книги / Редукторы. Атлас конструкций

Рис. 6.6. Уплотнения вращающихся валов:

а – манжетные (тип 2 – манжета с пыльником); б – установка манжеты; в, г – щелевые; д – лабиринтное

Таблица 6.8

Резиновые армированные манжеты для валов (из ГОСТ 8752-79)

	Диаметр	D1		h1	h2, не
					более
	вала, d
		1-й ряд	2-й ряд	1-й и 2-й ряды
	1	2	3	4	5
			35
	20		37	8	12
			38
		40	42	10	14
	21		37	8	12
			42	10	14
	22		35	8	12
			42	10	14
	24		42
			45
	25	42	40	8	12
			45	10	14
	26	45	40	8	12
			47
			45
	28	-	47
			50
			45
	30	52	47
			50

	Диаметр	D1			h1	h2, не
						более
	вала, d
		1-й ряд	2-й ряд		1-й и 2-й ряды
	1	2		3	4	5
	42	62		65
				68
	44	-		62
				65	10	14
	45	65		62
				70
	48			65
		70		72
				72
	50			75
				80	12	16
	52	75		72	10	14
				80	12	16
	55			75	10	14
		80		82	12	16
	56			-	10	14
				75
	58			82	12	16
				80
	60	85		82
						71

Окончание табл. 6.8

1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
		45					80
32		50			62	-	82	10	14
		47					85
35		50	10	14			90	12	16
		55			63	90	-	10	14
	58	57			65		95
36		52			67	-	90
		55			68	-	90	12	16
		55					95
38		60			70	95	100
		62			71	95	-	10	14
		55			75	100
40	60	58					102	12	16
		62

Пример обозначения манжеты типа 1 для вала диаметром d = 50 мм с наружным диаметром D1 = 70 мм из резины 3-й группы (на основе нитрильного синтетического каучука): «Манжета 1 – 50 × 70 – 3 ГОСТ 8752-79».

В случае большой запыленности внешней среды или при большом уровне масла рядом ставят две манжеты, заполняя пространство между ними пластичной смазкой; в первом случае применяют также манжету с пыльником

(см. рис. 6.6, а, тип 2).

Достаточно надежными являются щелевые уплотнения (см. рис. 6.6, в, г, табл. 6.9), срок службы которых практически неограничен. Зазор уплотнений заполняется пластичной смазкой, которая защищает подшипник от попадания пыли и влаги. При смазывании подшипника жидкой смазкой делается дренажное отверстие (см. рис. 6.7).

Большой эффективностью отличаются лабиринтные уплотнения (рис. 6.6, д, см. табл. 6.9), которые надежно защищают полость редуктора от пыли и влаги. Радиальный зазор в уплотнении получают при изготовлении деталей по посадке с зазором H11/d11.

Все более широкое применение находят торцовые уплотнения, что объясняется высокими показателями эффективности и долговечности. Применение торцовых уплотнительных устройств сдерживается их сложностью, высокой стоимостью и большими габаритными размерами. На рис. 6.8 представлены некоторые конструкции этих уплотнений. В [6] приведены различные конструкции торцовых и других уплотнений и их описание.

72

							Таблица 6.9
Размеры щелевых и лабиринтных уплотнений (см. рис. 6.6, в, г, д)
Параметр			Диаметр вала d, мм
	45	50…75		80…105		110…140		150
Размер	1…1,5	1,25…1,5		1,25…2		1,5…2,5		2…2,5
канавки r
Зазор c	0,2…0,5	0,3…0,5		0,4…0,5		0,5		0,5
Зазор f	2,5	2,5...3,75		2,5...5		2,5...7,5		2,5...7,5

Примечание: при применении конических роликоподшипников зазор f назначают большим, исходя из допускаемых отклонений на ширину подшипника.

Рис. 6.7. Конструкция дренажного отверстия при щелевых уплотнениях

В торцовых уплотнениях и в крышках подшипников для дополнительной герметизации полости редуктора применяются также круглые резиновые маслостойкие кольца, размеры которых принимают по ГОСТ 9833-73

и ГОСТ 18829-7 (рис 6.8).

Рис. 6.8. Торцовые уплотнительные устройства: а – с неподвижным вспомогательным уплотнением: 1 – вал; 2 – корпус; 3 – опорное уплотнительное кольцо; 4 – уплотнительное кольцо; 5 – вспомогательное уплотнение; 6 – пружина; 7 – регулировочные прокладки; 8 – фильтр; б – с эластомерным сильфоном: 1 – вал; 2 – подшипник; 3 – корпус; 4 – крышка (корпус уплотнения); 5 – арматура сильфона; 6 – резиновый сильфон; 7 – шайба;

8 – уплотнительное кольцо; 9 – пружина; 10 – каркас

73

7.КРЕПЕЖНЫЕ ДЕТАЛИ

Вредукторах в основном применяют нормальной точности болты с шестигранными головками по ГОСТ 7798-70 и шестигранные гайки по ГОСТ 5915-70, болты с шестигранной уменьшенной головкой по ГОСТ 7796-70 и гайки шестигранные с уменьшенным размером под ключ по ГОСТ 15521-70 (рис. 7.1, 7.2, табл. 7.1–7.3). Применение болтов с уменьшенной головкой и гаек с уменьшенным размером под ключ позволяет уменьшить ширину фланцев в соединении крышка-корпус.

Рис. 7.1. Размеры болтов нормальной	Рис. 7.2. Размеры шестигранных
точности с шестигранной головкой.	гаек нормальной точности.
Исполнение 1 (см. табл. 7.1 и 7.2)	Исполнение 1 (см. табл. 7.3)

Крышку корпуса с основанием в цилиндрических редукторах соединяют болтами, которые устанавливаются в отверстия с зазором, и стягивают гайками. В случае выполнения корпуса с ребрами жесткости внутри корпуса резьба нарезается на внутренних бобышках и болты применяются без гаек, подобная конструкция применяется в редукторах Ижевского ОАО «Редуктор» (см. рис. 12.1).

Применяются также винты с цилиндрическими головками и шестигранным углублением под ключ (рис. 7.3, табл. 7.4), в основном в небольших по габаритам червячных редукторах.

Рис. 7.3. Размеры винтов с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ (табл. 7.4)

74

Таблица 7.1

Размеры, мм, болтов нормальной точности с шестигранной головкой – по ГОСТ 7798-70,с шестигранной уменьшенной головкой* – по ГОСТ 7796-70,

исполнение 1 (см. рис. 7.1)

	Параметр			Значения для диметра d, мм
		6	8	10	12	16	20	24	30
	Шаг резьбы (крупный)	1,0	1,25	1,5	1,75	2,0	2,5	3,0	3,5
	Диаметр e	10,9	14,2	18,7	20,9	26,2	33,0	39,6	50,9
	e*	-	13,1	15,3	18,7	24,3	29,9	35,0	45,2
	Зев s	10,0	13,0	17,0	19,0	24,0	30,0	36,0	46,0
	s*	-	12,0	14,0	17,0	22,0	27,0	32,0	41,0
	Высота k	4,0	5,3	6,4	7,5	10,0	12,5	15,0	18,7
	k*	-	5,0	6,0	7,0	9,0	11,0	13,0	17,0

Примечания:

1.Болты с уменьшенной головкой.

2.Длины l и b – по табл. 7.2.

3.По ГОСТ 1759.4-87, ИСО 898/1-78 для стальных болтов, винтов и шпилек установлено 11 классов прочно-

сти: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9. Первое число, умноженное на 100, определяет величину минимального предела прочности в МПа (Н/мм2); второе число, стоящее после точки, умноженное на 10, определяет отношение предела текучести к пределу прочности в %.

4.Пример условного обозначения стального болта исполнения 1, диаметром d = 12 мм, длиной l = 60 мм,

скрупным шагом резьбы, с полем допуска 8g, класса прочности 3.6 без покрытия: Болт М12×60.3.6 ГОСТ 7798-70.

Таблица 7.2

Длины болтов, мм

(из ГОСТ 7798-70, ГОСТ 7796-70,7808-70,7805-70, см. рис. 7.1)

d									l													d								l
									b																					b
6							8...	20									25...	90				16		20...	40			45...	150				160...		300
									b								18								b				38					44
8							8...	25								30...		100				20		25...	50			55...	160				160...		300
									b							22									b				46					52
10	10...		30		35...			150						160...				200				24	35...		60		65...		150				160...		300
			b					26							32										b				54					60
12	14...		30		35...			150						160...				260				30	40...		70		75...		150				160...		300
			b					30							36										b				66					72

Примечания:

1.Там, где числовое значение b не указано, b = l.

2.Ряд длин l: 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280, 300 мм.

75

Таблица 7.3

Размеры гаек нормальной точности шестигранных – по ГОСТ 5916-70 и шестигранных с уменьшенным размером под ключ* –

по ГОСТ 15521-70 (см. рис. 7.2)

	Параметр			Значения для диаметра d, мм
		6	8	10	12	16	20	24	30
	Шаг резьбы (крупный)	1	1,25	1,5	1,75	3,0	2,5	3,0	3,5
	Диаметр e	10,9	14,2	18,7	20,9	26,2	33,0	39,6	50,9
	e*	-	13,1	15,3	18,7	23,9	29,6	35	45,2
	Зев S	10	13	17	19	24	30	36	46
	S*	-	12	14	17	22	27	32	41
	Высота m	5	6,5	8	10	13	16	19	24
	m*	–	6,5	8	10	13	16	19	24

Примечания:

1.По ГОСТ 1759.5-87 для стальных гаек установлено 9 классов прочности: 04, 05, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12. Число, умноженное на 100, дает величину напряжения в болте в МПа (Н/мм2) при действии пробной растягивающей нагрузки, которая не вызывает в гайке повреждений.

2.Пример условного обозначения стальной гайки исполнения 1 с диаметром резьбы d = 12 мм, с крупным шагом резьбы, с полем допуска H7, класса прочности 6, без покрытия: Гайка М12.6 ГОСТ 5915-70.

Таблица 7.4

Размеры, мм, винтов с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ(из ГОСТ 11738-72) (см. рис. 7.3)

Параметр		Значения для диаметра d, мм
	6	8	10	12		16	20
Шаг резьбы (крупный)	1,0	1,25	1,5	1,75		2,0	2,5
Диаметр D	10	13	16	18		24	30
Размер S	5	6	8	10		14	17
Высота k	6	8	10	12		16	20
Радиус R
не менее	0,25	0,40	0,40	0,60		0,8	0,80

Примечания:

1.См. примечания 2–4 к табл. 7.1.

2.Пример условного обозначения винта: Винт М12×60.3.6 ГОСТ11738-72

Всоединениях крышек подшипников с корпусными деталями и др. применяется глухое сверление отверстий с нарезкой резьбы, на рис. 7.4 и в табл. 7.5 даны рекомендуемые значения элементов, которые используются при выполнении рабочих чертежей деталей.

76

Рис. 7.4. Размеры элементов резьбовых соединений (см. табл. 7.5)

Таблица 7.5 Размеры элементов резьбовых соединений, мм (см. рис. 7.4) [1]

	Параметр			Значения для шага резьбы, мм
		1	1,25	1,5	1,75	2	2,5	3	3,5	4
а1 не менее		3,5	4	4,5	5,5	6	7	8	9	10
а2	не менее	2	2,5	3	3,5	4	5	6	7	8
(без сбега)
а3	не менее	6	8	9	11	12	15	18	21	24
а4		1,5…2,5	1,5…2,5	2…3	2…3	2,5…4	2,5…4	3…5	3…5	4…6
c		1	1,6	1,6	1,6	2	2,5	2,5	2,5	3

Примечание: глубина завинчивания: в чугун a ≥ 1,25d, в сталь a ≥ d

Таблица 7.6

Отверстия под нарезание метрической резьбы в сером чугуне по ГОСТ 1412-85, в сталях по ГОСТ 380-94, ГОСТ 1050-88, ГОСТ 4543-71, в алюминиевых литейных сплавах по ГОСТ 1583-93

	Диаметр резьбы,	Шаг резьбы,	Диаметр отверстия под резьбу с полем допуска 6H
	мм	мм
			номинал	отклонения
	1	2	3	4
	2,5	0,45	2,05	+0.09
	3	0,5	2,50	+0,10
	3,5	0,6	2,90	+0,11
	4	0,7	3,30	+0,12
	4,5	0,75	3,70	+0,17
	5	0,8	4,20	+0,19
	6	1	4,95	+0,20

77

			Окончание табл. 7.6
1	2	3	4
8	1,25	6,70	+0,20
10	1,5	8,43	+0,22
12	1,75	10,20	+0,27
14	2	11,90	+0,30
16		13,90
18		15,35
20	2,5	17,35	+0,40
22		19,35
24	3	20,85	+0,40
27		23,85

Допуск 6H относится к среднему классу точности (общего применения)

Стопорение болтовых соединений от самоотвинчивания в редукторах осуществляется с помощью стандартных пружинных шайб, за исключением торцовых креплений на валах, где применяются более надежные средства, описание которых дано в разделе 2.5.

Таблица 7.7 Размеры пружинных шайб нормальных по ГОСТ 6402-70 (рис. 7.5)

	Параметр			Значения для диаметра d болта, мм
		6	8	10	12	16	20	24	30
	Диаметр d0	6,1	8,2	10,2	12,2	16,3	20,5	24,5	30,5
	Толщина S	1,6	2,0	2,5	3,0	3,5	4,5	5,5	6,5
	Расчетная упругая сила	88,2	214	339	499	990	1254	2225	4606
	шайб из стали 65Г, Н

Примечания:

1.Пример обозначения шайбы для болта, винта, шпильки с диаметром резьбы d = 12 мм нормальной из стали 65Г без покрытия: Шайба 12 65Г ГОСТ 6402-70.

2.Пружинные шайбы изготовляют из стали марок 65Г, 70 и 3Х13 с твердостью 41,5…49,5 HRCЭ.

Рис. 7.6. Размеры штифтов Рис. 7.5. Размеры пружинных шайб конических, тип 1 (табл. 7.8)

нормальных (табл. 7.7)

78

Крышки корпусных деталей для обеспечения надежного взаимного положения с корпусами дополнительно фиксируют с помощью штифтов конических, цилиндрических и др. Наиболее часто применяются конические штифты (рис. 7.6, табл. 7.8), так как с ними крышка легче снимается.

Таблица 7.8 Размеры конических штифтов, тип 1 по ГОСТ 3129-70

Параметр			Значения, мм, для диаметра d
d	5	6	8	10	12	16	20
c	0,8	1,0	1,2	1,6	1,6	2,0	2,5
l	16…90	20…110	25…140	30…180	36…220	40…250	50…280

Примечания.

1.Материал – сталь 45.

2.Ряд длин: 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25, 30, 36, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100,…,280.

3.Пример условного обозначения при d = 12 мм, L = 60мм: «Штифт конический 12х60 ГОСТ 3129-70».

79

8.КОРПУСНЫЕ ДЕТАЛИ

Ккорпусным деталям относят собственно корпус, который называют также основанием корпуса, и крышку. Изготавливают их методом литья из чугуна марки не ниже СЧ15 и алюминиевых сплавов. В индивидуальном и мелкосерийном производстве применяют также сварные корпуса, стоимость которых

может оказаться дешевле чугунных, так как не требуется литьевая модель и меньше механической обработки. Имеется также опыт выполнения корпусных деталей из пластмасс.

Габаритные размеры корпуса в основном зависят от размеров зубчатых колес, внутренние размеры корпуса определяются при вычерчивании первой компоновки (см. раздел 11).

Для придания редуктору необходимой прочности и жесткости на корпусе выполняют ребра, фланцы, приливы и другие элементы, размеры которых зависят от толщиныстенки корпуса, размеровподшипниковогоузлаикрепежныхдеталей.

Форма редуктора во многом зависит от технологии литья, литье может быть в землю или кокильное, когда форма выполняется из металла и служит долго в отличие от одноразовой земляной. При кокильном литье отливка получается более точной и толщины стенок можно сделать тоньше, меньше припуска оставляется на механическую обработку. При литье в землю применяются формы корпусов, в которых ребра и выступы под подшипники находятся внутри, а наружные стенки гладкие. Такая форма корпусов была разработана на Ижевском редукторном заводе для горизонтальных цилиндрических редукторов; это позволило увеличить объем масляной ванны и снизить температуру нагревания масла, что оказалось очень важным, т. к. существенно повысилась нагрузочная способность редукторов в связи с применением высокопрочных сталей с нитроцементированными зубьями.

Толщина чугунной стенки корпуса может быть рассчитана по формуле [7]:

δ = 2,64 0,1Тт ≥ 6 мм,

где Тт – крутящий момент на тихоходном валу, Нм. Диаметр фундаментных болтов

d = 3 2Tт ≥12 мм,

здесь Тт также измеряется в Нм.

Количество фундаментных болтов 4 при суммарном межосевом расстоянии до 500 мм и 6 или 8 при суммарном межосевом расстоянии более 500 мм.

80