Размеры пробок с цилиндрической резьбой

 

8.5. Размеры пробок с конической резьбой

 

 

Коническая резьба создает гер­метичное соединение, и пробки с этой резьбой дополнительного уп­лотнения не требуют. Поэтому при­менение их более желательно.

Маслосливными пробками можно закрывать отверстия для залива масла.

Для наблюдения за уровнем мас­ла в корпусе устанавливают: пробки с конической резьбой (рис. 8.9, в), маслоуказатели крановые (рис. 8.10), маслоуказатели круглые и удлиненные из прозрачного материала (рис. 8.11); маслоуказатели жезловые (щупы) (рис. 8.12).

 

Исполнение щупа по рис. 8.12, б вызывает некоторые техно­логические трудности при формовке корпуса и сверлении наклон­ного отверстия. Поэтому исполнение щупа по рис. 8.12, а и осо­бенно рис. 8.12, в предпочтительно.

Маслосливные пробки и крановые маслоуказатели можно ус­танавливать парами для контроля за нижним и верхним уровнями масла (рис. 8.13). Можно устанавливать только одну пробку - для контроля за верхним уровнем масла.

 

 

 

Круглые маслоуказатели (рис. 8.11) удобны для корпусов, расположенных достаточно высоко над уровнем пола.

При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса. Это приводит к просачива­нию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внут­реннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путем уста­новки отдушин в его верхних точках.

 

Наибольшее применение находят отдушины, изображенные на рис. 8.14, а, б. Отдушину по рис. 8.14, а используют также в качестве пробки, закрывающей отверстие для залива масла.

 

Уплотнительные устройства

Уплотнительные устройства применяют для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а так­же для защиты их от попадания извне пыли и влаги. Ниже приве­дены наиболее распространенные в машиностроении уплотнения.

Манжетные уплотнения широко применяют при смазывании подшипников жидким маслом и при окружной скорости вала до 20 м/с. Манжета (рис. 8.15, а) состоит из корпуса 7, изготовленно­го из маслобензостойкой резины, каркаса 2, представляющего со­бой стальное кольцо Г-образного сечения, и браслетной пружи­ны 3. Каркас придает манжете жесткость и обеспечивает ее плот­ную посадку в корпусную деталь без дополнительного крепления. Браслетная пружина стягивает уплотняющую часть манжеты, вследствие чего образуется рабочая кромка шириной Ъ = 0,4... 0,6 мм (рис. 8.15, г), плотно охватывающая поверхность вала. На рис. 8.15, в отдельно показаны браслетная пружина и способ ее соеди­нения. Манжеты, предназначенные для работы в засоренной сре­де, выполняют с дополнительной рабочей кромкой 4 (рис. 8.15, б), называемой "пыльником". Размеры манжет см. в табл. 19.16.

 

Манжету обычно устанавливают открытой стороной внутрь корпуса (рис. 8.16, а). К рабочей кромке манжеты в этом случае обеспечен хороший доступ смазочного масла. 95 %-ный ресурс для манжет - не менее 3000 ч.

При подаче шприцем пластичного смазочного материала давление внутри подшипниковой камеры может быть очень высо­ким. Чтобы не повредить манжету, ее устанавливают в этом слу­чае рабочей кромкой наружу (рис. 8.16, б). Тогда при повышении давления смазочный материал отогнет кромку манжеты, и избыток его вытечет наружу.

При высоком уровне масла ставят рядом две манжеты (рис. 8.17, а). При запыленной внешней среде также ставят две манжеты или одну с пыльником (рис. 8.17, б).

Свободное пространство между манжетами, а также между рабочими кромками манжеты и пыльника заполняют при сборке пластичным смазочным материа­лом (ЦИАТИМ-221).

Торцовые уплотнения. При смазывании подшипников жид­ким маслом в последнее время получили распространение очень эффективные уплотнения по торцовым поверхностям. Однако применение их
сдерживается вследствие конструктивной сложности, значительных размеров и относительно высокой стоимости. Конструкция одного из них приведена на рис. 8.18. Уплотнение со­стоит из уплотнительных колец 1, 2 и пружины 3. Кольцо 1 изготовляют из антифрикционного мате­риала марок АМС-1, 2П-1000-Ф, а кольцо 2 - из ста ли марок 40Х, ШХ15,

закаленной до высокой твердости. Кольцо 2 устанавливают на валу с натягом.

 

Ширину Ъ поверхности трения кольца 1 принимают при диа­метре вала (мм) свыше 20 до 40 - 3 мм, свыше 40 до 80 - 4 мм и свыше 80-5 мм. Ширину поверхности трения кольца 2 делают больше Ъ на 2... 4 мм. Рабочие поверхности уплотнительных ко­лец должны иметь отклонения от плоскостности не более 0,9 мкм, а шероховатость Ra 0,16 мкм. С помощью пружины 3 создают на уплотняющей поверхности давление 0,05... 0,15 Н/мм².

Кольцо 1 снабжают дополнительным, так называемым ста­тическим, уплотнением 4. Статическим уплотнением чаще всего служит резиновое кольцо круглого сечения. Размеры резиновых колец принимают (рис. 8.19): диаметр сечения d₂ ⁼ 4,6 мм; диаметр отверстия d₁ = D - 8 мм. Здесь D - диаметр (мм) отверстия уплотняемого сопря­жения (например, отверстия в крышке подшипника на рис. 8.18), который принима­ют из ряда чисел: 36, 38, 40, 42, 43, 44, 45, 46, 48, 50, 52, 53, 55, 56, 58, 60, 62, 63, 65, 66, 68, 70,71,72,73, 75, 76, 78, 80, 82, 83, 85, 86, 88, 90, 92, 95, 98,100. Форма канавки для резинового кольца дана на рис. 8.19; размеры канавки: Ъ = 5,6 мм; d₃ = (D- 7,4) мм.

Фирма "Циллер" (Германия) производит уплотнение упруги­ми стальными шайбами (рис. 8.20), которые применяют при ско­рости скольжения до 6 м/с и смазывании подшипников любым смазочным материалом.

 

 

 

 

Толщина шайб в зависимости от их диа­метрального размера составляет а = 0,3... 0,6 мм. Торцовая рабо­чая грань шайб выступает за их плоскость на с = 0, 5... 0,6 мм, что создает после закрепления шайб достаточную силу прижатия ра­бочей грани к торцу кольца подшипника. Размеры стальных уплотнительных шайб приведены в табл. 19.17.

 

 

 

 

Рис. 8.20

 

 

Щелевые уплотнения. Формы канавок щелевых уплотнений даны на рис. 8.21. Зазор щелевых уплотнений заполняют пластич­ным смазочным материалом, который защищает подшипник от попадания извне пыли и влаги.

Рис. 8.21

При смазывании жидким маслом в крышке подшипника выполняют дополнительную канавку шириной Ь_о и дренажное отверстие (рис. 8.22). Размеры (мм) Ъ и Ьо, ми­нимальное число z канавок прини­мают в зависимости от диаметра d вала:

d... св. 20 св. 50 св. 80

до 50 до 80 до 100

b... 2 3 4

b_o... 4... 5 6... 8 10... 12

z... 3 4 4

Щелевые уплотнения не обеспечивают полной герметизации, их целесообразно сочетать с другими уплотнениями.

Рис. 8.22

Лабиринтные уплотнения. Большое распространение по­лучили лабиринтные уплотнения, в которых уплотняющий эффект достигают чередованием радиальных и осевых зазоров. Эти зазо­ры образуют длинную узкую извилистую щель. При окружной скорости вала до 30 м/с эту щель заполняют пластичным смазоч­ным материалом.

 

Радиальный зазор в лабиринте соответствует посадке сопряженных деталей H l l/d l l (рис. 8.23). Точное значение осевого зазора получить труднее вследствие осевой "игры" вала, отклонений монтажной высоты подшипников, толщин регулировоч­ных прокладок и осевых размеров деталей лабиринта. С учетом этого осевой зазор делают большей величи­ны: 5о — 1... 2 мм.

В крышке подшипника можно вы­полнять дренажные отверстия (рис. 8.23),

через которые просочившееся масло возвращают в сборник.

 

 

Фирма SKF применяет лабиринтные уплотнения, выпол­ненные в виде набора штампованных из стальной ленты шайб (рис. 8.24, а). Толщина h ленты для наружного диаметра подшипника D = 42... 55 мм равна 1,25 мм; шири­на В одного комплек­та из двух шайб рав­на 5 мм; для D = 62...... 110 мм соответст­венно: h = 1,5 мм, В = = 6 мм.

Фирма "Циллер" выпускает лабиринт­ные уплотнения в виде тонкостенных штам­пованных колец, при­клеенных к двум пла­стмассовым кольцам (рис. 8.24, б). Толщина такого уплотнения для валов диаметром d = =20... 80 мм состав­ляет 4 мм.

Рис. 8.24

КОРПУСНЫЕ ДЕТАЛИ

 

К корпусным относят детали, обеспечивающие взаимное рас­положение деталей узла и воспринимающие основные силы, дей­ствующие в машине. Корпусные детали обычно имеют довольно сложную форму, поэтому их получают методом литья (в боль­шинстве случаев) или методом сварки (при единичном и мелкосе­рийном производстве). Для изготовления литых корпусных дета­лей широко используют чугун (например, марки СЧ15), а при необ­ходимости ограничения массы машин - легкие сплавы (алюминие­вые, магниевые).

Корпусная деталь состоит из стенок, ребер, бобышек, фланцев и других элементов, соединенных в единое целое.

При конструировании литой корпусной детали стенки следует по возможности выполнять одинаковой толщины. Толщину стенок литых деталей стремятся уменьшить до величины, определяемой условиями хорошего заполнения формы жидким металлом.

Для редукторов толщину стенки, отвечающую требованиям технологии литья, необходимой прочности и жесткости корпуса, вычисляют по формуле

(П.1)

где Т- вращающий момент на выходном (тихоходном) валу, Нм. Размеры корпуса определяет число и размеры размещенных в нем деталей, относительное их расположение, значение зазоров между ними.

Ориентировочные разме­ры корпуса были определены при составлении компоновоч­ной схемы, уточнены при раз­работке конструкций узлов. Теперь следует выполнить их окончательную конструктив­ную отработку.

Корпуса современных ре­дукторов (рис. 11.1) очерчива­ют плоскими поверхностями, все выступающие элементы (бобышки подшипниковых гнезд, ребра жесткости) устраняют с наружных поверхностей и вводят внутрь корпуса, лапы под болты крепления к основанию не выступают за габариты корпуса, проушины для транспортирования редуктора отлиты за одно целое с корпусом. При такой конструкции корпус характеризуют большая жесткость и лучшие виброакустические свойства, повышенная прочность в местах расположения болтов крепления, уменьшение коробления при старении, возможность размещения большего объ­ема масла, упрощение наружной очистки, удовлетворение совре­менным требованиям технической эстетики. Однако масса корпуса из-за этого несколько возрастает, а литейная оснастка - усложнена.

Ниже, в разд. 11.1, рассмотрены общие вопросы конструиро­вания основных элементов корпусов (выбор размеров фланцев, бобышек, оформление мест крепления, форма проушин и др.) на примере цилиндрических редукторов. В других разделах этой гла­вы даны рекомендации по конструированию только специфиче­ских элементов корпусов редукторов других типов.