примітки: Розміри елементів: В =1,9мм, r ≤0,2мм, s = 1,7мм.

Приклад позначення кільця для отвору d = 50мм: Кільце 50 ГОСТ 13941-68