Рекомендации по назначению посадок в соединениях типовых деталей

Соединения "вал - ступица". Для передачи вращающего момента чаще всего используют шпоночные соединения с применением призматических (или сегментных) шпонок. При этом рекомендуются следующие посадки соединений с гарантированным натягом:

При этом посадки с бльшим натягом (указанные в скобках) следует назначать для реверсивных передач.

Для удобства сборки по выбранной посадке с натягом зубчатого колеса на вал с установленной шпонкой рекомендуется предусматривать направляющий цилиндрический участок вала с допуском по d 11 (рис.7.3).

Рис. 7.3

Посадки призматических шпонок регламентированы ГОСТ 23360-78: для ширины паза на валу по P 9 /h 9;для ширины паза в ступице при неподвижном соединении нереверсивной передачи - по Js 9 /h 9и при неподвижном соединении реверсивной передачи - по P 9 /h 9.

Ecли по результатам расчёта на прочность шпоночного соединения требуется слишком длинная шпонка (свыше полутора диаметров посадочного участка вала), целесообразно применить шлицевое соединение. Наиболее распространены соединения прямобочными шлицами с центрированием по наружному диаметру D. Для неподвижных соединений регламентированы следующие посадки элементов шлицевых соединений;

Посадки колец подшипников качения. Значения допусков посадочных участков вала и отверстия корпуса под подшипник выбирают в соответствии с характерными случаями нагружения колец подшипников при работе:

а) кольцо вращается относительно радиальной нагрузки, подвергаясь так называемому циркуляционному нагружению;

б) кольцо неподвижно относительно радиальной нагрузки и подвергается местному нагружению.

При этом рассматривают наиболее распространённый в общем машиностроении случай применения подшипников качения нормального класса (0) и руководствуются следующими соображениями.

При нагружении внутреннего кольца подшипника циркуляционной нагрузкой без ударов поле допуска вала назначают по к 6 для шариковых подшипников и по m 6 для роликовых подшипников.

При нагружении наружного кольца подшипника местной нагрузкой поле допуска отверстия корпуса назначают по Н 7, что обеспечивает возможность перемещения кольца как в осевом направлении, так и в окружном направлении (под действием сил трения). Это позволяет в целом повысить долговечность подшипника.

Посадки крышек подшипников. По конструкции различают крышки привёртные, крепящиеся к корпусным деталям винтами, и закладные, которые возможно применять в редукторах, имеющих плоскость разъёма корпуса по осям валов. В отличие от так называемых глухих крышек имеются крышки, снабжённые центральным отверстием для выходного конца вала.

Глухие привёртные крышки устанавливают в корпус по посадке H 7 /d 11, обеспечивающей гарантированный зазор в соединении, что не приводит однако к вытеканию смазки из подшипникового гнезда из-за создания герметичного стыка деталей по фланцу крышки в результате затяжки винтов крепления крышки к корпусу.

Сквозную привёртную крышку помещают в корпус с обеспечением посадки H 7 /h 8, что гарантирует нормальную работу манжетного уплотнения.

Закладные крышки подшипников (как глухие, так и с центральным отверстием для выходного конца вала или с резьбовым отверстием под нажимной регулировочный винт) удерживаются в корпусе кольцевым выступом шириной S, для которого в корпусных деталях протачивают канавку. Посадку деталей по кольцевому выступу назначают как H 11 /h 11, а по наружному диаметру крышки - H 7 /h 8, что гарантирует очень малый зазор, препятствующий вытеканию масла из полости подшипникового гнезда.

Посадки стаканов подшипников. Одной из особенностей конструкции конической зубчатой передачи является консольное расположение конической шестерни. Концентрацию нагрузки при этом стремятся уменьшить повышением жёсткости узла опорных подшипников. Повышенные требования к жёсткости диктуются и необходимостью высокой точности осевого расположения конических зубчатых колёс, что обеспечивается регулировкой зацепления в процессе сборки передачи.

В конструкциях узлов конических шестерён применяют радиально-упорные подшипники, главным образом конические роликоподшипники, устанавливаемые в стакане по схеме "врастяжку" или "враспор" [2].

Для удобства регулирования осевого положение конической шестерни подшипники опор заключены в стакан, что обеспечивает независимую регулировку зазора в подшипниках. В этом случае применяют посадку стакана в корпус - H 7 /js 6.

Посадки полумуфт на валах. Полумуфты устанавливают на цилиндрические (по ГОСТу 12080-72) или конусные (по ГОСТу 12081-72) концы валов.

При постоянном направлении вращения и умеренно нагруженных валах, когда рабочие напряжения кручения в сечении вала не превышают 15 МПа, полумуфты устанавливают на гладкие цилиндрические концы валов по переходным посадкам типа H 7 /k 6 или H 7 /m 6.

При реверсивной работе, а также при существенно нагруженных валах (>15 МПа) применяют посадку H 7 /n 6.

При больших нагрузках, работе со значительными толчками и ударами, а также при реверсивной работе предпочтительно полумуфты устанавливать на конусные концы валов. Посадку полумуфты на конусный конец вала производят с обязательным приложением осевой силы (с помощью болта через торцовую шайбу или с помощью круглой шлицевой гайки). Затяжкой полумуфты на конусные концы валов можно создать значительный натяг в соединении и обеспечить точное радиальное и угловое положение полумуфты относительно вала.

Установку полумуфт на цилиндрические шлицевые концы валов применяют, если при прочностном расчёте шпоночного соединения длина посадочного отверстия (длина ступицы) получается свыше полутора диаметров вала. Посадку полумуфты по наружному центрирующему диаметру шлицев тогда принимают типа H 7 /js 6.

Посадки шестерни открытой передачи. Шестерня открытой зубчатой передачи в кинематической схеме привода машины располагается консольно на конце выходного (тихоходного) вала редуктора. При сборке узла тихоходного вала установку шестерни производят в конце операции. Для предотвращения повышенных нагрузок на опорные подшипники этого вала при установке рекомендуют посадки типа H7/p6 или H 7 /n 6.

Посадки шкивов ремённой передачи. Для передачи вращающего момента от приводного электродвигателя на входной (быстроходный) вал редуктора зачастую применяют ремённую передачу.

Для удобства надевания и замены ремней при сборке и эксплуатации ременной передачи шкивы обычно устанавливают консольно на конусные концы валов. В случае установки шкива на цилиндрический конец вала применяют посадку Н7/к6, при установке на конусный конец вала осевое крепление шкива производят по одному из способов, приведенных в [2, рис.20.1 и 20.2].