Методические рекомендации «Конструирование узлов отраслевого применения» для УрФУ Ельцина

Особенности конструирования шкивов

Ступица. Варианты расположения ступицы по отношению к ободу, приведенные на рис. 3.45, могут быть применены к шкивам любого типа ременной передачи. При этом следует учесть, что, так как шкивы в проектируемых приводах устанавливают на выходные концы валов редуктора консольно, то для уменьшения изгибающего момента этого участка вала их нужно располагать как можно ближе к опоре.

Диск. Шкивы с диаметром d  350 мм выполняют со сплошным диском или с диском, имеющим отверстия для уменьшения массы и удобства транспортировки. В шкивах с диаметром d>200 мм для уменьшения изгибающего момента консольного участка вала диск можно выполнить конусным.

Рисунок 17. Конструкции ступицы шкива

Конструкции подшипниковых узлов

Подшипниковая опора состоит из вала, корпуса и подшипника. Она может также содержать: крышки, детали крепления внутреннего и наружного колец подшипников на валу и в корпусе, смазочные и уплотняющие устройства.

а) б)

Рисунок.18. Фиксирующие опоры

При работе редуктора могут возникать температурные деформации вала, что ведет к значительным осевым давлениям на подшипники. Во избежание заклинивания тел качения применяют различные схемы подшипниковых узлов. Для достаточно длинных валов ( l/d = I2…I5) одна из опор фиксирует положение вала в осевом направлении в обе стороны, а другая опора является плававшей (рис.18, а). Фиксирующий подшипник жестко закрепляют в осевом направлении, как на валу, так и в расточке корпуса. Он способен воспринимать двухстороннюю осевую нагрузку реверсивного характера.

При действии на подшипник радиальной нагрузки в качестве фиксирующей опоры принимают наиболее нагруженную опору. При одновременном действии радиальной и осевой нагрузок в качестве фиксирующего принимают подшипник, воспринимающий меньшую радиальную нагрузку.

Иногда в фиксирующей опоре устанавливают два однорядных подшипника или один сдвоенный (рис.18, б). Внутреннее кольцо плавающего подшипника жестко закреплено на валу, внешнее кольцо в корпусе не закрепляется, это обеспечивает возможность подшипнику перемещаться в осевом направлении на величину тепловой деформации вала. Обеспечивая значительные температурные деформации, эта схема обладает малой осевой жесткостью опор, что отражается на относительном положении связанных с валом деталей.

а) б)

Рисунок 19. Схемы установки подшипников:

а — враспор; б – врастяжку

Для коротких валов ( l/d = 6…8) применяется установка подшипников «враспор», когда каждая из опор фиксирует вал в осевом направлении, но только в одну сторону (рис.19, а).

Чтобы не происходило защемление вала в опорах, предусматривают осевой зазор «а«, величина которого должна быть больше тепловой деформации подшипников и валов.

Для более длинных валов (l/d=8…10) опорные узлы могут быть установлены «врастяжку» (рис.19, б) В этом случае температурное удлинение вала приводит к увеличению осевого зазора в подшипнике, что уменьшает вероятность защемления подшипников.

Для радиальных подшипников схема «врастяжку» не применяется.

Рисунок 20. Крепление подшипников на валах

Крепление подшипников на валах

Внутренние кольца подшипников на валах могут крепиться способами, приведенными на рис.20, где;

а — кольцо посажано на вал с гарантированным натягом до упора в буртик;

б — кольцо крепится буртиком вала и упорным стопорным пружинным кольцом;

в — кольцо крепится плоской торцевой шайбой и винтом;

г — кольцо крепится круглой шлицевой гайкой, стопорящейся многолапчатой шайбой;

д — на гладких валах внутреннее кольцо подшипника крепится специальной разрезной втулкой, являющейся частью подшипника.

Крепление подшипников в корпусе

Наиболее распространенные способы крепления подшипников в корпусе приведены на рис.21, где:

а — крепление наружного кольца в одном направлении уступом корпуса или стакана;

б — крепление крышкой;

в — крепление наружного кольца крышкой и заплечиком корпуса или стакана;

г — крепление в одном направлении упорным буртом наружного кольца специального подшипника;

д — крепление пружинным запорным кольцом, вставленным в канавку корпуса.

Рисунок 21. Крепление подшипников в корпусе

Регулирование подшипников