книги / Редукторы. Атлас конструкций
.pdfГабаритные и присоединительные размеры редукторов представлены на рис. 1.1, 1.3, 1.4 и в табл. 1.8–1.11.
Рис. 1.3. Размеры входных и выходных конических концов валов редукторов типа 1Ц2У
Рис. 1.4. Размеры концов выходных валов редукторов типа 1Ц2У:
а– цилиндрической формы (редукторы 1Ц2У-200);
б– в виде части зубчатой муфты (табл. 2.10); в – в виде полых валов
со шлицами (редукторы 1Ц2У-200, 1Ц2У-250), f1 ≤f
11
Таблица 1.8 Габаритные и присоединительные размеры (см. рис. 1.1)
|
|
|
L1 |
L2 |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чу- |
|
Алю- |
Тип |
aw2 |
aw1 |
|
|
|
I1 |
I2 |
I3 |
H |
H1 |
A |
A1 |
d |
B |
B1 |
гун- |
|
ми- |
не более |
ный |
|
ни- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кор- |
|
евый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пус |
|
кор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пус |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1Ц2У-100 |
100 |
80 |
390 |
325 |
136 |
85 |
136 |
165 |
230 |
112 |
290 |
109 |
15 |
155 |
145 |
– |
|
20±3 |
1Ц2У-125 |
125 |
80 |
446 |
375 |
160 |
106 |
145 |
206 |
272 |
132 |
335 |
125 |
19 |
175 |
165 |
– |
|
22±3 |
1Ц2У-160 |
160 |
100 |
557 |
475 |
200 |
135 |
170 |
224 |
345 |
170 |
425 |
140 |
24 |
206 |
195 |
24±4 |
|
28±4 |
1Ц2У-200 |
200 |
125 |
678 |
580 |
243 |
165 |
212 |
280 |
425 |
212 |
515 |
165 |
24 |
243 |
230 |
30±4 |
|
– |
1Ц2У-250 |
250 |
160 |
829 |
730 |
290 |
212 |
265 |
335 |
530 |
265 |
670 |
218 |
28 |
290 |
280 |
32±4 |
|
– |
Таблица 1.9 Размеры входных и выходных концов валов (см. рис. 1.3)
Тип |
Вал |
d |
d1 |
d3 |
d4, не более |
I |
I1 |
b |
h |
t |
1Ц2У-100 |
|
20 |
18,2 |
М12x1,25 |
40 |
50 |
36 |
4 |
4 |
2,5 |
1Ц2У-125 |
вх. |
20 |
18,2 |
М12x1,25 |
40 |
50 |
36 |
4 |
4 |
2,5 |
1Ц2У-160 |
25 |
22,9 |
М16x1,5 |
45 |
60 |
42 |
5 |
5 |
3,0 |
|
1Ц2У-200 |
|
30 |
27,1 |
М20x1,5 |
50 |
80 |
58 |
5 |
5 |
3,0 |
1Ц2У-250 |
|
40 |
35,9 |
М24x2,0 |
63 |
110 |
82 |
10 |
8 |
5,0 |
1Ц2У-100 |
|
35 |
32,10 |
М20x1,5 |
50 |
80 |
58 |
6 |
6 |
3,5 |
1Ц2У-125 |
вых. |
45 |
40,90 |
М30x2,0 |
75 |
110 |
82 |
12 |
8 |
5,0 |
1Ц2У-160 |
55 |
50,90 |
М36x3,0 |
88 |
110 |
82 |
14 |
9 |
5,5 |
|
1Ц2У-200 |
|
70 |
64,75 |
М48x3,0 |
100 |
140 |
105 |
18 |
11 |
7,0 |
1Ц2У-250 |
|
90 |
83,50 |
M64x4,0 |
130 |
170 |
130 |
22 |
14 |
9,0 |
Примечание: завод может изготовить концы валов под заказ.
Таблица 1.10 Размеры концов выходных валов в виде зубчатой муфты (см. рис. 1.4)
Тип |
m |
z |
b |
L |
L1, не менее |
k |
B |
d |
d1 |
1Ц2У-160 |
4 |
40 |
20 |
48 |
20 |
19 |
38 |
72 |
95 |
1Ц2У-200 |
5 |
40 |
25 |
55 |
32 |
22 |
50 |
80 |
105 |
1Ц2У-250 |
4 |
56 |
35 |
63 |
16 |
31 |
50 |
120 |
170 |
12
2. КОНСТРУКЦИИ ВАЛОВ
Валы наряду с зубчатыми колесами являются основными несущими деталями, передающими нагрузку от двигателей к исполнительному органу, и к их конструированию предъявляются высокие требования, которые наряду с правильным выбором материала и расчетом удовлетворяются соблюдением различных рекомендаций, приведенных в настоящем разделе и в других частях атласа.
2.1. Размеры ступеней валов
Размеры ступеней валов рекомендуется назначать в соответствии с ГОСТ 6636-69 на нормальные линейные размеры (диаметры, длины, высоты и др.), который охватывает интервал от 0,001 до 100 000 мм. В табл. 2.1 приведена выдержка из этого ГОСТа на размеры, наиболее часто встречающиеся в практике учебного проектирования.
Таблица 2.1 Валы редукторов (нормальные линейные размеры, мм )
|
Размер для ряда |
|
|
Размер для ряда |
|
|
Размер для ряда |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ra5 |
Ra10 |
Ra20 |
Ra40 |
Д.р. |
Ra5 |
Ra10 |
Ra20 |
Ra40 |
Д.р. |
Ra5 |
Ra10 |
Ra20 |
Ra40 |
Д.р. |
6,3 |
6,3 |
6,3 |
6,3 |
6,5 |
25 |
25 |
25 |
25 |
27 |
100 |
100 |
100 |
100 |
102 |
|
|
|
6,7 |
7,0 |
|
|
|
26 |
|
|
|
|
105 |
108 |
|
|
7,1 |
7,1 |
7,3 |
|
|
28 |
28 |
29 |
|
|
110 |
110 |
112 |
|
|
|
7,5 |
7,8 |
|
|
|
30 |
31 |
|
|
|
120 |
115 |
|
8,0 |
8,0 |
8,0 |
8,2 |
|
32 |
32 |
32 |
33 |
|
125 |
125 |
125 |
118 |
|
|
|
8,5 |
8,8 |
|
|
|
34 |
35 |
|
|
|
130 |
135 |
|
|
9,0 |
9,0 |
9,2 |
|
|
36 |
36 |
37 |
|
|
140 |
140 |
145 |
|
|
|
9,5 |
9,8 |
|
|
|
38 |
39 |
|
|
|
150 |
155 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10,2 |
40 |
40 |
40 |
40 |
41 |
160 |
160 |
160 |
160 |
165 |
|
|
|
10,5 |
10,8 |
|
|
|
42 |
44 |
|
|
|
170 |
175 |
|
|
11 |
11 |
11,2 |
|
|
45 |
45 |
46 |
|
|
180 |
180 |
185 |
|
|
|
11,5 |
11,8 |
|
|
|
48 |
49 |
|
|
|
190 |
195 |
|
12 |
12 |
12 |
12,5 |
|
50 |
50 |
50 |
52 |
|
200 |
200 |
200 |
205 |
|
|
|
13 |
13,5 |
|
|
|
53 |
55 |
|
|
|
210 |
215 |
|
|
14 |
14 |
14,5 |
|
|
56 |
56 |
58 |
|
|
220 |
220 |
230 |
|
|
|
15 |
15,5 |
|
|
|
60 |
62 |
|
|
|
240 |
270 |
16 |
16 |
16 |
16 |
16,5 |
63 |
63 |
63 |
63 |
65 |
250 |
250 |
250 |
250 |
270 |
|
|
|
17 |
17,5 |
|
|
|
67 |
70 |
|
|
|
260 |
290 |
|
|
18 |
18 |
18,5 |
|
|
71 |
71 |
73 |
|
|
280 |
280 |
310 |
|
|
|
19 |
19,5 |
|
|
|
75 |
78 |
|
|
|
300 |
315 |
|
20 |
20 |
20 |
20,5 |
|
80 |
80 |
80 |
82 |
|
320 |
320 |
320 |
330 |
|
|
|
21 |
21,5 |
|
|
|
85 |
88 |
|
|
|
340 |
350 |
|
|
22 |
22 |
23 |
|
|
90 |
90 |
92 |
|
|
360 |
360 |
370 |
|
|
|
24 |
|
|
|
|
95 |
98 |
|
|
|
380 |
390 |
Д.р.* – дополнительные размеры, допускается применять в отдельных технически обоснованных случаях.
При выборе размеров предпочтение должно отдаваться рядам с более крупной градацией (ряд Ra 5 следует предпочесть ряду Ra 10 и т.д.).
13
2.2. Фаски и радиусы закруглений
Фаски и радиусы закруглений (рис. 2.1) рекомендуется выполнять по данным табл. 2.2.
Таблица 2.2
Фаски и радиусы закруглений, мм, (из ГОСТ 10948-64, рис.2.1)
|
|
|
Ряды |
|
Ряды |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,10 |
|
0,12 |
1,6 |
|
2,0 |
|
|
0,16 |
|
0,20 |
2,5 |
|
3,0 |
|
|
0,25 |
|
0,30 |
4,0 |
|
5,0 |
|
|
0,40 |
|
0,50 |
6,0 |
|
8,0 |
Рис. 2.1. Фаски, выполненные под углом 45°, |
0,60 |
|
0,80 |
10 |
|
12 |
|
и радиусы закруглений галтелей, f1 ≤f |
1,0 |
|
1,2 |
16 |
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размеры фасок и радиусов распространяются на детали, изготовляемые из металла и пластмасс, но не относятся к размерам фасок на резьбах, радиусам проточек резьбообразующего инструмента, фаскам и радиусам закруглений на подшипниках качения и к их сопряжениям с валами и корпусами.
На валах и напрессовываемых на них втулках с целью облегчения сборки рекомендуется выполнять фаски под углом 10° с размерами, данными на рис. 2.2 и в табл. 2.3.
Рис. 2.2. Фаски в соединениях с неподвижными посадками, выполненные под углом 10°
14
Таблица 2.3 Входные фаски деталей с неподвижными посадками (см. рис. 2.2)
D |
Фаска |
Размеры фаски при посадках |
|
|||
|
|
|
|
|||
m6, n6, p6, r6, s6, u6 |
s7, u8 |
u8, x8 |
x8, z8 |
|||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
до 50 |
a |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
|
|
A |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
|
50...100 |
a |
1 |
2 |
2 |
3 |
|
|
A |
1,5 |
2,5 |
2,5 |
3,5 |
|
100...200 |
a |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
A |
2,5 |
3,5 |
4,5 |
6 |
При H ≥ D допускается увеличение фасок до ближайшего (большего) размера
Примечание: под втулками понимаются также ступицы зубчатых колес и др.
Для еще большего облегчения напрессовки зубчатых колес на валы на Ижевском редукторном заводе на валах выполняют двойные фаски, – под углом 45° и – 10° (рис. 2.3). Рекомендуется фаски с углом 45° принимать из 1-го ряда, а фаски с углом 10° – из 2-го ряда табл. 2.2.
Рис. 2.3. Двойные фаски в соединениях с неподвижными посадками
2.3. Галтельные переходы
Для правильного центрирования и неискажения профиля втулок радиусы закруглений галтелей на валах выполняют меньшими, чем радиусы закруглений или размеры фасок на сопрягаемых втулках (рис. 2.4, табл. 2.4).
15
|
|
|
Таблица 2.4 |
|
Радиусы закруглений сопрягаемых |
||
|
валов и втулок, мм (см. рис. 2.4) |
||
|
|
|
|
|
D |
r1 |
r |
|
10...18 |
0,6 |
1 |
|
20...28 |
1,6 |
2 |
|
30..46 |
2,0 |
2,5 |
Рис. 2.4. Радиусы закруглений |
48...68 |
2,5 |
3 |
70...100 |
3 |
4 |
|
сопряжения валов и втулок |
105...150 |
4 |
5 |
|
155...200 |
5 |
6 |
Рис. 2.5. Сопряжения деталей при большом радиусе галтели
В случае больших радиусов галтелей, принимаемых для уменьшения концентрации напряжений, рекомендуется соединение деталей выполнять так, чтобы торец ступицы зубчатого колеса был удален от галтели на расстояние c, большее радиуса галтели r1 (рис. 2.5).
Значения диаметров (мм):
d1 = d + 2 r1; d2= d1 + 2 f + (3...5).
|
|
На кольцах подшипников качения фас- |
|
|
|
ки выполняют с закруглением и размеры |
|
|
|
их зависят от типоразмера подшипника |
|
|
|
и приводятся в разделе 6. Так как кольца |
|
|
|
подшипников, особенно шариковых, отли- |
|
|
|
чаются небольшой толщиной, то для ис- |
|
|
|
ключения изменения профиля дорожки, |
|
Рис. 2.6. Исполнение галтельных |
которое возможно в случае наползания |
||
кольца на галтель вала (корпуса) и для по- |
|||
переходов под шарико- |
|
||
|
вышения надежности правильного сопря- |
||
и роликоподшипники |
|
||
|
|
жения размеры радиусов галтелей под |
|
подшипники выполняют |
несколько меньшими (рис. 2.6), чем это дано |
в табл. 2.4, и соответствующие рекомендации представлены в табл. 2.5. Большое значение имеет также величина заплечика (уступа) h, в который упирается
16
PNRPU
подшипник при постановке на вал, так как наряду с цилиндрической поверхностью вала заплечик обеспечивает правильное базирование кольца подшипника относительно оси вала.
Таблица 2.5
Размеры галтельных переходов и заплечиков у посадочных мест шарико- и роликоподшипников, мм, (см. рис. 2.6) [1]
r |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
5,0 |
r1max |
0,3 |
0,6 |
1,0 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
hmin |
1,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,5 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
9,0 |
Свободная часть торца подшипника определяется размером t и предназначена для захвата съемником при снятии подшипника с вала, поэтому величину уступа h лучше делать номинальной по табл. 2.5, если не предусмотрены конструктивно другие способы разборки.
Имеется ГОСТ на размеры заплечиков для различных типоразмеров подшипников, но ввиду ограниченного объема он в атласе не приводится, и в учебном проектировании достаточно воспользоваться рекомендуемой табл. 2.5, взяв значения радиусов закруглений фасок r в разделе для подшипников.
Взависимости от принятой технологии галтельные переходы на валах
ив корпусах могут выполняться как скругленными, так и с канавками для выхода шлифовального круга. Вариант с закругленной галтелью отличается большей прочностью, поскольку концентрация напряжений при этом меньше, но изготовить такой вал сложнее, так как требуются специальная заправка шлифовального круга и достаточно точная фиксация круга относительно торца
вконце шлифования цилиндрического участка. На рис. 2.7 и в табл. 2.6 даны размеры канавок, принятые по стандарту.
Таблица 2.6
Размеры канавок для выхода шлифовального круга при круглом шлифовании, мм (из ГОСТ 8820-69, см. рис. 2.7)
b |
Наружное шлифование d1 |
Внутреннее шлифование d2 |
h |
R |
R1 |
d ≈ |
|
2 |
d-0,5 |
d+0,5 |
0,3 |
0,5 |
0,3 |
до 10 |
|
3 |
1,0 |
0,5 |
св.10 до 50 |
||||
|
|
|
|||||
5 |
d-1 |
d+1 |
|
1,6 |
0,5 |
св.50 до 100 |
|
8 |
0,5 |
2,0 |
1 |
св. 100 |
|||
10 |
|
|
|
3,0 |
1 |
св. 100 |
17
Рис. 2.7. Формы канавок для выхода шлифовального круга при круглом шлифовании: а – шлифование по наружному цилиндру; б – шлифование по наружному цилиндру и торцу; в – шлифование по внутреннему цилиндру и торцу
Если на одной детали шлифуется несколько поверхностей с разными диаметрами, то канавки применяют одного размера. Исходя из прочностных и конструктивных особенностей изделия, допускается применять другие размеры канавок.
2.4. Входные и выходные концы валов
Входные и выходные концы валов могут быть различными по форме
иконструкции: цилиндрическими, коническими, в виде зубчатой муфты
ив виде полого вала с внутренними зубьями. В большинстве случаев концы валов делают цилиндрическими (рис. 2.8, табл. 2.7) и коническими (рис. 2.9, табл. 2.8 и 2.9), которые предусматриваются в двух исполнениях: 1 – длинные и 2 – короткие.
Рис. 2.8. Концы цилиндрических валов
(табл. 2.7)
18
Таблица 2.7 Размеры цилиндрических концов валов, мм (из ГОСТ 12080-66)
|
Диаметр d для ряда |
|
|
Длина l для исполнения |
r |
c |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
2 |
|
1 |
2 |
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10, |
11 |
|
- |
|
23 |
20 |
0,6 |
0,4 |
12, |
14 |
|
- |
|
30 |
25 |
1,0 |
0,6 |
16, |
18 |
|
19 |
40 |
28 |
1,0 |
0,6 |
|
20, |
22 |
|
24 |
50 |
36 |
1,6 |
1,0 |
|
25, |
28 |
|
- |
|
60 |
42 |
1,6 |
1,0 |
30, 32, 35 36 |
|
38 |
80 |
58 |
2,0 |
1,6 |
||
40, |
45 |
|
42, |
48 |
110 |
82 |
2,0 |
1,6 |
50, |
55 |
|
52, |
56 |
110 |
82 |
2,5 |
2,0 |
60, 63, |
70, 71 |
|
65,75 |
140 |
105 |
2,5 |
2,0 |
|
80, |
90 |
|
85, |
95 |
170 |
130 |
3,0 |
2,5 |
100, 110, 125 |
|
105, |
120 |
210 |
165 |
3,0 |
2,5 |
|
140 |
|
130, |
150 |
250 |
200 |
4,0 |
3,0 |
|
160, |
180 |
|
170 |
300 |
240 |
4,0 |
3,0 |
Примечание: концы валов диаметром до 30 мм выполняются с допуском j6 или k6, диаметром 32…50 мм – с допуском k6, диаметром свыше 50 мм – с допуском m6, диаметром свыше 120 мм – с допуском m6 или r6.
Рис. 2.9. Концы конических валов (см. табл. 2.8. и 2.9)
19
Таблица 2.8 Размеры конических концов валов, мм (из ГОСТ 12081-72)
Диаметр d1 для ряда |
|
Длина для исполнения |
|
|
|
|
|||||
1 |
|
2 |
|
1 |
2 |
|
b |
h |
t |
||
|
l1 |
|
l2 |
l1 |
|
l2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
10 |
|
23 |
|
15 |
- |
|
- |
- |
- |
- |
|
11 |
|
23 |
|
15 |
- |
|
- |
2 |
2 |
1,2 |
|
12 |
|
30 |
|
18 |
- |
|
- |
2 |
2 |
1,2 |
|
14 |
|
30 |
|
18 |
- |
|
- |
3 |
3 |
1,8 |
|
16 |
|
40 |
|
28 |
28 |
|
16 |
3 |
3 |
1,8 |
|
18 |
19 |
40 |
|
28 |
28 |
|
16 |
4 |
4 |
2,5 |
|
20, |
22 |
|
50 |
|
36 |
36 |
|
22 |
4 |
4 |
2,5 |
|
|
24 |
50 |
|
36 |
36 |
|
22 |
5 |
5 |
3 |
25, |
28 |
|
60 |
|
42 |
42 |
|
24 |
5 |
5 |
3 |
|
|
30 |
80 |
|
58 |
58 |
|
36 |
5 |
5 |
3 |
32, |
36 |
35. 38 |
80 |
|
58 |
58 |
|
36 |
6 |
6 |
3,5 |
40 |
42 |
110 |
|
82 |
82 |
|
54 |
10 |
8 |
5 |
|
45, |
50 |
48 |
110 |
|
82 |
82 |
|
54 |
12 |
8 |
5 |
56 |
53, 55 |
110 |
|
82 |
82 |
|
54 |
14 |
9 |
5,5 |
|
60, |
63 |
65 |
140 |
|
105 |
105 |
|
70 |
16 |
10 |
6 |
70, |
71 |
75 |
140 |
|
105 |
105 |
|
70 |
18 |
11 |
7 |
80 |
85 |
170 |
|
130 |
130 |
|
90 |
20 |
12 |
7,5 |
|
90 |
95 |
170 |
|
130 |
130 |
|
90 |
22 |
14 |
9 |
|
100, |
110 |
|
210 |
|
165 |
165 |
|
120 |
25 |
14 |
9 |
125 |
120 |
210 |
|
165 |
165 |
|
120 |
28 |
16 |
10 |
|
|
|
130 |
250 |
|
200 |
200 |
|
150 |
28 |
16 |
10 |
140 |
150 |
250 |
|
200 |
200 |
|
150 |
32 |
18 |
11 |
Таблица 2.9 Размеры резьб на конических концах валов, мм (из ГОСТ 12081-72)
d1 |
d3 |
d4 |
l4 |
d1 |
d3 |
d4 |
l4 |
10, 11 |
М6 |
- |
- |
60, 63, 65 |
М42х3 |
М20 |
32 |
12, 14 |
М8х1 |
М4 |
6 |
70, 71, 75 |
М48х3 |
М24 |
36 |
16 |
М10х1,25 |
М4 |
6 |
80, 85 |
М56х4 |
М30 |
44 |
18,19 |
М10х1,25 |
М5 |
8 |
90 |
М64х4 |
М30 |
44 |
20, 22, 24 |
М12х1,25 |
М6 |
9 |
95 |
М64х4 |
М36 |
53 |
25, 28 |
М16х1,5 |
М8 |
14 |
100, 105 |
М72х4 |
М36 |
53 |
30, 32, 35 |
М20х1,5 |
М10 |
17 |
110 |
М80х4 |
М42 |
62 |
36 |
М20х1,5 |
М12 |
20 |
120 |
М90х4 |
М42 |
62 |
38, 40, 42 |
М24х2 |
М12 |
20 |
125 |
М90х4 |
М48 |
70 |
45, 48 |
М30х2 |
М16 |
26 |
130, 140 |
М100х4 |
- |
- |
50 |
М36х3 |
М16 |
26 |
150 |
М110х4 |
- |
- |
53, 55, 56 |
М36х3 |
М20 |
32 |
|
|
|
|
Примечание: если резьбовое отверстие выполняется совместно с центровым отверстием, то размер l4 увеличивается на 2…5 мм и более в зависимости от диаметра вала d1 в соответствии с рекомендацией ГОСТ 12081-72.
20