Конструирование валов. Конструктивные элементы корпуса. Конструирование деталей передач, страница 6

Изготовление гладких валов значительно проще и дешевле ступенчатых, но проектирование гладкого вала не всегда целесообразно, в частности, в конструкции вал-шестерня. В курсовом проекте необходимо спроектировать гладкую конструкцию для тихоходного вала, иногда промежуточного вала. Быстроходный вал следует проектировать ступенчатым. Расчёт посадок в системе вала приведён в разделе 5.

2.4. Азбука конструирования

1.  Гладкая конструкция вала предпочтительнее ступенчатой вследствие высокой технологичности.

2.  Конструкция ступенчатого вала должна содержать минимальное количество концентраторов напряжений: ступеней, проточек, пазов, отверстий, резьб и т. п.

3.  Задача конструктора – максимально снизить влияние концентрации напряжений, применяя:

– галтели максимально возможного радиуса;

– минимально допустимую разность диаметров;

– шпоночные пазы, полученные пальцевой фрезой;

– эвольвентные шлицы;

– резьбу с мелким шагом.

4.  В прессовом соединении концентрацию напряжений можно уменьшить на 30%, применяя кольцевые проточки на ступицах - специальная форма ступицы или применяя ступицу длиной больше головки – короткая головка (снижение на 40%).

5.  Посадочные участки валов снабжают фасками для облегчения сборки.

6.  Для облегчения сборки прессового соединения со шпонкой предусматривается направляющий цилиндрический участок с посадкой h6 либо конический участок.

7.  Для обеспечения надёжной осевой фиксации деталей необходима на торце заплечика кольцевая площадка шириной не менее 1 мм.

8.  Заплечик, спроектированный для осевой фиксации детали, должен обеспечивать возможность съёма подшипника захватом за внутреннее кольцо по площадке шириной не менее 1 мм. При невозможности такого съёма ставят дистанционные втулки и кольца.

9.  Упорных буртов на валу для осевой фиксации колёс следует избегать, так как они увеличивают диаметр заготовки.

10.При соединении входного вала редуктора с электродвигателем муфтой диаметр вала увеличивают по сравнению с расчётным.

11.Длины ступиц деталей для обеспечения центрирования по цилиндру должны быть больше диаметров валов по соотношению

.

12.Диаметр ступицы назначается по соотношению

.

13.Длину шпонки назначают меньше длины ступицы на 5...10 мм:

l = lст – (5...10) мм.

14.При необходимости постановки двух шпонок соединение выполняют шлицевым.

3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОРПУСА

Корпусные детали предназначены для размещения деталей передачи, обеспечения правильного взаимного расположения сопряжённых деталей, восприятия нагрузок, защиты рабочих поверхностей зубчатых колёс и подшипников от загрязнений окружающей среды, размещения масла, защиты его от выброса в окружающую среду, отвода теплоты. Основным критерием работоспособности корпуса является жёсткость.

Корпусные детали имеют сложную форму и наибольшую стоимость из всех деталей редуктора. Большинство редукторов имеют разъёмный корпус для удобства изготовления и сборки. Обычно делают разъём в плоскости осей валов и параллельно плоскости основания для удобства механической обработки. Корпусные детали получают методом литья (массовое производство) либо сваркой (единичное и мелкосерийное производство).

В современных конструкциях стандартных редукторов учтены требования технической эстетики: на поверхности корпуса отсутствуют выступающие части, для чего используют врезные крышки;  рёбра и бобышки располагают внутри корпуса (это также позволяет увеличить объём заливаемого масла без увеличения габаритных размеров редуктора); для размещения фундаментных болтов в корпусе предусматривают выемки и другие конструктивные решения.

В условиях единичного производства корпус и крышку сваривают из отдельных элементов  простой  формы стыковыми и угловыми швами. Элементы вырезаются из проката: листов, полос, прутков и др. Рёбра и фланцы располагают с наружной части корпуса для удобства сварки. После сварки выполняют термическую обработку изделий и механическую обработку поверхностей, контактирующих с другими деталями.