- •2 . Проектирование приводного вала.
- •Составление схемы, определение опорных точек и предварительных размеров
- •2.3. Определение диаметра вала на отдельных участках
- •2.3.2. Подбор шпонки.
- •2.3.3. Определение диаметра вала под подшипник. Выбор подшипника.
- •К онструирование буртика, разработка посадочного места под ступицу.
- •2.4 Осевое крепление подшипников, барабана или звездочки.
- •5. Подбор корпусов и крышек подшипников, выбор уплотнений.
- •6. Конструирование барабана.
- •7. Выбор муфт.
- •8. Выбор способа смазки и уплотнений.
- •8.1.Смазка подшипников.
- •8.2.Уплотнительные устройства.
- •9. Выбор допусков и посадок основных деталей вала исполнительного механизма.
- •9.1. Выбор посадок муфт.
- •9.2. Выбор посадок подшипников.
- •1 0. Расчёт на прочность сварного шва.
- •Библиография
5. Подбор корпусов и крышек подшипников, выбор уплотнений.
После выбора подшипника для него подбирают соответствующий корпус и крышки. Корпуса подшипников приводного вала рекомендуется принимать типа УМ по ГОСТ 13218.3-80 (рис.8 таб.8). Размер корпуса принимается по размеру наружного диаметра подшипника D.
Для D = 110 - 150 мм Для D = 80 – 100 мм
А
2 отв. под
штифт
2 отв. d2 под
штифт конич.
Б-Б
Рис. 8 Корпуса УМ подшипников качения (из ГОСТ 13218-80)
Т аблица 8
Корпуса типа УМ подшипников качения по ГОСТ 13218.3-80, размеры, мм
Обозна-чение кор- пуса |
УМ 80 |
УМ 85 |
УМ 90 |
УМ 100 |
УМ 110 |
УМ 120 |
УМ 125 |
УМ 130 |
УМ 140 |
УМ 150 |
||
D |
80 |
85 |
90 |
100 |
110 |
120 |
125 |
130 |
140 |
150 |
||
D1 |
100 |
105 |
110 |
120 |
130 |
145 |
150 |
155 |
165 |
180 |
||
d |
9 |
11 |
13 |
|||||||||
d1 |
13 |
17 |
22 |
|||||||||
d2 |
8 |
10 |
||||||||||
d3 |
26 |
32 |
40 |
|||||||||
A |
135 |
140 |
150 |
165 |
185 |
210 |
220 |
225 |
235 |
255 |
||
B |
35 |
38 |
40 |
45 |
48 |
50 |
52 |
55 |
||||
B1 |
42 |
48 |
54 |
58 |
||||||||
L |
180 |
185 |
195 |
215 |
235 |
260 |
270 |
280 |
295 |
315 |
||
L1=D2 |
110 |
115 |
125 |
135 |
155 |
175 |
180 |
185 |
195 |
210 |
||
l |
110 |
116 |
128 |
142 |
164 |
194 |
204 |
206 |
230 |
|||
H |
113 |
120,5 |
130,5 |
139,5 |
157,5 |
179,5 |
188 |
190,5 |
199,5 |
215 |
||
H1 |
58 |
63 |
68 |
72 |
80 |
92 |
98 |
102 |
110 |
|||
h |
19 |
22 |
24 |
26 |
32 |
34 |
35 |
40 |
||||
r |
75 |
80 |
85 |
- |
||||||||
r1 |
11 |
12 |
12,5 |
- |
Исходя из того, что D = 100 мм,
Выбираем: «Корпус УМ 100 ГОСТ 13218.3 – 80»
Подшипниковые узлы обычно закрываются крышками, в которые встраиваются уплотнения. Для вышеприведенных корпусов, выбранных из ГОСТ 13218.3 – 80, рекомендуется выбирать стандартные крышки по ГОСТ 13219.1-81 - ГОСТ 13219.6–81. Кроме таких корпусов и крышек можно выбрать и другие стандартные корпуса и крышки подшипников ( см. [7] т.2) либо сконструировать крышку самостоятельно (см.[3]). Крышки подбираются по тому же диаметру D, по которому подбирался корпус ( см. Рис.8 ). Однако, крышка должна подходить также по диаметру буртика вала dбп ( см. пункт 2. 3.4 ), а также в нее должно вписываться стандартное манжетное уплотнение ( см. табл.12 ).
Подобрать стандартную крышку, удовлетворяющую всем этим условиям, не всегда удается. В этом случае конструируется нестандартная крышка, основные размеры которой должны совпадать с размерами стандартной. Для подшипникового узла, расположенного в точке 2 (рис.1), необходимы крышки торцовые с манжетными уплотнениями из ГОСТ 13219.5-81 (рис.9, таб. 9) или ГОСТ 13219.6-81 (рис.10, таб.10). А для подшипникового узла, расположенного в точке 5, одна из крышек принимается такой же, как для узла в точке 2, вторая крышка принимается торцовая глухая из ГОСТ 13219.1-81 или из ГОСТ 13219.2-81 (рис.11, таб.11).
У плотнения предназначены для защиты подшипников от попадания в них пыли, грязи и влаги, а также для предохранения от вытекания смазки. Эти уплотнения могут быть разных конструкций, однако, наиболее предпочтительными являются стандартные манжеты резиновые армированные для валов по ГОСТ 8752-79 (см. таблицу 12). Манжета состоит из корпуса, выполненного из маслобензостойкой резины. Корпус армирован каркасом, представляющим собою стальное кольцо Г-образного сечения. Браслетная пружина стягивает уплотняющую часть манжеты, вследствие чего она плотно охватывает поверхность вала. Манжеты, предназначенные для работы в засоренной среде, выполняют с дополнительной рабочей кромкой, которая называется пыльником.
Номинальный диаметр вала в местах постановки таких уплотнений должен быть равен внутреннему диаметру уплотнения. Участки вала в этих местах должны быть прошлифованы и отполированы, чтобы избежать интенсивного износа уплотнений.
Рис. 9. Крышки торцовые с манжетным уплотнением диаметром до 100 мм, (из ГОСТ 13219.5-81)
Т аблица 9. Крышки торцовые с манжетным уплотнением диаметром до 100 мм, (из ГОСТ 13219.5-81), мм
Обозначение крышки |
МН 80*45 |
МН 80*50 |
МН 90*50 |
МН100*55 |
МН100*65 |
D |
80 |
80 |
90 |
100 |
100 |
dвала |
45 |
50 |
50 |
55 |
65 |
d |
46 |
51 |
51 |
56 |
66 |
D1 |
100 |
100 |
110 |
120 |
120 |
D2 |
65 |
70 |
70 |
80 |
90 |
d1 |
9 |
9 |
11 |
11 |
11 |
d2 |
18 |
18 |
20 |
20 |
20 |
B |
110 |
110 |
125 |
135 |
135 |
b |
11 |
11 |
11 |
13,6 |
13,6 |
H |
17 |
17 |
17 |
21 |
21 |
h |
4 |
4 |
5 |
5 |
5 |
h1 |
6 |
6 |
7 |
7 |
7 |
h2 |
7 |
7 |
5 |
9 |
9 |
r |
75 |
75 |
80 |
85 |
85 |
r1 |
11 |
11 |
12 |
12,5 |
12,5 |
Выбираем: торцовые крышки с манжетным уплотнением в количестве трёх штук диаметром D = 100 мм, dвала = 55 мм:
«Крышка МН100*55 ГОСТ 13219.5-81»
Для D = 80 – 100 мм
Рис. 11. Крышки торцовые глухие низкие ( из ГОСТ 13219.1-81 и ГОСТ 13219.2-81 )
Т аблица 11. Крышки торцовые глухие низкие ( из ГОСТ 13219.1-81 и ГОСТ 13219.2-81 ), мм
Обозна-чение крышки |
ГН 80 |
ГН 85 |
ГН 90 |
ГН 100 |
ГН 110 |
ГН 120 |
ГН 125 |
ГН 130 |
ГН 140 |
ГН 150 |
D |
80 |
85 |
90 |
100 |
110 |
120 |
125 |
130 |
140 |
150 |
D1 |
100 |
105 |
110 |
120 |
130 |
145 |
150 |
155 |
165 |
180 |
D2 |
72 |
78 |
80 |
90 |
100 |
110 |
116 |
118 |
128 |
138 |
D3 |
- |
- |
- |
- |
155 |
175 |
180 |
185 |
195 |
210 |
B |
110 |
115 |
125 |
135 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
d |
9 |
9 |
11 |
11 |
11 |
13 |
13 |
13 |
13 |
13 |
d1 |
18 |
18 |
20 |
20 |
20 |
24 |
24 |
24 |
24 |
24 |
n |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
H |
13 |
13 |
16 |
16 |
16 |
17 |
21 |
21 |
21 |
21 |
h |
4 |
4 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
h1 |
6 |
6 |
7 |
7 |
7 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
h2 |
3 |
3 |
4 |
4 |
4 |
3 |
7 |
6 |
6 |
6 |
l |
8 |
8 |
10 |
10 |
10 |
10 |
14 |
14 |
14 |
14 |
s |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
r |
75 |
75 |
80 |
85 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
r1 |
11 |
11 |
12 |
12 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Выбираем торцевую глухую низкую крышку D=100мм
«Крышка ГН100 ГОСТ 13219.1-81»
Для крепления крышек к корпусу подшипника применяется стандартный крепеж, который состоит из болтов, шайб и гаек (см. ниже).
d |
S |
D |
H |
l |
lo |
d |
S |
D |
H |
l |
lo |
6 |
10 |
11 |
4 |
8 - 90 |
lo= l при l 20 lo=18 при l 20 |
16 |
22 |
23,9 |
9 |
20-300 |
lo= l при l 30 lo=30 при l 35 |
8 |
12 |
13,1 |
5 |
8 - 100 |
lo= l при l 25 lo=22 при l 30 |
18 |
24 |
26,8 |
10 |
20-300 |
lo= l при l 30 lo=34 при l 35 |
10 |
14 |
15,3 |
6 |
10-150 |
lo= l при l 30 lo=26 при l 35 |
20 |
27 |
29,6 |
11 |
25-300 |
lo= l при l 40 lo=38 при l 45 |
12 |
17 |
18,7 |
7 |
14-260 |
lo= l при l 30 lo=30 при l 35 |
22 |
30 |
33,6 |
12 |
30-300 |
lo= l при l 40 lo=42 при l 45 |
14 |
19 |
21,1 |
8 |
16-260 |
lo= l при l 30 lo=30 при l 35 |
24 |
32 |
35,0 |
13 |
35-300 |
lo= l при l 50 lo=46 при l 55 |
Выбираем: болт диаметром резьбы d = 12 мм, длиной l = 56 мм, с
крупным шагом резьбы, и полем допуска 6g, класса прочности 5.8, с цинковым покрытием толщиной 6 мкм, хроматированным:
« Болт М12– 6g х 56.58.016 ГОСТ 7796 – 70»
Гайки шестигранные с уменьшенным размером под ключ.
ГОСТ 15521 – 70, мм.
d |
6 |
8 |
10 |
12 |
(14) |
16 |
(18) |
20 |
(22) |
24 |
S |
10 |
12 |
14 |
17 |
19 |
22 |
24 |
27 |
30 |
32 |
D |
10,9 |
13,1 |
15,3 |
18,7 |
21,1 |
23,9 |
26,8 |
29,6 |
33.6 |
35 |
H |
5 |
6,5 |
8 |
10 |
11 |
13 |
14,5 |
16 |
18 |
19 |
Выбираем: гайку d=12:
«Гайка М12–6Н.5 ГОСТ 15521 – 70»
Ш айбы пружинные ГОСТ 6402 – 70, мм
Номинальный диаметр резьбы болта, мм |
d |
S = b |
Номинальный диаметр резьбы болта, мм |
d |
S = b |
6 |
6,1 |
|
14 |
14,2 |
|
8 |
8,2 |
|
16 |
16,3 |
3,5 |
10 |
10,2 |
|
18 |
18,5 |
4,0 |
12 |
12,2 |
|
20 |
20,5 |
4,5 |
Выбираем: пружинную шайбу для болта с резьбой, диаметра d = 12мм
«Шайба 12 65Г ГОСТ 6402 – 70»
Винты установочные с прямым шлицем классов точности А и В
-
Общие размеры
Рис.1
Рис.2
d
b
h
c
l1
l
d1
l1
l
5
0,8
1,8
1,0
-
5 – 25
3,5
2,5
8 – 25
6
1,0
2,0
1,0
2,5
6 – 30
4,5
3,0
8 – 35
8
1,2
2,5
1,6
3,0
8 – 40
6,0
4,0
10 - 40
10
1,6
3,0
1,6
4,0
10 - 50
7,5
4,5
12 –50
12
2,0
3,5
1,6
5,0
12 - 50
9,0
6,0
16 - 50
Т аблица 12.
Манжеты резиновые армированные для валов (ГОСТ 8752-79)
|
|||||||||||||||||||||||||||
Группа резины |
Рабочая среда |
Темература, оС |
Окружная скорость, м/с, не более |
||||||||||||||||||||||||
1 |
Минеральные масла, не содержащие серу |
-45...+120 |
10 |
||||||||||||||||||||||||
Вода |
+4...+100 |
||||||||||||||||||||||||||
2 |
Минеральные масла с присадками, вызывающими набухание резин группы 1 |
-30...+120 |
10 |
||||||||||||||||||||||||
Масла для гипоидных передач |
-30...+100 |
||||||||||||||||||||||||||
Вода |
+4...+100 |
||||||||||||||||||||||||||
3 |
Минеральные масла, не содержащие серу |
-30...+120 |
10 |
||||||||||||||||||||||||
Вода |
+4...+100 |
||||||||||||||||||||||||||
4 |
Минеральные масла всех типов. Дизельное топливо |
-45...+150 |
20 |
||||||||||||||||||||||||
РАЗМЕРЫ, мм |
|||||||||||||||||||||||||||
|
d |
D |
h1 |
h2 |
d |
D |
h1 |
h2 |
d |
D |
h1 |
h2 |
|||||||||||||||
|
30 |
45 |
10 |
14 |
44 |
68 |
10 |
14 |
60 |
85 |
10 |
14 |
|||||||||||||||
|
30 |
47 |
10 |
14 |
45 |
62 |
10 |
14 |
62 |
80 |
10 |
14 |
|||||||||||||||
|
30 |
50 |
10 |
14 |
45 |
65 |
10 |
14 |
62 |
82 |
10 |
14 |
|||||||||||||||
|
30 |
52 |
10 |
14 |
45 |
70 |
10 |
14 |
62 |
85 |
10 |
14 |
|||||||||||||||
|
32 |
45 |
10 |
14 |
48 |
65 |
10 |
14 |
62 |
90 |
12 |
16 |
|||||||||||||||
|
32 |
50 |
10 |
14 |
48 |
72 |
10 |
14 |
63 |
90 |
10 |
14 |
|||||||||||||||
|
35 |
47 |
10 |
14 |
50 |
70 |
10 |
14 |
65 |
90 |
10 |
14 |
|||||||||||||||
|
35 |
50 |
10 |
14 |
50 |
72 |
10 |
14 |
65 |
95 |
10 |
14 |
|||||||||||||||
|
35 |
55 |
10 |
14 |
50 |
75 |
10 |
14 |
67 |
90 |
12 |
16 |
|||||||||||||||
|
35 |
57 |
10 |
14 |
50 |
80 |
12 |
16 |
68 |
90 |
12 |
16 |
|||||||||||||||
|
35 |
58 |
10 |
14 |
52 |
72 |
10 |
14 |
68 |
95 |
12 |
16 |
|||||||||||||||
|
36 |
52 |
10 |
14 |
52 |
75 |
12 |
16 |
70 |
95 |
12 |
16 |
|||||||||||||||
|
36 |
55 |
10 |
14 |
52 |
80 |
12 |
16 |
70 |
100 |
12 |
16 |
|||||||||||||||
|
36 |
58 |
10 |
14 |
55 |
75 |
10 |
14 |
71 |
95 |
10 |
14 |
|||||||||||||||
|
38 |
60 |
10 |
14 |
55 |
80 |
10 |
14 |
75 |
100 |
10 |
14 |
|||||||||||||||
|
38 |
62 |
10 |
14 |
55 |
82 |
12 |
16 |
75 |
102 |
12 |
16 |
|||||||||||||||
|
40 |
55 |
10 |
14 |
56 |
80 |
10 |
14 |
80 |
105 |
10 |
14 |
|||||||||||||||
|
40 |
58 |
10 |
14 |
58 |
75 |
10 |
14 |
85 |
110 |
12 |
16 |
4 0 |
60 |
10 |
14 |
58 |
80 |
10 |
14 |
90 |
120 |
12 |
16 |
42 |
62 |
10 |
14 |
58 |
82 |
12 |
16 |
92 |
120 |
12 |
16 |
42 |
65 |
10 |
14 |
60 |
80 |
10 |
14 |
100 |
125 |
12 |
16 |
44 |
62 |
10 |
14 |
60 |
82 |
10 |
14 |
105 |
130 |
12 |
16 |
Выбираем: манжеты резиновые армированные типа 1 для вала диаметром d=52мм, с наружным диаметром D=80мм из резины группы 1
«Манжета 1-50x80-1 ГОСТ 8752-79».