2.4.5. Монтаж и демонтаж подшипников.

При установке (или съеме) подшипников на вал и в корпус обязательно выполняется условия: осевую силу необходимо прикладывать непосредственно к тому кольцу, которое напрессовывают или снимают. Недопустимо силу при монтаже и демонтаже подшипника передавать через тела качения (шарики или ролики). В противном случае на дорожках и телах качения могут появиться вмятины.

Способы монтажа и демонтажа подшипника различны и один из них показан на рис.2.46.

При удалении подшипника из корпуса его нужно захватить за наружное кольцо (рис.2.46,а). а при снятии с вала – за внутреннее (рис. 2.46,б). чтобы можно было захватить тягами съемника кольцо подшипника, высота заплечика t не должна быть чрезмерно большой. При высоких заплечиках нужно предусматривать пазы для размещения тяг съемника (рис.2.46,б – выносной элемент А)

Рис.2.46. Демонтаж подшипника качения

3. Рабочие чертежи деталей

Общие сведения

Рабочие чертежи деталей выполняются по указанию преподавателя (обычно это вал, зубчатое или червячное колесо, стакан или крышка подшипника, шкив или звездочка). Форма и основные размеры детали уже определены конструкцией редуктора. Для рабочего

59

чертежа детали необходимо окончательно определиться с формой и определить необходимые размеры.

Чертеж каждой детали выполняют на отдельном листе стандартного формата А4 или А3. Основную надпись помещают на формате А4 – вдоль короткой стороны; на других преимущественно вдоль длинной стороны листа. Размеры штампа и его расположение на чертеже приведены ниже (см. стр.80)

Деталь на чертеже изображают таким образом, чтобы та сторона, с которой производится большее число операций на станке, была справа. Оси большинства деталей (валов, осей, шкивов, зубчатых и червячных колес, червяков, звездочек и т.д.) располагают параллельно основной надписи. Число проекций должно быть минимальным, но достаточным, чтобы конструкция детали была понятной. Для деталей, представляющих тела вращения, достаточно двух проекций, а иногда (вал, зубчатое и червячное колесо) и одной, с пояснением отдельных элементов конструкции сечениями, разрезами или видами.

На чертеже детали приводят все необходимые для ее изготовления и контроля сведения о размерах, шероховатости поверхности, допустимых погрешностях формы и взаимного расположения поверхностей, о материале, термической обработке, отделке и т.д.

Часть из этих сведений размещают непосредственно на изображении детали, другую – в технических требованиях, которые помещают на поле чертежа.

Ниже приведены указания по разработке рабочих чертежей деталей машин. Для каждого типа деталей даны указания о способе задания осевых размеров, выборе предельных отклонений и полей допусков размеров, а также выборе допусков формы и допусков расположения отверстий. Рабочие чертежи деталей приведены в приложении 3 (П3).

3.1. Рабочий чертеж вала

Валы относятся к числу наиболее ответственных элементов приводов. Высокая радиальная податливость валов и их опор могут привести к нарушению работоспособности зубчатых передач и подшипников, вызвать колебания и шум в приводе. Разрушение собственно вала влечет за собой выход из строя всей конструкции.

После определения положений опор приступают к проектированию валов. Размеры валов, диметры и длину посадочных поверхностей берем из расчета валов (см. выше).

60

Размеры участков валов, которые не определяются сопрягаемыми деталями, округляются до ближайших значений из ряда нормальных диаметров и длин в машиностроении (табл.1.1).

Диаметры под подшипники округляются до размеров принятых по ГОСТ для подшипников т.е. заканчиваются на 0 или 5 начиная с посадочного диаметра под подшипник d = 20 мм и выше. Фиксация деталей в осевом направлении обеспечивают буртиками (заплечиками), размеры которых зависят от вида насаживаемых деталей и диаметров валов (см. «Конструирование валов»). С целью унификации на обе шейки вала обычно устанавливают подшипники одного типоразмера несмотря на то что требуемая работоспособность для них различна. Длина шеек назначается в зависимости от насаживаемой детали, например для зубчатого колеса равной длине ступицы или, при одинаковом диаметре с подшипником, равной длине распорной втулки и ширине подшипника

Между насадными зубчатыми колесами и подшипниками могут быть предусмотрены распорные втулки, длина которых определяется положением зубчатых колес и подшипников. Диаметр заплечика вала и распорной втулки определяется типоразмером подшипника.

Остальные размеры окончательно принимают после конструирования крышек подшипниковых узлов и при конструировании корпуса ( lМТ, lМБ, lКБ, lКТ.). Участок выходного конца вала диаметром dП под подшипник и диаметром d1 должен выступать за внешнюю плоскость крышки (или головки винта) на величину l =( 0,6…0,8) а, где а зазор (см. стр.5)

На чертежах валов задают сопряженные, цепочные, габаритные и

размеры. На рис.3.1 показан способ задания основных размеров вала. На этом рисунке обозначены размеры: С1 и С2 – сопряженные (длины шпоночных пазов); Г и Ц- габаритный и цепочный; К1 и К2 координирующие расположение шпоночных пазов, удобные для контроля штангенциркулем или шаблоном; l1 – длина выступающих концов вала (присоединительный размер), l2 и l3 длины сопряженных поверхностей. Размеры l1, l2, l3, l4 отвечают последовательным этапам токарной обработке вала.

61

Рис. 3.1. Расположение размеров, допусков на чертеже вала

В данном примере размеры С1, С2 и Ц – функциональные, остальные свободные.

Функциональные размеры определяющие качественные показатели изделия: размеры сборочных размерных цепей, сопряженные размеры, диаметры посадочных мест валов для зубчатых, червячных колес, муфт, подшипников и других деталей, размеры резьбы на валах для установочных гаек, диаметры расположения винтов на крышках подшипников. Их задают на чертежах деталей, взяв их из чертежа сборочной единицы (редуктора) и из схем размерных цепей.

Свободные размеры размеры несопряженных поверхностей. Задают с учетом технологии изготовления и удобства контроля.

Справочные размеры для справок, которые не подлежат выполнению по данному чертежу. Их указывают для большего удобства пользования чертежом, при изготовлении детали их не контролируют. Справочные размеры отмечают звездочкой и в технических требованиях делают запись типа: «*Размер для справок».

На чертеже вала выноской в масштабе увеличения (4:1) приводят форму и размеры канавок для выхода шлифовального круга, проточек для выхода резьбонарезного инструмента, глубину шпоночного паза.

Размеры шпоночного паза принимаются по таблице П1.1 приложения 1, в зависимости от диаметра вала.

На сопряженные размеры задают поля допусков в соответствии с посадками, показанными на чертеже редуктора. На свободные размеры задают предельные отклонения чаще всего среднего класса точности.

На ширину шпоночного паза приводят обозначение поля допуска: для призматической шпонки Р9, для сегментной шпонки N9.

При простановке размеров на чертеже учтено следующее:

62

минимальное число размеров, но достаточное для изготовления

иконтроля детали;

каждый размер следует приводить на чертеже лишь один раз;

размеры, относящиеся к одному конструктивному элементу, следует группировать в одном месте;

не допускать включение ширины фасок и канавок в общую цепочку размеров. Размеры фасок и канавок должны быть заданы отдельно. Удобнее канавки выносить, показывая в масштабе увеличение форму канавки и ее размеры;

размеры деталей, обрабатываемых совместно, заключают в

квадратных скобки и в технических требованиях записывают: « Обработку по размерам в квадратных скобках производить совместно с дет. N… . Детали маркировать одним порядковым номером и применять совместно».

Допуски формы и допуски расположения поверхностей.

Вал в работающем узле вращается в подшипниках качения. Так как подшипники качения изготавливаются с относительно высокой точностью, то погрешностями изготовления их деталей обычно пренебрегают. Поэтому рабочей осью вала является общая ось, обозначенная на рис.3.1 буквами А и В. Общая ось прямая, проходящая через точки пересечения каждой из осей двух посадочных поверхностей для подшипников качения со средними поперечными сечениями этих поверхностей. Вследствие неизбежных погрешностей общая ось не совпадает с осью вращения вала при его изготовлении.

На чертеже вала задают необходимые требования точности изготовления отдельных элементов. В табл.3.1 в соответствии с позициями на рис.3.1 приведены указания по определению числовых значений допусков формы и расположения поверхностей. Назначение каждого из допусков формы или расположения следующие (рис.3.2):

допуск цилиндричности посадочных поверхностей для подшипников качения (поз.1) задают, чтобы ограничить отклонения геометрической формы этих поверхностей и тем самым ограничить отклонения геометрической формы дорожек качения колец подшипников (по ГОСТ 3325 85 следует контролировать отдельные составляющие этого допуска: допуск круглости, допуск профиля продольного сечения, допуски непостоянства диаметра в поперечном и продольном сечении);

допуск цилиндричности (поз.2) посадочных поверхностей валов в местах установки на них с натягом зубчатых, червячных колес задают, чтобы ограничить концентрацию давлений;

63

допуск соосности посадочной поверхности для зубчатого, червячного колеса (поз.4) чтобы обеспечить нормы кинематической точности и нормы контакта зубчатых и червячных передач;

допуск соосности посадочной поверхности для полумуфт, шкива, звездочки (поз.5) назначают, чтобы снизить дисбаланс вала и

деталей, установленных на этой поверхности. Допуск соосности по поз. 5 задают при частоте вращения вала не более 1000-1;

допуск перпендикулярности базового торца вала (поз.6) назначают, чтобы уменьшить перекос колец подшипников и искажение геометрической дорожки качения внутреннего кольца подшипника;

допуск перпендикулярности базового торца вала (поз.7) задают только при установки на вал узких зубчатых колес (l d 0,7). Допуск задают, чтобы обеспечить выполнение норм контакта зубьев в передаче;

допуски симметричности и параллельности шпоночного паза

(поз.8) задают для обеспечения возможности сборки вала с устанавливаемой на нем деталью и равномерного контакта поверхностей шпонки и вала.

Таблица для определения допусков приведены ниже (табл.3.9)

.

Рис.3.2. Простановка размеров и допусков на вал

Таблица 3.1

	Допуски на размеры вала
Позиция	Допуск
на

64

рис.3.2
1,2		Т	0,5t, где t – допуск размера поверхности.
3		Т	допуск соосности в зависимости от типа подшипника по
		табл.3.2.
4		Т на диаметре d по табл.3.3. Степень точности допуска по
		табл.3.4
5		Т 60 n 1000-1; допуск – в мм.
6		Т	на диаметре	d0	по табл.3.5. Степень точности допуска при
		базировании подшипников: шариковых 8, роликовых 7.
7		Т	на диаметре dБ		при l d	0,7		по табл.3.5..Степень точности
		допуска по табл.3.6.
8		Т	0,5 tшп	Т	2 tшп где	tшп		допуск ширины шпоночного
		паза по табл.3.9 (10)
										Таблица 3.2
		Допуски соосности и угла перекоса подшипника
			Тип подшипника					Т В,	Т К,		,
								мкм	мкм		угл.
											Мин
Радиальный шариковый однорядный								4	8		1,6
Радиально–упорный шариковый однорядный
Радиальный с			короткими	цилиндрическими				3	6		1,2
роликами:
	без модифицированного контакта
	с модифицированным контактом							1	2		0,4
Конический роликовый:								3	6		1,2
	без модифицированного контакта
	с модифицированным контактом							1	2		0,4
Радиальный			шариковый	и	роликовые			2	4		0,8
двухрядные сферические
								6	12		2,4

Примечание: 1. Т В и Т К – допуски соосности посадочной поверхности вала и корпуса длиной В = 10 мм в диаметральном выражении. При длине В1 посадочного места табличное значение Ттаб следует умножить на 0,1 В1.

2. допустимый угол взаимного перекоса подшипника, вызываемого деформациями вала и корпуса в работающем узле.

Таблица 3.3

Допуск соосности

Интервал размеров, мм	Допуск соосности , мкм, при степени точности
	5	6	7	8		9

65

Св. 18 до 30		10	16	25	40	60
30	до 50	12	20	30	50	80
50 до 120		16	25	40	60	100
120	до 250	20	30	50	80	120
250	до 400	25	40	60	100	160

															Таблица 3.4
		Степень точности допуска соосности
Степень					Степень точности допуска соосности при
кинематической				диаметре делительной окружности , мм
точности передачи
					св.	50		до			св. 125 до				св.280 до
			125							280					560
6						5 6						5 6					6 7
7						6 7						6 7					7 8
8						7 8						7 8					8 9
9						7 8						8 9					8 9
Примечание. Степени точности допусков соосности посадочных мест для
колес передач зубчатых (числитель) и червячных (знаменатель).
															Таблица 3.5
Допуски параллельности и перпендикулярности
Интервал размеров, мм				Допуски		параллельности,						перпендикулярности,					мкм,
				при степени точности допуска
				5		6			7			8			9		10
Св.16 до 25				4		6			10			16			25		40
25 до 40				5		8			12			20			30		50
40 до 63				6		10			16			25			40		60
63 до 100				8		12			20			30			50		80
100 до160				10		16			25			40			60		100
160 до250				12		20			30			50			80		120
250 до 400				16		25			40			60			100		160
															Таблица 3.6
Степень точности допуска перпендикулярности
Тип колес		Степень точности допуска перпендикулярности при степени
		точности передачи по нормам контакта
			6					7- 8							9
Зубчатые			5					6							7
Червячные			6					7							8
															Таблица 3.7
Значение допусков t, мм (ГОСТ 25670 – 83)
Класс точности						Интервал размеров, мм

66