основы
КО Н СТРУИ РО ВАН и я
МАШИ Н
ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
МАШИН
АТЛАС КОНСТРУКЦИЙ
Под редакцией
д-ра техн, наук проф. Д. Н. РЕШЕТОВА
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МАШИНОСТРОЕНИЕ»
Москва 1967
УДК 621.001.2 (084.4)
В атласе представлены конструкции, иллюстрирую-
щие основные принципы конструирования машин на
примерах правильных и ошибочных решений.
Материал расположен по группам деталей и узлов
машин. Значительное внимание уделено сопоставлению
конструктивных вариантов с учетом экономии металлов.
Подробно освещены вопросы технологичности; рассмот-
рены примеры конструирования деталей, исходя из усло-
вий получения качественных отливок, удобства формовки
и изготовления стержней, облегчения обработки давле-
нием, механической обработки и сборки.
Атлас предназначен для широкого круга конст-
рукторов проектных организаций и заводов различных
отраслей машиностроения и студентов втузов.
Атлас составлен коллективом кафедры «Детали машин» Московского
высшего технического училища им. Баумана.
Авторы: И. С. Богатырев, канд. техн, наук; А. В. Буланже, доц.;
П. В. Выборнов, инж.; Н. Я. Ниберг, канд. техн, наук доц.; Д. Г. По-
ляков, доц.; А. Г. Распопов, инж.; Д. Н. Решетов, д-р техн, наук проф.;
Ю. Н. Соколов, канд. техн, наук; С. А. Шувалов, канд. техн, наук доц.
Рецензент проф. Г. Б. Столбин
3-13—3
298—67
ПРЕДИСЛОВИЕ
Цель выпуска настоящего атласа — сокращение времени
на приобретение конструкторского опыта молодыми конструк-
торами и студентами.
В атласе наглядно иллюстрируются основные принципы
конструирования, как, например: уменьшение концентрации
нагрузки, обеспечение равнопрочности деталей, применение
деталей с возможно более равномерным распределением напря-
жений, применение рациональных сечений, применение кон-
струкций с распределением сил между многими элементами
(шлицевые соединения, зубчатые муфты, многопоточные пере-
дачи), обеспечение рационального баланса жесткости, обеспе-
чение необходимой жесткости системы, обеспечение одинаковой
долговечности изнашивающихся деталей, устранение геометри-
ческого скольжения, обеспечение жидкостного трения или
трения качения и т. д.
Значительное внимание уделяется сопоставлению возмож-
ных конструктивных вариантов. Рассматриваются вопросы
..экономии металлов. Подробно иллюстрируются критерии тех-
нологичности; рассматривается конструирование деталей из
условия получения качественных отливок, удобства формовки
и изготовления стержней, удобства выбивки и очистки, облег-
чения обработки давлением, облегчения механической обработки
и сборки. Рассматриваются вопросы конструирования отдель-
ных элементов машин.
Основные положения конструирования иллюстрируются
правильными и некоторая часть, дополнительно, неправиль-
ными конструкциями (типовыми ошибками начинающих кон-
структоров).
ОБЩИЕ ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
ВЫБОР СЕЧЕНИЙ
ЛИСТ 1
Выгодность форм сечений элементов, работающих на изгиб и кручение,
удобно характеризовать по прочности — моментами сопротивления W (из-
гиба) и №к (кручения), а по жесткости — осевым моментом инерции J и угло-
вым сопротивлением закручиванию JK при одинаковой площади сечения
F = 1. Изгиб рассматривается относительно горизонтальной оси. Соотно-
шение размеров двутавровых и корытных профилей взято как у нормальных
и облегченных профилей № 30. а уголка — как у профиля № 15 с d = 15 мм.
При изгибе выгодны вытянутые сечения, особенно с мощными полками
и тонкими стенками. Переход от квадратного н круглого сечений к вытянутым
с b : а = 0,5 повышает прочность на 40%, а жесткость в 2 раза; переход от
сплошного круглого сечения к кольцевому ci = 0,10 повышает прочность
в 2,75, а жесткость в 4,5 раза; переход от простейших круглых и квадратных
сечений к облегченным двутавровым и корытным повышает прочность более
чем в 10 раз, а жесткость более чем в 70 раз.
При кручении наиболее выгодны круглые кольцевые тонкостенные сече-
ния, а из числа сплошных — круглые сечения. Переход от квадратного сече-
ния к круглому повышает прочность на 33%, а жесткость на 13%.
Переход от сплошного круглого сечения к замкнутому кольцевому
с 6 = 0,1/? повышает, как и при изгибе, прочность в 2,75, а жесткость
в 4,5 раза. Разомкнутые сечения очень плохо работают на кручение. Разрез
кольцевого сечения с б = 0,10 понижает прочность в 12 раз, а жесткость
в 60 раз.
3
Прогибы балок с разными опорами.
Сосредоточенная нагрузка
И='
Упругие линии балок с разным распо-
ложением опор при распределенной
нагрузке
0,51
В) % х 0,5861
г)'-
0,51
I
Допустимые нагрузки
стержней из расчета
на продольный изгид
p=i
продольный изгид
тах~ 2 1
a) ----- r
Концы балок не наклоняются
в^О
5)
0,2111
0,5781
Концы балок на высоте опор
...........................
в)
Прогибы в середине и на конце одинаковы,
Распределенная нагрузка j. =L
г) - . _ -	- -	-
Опорные сечения не поворачиваются
вА=0 fc=m; so = O	i
jk~24
Ъ=0
0,2141
0,5721
0,2141
6к=0
Рис.З
е)
Т_ 0,51
Рис. 1
/та*— 9 4
;ТПТП1Ш1	11 III 111
0,5791	4-
0,2231 ~	0,5541	“т	Ъ 0,2231
-		 0,2251	Г—-4	к 0,551	У	\ Ц2251
д)
Прогиб в середине равен нулю
0,5231

зк ув Прогибы круглых пластин,
нагруженных равномерно
распределенной нагрузкой
Расстояние между опорами 0,51
fc~,~8Q
а)
Рис А
0,251
0,51
Рис.2
0,251
ЛИСТ 2
ВЫБОР ТИПА И РАСПОЛОЖЕНИЯ ОПОР
Тип и расположение опор весьма существенно влияют на жесткость
н прочность конструкций. Переход от шарнирных опор к заделкам повышает
жесткость балок (рис. 1, г и з) в 4—5 раз, а круглых пластин (рис. 4, б)
в 7,7 раза. Прогибы консольных балок (рис. 1, б и е) во много раз больше,
чем двухопорных шарнирных той же длины. Расположением опор можно
4
варьировать форму упругой линии в широких пределах. В частности, прн
оптимальном расположении опор, которое реализуется в контрольных линей-
ках (рис. 2, г), можно уменьшись прогиб от собственного веса в 48 раз по
сравнению с прогибом балок, опертых по концам. Типы опор принципиально
меняют допустимую нагрузку из расчета на продольный изгиб (рис. 3).
ЛИСТ 3
ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ, РАБОТАЮЩИХ НА РАСТЯЖЕНИЕ ИЛИ СЖАТИЕ
Применение элементов, работающих на растяжение или сжатие с равно-
мерным распределением напряжений по сечению, приводит к значительней
экономии материалов. Шпренгельные балки легче простых и широко при-
меняются в вагоностроении (рис. 1,6).
Фермы легче сплошных балок, у которых материал вблизи нейтрального
слоя используется неэффективно. В последнее время находят применение
мачты по рис. 2, б вместо сплошных колонн. Краны с укосиной (рнс. 3)
легче кранов с Г-образной рамой, которые поэтому не применяют при
больших вылетах.
Станины с диагональными перегородками токарных станков (рис. 4, 6)
жестче, чем с перпендикулярными (рис. 4, а). Конические фланцы, подвержен-
ные осевой нагрузке (рнс. 5, 6), много прочнее плоских Грис. 5, а). Сфери-
ческие днища (рис. 6, 6) и крышки (рис. 7, 6) в сосудах высокого давления
много прочнее н целесообразнее, чем плоские (рис. 6, а и 7, а).
5
ЛИСТ 4
ПРИМЕНЕНИЕ БРУСЬЕВ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ
Чтобы лучше использовать материал, следует шире применять принцип
равнопрочное™. Применение балок равного сопротивления изгибу с сохране-
нием подобия сечений, если размеры балок определяются прочностью, может
привести к экономии материалов до 40%, а если жесткбстью — до 20%.
При сохранении постоянной высоты сечений экономия материала еще
больше.
6
Широко применяют стойки переменного сечення. Из конструктивных
соображений, связанных с расположением направляющих, стойки делают
преимущественно с сечением постоянной ширины и переменной высоты,
что несколько уменьшает экономию материалов. Существенная экономии
металла получается только при значительной переменности сечений.
Обозначения: / — прогиб; G — вес; Gj=1 — вес на единицу прогиба.
Цилиндрические
соединения
Резьбовые и
гребенчатые
соединения
Цилиндрические
подшипники
скольжения
Плоские стыки
Самоустановка,
технологические
мероприятия
Применение
рациональных
конструкций
f ♦ t ♦ ♦ Г
Зубчатые
передачи
ЛИСТ 5
СНИЖЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НАГРУЗКИ
Концентрация нагрузки сильно снижает несущую способность деталей
машин и часто является причиной выхода из строя. Эпюры давления — резко
неравномерны. Коэффициент концентрации нагрузки в витках резьбы дости-
гает 3; нередко давление между контактирующими деталями распределяется
не по всей длине, т. е. коэффициент концентрации больше 2.
Если концентрация нагрузки вызвана упругими деформациями деталей
(в частности, валов), то весьма эффективным средством ее снижения является
повышение жесткости.
Полного снятия концентрации нагрузки достигают применением само-
устанавливающихся конструкций. Современное оборудование позволяет обес-
печить самоустанавливаемость технологическими методами: зубчатые колеса
с бочкообразным зубом, конические колеса с круговым зубом, бомбинирован-
ные ролики.
Возможно снижение концентрации нагрузки компенсирующим искаже-
нием формы, например снятие конических фасок на ступицах в соединениях
с гарантированным натягом и на вкладышах подшипников, выполнение гаек
с коническим отверстием под резьбу, шабровка подшипников по нагруженному
валу.
Выгодно применять конструкции с уменьшенной концентрацией нагрузки:
например регулировочные планки направляющих с достаточным числом
винтов, упругие прокладки, гайки, работающие на растяжение, узкие
подшипники скольжения, редукторы с симметричным расположением наи-
более нагруженных зубчатых колес на валах и т. д.
7
	Ступенчатое изменение сечений				Резь ба					
При меры				Рис.1					.А/,	2.2
						У!				
										
Увеличение плавности переходов, увеличение радиусов галтелей	L			°ис. 6		Ж				2.7
						3				
								а) '		
		^7				0,3753			/7/А—		
										
	б)									
Исключение материала, не участвующего в работе, выполнение разгрузочных канавок	гтттулх PUC.11					Рис. 12				
		— ////7/				ЕНЕ							
						о				
												
		V/Z/yT													
										
Уголки и				рланцы		Зубья зубчатых передач и соединений			Сварные швы
					РисЗ		Риск			Рис.5
	7			*			нг	=2,1±2,в	
	h	\/?=		Up {0,1-Q,2)h					ВИ
					-РисВ	г	Рис.9			„	Онг 1П
	7%		7	'z 5:					<3 е	Г иь./ U
								_		ZL	
	h		в	I б^бг U(1,3-2)P =(0,3—0,45)h					Кб=1,Ь+1,в
							Г '9	°)		MF *
						кТ=1,1т1,6			к„=2^3,2	к^-к.1
									
						— 			—
ЛИСТ 6
СНИЖЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ
Эффективный коэффициент концентрации напряжений kG деталей машин
установившихся форм из стали средней твердости обычно находится в преде-
лах 1,5—2,5, а в резьбе, коленчатых валах доходит до 4. Оптимизацией форм
удается снизить концентрацию напряжений (добавочное напряжение) до двух
и более раз.
Увеличением радиуса кривизны галтели (рис. 6, а) с 0,1 d до 0,2d можно
снизить /гст на 20—25%  Можно сделать ступенчатый вал с галтелью на
свободном участке практически без концентрации напряжений, если переход-
ный участок может иметь значительную длину — до 1 ,6d (рис. 6, б). Проч-
ность коленчатых валов за счет формы увеличивают в 2—3,5 раза.
Переходом от обычных упорных резьб к специальным с увеличенным
радиусом впадин до 0,3755 (рис. 7, б) в прессостроении снижают /гав 1,5 раза
(до kn = 3 для стали 45). Увеличением радиуса г впадин в крепежной резьбе
(рис. 7, а) с O,1S до 0,25 теоретический коэффициент концентрации снижают
на 25%.
Уменьшением ширины опорных поверхностей фланцев путем повышения
допустимого напряжения смятия до величин порядка а? и увеличенйем ра-
8
диуса галтели до (0,3—0,45) h (рис. 8) или выбором оптимальной переходной
кривой можно повысить несущую способность от 30 до 100%.
Увеличение радиуса выкружек зубьев с (0,15—0,2) т до (0,5—0,6) т,
где т — модуль (рис. 9, а), понижает теоретический коэффициент концен-
трации напряжений на 20%. Эффективный коэффициент концентрации кру-
чения в эвольвентных шлицевых валах (рис. 9, б) в 1,5 раза меньше, чем
в прямобочных.
Переходом от сварных лобовых швов к удлиненным с отношением кате-
тов 2 : 1 (рис. 10) удается снизить kG с 3—4 до 2,3—3,2.
В стыковых швах kG — 1,44-1,8, в механически обработанных стыко-
вых швах ko « 1.
Разгрузочные канавки на валах (рис. 11) снижают kG на величину по-
рядка 20%.
Эффективно выполнение валов полыми на участках повышенного диа-
метра (рис. И), коленчатых валов — с полыми шейками, болтов, подвержен-
ных переменным нагрузкам, — со стержнем уменьшенного диаметра или
с полым стержнем (рис. 12).
ПОВЫШЕНИЕ
Несущую способность сильно напряженных конструкций повышают
созданием напряжений обратного знака: технологическими методами —
пластическим обжатием (сосуды и трубы высокого давления рис. 1, пружины)
и конструктивными мерами (составные трубы рис. 2, сосуды, скрепленные
напряженной высокопрочной лентой рис. 3, станины со стяжками рис. 5).
Создание напряжений обратного знака особенно эффективно для сосудов
высокого давления и для деталей нз материалов, плохо сопротивляющихся
растяжению (серый чугун, бетон). В толстостенных сосудах и кривых брусьях
при высоких давлениях и нагрузках увеличение толщины сверх определенного
предела становится малоэффективным и создание напряжений обратного знака
необходимым.
На рис. 1 и 2 показаны эпюры окружных остаточных напряжений о; ост
ЛИСТ 7
ПРОЧНОСТИ
от обжатия нли от натяга, эпюры номинальных окружных напряжений at ном
и эпюры суммарных напряжений at Сум-
В высоконапряженных конструкциях из материала с неодинаковым
сопротивлением растяжению и сжатию (чугун, бетон) целесообразно усиливать
зону растяжения за счет ослабления зоны сжатия, по возможности обеспе-
чивая равнопрочность (рис. 4, б и в). Конструкция по рис. 4, а — непра-
вильная. На рис. 5 и 6 показана разгрузка станины стальными стяжками.
Прочность конструкции можно существенно повысить армированием
(рнс. 7 и 8). На рис. 7 показана армированная стальными прутками чугунная
балка, на рис. 8 — армированный конус бункера доменной печи. Применяют
армирование деталей из бетона, серого чугуна, легких и цветных сплавов.
Эффективно армирование деталей, плохо работающих на растяжение.
9
ПОВЫШЕНИЕ СОБСТВЕННОЙ
ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ
Во многих конструкциях важно обеспечить малые деформации только
в определенных направлениях, влияющих на работоспособность. Это успешно
достигается использованием симметрии (двух- и многоколонные прессы,
двухстоечные молоты, рис. 1). В конструкциях, требующих весьма высокой
точности, но подверженных большим нагрузкам, приходится применять
начальное упругое или технологическое деформирование в противоположном
направлении. Так, в резьбонакатных станках во избежание конусности нака-
тываемой резьбы станину деформируют специальными стяжками (рис. 2, а).
В длинных поперечинах (рис. 2, б) станков компенсируют прогиб от веса.
10
ЖЕСТКОСТИ И УСТРАНЕНИЕ	ЛИСТ 8
УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ
Стенки крупных стоек и станин должны снабжаться сеткой ребер
(рис. 3, а) или перегородками (рис. 3, б).
Окна в стойках недопустимо выполнять шириной, близкой к ширине
стойки, и совмещать по высоте (рис. 3, в). Окна следует снабжать отбортов-
кой и крышками (рис. 3, г).
Необходимо, чтобы направляющие были возможно более жестко соеди-
нены с основным контуром станин (рис. 3. е).
При конструировании соединений (рис. 4) необходимо предусматривать,
чтобы болты не вызывали существенных деформаций корпусных деталей.
Сплошной стык Кольцевой стык
Сов ершенство -
вание форм
стыков
Создание
предваритель -
нога натяга
Повышение
точности
и чистоты
поверхности
Влияние качества шабровки
z= 15-18	Д=6~8мк	6=1
z=10 -20	Л—15~20мк	6=1,8 -2
z=20-25	21= 3— 5 мк	6=0,3
Z—число пятен шабровки на25*25мм?
Д-глубина впадин в мк
6—относительные контактные
перемещения
Увеличение
числа тел
качения и точек
контакта 
Увеличение
плотности
контакта
Переход
на начальное
касание
по линии
j=1,b5
Повышение
точности
и чистоты
обработки
Направляющие
качения
ЛИСТ 9
ПОВЫШЕНИЕ КОНТАКТНОЙ ЖЕСТКОСТИ
В прецизионных машинах контактные деформации соизмеримы с соб-
ственными деформациями деталей, а в некоторых узлах являются определя-
ющими. Повышенные контактные деформации связаны с малыми площадями
фактического контакта при малых нагрузках. Поэтому общим методом повы-
шения контактной жесткости является повышение фактической площади
контакта.
Важно выбирать оптимальные формы стыков Они должны позволять
необходимое начальное давление затяжки и при нагружении моментом иметь
возможно большие моменты инерции. Поэтому сплошные стыки большой
площади невыгодны.
Весьма эффективно применение предварительного натяга. В связи с не-
линейной зависимостью сближения 6 от контактных напряжений о одно и
то же полезное контактное напряжение вп в стыке с предварительным натя-
гом он вызывает сближение б2, значительно меньшее, чем в стыке без натяга.
Детали с неподвижными стыками, затянутыми с давлением более 20 кГ/см2,
могут рассматриваться как целые.
Переход от начального контакта в точке к начальному контакту по линии
в условиях подшипников качения (т. е. от шарикоподшипников к ролико-
подшипникам) и в условиях направляющих приводит к повышению жест-
кости в 2,5—4 раза.
Качество шабровки и отклонения от прямолинейности могут менять
контактную жесткость направляющих, по опытам ЭНИМСа, в несколько раз.
Дополнительные обозначения: re, rt, г — радиусы дорожек качения и ша-
риков.
11
ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
ЛИСТ 10
Для обеспечения гидродинамического трения необходимы, а) клиновый
зазор в направлении перемещений (рис. 1—3); скольжение вдоль контакт
ной линии по рис. 3 слева недопустимо; б) подвод достаточного коли-
чества масла необходимой вязкости и в) достаточная скорость перемещения.
Для улучшения условий жидкостного трения применяют подшипники
с расточкой из разных центров (при больших нагрузках, рис. 1, б) и подшип-
ники с самоустанавливающимися сегментными вкладышами.
Гидростатическое трение обеспечивается подачей масла под требуемым
давлением от насоса. Применяют простые опоры с гидростатической раз-
грузкой (рис. 4, а) и опоры, обеспечивающие центрирование вала (рис. 4, б)
или постоянство толщины масляного слоя в направляющих. Начали приме-
няться гидростатические пары винт—гайка (рис. 6).
Трение качения распространяется на направляющие (рис. 8, а), пары
винт—гайка (рис. 9), подвижные шлицевые соединения (рис. 8, б), шарниры
цепей (рис. 10). Расширились также области применения подшипников каче-
ния [шпиндельные особо точные (рис. 7, а), особо чувствительные (рис. 7, б)
и другие подшипники].
Уменьшение работы трения достигается применением прогрессивных
подшипников (рис. 11) и др., трансмиссионной резьбы с уменьшенным профиль-
ным углом (рис. 12), зацепления Новикова (рис. 13, а), вариаторов с умень-
шенным геометрическим скольжением (рис. 13, б) и т. д.
Распределение работы трения между несколькими контактами в подшип-
никах с разделенной скоростью скольжения (рис. 14, а) и в многоточечных
(рис. 14, б), многопоточных передачах (рис. 15, а), многодисковых муфтах
и вариаторах (рис. 15, б) позволяет существенно повысить несущую спо-
собность.
12
ЛИСТ 11
ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ (УМЕНЬШЕНИЕ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ИЗНОСА)
В механизмах с неизбежным износом следует предусматривать возмож-
ность его компенсации. Периодическая компенсация достигается: а) изъятием
специальных тонких прокладок или шабровкой стыковых поверхностей
(разъемные подшипники, рис. 1, а; сдвоенные гайки, рис. 3, б); б) регулиров-
кой резьбы, непосредственно сближающей изношенные поверхности (про-
стейшие направляющие, рис. 2, а и в) и в) регулировкой резьбы с использо-
ванием механизма клина (подшипники с конической шейкой, рис. 1, б; ра-
диально-упорные подшипники качения, рис. 1, е; направляющие с клиньями,
рис. 2, б и т. д.). Регулирование зазора и частичная компенсация износа
в цилиндрических зубчатых передачах достигается выполнением зубьев
слегка коническим и осевым перемещением колес (рис. 4. а), в червячных
передачах применяют червяки с переменной толщиной витка (рис. 4, б).
Автоматическая компенсация износа достигается пружинами (рис. 5, а),
предварительным натягом (рис. 5, б), собственным весом узлов (направля-
ющие, рис. 6).
На работоспособность машин в основном сказывается неравномерный
износ. Поэтому стараются выравнивать износ применением закаленных вставок
(ходовые винты рис. 9, цилиндры двигателей) или даже применением обратных
пар в подшипниках (рис. 7).
Важно направить вектор износа в сторону, мало влияющую на работо-
способность машин или узла, например в направляющих токарных станков —
обеспечить малое смещение б суппорта по нормали к поверхности обрабаты-
ваемого изделия (рис. 8).
№
СВАРНЫЕ И КЛЕПАНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
ЛИСТ 12
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ШВОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Рис. 1. Швы стыковой сварки с оплавлением газовым пламенем отбор-
тованных кромок без присадочного материала (толщина свариваемого мате-
риала 1—3 мм).
Рис. 2. При толщине свариваемого материала до 6 мм при ручной и до
10 мм при автоматической электросварке применяют соединения встык без
разделки кромок.
Рис. 3—5. При больших толщинах применяют сварку с разделкой кро-
мок (рис. 3). Этот вид сварки, в том числе с подкладкой (рис. 4) или подвар-
кой с обратной стороны и с двусторонней разделкой кромок (рис. 5) имеет
широкое применение при сварке труб, листового и прокатного материала
ферм, рам и других конструкций. В основном для этого вида соединений при-
меняют электросварку плавящимся электродом под слоем флюса.
Рис. 6. Сварное соединение внахлестку. Таким способом соединяют
полосы, листы, прокатные профили в случаях, когда сварные соединения
14
встык трудно осуществимы. В основном для этого вида соединений приме-
няют электросварку.
Рис. 7. Угловое соединение с оплавлением металла газовым пламенем
применяют для сварки сосудов, коробок из тонкого листа.
Рис. 8 и 9. При больших толщинах листов применяют односторонние
(рис. 8) или двусторонние (рис. 9) швы без скоса кромок, выполняемые пре-
имущественно электросваркой.
Рис. 10 и 11. Тавровое соединение не требует особо точной подготовки
кромок. Область применения: корпусные детали, рамы и т. д.
Рис. 12 и 13. Точечную (рис. 12 и 13) и роликовую сварку применяют
для соединения листового материала внахлестку. Область преимущественного
применения в машиностроении — соединения штампованных деталей из ли-
стового материала. Роликовая и точечная сварка очень производительны и
имеют широкое распространение в крупносерийном и массовом производствах.
ВЫБОР СВАРНЫХ ШВОВ И ИХ РАСПОЛОЖЕНИЕ
ЛИСТ 13
Рис. I. Катеты угловых швов выбирают в зависимости от толщины сва-
риваемых элементов. В большинстве случаев для элементов толщиной до 8—
10 мм катет из условия прочности принимают равным К »5|. Мини-
мальную длину фланговых швов принимают не менее 30 мм, так как воз-
можен непровар в начале и в конце шва.
Рис. 2. Ширину лобового шва не регламентируют. Минимальную вели-
чину I перекрытия во избежание повышенных напряжений изгиба принимают
не менее четырех толщин листа.
Рис. 3. Комбинированные швы (круговая обварка) применяют при малой
ширине одного из элементов в случаях, когда одних лобовых швов для вос-
приятия усилия Р недостаточно.
Рис. 4. К пластине (косынке) приварен уголок. Для выравнивания на-
пряжений в швах и предотвращения изгиба уголков длину швов принимает
в обратной пропорции расстояниям до центра тяжести уголка.
Рис. 5. В некоторых случаях напряжение в швах выравнивают при-
менением швов различного сечения. Для симметричных деталей (рис. 6)
катеты и длины швов принимают одинаковыми.
Рис. 7 и 8. Сварные швы у втулки и обода шкива нагружены не оди-
наково. Катеты шва у обода и втулки принимают разными. При жестком ободе
(рис. 7) укладывают прерывистый шов. При нежестком ободе (рис. 8)
часто укладывают сплошной шов малого сечения во избежание поводки
обода.
Рис. 9. Приварку накладок, обрабатываемых после сварки, осуще-
ствляют швами с катетом, меньшим толщины накладки.
Рис. 10. Из условий равнопрочности шов проваривают на полную
толщину стенки S.
15
НАЛОЖЕНИЕ СВАРНЫХ ШВОВ
К таким швам относятся потолочные швы, швы в узких зазорах и швы
в местах, где трудно разместить электроды или газовые горелки.
Рис. 1—3. Стойка приварена к угольнику угловыми швами (рис. 1).
Нерационально, так как нижний лобовой шов 1 наложить трудно — не обе-
спечивается необходимый при ручной сварке наклон электрода. В большинстве
случаев достаточно двух фланговых и одного лобового шва (рис. 2); при необ-
ходимости следует удлинить стойку (рис. 3) и скрепить полку стойки двумя
швами 1 с полкой нижнего угольника.
Рис. 4—6. К тонкостенной трубе приварены две косынки (рис. 4). Тол-
щина стенок трубы и косынок не позволяет наложить шов большого сечения.
16
ЛИСТ 14
В ТРУДНОДОСТУПНЫХ МЕСТАХ
Прутки, положенные вдоль образующих труб (рис. 5), позволяют наложить
швы нормального сечения. При трубах больших тблщин (рис. 6) прутки не
Ставят.
На рис. 7 изображена стойка, проваренная изнутри и снаружи. Внутрен-
ние швы накладывать неудобно, и их лучше не применять, если это не вызы-
вается крайней необходимостью.
На рис. 8 показана та же стойка, сваренная наружными швами.
Рис. 9 и 10. При малых углах в сопряжениях элементов (точка /)
получаются непровары (рис. 9). Постановка ребра (рис. 10) компенсирует
уменьшение прочности узла.
ЛИСТ 15
КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАРНЫХ ДЕТАЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ
И УДАРНЫХ НАГРУЗКАХ
В сварных деталях, работающих при переменных и ударных нагрузках,
одной из основных причин понижения прочности является концентрация
напряжений в швах и вблизи них. Главная задача проектанта состоит в выборе
форм швов и их расположения, при которых концентрация напряжений
была бы минимальной.
Рычаг (рис. 1) сварен из двух деталей: втулки и ребра с ушком. На рис. 2
показана сварка выпуклым валиковым швом. Такой шов без обработки
точением или зачистки камнем значительно снижает усталостную прочность
детали.
Рис. 3 показывает более рациональные формы сварных швов. Механи-
ческая обработка увеличивает усталостную прочность.
2 Зак. 1296
На рис. 4 показан пример вынесения сварных швов из зоны максималь-
ной концентрации напряжении. Сварка выполнена с подготовкой кромок
и последующей механической обработкой швов. Такая технология значительно
повышает усталостную прочность, но требует больших затрат, чем деталь
на рис. 3.
Рис. 5 показывает конструкцию сварного шатуна. Для снижения концен-
трации напряжений швы выполнены с глубокой проплавкой, фрезерованы
и зачищены.
Рис. 6. Сварная конструкция звездочки. Сварные швы у венца звездочки
меньше нагружены, чем швы у ступицы, поэтому швам ступицы уделено
большее внимание. Они выполнены с отношением катетов 1/2и обработаны.
17
ЛИСТ 16
СОПРЯЖЕНИЯ УГОЛКОВ И ШВЕЛЛЕРОВ В СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
Рис. 1. Соединение двух уголков выполнено с накладкой в виде уголка
большого размера. Прилегание уголка к полкам сопрягаемых уголков
достигается выполнением фаски 1 на длине, равной длине накладного
уголка.
Рис. 2. Соединение уголков с вырезом (рис. 2, а). Большая длина свар-
ных швов по сравнению с соединением (рис. 2, б) создает большую жесткость
конструкции. Однако технологическое выполнение сопряжения сложнее.
Вариант сопряжения по рис. 2, б имеет основное распространение.
Рис. 3. Соединение уголков, часто применяемое в рамных конструкциях.
Смещение уголка 1 от края на величину 1—2 катета сварного шва позволяет
уложить угловой шов без подготовки кромок.
Рис. 4. Узел рамы, в котором сопряжены три уголка. Это сопряжение
выполнено без косынок. Его применяют в малонагруженных рамных кон-
струкциях.
18
Рис. 5. Вариант углового сопряжения швеллеров в конструкциях фун-
даментных рам. Такое же сопряжение без выемки стенки швеллера показано
на рис. 6 (широко применяемый вариант). Оставленная стенка позволяет
уложить верхние и нижние швы без разделки кромок. При необходимости
можно наложить двойные швы, соединяющие полки, что сделает систему
более жесткой.
На рис. 7 показано соединение швеллеров в тавр. Стенка сопрягаемого
швеллера вырезается по внутреннему профилю второго швеллера.
Рис. 8 показывает соединение швеллеров в случае необходимости воз-
вышения одного из них на величину h. Такие схемы применяют в фундамент-
ных рамных конструкциях. Ребро 1 ставят для обеспечения большой жестко
сти узла.
ЛИСТ 17
КОНСТРУИРОВАНИЕ РЕБЕР В СВАРНЫХ ДЕТАЛЯХ
На рис. 1 представлена конструкция ребер, обеспечивающая устойчивость
стенки сварной двутавровой балки.
Рис, 2 и 3. Показаны конструкции ребер, поставленных для усиления
стенки швеллера, нагруженного усилием затяжки фундаментного болта.
Ребра должны иметь значительную продольную жесткость.
На рис. 4 показана конструкция ребра, связывающего фланец и стенку
трубы. Ребро выполнено неправильно. Острые углы не позволяют разместить
швы по всей длине койтакта с фланцем. Отсутствие фаски у вершины ребра
не позволяет поставить ребра после приварки фланца.
На рис. 5 показан рекомендуемый раскрой ребра.
На рис. 6 и 7 показано размещение и конструкция ребер, разгружающих
2*
угловые швы между колонной и опорной плитой и увеличивающих жесткость
плиты. Первая конструкция (более легкая) имеет четыре ребра, вторая —
восемь. Первая конструкция применяется преимущественно в случаях нагру-
жения колонны нерасчетными (случайными) моментами.
На рис. 8 показана конструкция ребер тихоходного сварного шкива,
поставленных для обеспечения жесткости обода, необходимой при механиче-
ской обработке, и предохранения от поводки.
Рис. 9. Представлена конструкция ребер' для подкрепления стенки
и связи стенки со втулкой.
Рис. 10. Конструкция ребер с отгибом позволяет вести сварку кронштейна
контактным способом.
19
ЛИСТ 18
КОНСТРУИРОВАНИЕ НАКЛАДОК И КОСЫНОК В СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
Рис. 1. Ферма нагружена поперечной силой Р. По условиям работы
линии центров тяжести уголков должны пересекаться в одной точке; в про-
тивном случае уголки стоек и подкосов дополнительно к напряжениям растя-
жения и сжатия нагружаются напряжениями изгиба. Во избежание этого
применяют косынки 1, обеспечивающие требуемое взаимное расположение
уголков.	>
Рис. 2. Рама конвейера нагружена силами в местах крепления роликов.
Как правило, стойки и раскосы ставят меньшего сечения, чем горизонтальные
уголки. В такой, конструкции при отсутствии горизонтальных усилий
совмещение центров не применяется и уголки подвариваются без косынок.
20
Рис. 3. Планки из полосовой стали связывают два швеллера колонны
поворотного крана, нагруженной моментом. Планки увеличивают жесткость
колонны иа изгиб. Применение планок из полосы оправдывается малым рас-
стоянием между полками швеллеров.
Рис. 4 и 5. Накладки соединяют полосы, нагруженные растягивающей
силой. С точки зрения распределения напряжения в соединяемых элементах
и швах накладки по рис. 5 более выгодны, чем по рис. 4, но более трудоемки.
Рис. 6. Накладки 1 в углах рамы придают ей дополнительную жест-
кость, необходимую в случае приложения больших внешних сил и моментов.
ЛИСТ 19
КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАРНЫХ ПЛИТ ИЗ ЛИСТОВ
Рис. 1. Чугунная плита для установки электродвигателя и центробеж-
ного насоса, редуктора и т. д. Уровень размещения лап двигателя и насоса
различен. В плите предусмотрены обработанные платы и резьбовые отверстия
для крепления двигателя и насоса, приливы для крепления плиты на фунда-
менте и пазы с торцов для перемещения.
Рис. 2. Сварная плита из листовой стали повторяет форму литой. На изго-
товление такой плиты необходимо восемь основных деталей. Строгание или
фрезерование плат под двигатель и насос требуют достаточной толщины
листа.
Конструкцию плиты нельзя признать удачной.
21
ЛИСТ 20
КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАРНЫХ ПЛИТ ИЗ УГОЛКОВ И ШВЕЛЛЕРОВ
Рис. 1. Фундаментная плита по назначению и размерам одинаковая
с плитами на листе 19, сваренная из уголков одного номера. Сечение неравно-
боких уголков выбрано с таким расчетом, чтобы обеспечить необходимую
жесткость и возвышение. Число деталей плиты не меньше, чем в плите,
сваренной из листов. Однако механической обработки значительно
меньше.
Рис. 2. Плита из швеллеров. По расходу материала такая плита является
наиболее приемлемой. Габариты минимальны. Плиты из швеллеров находят
весьма широкое распространение. В плитах используют швеллеры одного,
максимум двух номеров. Как показано иа рисунке, возвышение на части
плиты достигается выдвижением поперечных швеллеров над продольными.
Боковые ребра создают дополнительную жесткость.
ЛИСТ 21
СООТНОШЕНИЕ ВЕСОВ СВАРНЫХ И ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ
Рис. 1. Литая подвеска цепного потолочного транспортера. Толщина
ребер 10 мм.
Рис. 2. Штампо-сварная конструкция той же подвески. Толщина стенки
4 мм. Экономия веса до 40%. Сварочные работы — приварка бобышек и на-
кладок.
Рис. 3 и 4. Литой и сварной барабаны. Кроме экономии металла, необ-
ходимо отметить большую экономию в трудоемкости механической обработки
сварного барабана. При изготовлении сварного барабана (по рис. 4) устра-
няются дорогостоящие операции обработки посадочных мест под вал в бара-
бане, изготовление шпоночных пазов на валу и в ступице барабана, Обработка
двух шеек вала барабана и резьбового отверстия.
Рис. 5 и 6 дают сопоставление конструкций сварного и литого крон-
штейнов. Экономия металла от перехода на сварку до 30%.
23.
ЛИСТ 22
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ЗАКЛЕПОК
Широкое развитие сварки и склейки материалов сильно сократило при-
менение заклепочных соединений. Однако остаточные напряжения и поводка
сварных конструкций, не прошедших термическую обработку, трудность или
невозможность сварки между собой некоторых материалов, как, например
стали и дюраля, сложная технология склейки, заставляют в отдельных слу-
чаях использовать заклепочные соединения.
Рис. 1. Заклепки с потайными головками широко применяют при кре-
плении листов (обшивка щитков) к рамам и другим несущим системам, а также
для скрепления деталей из различных материалов (сталь—дюраль и др.).
Рис. 2. Заклепки с полукруглыми головками используют для соединения
силовых элементов.
Рис. 3. Заклепки с плоской головкой применяют утопленными для
прикрепления фрикционных материалов и других накладок.
Рис. 4. Заклепки с полупотанной головкой применяют при соединении
относительно тонких листов в случаях, когда из декоративных или иных усло-
вий нежелательна выступающая часть плоской или полукруглой головки.
Рис. 5. Трубчатые заклепки применяют при скреплении малопрочных
материалов (пластмасс, фанеры, резины, войлока и т. д.). В отличие от обыч-
ных заклепок трубчатые обладают относительно большой устойчивостью
и не искривляются в процессе расклепки при скреплении мягких материалов.
Рис. 6 Пистонные заклепки развальцовывают, и поэтому их применяют
при скреплении хрупких материалов, не допускающих ударов.
Рис. 7. Специальные заклепки односторонней клепки ставят в местах,
в которых с внутренней стороны невозможно подвести поддержку. На рисунке
представлена одна из конструкций таких заклепок. Заклепка из мягкой стали,
снабженная в нижней части четырьмя прорезями и имеющая коническое
донышко, вставляется в отверстие специальным конусным инструментом;
нижняя часть разводится и скрепляет детали.
24
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
ЛИСТ 23
КЛАССИФИКАЦИЯ БОЛТОВ И ВИНТОВ
Рис. 1. Болт с шестигранной головкой (нормальной точности). Точеный
или чаще с головкой, высаженной холодной или горячей штамповкой, причем
стержень и опорная часть обработаны. Широко применяется в общем машино-
строении, в основном для скрепления деталей, нагруженных статически.
Рис. 2. Болт с шестигранной головкой (повышенной точности). Изгото-
вляется из более качественных сталей, как правило, с термообработкой.
Применяется при высоких нагрузках. Области применения — двигателе-
строение, станкостроение, общее машиностроение.
Рис. 3. Болт с шестигранной головкой и направляющим подголовком
(нормальной и повышенной точности) с накатной резьбой. Имеет предел
выносливости на 20% больший, чем с нарезанной резьбой.
Рис. 4. Болт с шестигранной головкой для отверстий из-под развертки
для восприятия сдвигающих сил. Стержень болта рассчитывается на срез.
Рис. 5. Болт для переменных и ударных нагрузок. Как правило, имеет
уменьшенный диаметр стержня. Галтели очерчены большими радиусами,
резко снижающими концентрацию напряжений. Такие болты выполняют из
высококачественных термообработанных сталей.
Рис. 6. Уменьшенная головка выполняется для облегчения технологии,
снижения веса болтов и экономии материала. Болты с уменьшенной головкой
применяют при малых нагрузках.
Рис. 7. Головки болтов с отверстиями применяют при стопорениях про-
волочной обвязкой.
Рис. 8. Головки с проточкой применяют для большего обжатия опорной
поверхности детали под головкой. Такое обжатие снижает падение затяжки
болта и изгиб стержня болта в случае неполного прилегания головки к осно-
ванию.
Рис. 9. Болты с отверстиями в конце резьбового стержня применяют
в паре с прорезными или корончатыми гайками при стопорении резьбы раз-
водными шплинтами.
П р и м е ч а н и е. Знаками обработки (V7—V11) выделены
посадочные и расчетные диаметры болтов.
25
ЛИСТ 24
КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЕК
: Рис. li Гайки шестигранные (нормальной точности). Применяются
в комплекте с болтами нормальной точности. Гайки могут иметь две фаски или
одну. Гайки с одной фаской имеют более высокое сопротивление отвертыва-
нию, и поэтому нх применяют в отдельных случаях без стопорных уст-
ройств.
Рнс. 2. Гайки шестигранные (повышенной точности), обычно точеные
из калиброванного прутка или из круглого прутка, с последующей фрезеров-
кой граней. Гайкн, как правило, подвергаются термической обработке. При-
меняются в высоконагруженных болтовых соединениях н в местах с повышен-
ными требованиями к внешнему виду.
Рис. 3. Гайки шестигранные низкие (нормальной и повышенной точ-
ности). Применяются в малонагруженных резьбовых соединениях для целей
стопорения и в комплекте с винтами, имеющими шлицевые головки.
• Рис. 4. Гайки шестигранные с уменьшенным размером «под ключ» (повы-
шен ной точности). Используются в целях уменьшения веса в отдельных
машинах.
26
Рис. 5. Гайки шестигранные низкие с уменьшенным размером «под ключ»
(повышенной точности). Применяются для стопорения гаек с уменьшенным
размером «под ключ».
Рис. 6. Гайки шестигранные прорезные и корончатые (нормальной
и повышенной точности). Применяются при стопорении разводными шплин-
тами в резьбовых соединениях, подверженных вибрациям и ударам.
Рис. 7. Гайки шестигранные прорезные и корончатые низкие (нормаль-
ной и повышенной точности). Используются в слабонагруженных резьбовых
соединениях, подверженных воздействию вибрационных и ударных нагрузок.
Рис. 8. Гайки шестигранные прорезные низкие с уменьшенным раз-
мером «под ключ» (повышенной точности). Применяются в слабо нагруженных
резьбовых соединениях, работающих при вибрациях и ударах.
Рис. 9. Гайки шестигранные прорезные с уменьшенным размером «под
ключ» (повышенной точности). Применяются при необходимости экономии
веса. При хорошем материале и соответствующей термообработке гайки рав-
ноценны нормальным гайкам.
КЛАССИФИКАЦИЯ
Рис. 1. Гайки шестигранные особо высокие (повышенной точности).
Условия применения — частое затягивание и освобождение. Большая высота
гайки обеспечивает повышенную долговечность резьбы и рабочих граней.
Рис. 2. Гайки круглые со шлицами. Применяются в труднодоступных
местах. Гайки малогабаритны, поэтому могут располагаться близко около
стенок. Гайки, как правило, используются для высоконагруженных болтов.
Рис. 3. Гайки круглые. Используются для закрепления на валах под-
шипников качения, шестерен, шкивов и т. д.; удобно стопорятся; имеют весьма
широкое применение.
Рис. 4. Гайкн круглые с отверстиями на торце «под ключ». Применяются
дл'я закрепления на валах шкивов, шестерен и т. д. в местах, доступных
только С торца. К недостаткам необходимо отнести сложность стопо-
рения.
Рис- 5. Гайки круглые с отверстиями «под ключ». Применяются в откры-
ЛИСТ %5
ГАЕК (продолжение) -	-- •
тых местах, где гайкн со шлицами не могут быть применены из условий тех-
ники безопасности.
Рис. 6. Гайки колпачковые. Применяются в конструкциях гидросистем
во избежание просачивания жидкости через зазоры в резьбе.
Рнс. 7. Гайкн с конусной заточкой резьбы. Применяются в высоконагру-
женных резьбовых соединениях. Заточка способствует выравниванию давле-
ния по виткам резьбы.
Рис. 8. Гайки навесные. Используются в резьбовых соединениях, рабо-
тающих при переменных и ударных нагрузках (обеспечивают более равное
мерное распределение сил между витками) делаются из сталей повышенной
прочности.
Рис. 9. Гайки с выточками. Используются в резьбовых соединениях,
работающих при переменных-и ударных нагрузках; способствуют выравни-
ванию нагрузки между витками.	- .	.
27
ЛИСТ 26
НАРУЖНАЯ РЕЗЬБА. КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Рис. 1. Нет фаски, которая облегчает нарезание резьбы, предохраняет
резьбу от заминания и облегчает навертывание гайки.
Рис. 2. Показана фаска на конце болта. Такне фаски должны быть также
на промежуточных резьбах.
Рис. 3—5. Болты, устанавливаемые под развертку и штифты (рис. 5),
выколачиваемые ударами, снабжаются сферой (рис. 3) или, чаще, заточкой
(рнс. 4), более технологичной.
Рис. 6. Резьба полного профиля при нарезании плашками не доходит
до конца нарезки. Необходимо предуЬмотреть запас.
28-
Рис. 7 и 8. Накатанная резьба. Стержень имеет меньший диаметр,
чем номинальный диаметр резьбы. Полный профиль резьбы доходит до ее
конца по длине. На рис. 8 дано изображение такого болта.
Рис. 9. Резьбы, нарезаемые резцом, и шлифуемые резьбы должны иметь
канавку для выхода резца и круга.
Рис. 10. Проточка у выхода резьбы предусматривается также у деталей,
нарезаемых плашками, если необходимо довертывать деталь до упора.
ЛИСТ 27
ВНУТРЕННЯЯ РЕЗЬБА. КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Рис. 1 и 2. Резьбовое отверстие. Нет фаски со стороны ввертывания
винта (шпильки). Это затрудняет ввинчивание винтов, повышает опасность
забивания резьбы и приводит к выпучиванию материала резьбы (рис. 2).
Рис. 3. Фаска предохраняет резьбу от забивания и уменьшает возмож-
ность выпучивания.
Рис. 4. Глухое резьбовое отверстие. Начало полного профиля резьбы
смещено от дна отверстия на (длину приемного конуса метчика).
Рис. 5. Резьбовая втулка в пластмассовой детали. Глубина ввертывания
винта или шпильки берется меньше длины втулки из-за возможного зате-
кания пластмассы в резьбовое отверстие при прессовании.
Рис. 6. Глухое резьбовое отверстие выполнено в относительно тонкой
детали. Нецелесообразно, так как нарезание глухих резьбовых отверстий
требует больше времени и поэтому должны применяться только при относи-
тельно большой толщине детали или при необходимости герметичности.
На рис. 7 отверстие выполнено сквозным, а резьба нарезана только на
необходимую глубину.
На рис. 8 рассверловка отверстия позволяет вести сквозную нарезку.
Рис. 9 и 10. Резьба во втулке выполнена без канавки или отверстия для
выхода резца (рис. 9). Неправильно; резец в конце нарезкн должен иметь
выход (рис. 10).
38
ЛИСТ 28
ВНУТРЕННЯЯ РЕЗЬБА. КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Рис. 1. Резьбовое отверстие в литой корпусной детали. Сверло выходит
в галтель. Не рекомендуется, так как возможна поломка сверла.
Рис. 2. Резьбовое отверстие глухое. Затрата времени на нарезание резьбы
значительно больше, чем прн резьбе на проход.
Рис. 3. Для облегчения выхода сверла предусмотрена бобышка.
Рис. 4. Выход сверла сделан в выемку. Этот вариант технологичнее.
Меньшая глубина сверления.
30
Рис. 5 и 6. Резьбовое отверстие у стенки. Вертикальное сверление
(рис. 5) и особенно нарезание требует специального удлиненного инструмента.
Наклонное резьбовое отверстие (рис. 6) более технологично.
Рис. 7; Резьбовые отверстия в цилиндрической детали выполнены не-
правильно. Трудно просверлить и нарезать точную резьбу.
Рис. 8. Предусмотрена цековка. Возможна также подсверловка сверлом
большего диаметра.
ЛИСТ 29
ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗЬБ МАЛОГО ШАГА
Рис. 1 и 2. Заглушка большого диаметра выполнена с резьбой крупного
шага (рис. 1); неправильно, так как при небольшой глубине ввертывания резьба
имеет 2—3 нитки.
Изготовление такой резьбы требует больше времени, чем резьбы мел-
кого шага (рис. 2).
Рис. 3. Резьба мелкого шага. Используется при малых осевых нагрузках;
крепление на валу подшипника качения.
Рис. 4. Резьбы мелкого шага применяют, если необходимо иметь на валах
малые перепады диаметров. Применение крупных резьб приводит к существен-
ному утонению валов.
Рис. 5. Резьба мелкого шага. Используется при скреплении трубчатых
деталей и деталей большого диаметра, не несущих больших нагрузок.
Рис. 6. Резьба мелкого шага. Применяется на полых валах. Малая вы-
сота профиля резьбы допускает большие проходные отверстия.
Рис. 7 и 8. Мелкий шаг резьбы на шпильках и болтах допускает более
тонкое регулирование затяжки в случае стопорения гаек шплинтами.
Рис. 9. Мелкий шаг резьбы позволяет сильнее затягивать гайки рукой.
31
ЛИСТ 30
ЭЛЕМЕНТЫ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ
Рис. 1. Болт, соединяющий две детали, поставлен без зазора. Непра-
вильно, так как при проталкивании болта через верхнее отверстие возможно
повреждение резьбы. Зазор между болтом и отверстием нужен также для
компенсации допуска на расстояние между отверстиями в соединяемых
деталях.
На рис. 2 приведены рекомендуемые диаметры отверстий для болтов.
На рнс. 3 приведены глубины ввертывания болтов в различные мате-
риалы и величины запасов резьбы болтов, учитывающие неполноту резьбы
у ее конца.
32
Рнс. 4. Болт ввернут в глухое отверстие без запаса длины резьбы; не-
правильно.
Рнс. 5. Показывает необходимые запасы длины резьбы под болты при
ввертывании его в глухое резьбовое отверстие.
Рис. 6. Болт скрепляет две детали. Неправильно, так как гайка довер-
нута до конца резьбы и натяга нет. Болт выбран большей длины, чем необ-
ходимо.
Рнс. 7. Даны нормы запаса длины резьбы над гайкой и под гайкой в зави-
симости от диаметра болта.
Zg = 6; 00к=1ЫОО.кГ
M20
Z6=1O-, Q og - 86000 кГ	Zuj=16i Qo6* 138000 к Г
Рис. 4	Рис. 5
ЛИСТ 31
ПОВЫШЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ СТАТИЧЕСКИ НАГРУЖЕННОГО
РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ
Сравнение нагрузочной способности соединения проводится при одном
и том же диаметре расположения болтов и шпилек с одинаковой резь-
бой.
На рис. 1 показаны три варианта размещения болтов на фланце. Первый
вариант — шаг болтов или шпилек около пяти диаметров предусматривает
свободный поворот ключа. Второй вариант — шаг болтов около трех диаме-
тров, работа ключом с перекидкой. Третий вариант — шаг шпилек доведен
до двух диаметров размещением гаек с разных сторон фланцев (рис. 5).
Рис. 2. Болт нормальной точности из стали Ст. 3 (рыночный); усилие
затяжки Q — 1400 кГ. При нормальном расположении (по первому варианту)
можно установить шесть болтов.
Рис 3. Применяя болты из стали 35 в количестве 6 шт. (ф| = 2400 кГ),
можно повысить затяжку в 1,7 раза. Заменой стали Ст. 3 сталью 40Х (С\ =
3 Зак. 1296
= 3400 кГ) и уменьшением шага размещения болтов до трех диаметров (10 бол^
тов) — нагрузка может быть увеличена в 4 раза.
Рис. 4 и 5 Дополнительное введение контроля затяжки (рнс. 4) путем
измерения растяжения болта, шпильки илн использования динамометриче-
ского ключа позволяет увеличить нагрузочную способность соединения (Qt =
— 8600 кГ) по сравнению с болтами из стали Ст. 3 в 10 раз. Стержень болта
выполнен по внутреннему диаметру резьбы. Это сделано для увеличения упру-
гой деформации болта и, таким образом, повышения точности измерения за-
тяжки.
Применение 16 шпилек (рис. 5) из стали 40Х при контроле затяжки
позволяет повысить общую силу затяжки (по сравнению с начальным вари-
антом) в 16 раз. Резьбовые отверстия на выходе выполнены с неполной резьбой,
что позволяет фиксировать шпильку.
33
ЛИСТ 32
КОНСТРУИРОВАНИЕ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО НА СДВИГ
Рис. 1. Рассматривается соединение кронштейна и плиты. Сдвигающая
нагрузка 1800 кГ. Болты поставлены с зазором и деталь удерживается от
сдвига силами трения между поверхностями. В этом случае число болтов
получается большим. Такое крепление применяют только при незначительных
сдвигающих усилиях.
Рис. 2 и 3. Болты разгружены от сдвигающей силы упором (рис. 2)
или штифтами (рис. 3). Болты рассчитывают только на нераскрытие стыка.
Число болтов и их диаметр получаются значительно Меньшими, чем в первом
34
случае. Схема с применением штифтов имеет широкое применение. При очень
больших сдвигающих силах и относительно мягких материалах применяют
закладные шпоики.
Рис. 4 и 5. Стяжка, нагруженная усилием 400 кГ, соединена болтами,
поставленными с зазором. Расчет показывает, что для передачи такого усилия
необходимо пять болтов М22. В том случае, когда усилие приложено цен-
трально, одни болт М18, поставленный под развертку, в состоянии передать
расчетное усилие (рис. 5). Второй болт поставлен для лучшей связи пластин.
ЛИСТ 33
КОНСТРУИРОВАНИЕ РЕЗЬБОВОГО
ОПРОКИДЫВАЮЩИМ
СОЕДИНЕНИЯ, НАГРУЖЕННОГО
МОМЕНТОМ И СИЛОЙ
Кронштейн нагружен вертикальным усилием 2400 кГ.
Рис. 1 и 2. Основание кронштейна выполнено сплошным (рис. 1). Для
того чтобы стык не раскрылся при заданном усилии и размерах кронштейна,
требуется шесть болтов М18 из стали 35.
Для лучшей работы болтов необходимо, чтобы отношение момента сопро-
тивления опорной площади стыка к этой площади было бы наибольшим.
Целесообразно уменьшить площадь путем выемки материала в средней части
стыка, как это показано на рис. 2. При этом момент сопротивления стыка
уменьшается незначительно при относительно большом уменьшении площади.
Подобный прием позволяет сократить число болтов и их диаметр, как это
показано на рис. 2. В случае применения малопрочных материалов уменьше-
ние площади ограничивается допустимым напряжением смятия.
Рис. 3. Опорная поверхность — кольцо. Болты поставлены симметрично.
Опорная поверхность в виде сплошного круга была бы менее приемлема.
Рис. 4. В тех случаях, когда действует большой опрокидывающий момент,
а длина опорной поверхности невелика, целесообразно применять несимметрич-
ное размещение болтов, т. е. ставить болты чаще на отрываемой стороне.
Это позволяет при сравнительно коротких стыках воспринимать большие
моменты.
35
Распределение усилий между болтом и деталью признака- Напряженное состояние рабочей части
переменном нагружении ( пружинная аналогия )	болтов с учетом концентрации
ЛИСТ 34
РАБОТА БОЛТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ПЕРЕМЕННЫМ НАГРУЗКАМ
При проектировании резьбового соединения необходимо стремиться:
1) уменьшать долю переменного усилия, нагружающего болты; 2) понижать
напряженность рабочей части болта снижением концентрации напряжений
в местах изменения сечений.
Рис. 1 и 2 дают представление о работе болта, нагруженного переменным
усилием. Для наглядности использована аналогия в виде совместно работа-
ющих пружин. Наружная пружина имитирует стягиваемые детали, внутрен-
няя — болт. В первом случае жесткость детали Cg меньше Cg (рис. 1), например
вследствие большого числа регулировочных прокладок или одной уплотня-
ющей прокладки из мягкого материала; жесткость же болта Cg относительно
велика.
Например, поставлен болт с толстым стержнем, с низкими расчетными
напряжениями (низкоуглеродистая нетермообработанная сталь). При соотно-
36
шении жесткостей между болтом и деталью 2 переменная составля-
ющая, нагружающая болт, соответственно равна 0,67 от общей переменной
нагрузки на соединение. При относительно большой жесткости Cg (рис. 2)
(отсутствие прокладок, оптимальная площадь стыка, шлифованные или
шабренные плоскости стыков) и относительно малой жесткости болта Cg
(выполнение его из термообработанной стали со стержнем уменьшенного диа-
метра максимально большой длины) переменная составляющая, приходящаяся
на болт, будет значительно меньше. В приведенном примере она составляет
0,12 от общей переменной нагрузки на соединение, т. е. снижена почти
в 6 раз.
На рис. 3 и 4 схематично показано соотношение напряженности отдельных
участков жесткого и податливого болтов.
ЛИСТ 35
КОНСТРУИРОВАНИЕ БОЛТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ПЕРЕМЕННЫМ НАГРУЗКАМ
Рис. 1 и 2. Вибратор направленного действия с рабочим усилием 4000 кГ
(рис. 1) прикреплен к основанию четырьмя болтами из стали Ст. 3. Болты
поставлены короткие, нормальной точности (рис. 2). Большая жесткость
болта по отношению к жесткости лапок вибратора способствует повышению
доли переменных сил, воспринимаемых болтами.
Рис. 3 и 5. Болт из термообработанной стали 40Х (ов ® 85 кГ/мм2) для
того же случая получается на 40% меньше по диаметру и почти в 3 раза меньше
по жесткости. Он выполнен длинным (см. рис. 5). Однако большие коэффи-
циенты концентрации напряжений в сечениях а, б и в снижают его динамиче-
скую прочность.
Рис. 4. Применяя болт со стержнем уменьшенного диаметра с галтелями
большого радиуса, можно снизить его жесткость (по сравнению с болтом по
рис. 2) в 5 раз и главное снизить коэффициенты концентрации напря-
жений.
На рис. 6 даны примерные конструктивные соотношения динамически
нагруженных болтов. Все переходные участки имеют галтели. Стержень
и галтели шлифуются, а в ответственных случаях дополнительно полируются.
На рис. 7 и 8 показана головка шатуна (рис. 7) и шатунный болт (рис. 8),
средняя часть которого используется для центровки крышки шатуна. Болт
спроектирован неправильно. Нет галтелей, мал радиус сопряжения стержня
и головки. В местах а и б высокая концентрация напряжений.
Рис. 9. Болт несколько изменен. Уменьшен диаметр стержня, увеличены
радиусы галтелей. Болт получился менее жестким, и динамическая прочность
его возросла.
37
ЛИСТ 36
ГАЙКИ И ГОЛОВКИ БОЛТОВ, РАБОТАЮЩИХ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ
Рис. 1—4. Распределение максимальных напряжений во впадинах
нарезки показано на рис. 1 (обычная гайка) и рис. 2 (гайка с участком, работа-
ющим на растяжение). Схема на рис. 2 наглядно показывает выгодность при-
менения гаек (рис. 3 и 4) для высоконапряженных болтовых соединений,
работающих при переменных нагрузках.
Рис. 5. Дана конструкция резьбового гнезда для высоконагруженной
шпильки. Шпилька ввернута в стальное изделие.
Рис. 6. В месте перехода от стержня к головке возникают большие мест-
ные напряжения, недопустимые при работе болта под действием переменных
нагрузок.
Рис. 7. Радиус сопряжения головки со стержнем увеличен. Однако
несимметричность опорной поверхности головки болта и возможность некото-
рого смещения стержня болта относительно отверстия может привести к зна-
чительным дополнительным напряжениям и снижению прочности.
Рис. 8. Головка болта с двумя лысками для поддержки ключом при
затяжке болта центрируется по цековке.
Рис. 9. Головка болта штампованная; имеет две лапки, не позволяющих
болту поворачиваться. Центровка болта производится пояском на стержне
болта.
Рис. 10. Головка болта точеная и фрезерованная. Стопорение произво-
дится усиком на головке, который входит в фрезерованный паз на изделии.
Центровка болта осуществляется конусной частью головки.
38
Рис. 5
L.0±&q
Условия сворки
Рис.к
Рис. 6
ЛИСТ 37
ВЫБОР ШПИЛЕК ИЛИ БОЛТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ СБОРКИ
Рис. 1 и 2. Корпусная деталь крепится к основанию шпильками. Диаметры
отверстий под шпильки должны быть достаточно большими, чтобы компенси-
ровать допуск на расстояние между шпильками, их наклон и допуск на рас-
стояние между отверстиями. При большой высоте шпилек их иногда правят,
что снижает прочность соединения.
Рис. 3 и 4. Ввертываемые в основания болты позволяют вести сборку кор-
пусных деталей при более широких допусках между отверстиями и при мень-
шем зазоре между болтом и стенками отверстия. Конструкция применима при
достаточной прочности материала основания.
Рис. 5. Крепление корпусных деталей болтами с гайками является наибо-
лее дешевым и прочным. Более широкий допуск между отверстиями; сквозные
отверстия дешевле резьбовых. Резьба гайки более точная, и гайка может быть
подвергнута термообработке.
На рис. 6 показано распределение зазоров между стержнем болта и стен-,
ками отверстий основания и корпусной детали.
39
ЛИСТ 38
ВЫБОР ШПИЛЕК ИЛИ БОЛТОВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
И РЕДУКТОРА
Рис. 1. Электродвигатель и редуктор смонтированы на общей плите;
валы их соединены упругой муфтой. Такая муфта, как и многие другие,
разобщается при разборке смещением полумуфт в осевом направлении.
Электродвигатель и редуктор прикреплены к плите шпильками (вариант I).
Неправильна, так как это затрудняет установку агрегатов, которая должна
вестись в сборе с муфтой.
Применение болтов (вариант II) для крепления электродвигателя и редук-
тора позволяет устанавливать электродвигатель и редуктор последова-
тельно.
Рис. 2. Если применена рама, сваренная из швеллеров или уголков,
крепление редуктора и электродвигателя может быть осуществлено болтами.
В плите (рис. 3) сделаны карманы для размещения гаек. Такой тип креп-
ления применяют в тех случаях, когда имеет место частый демонтаж агрегата,
а шпильки не могут быть поставлены по условиям сборки.
40
ЛИСТ 39
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПЕРЕТЯЖКИ ВИНТОВ И БОЛТОВ
Рис. 1—4. Болты М4 (рис. 1), крепящие крышку, не несут осевой нагрузки,
кроме силы затяжки уплотнительной прокладки. Как правило, такие тонкие
болты для редукторов (рис. 4) и других узлов машин не ставят. Опасность
перетяжки заставляет увеличивать диаметр болтов до 6—8 мм (рис. 2) и ста-
вить там, где допустимо, винты под отвертку (рис. 3), которой нельзя пере-
тянуть винт.
Рис. 5 и 6. Болты Мб, крепящие редуктор к основанию (рис. 5), рас-
считаны по действующим на редуктор внешним силам. Однако, учитывая
возможность обрыва болтов при затяжке, диаметры их увеличивают до 12 лл
и более (рис. 6).
Рис. 7 и 8. Фундаментный болт Мб (рис. 7) рассчитан на действие
внешних снл. Опасность обрыва болта прн затяжке и сложность его замены
заставляют брать его не менее М16 (рис. 8).
41
ЛИСТ 40
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ИЗГИБА БОЛТОВ
Рис. 1. Гайка через подкладную шайбу опирается на скошенную (литей-
ный уклон) поверхность фланца, что вызывает изгиб шпильки.
Рис. 2. Прилив (бобышка) простроган или профрезерован. Гайка опи-
рается на поверхность, перпендикулярную к оси шпильки.
Рис. 3. Поверхность под гайку обработана цековкой (наиболее распро-
страненный вид обработки под гайки, головки винтов и болтов).
Рис. 4. Поверхности фланца под гайку и головку болта проточены.
Рис. 5. Швеллеры и двутавры крепят с помощью косых подкладных
шайб. Поверхность шайбы перпендикулярна оси болта.
42
Рис. 6. Деталь (прижимной угольник) наклонена. Подкладная сфериче-
ская шайба позволяет компенсировать перекос опорной поверхности при
затяжке болта.
Рис. 7. Электродвигатель для натяжения ремня установлен на качаю-
щейся плите. Прорези в плите позволяют сохранить перпендикулярность оси
болта к плоскости плиты при различных углах ее наклона. Опорный конец
болта выполнен в виде вилки.
ЛИСТ 41
ПРИМЕНЕНИЕ ПОДКЛАДНЫХ ШАЙБ
Рис. 1. Болт соединяет два угольника. Грубая поверхность проката
(отливки) создает при затяжке болта увеличенное трение на торце гайки.
В результате болт не получает расчетной затяжки.
Рис. 2 и 3. Под гайку положена шайба, поверхность которой более
гладкая (рис. 2), и болт может получить расчетную затяжку. Постановка
под гайки шайб на необработанную поверхность литья и проката допустима
только при условии перпендикулярности опорной поверхности к оси болта.
В других случаях (рис. 3) следует применять механическую обработку.
Шайбы также ставят на окрашенных, эмалированных и никелированных
поверхностях.
Рис. 4. На цекованную поверхность положена подкладная шайба;
излишне.
На рис. 5 показано правильное выполнение. На цекованные поверхности,
обработанные не ниже V 4, подкладные шайбы ставить не рекомендуется.
Рис. 6. Болт стягивает две детали, выполненные из мягкого алюминиевого
сплава; опорные поверхности под гайки и болты обработаны. При затяжке
болтов на опорной поверхности возможны задиры. В таких случаях под гайку
ставят шайбу.
Рис. 7. Болт стягивает две детали, выполненные из дерева (пластмассы,
резины и т. д.). Под гайки и головку болтов ставят шайбы увеличенного раз-
мера. Размер шайб выбирают в зависимости от допускаемого давления на мате-
риал соединяемых деталей.
На рис. 8 показана конструкция с шайбой под головку винта, соединя-
ющего две пластмассовые детали.
Рис. 9. Болт поставлен в прорезь. В этом случае шайбы подклады-
вают под гайку и головку болта, что позволяет увеличить опорную пло-
щадь.
43
ЛИСТ 42
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗЬБЫ
Рис. 1. Ось промежуточной шестерни поставлена на резьбе. Неправильно,
так как резьба не обеспечивает центрирования оси.
Рис. 2. Ось шестерни посажена в отверстие корпуса с напряженной
посадкой, что обеспечивает точное и надежное соединение.
Рис. 3. Зазор прецизионного роликового подшипника регулируется
деформированием внутреннего кольца гайкой через кольцо. Неправильно,
так как резьба не может обеспечить перпендикулярность торца подшипника
к оси вращения.
На рис. 4 внутреннее кольцо подшипника во избежание перекоса прижато
гайкой к регулировочному кольцу 1. Сошлифовывая торцы кольца, устанавли-
вают необходимый зазор в роликовом подшипнике.
Рис. 5. Тяга закреплена в проушине болтами. Усилие Р сминает резьбу
и вызывает перекос соединения.
Рис. 6. Усилие Р воспринимается пальцем, который удерживается в про-
ушине гайкой.
Рис. 7. Заглушка закрывает отверстие в баллоне. Крепежная метрическая
резьба имеет зазоры и не может служить уплотнением.
Рис. 8. Уплотнением служит кольцо из мягкого материала.
Рис. 9. Конусная резьба обеспечивает уплотнение. Конструкция пробки
стандартная.	-
44
ЛИСТ 43
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Рис. 1 и 2. Чугунные крышка и корпус редуктора скреплены болтами,
ввернутыми в резьбовые отверстия корпуса. Неправильно, так как при реви-
зии редуктора завертывание и отвертывание болтов разрабатывает резьбу
в чугуне. Для деталей из стали такой вариант крепления приемлем.
Рис. 3 и 4. Если соединение деталей из чугуна, алюминиевых сплавов
и других материалов невысокой прочности должно подвергаться периодической
разборке, ставят шпильки (рис. 3) или болты (рис. 4). Применение шпилек
менее рационально (см. лист 37), поэтому их применяют в тех случаях, когда
технологически сложно цековать опорные плоскости под гайки в корпусе
редуктора.
Рис. 5 и 6. На рис. 5 показан редуктор, состоящий из трех корпусных
деталей. Так как нависающие части фланцев не позволяют вставить болт,
то для скрепления использована шпилька (рис. 6), на нижнем конце которой
навернута гайка, зафиксированная штифтом. Затяжка шпильки ведется про-
резной гайкой, которая фиксируется шплинтом.
Рис. 7. Верхняя часть корпуса скреплена шпильками (рис. 7). Это
позволило несколько уменьшить диаметры фланцев.
45
ЛИСТ 44
ФЛАНЦЕВЫЕ РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Рис. 1. Редуктор имеет удлиненный вал, выносной подшипник которого
укреплен в тубусе, прикрепленном к корпусу редуктора.
Вариант I. Крепление болтами не очень удачно, так как при нескольких
переборках редуктора резьбовые отверстия будут разработаны.
Вариант II. Крепление тубусов осуществлено шпильками.
Вариант III. Крепление сварного тубуса. Для стопорения применена
система двух гаек.
Рис. 2. По сравнению с прилегающими фланцами (вариант I) навесные
46
фланцы (вариант II) должны быть более жесткими. В противном случае дефор-
мация фланцев ведет к изгибу стержня болтов, как это показано в варианте I.
Такой изгиб фланцев получается при расположении прокладки несимметрично
относительно размещения болтов. В случае применения прокладки (уплотни-
тельной для малых давлений или регулировочной) на всю площадь фланца
можно применять относительно тонкие фланцы (вариант II).
Для сравнения приведена конструкция фланцев для трубопровода высо-
кого давления (вариант III), где можно видеть соотношения толщин.
ЛИСТ 45
КРЕПЛЕНИЕ КРЫШЕК ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ
Рис. 1. Для крепления крышек подшипниковых узлов редукторов при-
меняют винты и шпильки. Винты со шлицами под отвертку используют для
крепления редко снимаемых крышек и в неответственных узлах. Как правило,
трех—шести винтов под отвертку достаточно для восприятия небольших осе-
вых усилий случайного характера, не учитываемых расчетом.
Рис. 2 и 3. Крепление крышки винтами под отвертку с потайными и
полукруглыми головками не рекомендуется. Некоторая неточность располо-
жения отверстий под винты с потайной головкой вызывает изгиб стержня
винта (см. лист 46). Полукруглая головка винта мешает при обтирке механизма.
Рис. 4. Крепление крышек подшипниковых узлов винтами с утоплен-
ными цилиндрическими головками применяется широко. Это обусловливается
отсутствием опасности перетяжки и обрыва винта и меньшей возможности
разработки резьбового отверстия в чугуне и мягких металлах. Неудобство
применения винтов под отвертку (рис. 4) — необходимость при снятии крышек
демонтажа полумуфт, шкивов, шестерен, насаженных на конец вала.
Рис. 5. Крышка крепится винтами с внутренним шестигра, ником.
Винты с такими головками рассчитаны на восприятие больших усилий. Изо-
гнутый ключ позволяет отвертывать винты, не снимая насаженных на конец
вала деталей.
Рис. 6. Крышка крепится болтами с шестигранной головкой. Такое
крепление применяют при больших осевых составляющих и необходимости
стопорения.
Рис. 7. Крепление шпильками используют при необходимости частого
осмотра подшипников. Необходимо, чтобы > 1г.
47
Рис. 4	Рис. 5
ЛИСТ 46
КРЕПЛЕНИЕ ЩИТКОВ
Рис. 1 и 2. Щиток прикреплен к уголку рамы винтами с цилиндри-
ческой и полукруглой головками. Винты с цилиндрической головкой для креп-
ления щитков не рекомендуются. Выступающие головки затрудняют обтирку
щитков и могут рвать одежду. Винты со сферическими головками более прием-
лемы.
Рис. 3—5. Для улучшения внешнего вида и облегчения обтирки приме-
няют крепление съемных щитков винтами с потайными головками. При этом
щиток должен иметь толщину не менее 0,7 диаметра винта при ввертывании
винта в тело уголка рамы (рис. 4) и 0,5 диаметра винта при затяжке гайкой
48
(рис. 5). В случае применения варианта с резьбовыми отверстиями (рис. 4)
сверление отверстий под резьбу и в щитке следует выполнять по кондуктору
или совместно в щитке и уголке. В противном случае головки винтов (рис. 3)
не будут полностью прилегать к гнездам.
Рис. 6 и 7. Показано крепление тонких щитков. Для большей жесткости
соединения используют подкладные шайбы.
На рис. 8 показано крепление тонкого щитка и угловой детали. Штамповка
гнезд под винты усложняет изготовление.
Рис. 9 показывает пример облицовки и скрепления двух щитков в угле.
Рис. Ч
ЛИСТ 47
МАЛОНАГРУЖЕННЫЕ РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Рис. 1. Прямозубая шестерня не дает осевых усилий. Постановка нор-
мальной шестигранной гайки большого диаметра для крепления шестерни
на валу нецелесообразна.
Рис. 2. Для крепления шестерни применена гайка малого диаметра.
Вал с таким перепадом диаметров нетехнологичен.
Рис. 3. Шестерня закреплена центральным болтом. Эта конструкция
находит большое применение вследствие простоты. Однако стопорение цен-
трального болта затруднительно, поэтому обычно применяют два болта, если
их удается расположить.
Рис. 4. Шестерня крепится узкой шлицевой гайкой. Такое крепление
является типовым и широко распространенным.
4 Зак. 1293
Рис. 5 и 6. Гайка удерживает палец от выпадания. Зазор необхо-
дим для того, чтобы дать свободу поворота в сочленении и не изгибать
вилку.
Гайка большого диаметра (рис. 5) неоправдана. Для крепления пальца
в проушине достаточно гайки малого диаметра (рис 6) или шплинта.
Рис. 7. Ушковый болт, нагруженный вертикальным усилием, затянут
гайкой большого диаметра. Болт подвержен действию значительного момента,
передающегося на гайку.
Рис. 8. Увеличив длину опоры, можно разгрузить гайку от действия
момента.
49
ЛИСТ 48
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ БОЛТОВ И ВИНТОВ
Рис. 1. Крышка корпусной детали крепится к ней болтами с шестигран-
ной головкой. Головки болтов возвышаются над крышкой. Крепление надеж-
ное. Однако условия обтирки и эстетические требования заставляют во многих
случаях головки болтов утапливать.
На рис. 2 показан пример размещения головки болта в выемке. Литье
получается более сложное, и большие выемки под головки болтов ие обеспечи-
вают хорошей архитектурной формы.
50
Рис. 3. Крышка крепится винтами с внутренним шестигранником. Такое
крепление имеет наиболее широкое применение. Винты с внутренним шести-
гранником создают достаточное усилие затяжки, и конструкция выглядит
хорошо.
На рис. 4—6 показано крепление прижимной планки ползуна. Так же
как и в предыдущем случае, винты с внутренним шестигранником являются
наиболее приемлемыми.
ЛИСТ 49
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВИНТОВ
Рис. 1—5. Корпус подшипника, нагруженного небольшими усилиями,
привернут к основанию винтами с потайной головкой (рис. 1 и 2), винтами
с цилиндрической головкой, утопленными в гнезда (рис. 3), и винтами с цилин-
дрической головкой неутепленными (рис. 4 и 5). Крепление винтами с потайной
головкой (рис. 1 и 2) рекомендуется только при кондукторном сверлении от-
верстий под резьбу и головку винтов. В противном случае головка винта
обычно прилегает к детали одной стороной. В случае применения гаек для
крепления винтов этотдефект отпадает (рис. 2). Обычно рекомендуют конструк-
цию с цилиндрическими утапливаемыми головками. Если подшипник поставлен
в закрытом корпусе и не нуждается в обтирке, то предпочтительна конструк-
ция по рис. 4, ие требующая зенковки отверстий под головки. Во всех трех
случаях корпус центрирован двумя штифтами.
Рис. 6. Кронштейн П-образного сечения прикреплен к основанию че-
тырьмя болтами с шестигранными головками. Применение винтов с внутрен-
ним шестигранником позволяет расположить их внутри кронштейна, упростив
и облегчив литье (рис. 7).
51
Неправильно
Рис.1
Рис. 2
Глубина ввинчивания:
в сталь L d;
В чугун L »1,35 d;
в мягкие
металлы L^2d
Рис.1/
Рис. 6
при формовке
Рис. 5
ЛИСТ 50
ВВИНЧИВАНИЕ ШПИЛЕК В ДЕТАЛИ
Рис. 1. Шпилька не затянута. При свинчивании гайки шпилька может
вывернуться из отверстия.
Рис. 2. Шпилька завернута до конца нарезки. При этом начальные
витки резьбового отверстия сминаются и тем самым предохраняют шпильку
от вывертывания. Глубина ввертывания шпильки 1—2 диаметра шпильки,
в зависимости от материала детали.
Рис. 3. Шпилька с проточкой. Стопорение происходит за счет смятия
начальных витков резьбы отверстия. При этом резьба в детали существенно
повреждается.
Рис. 4. Стопсрелие шпильки при диаметре стержня, равном или меньшем
внутреннего диаметра резьбы, производится за счет смятия витков резьбы
у хвоста шпильки.
52
Рис. 5. Затяжка шпильки производится на бурт большего диаметра.
Такую конструкцию шпилек применяют при знакопеременных и ударных на-
грузках. Лыски или зубцы на бурте позволяют затягивать шпильки без скру-
чивания стержня.
Рис. 6. Шпилька фиксируется затяжкой резьбы при упоре конца шпильки
в дно резьбового отверстия. Этот способ применяют в конструкциях со
шпильками, имеющими тонкие стержни.
Рис. 7. Шпилька ввернута в слабый материал. Резьба имеет длину
больше двух диаметров винта, что заставляет увеличивать толщину детали.
На рис. 8 и 9 даны рекомендуемые постановки шпилек в детали из мягких
материалов с резьбовой втулкой, посаженной на клее (рис. 8) или отпрессо-
ванной вместе с деталью (рис. 9).
ЛИСТ 51
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ НЕСТАНДАРТНЫХ ШПИЛЕК И СТЯЖЕК
Рис. 1. Пружина требует большой длины регулировки, поэтому шпилька
выполнена с более длинной резьбой.
Рис. 2. Баллон и крышка выполнены из мягкого сплава. Для разгрузки
резьбы в баллоне шпилька со стороны баллона сделана большего диаметра
Рис. 3. Стяжки скрепляют щеки тельфера. Регулировка положения щек
осуществляется гайками.
Рис. 4. Кронштейн укреплен на железобетонной колонне с помощью
стяжек, имеющих резьбу с обоих концов.
Рис. 5. Разъемный шкив большого диаметра скреплен стяжками. Около
обода болты вставить в отверстия нельзя, так как будет препятствовать го-
ловка. Стяжки, скрепляющие ступицу, поставлены по аналогии.
53
ЛИСТ 52
КЛАССИФИКАЦИЯ УСТАНОВОЧНЫХ ВИНТОВ
Рис. 1. Винт под отвертку. Применяется для небольших усилий нажима;
утапливается в изделие.
Рис. 2. Винт с внутренним шестигранным углублением «под ключ»;
утапливается в изделие. При стопорении гайкой (уменьшенной высоты и раз-
мера под ключ) ставится открыто.
Рис. 3. Винт с малой квадратной головкой под торцовый ключ. Как пра-
вило, применяется при больших диаметрах винтов; утапливается в изделие.
Рис. 4. Винт с шестигранной головкой имеет широкое применение в усло-
виях хорошей защиты (ограждений). Легко стопорится гайкой.
Рис. 5. Винт с квадратной головкой аналогичен винту с шестигранной
головкой.
Рис. 6. Винт установочный с коническим концом; при затяжке создает
в отверстии большую силу трения, которая стопорит винт. Применяется в мало-
напряженных валах.
Рис. 7. Винт установочный с плоским концом. Применяется для стопоре-
ния деталей в разных положениях.
Рис. 8. Винт установочный с цилиндрическим концом входит в засвер-
ловку детали. Стопорение рассчитано на большие усилия.
Рис. 9. Винт установочный с коническим концом имеет широкое приме-
нение при стопорении при небольших осевых усилиях.
Рис. 10. Винт установочный со ступенчатым концом. Применяется для
тяжелых условий работы.
Рис. 11. Винт установочный с засверленным концом. При затяжке конец
врезается в металл и тем самым обеспечивает стопорение.
54
Неправильно
Рис. ❖
Рис 3
Рис. 6
h~0,5L
Рис. У
Рис.
ЛИСТ 53
ФИКСАЦИЯ ДЕТАЛЕЙ НА ВАЛАХ
Рис. 1. Установочный винт при затяжке создает на валу вмятииу, кото-
рая препятствует съему детали.
Рис. 2. Для вала с невысокой поверхностной твердостью при небольших
сдвигающих усилиях допускается фиксация без зацентровки и лыски при
условии неглубокой проточки.
Рис. 3. При закаленном вале допускается фиксация без зацентровки.
Такая фиксация возможна в любом положении детали на валу.
Рис. 4. Конец винта утоплен. Возможно смятие резьбы, в результате
чего винт вывернуть затруднительно.
На рис. 5 показана правильная постановка винта.
Рис. 6. Винт со ступенчатым концом. Конус полностью утоплен.
Рис. 7. Винт с коническим концом. Отверстие снабжается фаской, так
как иначе выпучивание материала затрудняет снятие детали.
Рис. 8. Цилиндрический конец винта утоплен. Конец резьбы заминается.
Виит вывернуть нельзя.
Рис. 9. Показана правильная постановка винта с цилиндрическим концом.
Рис. 10. Распространенная конструкция фиксации детали для сравни-
тельно небольших осевых усилий. Цилиндрический конец установочного винта
входит в конусную засверловку.
Рис. 11. Стопорение винтом с плоским концом при очень малых усилиях
сдвига.
Рис. 12 и 13. Распространенные конструкции фиксаций деталей на валах.
Установочные винты упираются в шпонки; при этом уменьшается концентра-
ция напряжений вала.
Рис. 14. Как правило, винт с засверловкой устанавливается на лыску
или циковку.
Рис. 15. Установочный винт со сферическим концом применяют при
необходимости углового смещения детали относительно вала.
Примечание. Концы установочных винтов термически об-;
рабатываются.
55
ЛИСТ 54
фиксация шкивов
Рис. 1. Шкив зафиксирован на валу установочным винтом с квадратной
головкой. Неправильно, так как по условиям техники безопасности на вра-
щающихся деталях, которые могут быть хотя бы временно открыты, высту-
пающих частей не должно быть. Кроме того, выступающая головка создает
дисбаланс.
На рис. 2 и 3 показаны крепления шкивов. Тип крепления по рис. 3
предпочтителен. Стопорение винта произведено проволочной обвязкой. Узел
заведен в небольшое отверстие на противоположной стороне ступицы.
Рис. 4. Сварной шкив тихоходной ременной передачи или транспортера
56
зафиксирован установочным винтом с шестигранной головкой. Конструкция
типовая. Резьбовое отверстие в ступице выполняется перед сваркой.
Рис. 5—7. Шкивы ременной передачи зафиксированы установочными вин-
тами с засверловкой. В варианте по рис. 5 конец винта уперт в лыску. В ва-
риантах по рис. 6 и 7 концы уперты в шпонки; для этого предусмотрены при-
ливы. Считается, что отверстия в ободе компенсируются приливами.
Рис. 8. Большой шкив клиноременной передачи зафиксирован на валу
наклонно поставленным установочным винтом. Типовая конструкция, имеющая
широкое применение.
ЛИСТ 55
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ И
Рис. 1. Установочный винт фиксирует шестерню на валу. Стопорение
пинта производится пружинным кольцом, входящим в проточку ступицы и
в шлиц винта.
Рис. 2. Установочный винт с конусным хвостом и внутренним шестигран-
ником «под ключ». Конусный хвост, входя в отверстие, создает большое рас-
клинивающее действие, что позволяет обойтись без дополнительного стопоре-
ния винта.
Рис. 3. Установочный винт фиксирует неподвижную ось. Наклон винта
вызван удобством сверления отверстия (высокая стенка) и нарезания резьбы.
Рис. 4. Установочный винте цилиндрическим концом удерживает фикса-
гор от поворота.
СПЕЦИАЛЬНЫХ УСТАНОВОЧНЫХ ВИНТОВ
Рис. 5. Три установочных винта удерживают нажимную пяту домкрата
от спадания. Винты поставлены с зазором и поэтому стопорятся проволочным
кольцом.
Рис. 6. Установочный винт регулирует прижим планки.
Рис. 7. Установочный винт регулирует конические роликовые подшип-
ники.
Рис. 8. Три специальных установочных винта с конусными концами при-
жимают наружное кольцо подшипника качения к крышке.
Рис. 9. Шесть установочных винтов со сферическими нажимными кон-
цами регулируют положение втулки в пространстве.
57
ЛИСТ 56
СТОПОРЕНИЕ РЕЗЬБЫ ГАЙКАМИ
Рис. 1—5. Стопорение резьбы второй гайкой может быть разным. При
большом усилии затяжки Q верхней гайки 1 (рис. 2) на нее падает основная
нагрузка. При малой затяжке верхней гайки более нагружена резьба нижней
гайки 2 (рис. 2). Экономия веса приводит к двум видам стопорения. Если
усилие затяжки верхней гайки большое (затяжка по рис. 1), можно ставить
нижнюю гайку низкой (рис. 4), и наоборот, если усилие затяжки верхней
гайки незначительное (рис. 3), можно ставить верхнюю гайку низкую по рис. 5.
В приведенных случаях усилия затяжки должны строго контролироваться
динамометрическими ключами. Если затяжки гаек не контролируются, то для
стопорения следует применять две гайки нормальной высоты.
58
Рис. 6. В конструкциях с двумя гайками внешнюю иногда делают из
архитектурных соображений уменьшенной. Стопорение резьбы двумя гайками
очень распространено. Однако для напряженных резьб оно невыгодно из-за
добавочного осевого усилия.
Рис. 7. Малонагруженное резьбовое соединение; основная и стопорящая
гайки выбраны низкими.
Рис. 8. Распространенный способ стопорения резьбы; верхняя гайка
выполнена штампованной. Такой вид стопорения дает экономию веса.
Рис. 9 и 10 показывают примеры стопорения при сквозном отверстии
(рис. 9) и стопорение стержня, ввернутого в деталь.
СТОПОРЕНИЕ ГАЕК И ГОЛОВОК
Рис. 1. Стопорение гайки разрезной упругой шайбой. Концы шайбы
заострены, и в свободном состоянии шайба разведена. При затяжке гайки
шайба деформируется. При отвертывании гайки острые кромки шайбы вре-
заются в гайку и деталь и препятствуют отвертыванию. Этот способ стопоре-
ния имеет большое распространение. Однако он неприменим при закаленных
поверхностях гайки и детали. Создавая некоторое смещение опорной реакции,
он вызывает дополнительные напряжения в стержне болта.
На рис. 2 показано стопорение головки болта упругой шайбой. Такой
способ применим только для малонагруженных болтов, работающих при ста-
тических нагрузках. Царапина в месте перехода от стержня болта к головке
может служить местом образования трещины динамически нагруженного
болта.
На рис. 3 показано стопорение гаек с левой резьбой.
ЛИСТ 57
ВИНТОВ ОТНОСИТЕЛЬНО ДЕТАЛИ
На рис. 4 показана подкладная стопорная шайба, не создающая смещения
реакции. Эти шайбы начинают получать широкое распространение.
Рис. 5. Стопорная шайба с двумя лапками. Применяется при фиксации
гаек и в отдельных случаях головок болтов при размещении их достаточно
близко к краю детали.
На рис. 6—8 показаны случаи правильных и неправильных способов
размещений лапок относительно бобышки и фланца.
Рис. 9. При расположении болта далеко от края детали можно применять
шайбы с носиком (рис. 9), который заводится в отверстие, просверленное
вблизи от оси болта. Шайбы по рис. 5 и 9 применяют в неответственных резьбо-
вых соединениях.
Рис. 10. Стопорение группы из двух гаек общей пластиной. Имеет широ-
кое применение. Как показано на рисунке, гайки (или головки болтов) могут
быть застопорены в любом положении
59
Рис.1	Рис.2	Рис.З
ЛИСТ 58
СТОПОРЕНИЕ ГАЕК
Рис. I—3. Обычная форма постановки шплинта в прорезной гайке (рис. I).
В случае большого выхода конца болта из гайки (соединение легко деформи-
руемых материалов) развод шплинта делается в плоскости, параллельной
торцу гайки. В конструкции по рис. 2 шплинт не ограничен в повороте, вслед-
ствие чего соединение при колебаниях может звенеть. Применение корончатой
гайки (рис. 3) устраняет это явление.
Рис. 4. Распространенное стопорение круглой гайки. Внутренний усик
стопорной шайбы заведен в паз вала. Один из внешних усиков загнут в шлиц
гайки. Пазы вала выполняют пальцевой 1 и дисковой 2 фрезами. Фрезерование
дисковой фрезой дает меньшую концентрацию напряжений и более техноло-
гично.
На рис. 5 показано расположение паза на конце вала.
Рис. 6. Пример стопорения круглых гаек. Винт стягивает прорезанные
части гайки. При затяжке винта появляется некоторый перекос гайки.
Рис. 7 и 8. Стопорение круглых гаек нажимными винтами. Винт на рис. 7
стопорит через подкладную шайбу, на рис. 8 — через шпонку. Подкладные
детали делаются из мягких материалов (красной меди, свинца, пластмассы),
что предохраняет резьбу от сминания.
Рнс. 9. Стопорение гайки полиамидным кольцом. Кольцо при затяжке
деформируется и силами упругости надежно стопорит гайку.
Рис. 10. Стопорение гаек (круглых и шестигранных) кернением. При
отвертывании место кернения надсверливают, и тогда гайку можно отвернуть.
Стопорение применяют при весьма редкой разборке. Соединение получается
неразборным. В основном применяется для стопорения гаек на шпильках
большой длины, используемых в виде стяжек.
60
ЛИСТ 59
СТОПОРЕНИЕ БОЛТОВ ПРОВОЛОКОЙ
Рис. 1. Обвязка головок болтов проволокой—широко распространенный
вид стопорения. Болты стопорятся в любом положении. При демонтаже ме-
няется проволока. Стопорение иллюстрируется на болтах, крепящих крышку
горловины (рис. 1).
Рис. 2. Стопорения нет, так как проволока не натянута, и болты могут
поворачиваться.
Рис. 3. Для натяжки проволоки необходимо ее переплести в заведенном
в отверстии состоянии. Это трудно. Закрутка концов дает в результате малый
иатяг.
Рис. 4. При затяжке проволок болты могут отвернуться.
Рис. 5. Наиболее распространенный вид стопорения болтов проволокой.
Затяжка концов создает момент в сторону завинчивания болтов.
Рис. 6. Групповое стопорение болтов неправильно, так как проволока,
проходя через отверстие головок, не создает моментов, затягивающих
болты.
Рис. 7. Стопорение правильное и надежное, хотя сила стопорения болтов
неодинакова. Болты с тремя отверстиями в головке дороги, поэтому такое
стопорение применяют не во всех отраслях промышленности.
61
основы
КО Н СТРУИ РО ВАН и я
МАШИ Н
ЛИСТ 60
СТОПОРЕНИЕ ВИНТОВ
Рис. 1. Стопорение винта проволочным закладным элементом, который
вставляется в просверленные под углом отверстия. Технологически сложно.
Регулировка грубая.
Рис. 2. Винт стопорится штифтом, поставленным сбоку. Очень сложно,
так как твердость детали и головки винта различна и сверление отверстия
малого диаметра под углом к поверхности головки представляет большую
трудность.
Рис. 3. Винт стопорится пружинной шайбой нормального профиля. Мо
62
жет иметь место неполная затяжка стопорной шайбы, что ухудшает надеж-
ность соединения.
Рис. 4—6. Винты стопорятся облегченными пружинными шайбами.
Рис. 7. Подкладная штампованная шайба служит опорой для головки
и благодаря своим зубцам обеспечивает стопорение. Такая шайба имеет широ-
кое применение.
Рис. 8. Стопорение винта кернением. При этом часть материала изделия
заходит в шлиц винта. Стопорение применяют редко, только в конструкциях,
нормально не разбираемых.
ЛИСТ 61
СТОПОРЕНИЕ РЕЗЬБЫ В ТРУДНОДОСТУПНЫХ МЕСТАХ
Рис. 1. Полумуфта насажена на конусный хвостовик вала и затянута
низкой гайкой, которая законтрена второй гайкой. Неправильно, так как
при стопорении внутреннюю гайку необходимо предохранять от проворота,
что невозможно.
Рис. 2. Гайка застопорена отгибной шайбой. Неправильно, так как в про-
точке невозможно отогнуть язык шайбы на грань гайки.
Рис. 3. Гайка застопорена пружинной шайбой. Такой вариант приемлем,
если полумуфта или другая деталь и гайка незакалены н если обеспечивается
расчетная сила затяжки для резьбы этого диаметра. Для резьб большого диа-
метра — малонагруженных — такая система стопорения малопригодна.
Рис. 4. Гайка застопорена разводным шплинтом. Неправильно, так как
шплинт завести невозможно. Размер а должен быть больше длины шплинта.
Рис. 5. Под гайку поставлена штампованная чашка, имеющая уступ,
входящий в шпоночный паз. Край чашки, совпадающий с прорезью гайки,
отгибается в прорезь. Такая конструкция надежно фиксирует гайку.
Рис. 6. Гайка с прорезью стопорится винтом, который деформирует
гайку.
Рис. 7 и 8. Полумуфта затянута двумя болтами, головки которых пере-
вязаны проволокой, или застопоренными общей пластиной. Такой вид стопо-
рения широко применяется; он надежен и прост.
63
ЛИСТ 62
СТОПОРЕНИЕ ГОЛОВОК БОЛТОВ
Рис. 1. Болт крепит деталь к раме, утопленной в бетон. Доступ к головке
болта для поддержания ее во время затяжки невозможен. Такая конструкция
неправильна, так как при тугой или забитой резьбе затянуть и отвернуть
гайку невозможно.
Рис. 2. Головка болта стопорится сваркой. Стопорение весьма надежное,
но болт не вынимается.
Рис. 3. Стопорение головки болта, перемещаемого в пазу. Приварен-
ные планки не позволяют поворот головки при затяжке.
64
На рис. 4 показан специальный болт. Снятые с двух сторон на головке
лыски не позволяют болту проворачиваться при затяжке.
Рис. 5. Головка болта и гайка стопорятся отгибными шайбами.
Рис. 6. Ограниченная проточка плоскости под головку болта позволяет
фиксировать болт в определенном положении. Такая конструкция имеет
весьма широкое применение.
ШТИФТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
ЛИСТ 63
Классификация штифтов
Условия применения	|
высокая точность взаимного фиксирования деталей	+
Необходимость точной обработки отверстий	4-
Допускается неточная обработка отверстий: черновое разверты- вание или только сверление	—
Установка в глухие отверстия	—
Передача больших сдвигаю- щих усилий	4-
Вибрационные и ударные нагрузки	—
Спокойные нагрузки стати- ческого характера	4-
Легкий демонтаж	—
Широкое применение	+
Штифт
цилиндрический
допуска
Пр2?а, Су C3i Су
Штифт конический				Штифт конический с резьбой для вытаскивания			
	-	=	/Конусность 1.50		Ж ’ '| 1  1 i 4=*	/Конусность 1.50	f / Конусность 1:50
+				+			+ •
4-				+			+
—				—			—
—				4-			4-
—				—			—
—				—			—
+				4-			+
4-				4-			—
4-				4-			' —
Штифт конический с резьбой для			Штифт пружинный				Насечные штифты	
	«zb i i rh У			7	yj' JJ		=	3
+			—				—	
+			—				—	
—			+				4-	
—			—				—	
+			—				—	
+			—				—	
—			4-				+	
4-			4-				—	
"—’			—				—	
5 Зак. 1296
ЛИСТ 64
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ШТИФТОВ
Рис. 1. Корпус гайки прикреплен к основанию четырьмя винтами. Осе-
вое усилие воспринимается двумя штифтами.
Рис. 2 и 3. Для мягких материалов корпусов с малыми допускаемыми
давлениями применяют штифтовые втулки. На рис. 2 втулка поставлена в за-
крытое гнездо. Такая конструкция не технологична и возможна только при
развертке отверстий через кондуктор. Короткое направление втулок способ-
ствует их перекосу и потере точности фиксации. Относительно длинное направ-
ление втулки (рис. 3) создает лучшее центрирование.
Рис. 4. Конический штифт фиксирует на валу втулку, служащую упором
для пружины. При относительно глубоких отверстиях, как на рис. 4, приме-
нение конических штифтов технологически выгодно. В этой конструкции
конический штифт поставлен без запаса длины, что возможно при подборке
и тщательном развертывании.
Рис. 5. Рейка фиксируется цилиндрическими штифтами. Длина штифта,
входящего в основание, меньше части штифта в рейке. Это позволяет не выко-
лачивать штифты при съеме рейки.
Рис. 6 и 7. Примеры фиксации рукояток на валиках. Диаметр штифта
составляет примерно треть диаметра валика.
Рис. 8. Крепление шестеренки с малым модулем на валике посредством
конического штифта.
Рис. 9. Фиксация той же шестеренки насечным штифтом. Насечные
штифты удобны тем, что не требуют точной обработки отверстий.
Рис. 10. Крепление трубопровода пасечными штифтами.
66
ЛИСТ 65
ПРИМЕНЕНИЕ ШТИФТОВ В УЗЛАХ КОНСТРУКЦИЙ
(для передачи момента)
Рис. 1 и 2. Венец зубчатого колеса насажен на центр. Момент от венца
к центру (или наоборот) передается через два или большее число штифтов.
Болты здесь служат для стягивания венца с центром.
На рис. 3 болты поставлены под развертку. Потребное число штифтов или
болтов под развертку устанавливается расчетом. Болты под развертку ставят
при относительно тонких дисках или при тяжелых условиях работы передачи.
Рис. 4 и 5. Венец червячной шестерни напрессован на чугунный центр.
Он скрепляется с центром тремя резьбовыми штифтами. Необходимость боль-
шего числа штифтов (4—6 шт.) устанавливается расчетом на смятие. Примене-
ние установочных винтов под отвертку неправильно, так как затяжка винтов
отверткой не является достаточно надежной.
Рис. 6. Крепление винтом с головкой под ключ, которая после затяжки
срезается. Как показано на рис. 6, оси винтов смещены с поверхности сопря-
жения на 1,5—2 мм в сторону более твердого материала. Это предохраняет
сверло от увода при сверлении.
Рис. 7 и 8. Шкив на валу закреплен косо поставленным штифтом (рис. 7).
Обычно при малых диаметрах шкивов проще несколько развить вал и ступицу
по длине и поставить штифт, как показано на рис. 8.
Рис. 9. Шкив с одним ручьем передает небольшой момент; закреплен
на валу пружинным штифтом, не требующим развертывания отверстия.
Рис. 10. Шестерня тихоходной зубчатой передачи закреплена на валу
коническим штифтом с резьбовым концом. Такой штифт может передать
большой момент. Эту конструкцию благодаря отсутствию зазора применяют
в реверсивных передачах.
67
Неправильно
Рис. 6
Рис.7
Рис, 5
Рис. 9
Рис. В
ЛИСТ 66
ПРИМЕРЫ ПОСТАНОВКИ ШТИФТОВ ДЛЯ ФИКСАЦИИ ДЕТАЛЕЙ
Рис. 1. Цилиндрический штифт поставлен в глухое отверстие. Конструк-
ция нетехнологична и допустима только в случае применения кондукторов.
Рис. 2. Штифт при разборке остается в верхней детали. Если в конструк-
ции имеется доступ для развертывания отверстий под штифт снизу, большая
часть длины штифта ставится в нижней части. Это удобно при монтаже, так как
легче направлять деталь.
Рис. 3. Штифт поставлен правильно, однако его большая длина ослож-
няет разборку. Выколачивание штифта при каждой разборке ведет к ослабле-
нию посадки и потере точности фиксации.
Рис. 4 и 5. Штифт фиксирует две детали, выполненные из листового мате-
риала. Конструкция неправильна (рис. 4), так как мала длина направления
68
штифта и возможно его выпадение. Для фиксации тонких деталей более при-
годны болты, поставленные под развертку (рис. 5).
Рис. 6. Конический штифт поставлен неправильно. При забивании он
может уйти в отверстие и не дать плотной посадки.
Рис. 7. Широко распространенный способ фиксации деталей кони-
ческими штифтами. При постановке штифта даны запасы длины с обеих сторон.
Это позволяет компенсировать допуск на изготовление конического отверстия
и штифта.
Рис. 8. Конический штифт поставлен в глухое отверстие. Гайка надета
свободно и служит для извлечения штифта и защиты резьбы.
Рис. 9. Конический штифт с резьбовым концом служит для фиксации
деталей, работающих при вибрационных и ударных нагрузках.
ЛИСТ 67
ПРИМЕРЫ РАЗМЕЩЕНИЯ УСТАНОВОЧНЫХ ШТИФТОВ
Рис. 1. Штифты цилиндрические или конические, фиксирующие две де-
тали (крышка — корпус редуктора, корпус — основание и т. д.), размещают
попарно на возможно большем расстоянии L друг от друга. На углах фланцев
штифты не ставят, так как при забивании можно отбить угол.
Рис. 2. При фиксации крышки подшипника штифты поставлены на оди-
наковом расстоянии / от оси. Такое размещение штифтов не допускается, так
как можно поставить крышку в неправильное (повернутое на 180°) положение.
На рис. 3 и 4 показано несимметричное расположение штифтов, что
гарантирует правильное положение крышки после сборки.
Рис. 5. Кольцо, вставленное в отверстие корпуса, может быть зафикси-
ровано от поворота одним штифтом.
Рис. 6. Два штифта полностью фиксируют положение гнезда для подшип-
ника качения относительно корпусной детали.
Рис. 7. Фиксация упора на цилиндрической детали выполнена специаль-
ными штифтами с коническим концом. Угол размещения штифтов принимается
несколько меньшим угла конуса штифта, что позволяет не вынимать штифты
при разборке.
69
ШПОНОЧНЫЕ И ШЛИЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, СОЕДИНЕНИЯ
С ГАРАНТИРОВАННЫМ НАТЯГОМ
ЛИСТ 68
Основные топы шпонок																	
Область применения	Шпонки призма обыкнове! 677/777777777777		ти ческие ные		Шпонки призме направляющи! наем на		топические с крепле- Залу		Шпонки сегм 7/////7V//7/A	е нт ные				Шпонки клиновые с головкой 7///Z7//A гх ША/А	
														f ' г ' 	
	н						Исполнение								
		(—>	Исполнение А												
									I	__|						
			Исполнение Б				Исполнение Б								
															
															
	А- Б-	-со скругленными торцами -с плоскими торцами			A-со скругленными торцами Б-с плоскими торцами										
Соединение ненапряженное. Высокая степень центрирования деталей,насаженных на вал	+			+				+					—		
Соединение напря женное При посадке деталей на вал с переходной посадкой возмож- но нарушение центровки	—			—				—					+		
Шпонка подгоняется (припали- вается ) по пазам. Применение индивидуальное и мелкосерий- ное производство	+			+				—					+		
Шпонка не требует подгонки. Применяется во всех видах производств, особенно в крупносерийных	—			—				+					—		
Шпонка имеет узкое приме- нение В специальных отрас- лях промышленности	—			+				—					+		
Шпонка хорошо воспринимает ударные и знакопеременные нагрузки	—			—				—					+		
Шпонка фиксирует деталь на валу в осевом направлении	—			—				—					+		
Шпонка применяется при переме- щении деталей вдоль оси вала	—			+				—					—		
Шпонка дешева,так как из- готовляется из калиброван- ной стали	+			4~				—					—		
Рис. 3
Рис. 5
Рис. 6
Увеличенная
твердый материал
Рис.7
Рис. ❖
ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ШПОНОК И
Рис. 1 и 2. Шестерня вспомогательного привода (масляного насоса, счет-
чика оборотов и т. д.) посажена на вал со шпонкой (рис. 1), подобранной по
диаметру вала. Такая конструкция неэкономична, так как требует большего
времени на изготовление, чем шпоночное соединение, показанное на рис. 2.
Рис. 3. На двух участках вала с различными диаметрами поставлены
одинаковые шпонки. Рассчитывается шпонка на меньшем диаметре вала.
Рис. 4. Шестерня насажена на закаленную втулку шариковой предохра--
нительной муфты. В такой конструкции применение шпонки большого сечения
могло бы ослабить втулку.
ЛИСТ 69
ГЛУБИНЫ ШПОНОЧНОГО ПАЗА
Рис. 5. На вал насажена шестерня малого диаметра. Крутящий момент
передается через шпонку уменьшенного сечения. Применение этой шпонки
привело к необходимости несколько увеличить длину ступицы, и сечение обода
в наиболее тонком месте увеличено на величину Д i» 3 мм.
На рис. 6 дано нормальное заглубление шпонки в случаях, когда мате-
риал ступицы мягче материала вала (чугун, мягкая сталь, бронза и т. д.).
На рис. 7 показано увеличенное заглубление шпонки при материале сту-
пицы тверже материала вала (закаленные шестерни и другие детали).
71
ЛИСТ 70
ВЫБОР ЧИСЛА ШПОНОК
Рис. 1. Момент от зубчатого колеса 1 передается к шестерне 2 через
общую шпонку. При этом шпонка перекашивается, что вызывает неравномерное
распределение напряжения смятия на гранях.
Рис. 2. Шпонка разрезана. Каждая часть ее работает самостоятельно.
Рис. 3 и 4. Две косозубые шестерни в паре составляют шевронную ше-
стерню. В этой конструкции отдельные шпонки (рис. 3) на каждую шестерню
ставить не следует, так как целая шпонка (рис. 4) имеет большую рабочую
длину и облегчает напрессовку шестерен.
Рис. 5. На валу насажена узкая шестерня без ступицы. По расчету
поставлены две шпонки. Такая конструкция не рекомендуется, так как тре-
72
буется высокая точность подгонки шпонок, чтобы каждая из них передавала
примерно половину момента.
Рис. 6. Выполнение шестерни со ступицей позволяет увеличить рабочую
длину шпонки и поставить одну шпонку вместо двух.
Рис. 7 и 8. Барабан конвейера посажен на две шпонки (рис. 7). Даже в слу-
чае хорошей подгонки шпонок по пазам крутящий момент поровну между
шпонками не распределяется, так как жесткость (на кручение) обода барабана
во много раз больше жесткости вала. В таких конструкциях ставят одну
шпонку (рис. 8) со стороны привода. При малой жесткости обода (обод из
пластмассы или из деревянных элементов) ставят шпонку на каждую из ступиц.
Рис. 8
Рис. 7
ЛИСТ 71
КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Рис. Г. Шпоночный паз на выходном валу выполнен без выхода; это вы-
зывает необходимость удлинения ступицы. Такая конструкция допустима
при стопорении детали на валу стопорным винтом в шпонку.
Рис. 2. Шпоночный паз с выходом позволяет при одинаковой рабочей
длине шпонки сократить длину ступицы и выходного вала.
На рис. 3 показан шпоночный паз, обработанный дисковой фрезой. Обра-
ботка очень дешевая. Однако выход паза заставляет увеличивать длину сту-
пицы и вала.
Рис. 4 и 5. При больших перепадах диаметров Dl,D0 nd применение пазов,
обработанных дисковыми фрезами, становится невыгодными из-за больших
расстояний I до начала шпонки. Шпоночный паз, выполненный пальцевой
фрезой, в этом варианте является более приемлемым.
На рис. 6 и 7 показано расположение шпоночных пазов на конусных частях
валов. При конусности больше 1/10, как правило, применяют пазы, параллель-
ные образующим.
Рис. 8. Шпоночный паз в глухом отверстии выполнен неправильно —
без выхода для долбяка.
Рис. 9 и 10. Шпоночный паз выведен в отверстие, диаметр которого не-
сколько больше, чем ширина паза (рис. 9). Эта конструкция применяется ши-
роко. При возможности вытекания масла, необходима проточка в конце
отверстия (рис. 10).
73
не рекомендуется
Рис 4
Рис.З
Рис 5
Неправильно
Рис. 6
Рис. 9
Не рекомендуется
Рис.1
Рис. 8
КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
Рис. 1. Шпоночный паз доведен до уступа вала, что увеличивает концен-
трацию напряжений. Смещение шпоночного паза от уступа несколько увели-
чивает усталостную прочность вала (рис. 2 и 3).
Рис. 2. При напрессовке шестерни на вал (без разогрева шестерни или
глубокого охлаждения вала) трудно добиться совмещения в начале запрес-
совки шпоночного паза в шестерне и шпонки на валу.
Рис. 3. Шпонка выходит за пределы ступицы. Вал имеет участок с более
свободной посадкой, при которой возможна ориентация шестерни по
шпонке.
Рис. 4 и 5. Сегментная шпонка поворачивается при направлении по ней
ступицы. Это ограничивает применение ее в соединениях с гарантированным
натягом (рис. 4) при условии обычной запрессовки. Сегментные шпонки нахо-
дят применение, как правило, в соединениях с переходными посадками (рис. 5).
ЛИСТ 72
ОСОБЕННОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Эти шпонки не требуют подгонки по пазам, и поэтому они имеют широкое при-
менение в серийном и массовом производстве.
Рис. 6. По условиям сборки шестерня посажена на вал с переходной
посадкой. Призматическая шпонка не может воспринимать осевые усилия.
Такая конструкция является неработоспособной.
Рис. 7. Шестерня закреплена на валу клиновой шпонкой. Шпоночное
соединение напряженное; при наличии некоторого зазора в соединении вала
и шестерни может иметь место перекос шестерни и нарушение правильности
зацепления.
Рис. 8. Шестерня поджата втулкой.
Рис. 9. Звездочка для цепи закреплена на валу клиновой шпонкой.
Конструкция правильная, так как звездочка не требует такой точности цен-
тровки как шестерня. Однако необходимость ручной подгонки шпонки огра-
ничивает применение этого соединения.
74
ЛИСТ 73
НАПРАВЛЯЮЩИЕ И СКОЛЬЗЯЩИЕ ШПОНКИ
Направляющие и скользящие призматические шпонки применяют для
передачи момента в подвижном соединении вала и ступицы при изготовлении
в индивидуальном производстве в условиях отсутствия специального оборудо-
вания для зубчатых (шлицевых) соединений. Последние обладают рядом
преимуществ перед направляющими шпонками.
Рис. 1. Кулачковая полумуфта направляется закладной шпонкой.
Шпонка в пазу вала посажена с переходной посадкой . В процессе работы
Шпонка может болтаться, что приводит к износу пазов.
Рис. 2. Направляющая шпонка укреплена в пазу вала двумя винтами.
Центральное резьбовое отверстие используется для вытаскивания шпонки.
Рис. 3. При большой длине перемещения деталей вдоль вала применяют
скользящие шпонки. Здесь шпонка фиксируется относительно детали (ше-
стерни) винтом.' Такую конструкцию нельзя признать удачной, так как необ-
ходимо нарезать резьбу в термообработанной детали.
Рис. 4 и 5. Скользящая шпонка имеет центральный хвост (рис. 4), кото-
рый входит в отверстие блока. Разновидностью является скользящая шпонка,
изображенная на рис. 5. В этой конструкции центральное отверстие доста-
точно большого диаметра просверлить нельзя, и оно перенесено на край де-
тали. Скользящая шпонка сделана с боковым хвостом.
Рис. 6. Скользящая шпонка снабжена заплечиками, с помощью которых
она перемещается по пазу. Такая шпонка более технологична, чем шпонки,
изображенные на рис. 4 и 5, и поэтому она имеет большее распространение.
Для возможности монтажа деталей со скользящими шпонками на валу
шпоночный паз должен иметь выход, что возможно при достаточно большой
разности диаметров Dud (рис. 4).	х
75
ЛИСТ 74
ВИДЫ ЗУБЧАТЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Рис. 1. Прямобочное зубчатое соединение с центрированием по внутрен-
нему диаметру применяют для передачи крутящего момента в системах, на-
груженных радиальными силами. Степень центрирования высокая. Пазы
втулки обрабатывают протяжкой. Пазы вала обрабатывают по методу обкатки
червячным фрезером. Посадочную поверхность отверстия вала и боковые грани
зубьев шлифуют. Зубья могут иметь высокую поверхностную твердость.
Соединение широко применяют во всех отраслях промышленности.
Рис. 2. Прямобочное зубчатое соединение с центрированием по наруж-
ному диаметру применяют для передачи момента в системах, нагруженных
радиальными силами, если ступица по отверстию термически не обработана.
Пазы втулки обрабатывают и калибруют протяжками. Пазы вала фрезеруют
по методу обкатки. Наружную посадочную поверхность шлифуют. Соединение
технологично, поэтому его широко применяют в серийном и массовом произ-
водствах.
Рис. 3. Прямобочное соединение с центрированием по боковым граням
применяют для передачи больших крутящих моментов при невысоких степе-
нях центрирования. При значительных радиальных нагрузках его стараются
не применять. Пазы втулки обрабатывают протяжкой. Пазы вала фрезеруют
методом обкатки. Соединения этого вида выполняют в пределах размеров
внешних диаметров от 26 до 92 мм и числе зубьев от 10 до 20.
Рис. 4 и 5. Эвольвентное зубчатое соединение с центрированием по боко-
вым граням (рис. 4) применяют для передачи крутящего момента в системах
76
нагруженных и не нагруженных радиальными силами. Зубья втулки обрабаты-
вают протяжкой. Зубья вала фрезеруют по методу обкатки. При больших диа-
метрах соединения зубья втулки и вала можно нарезать на зубодолбежных
станках. Режущий инструмент с прямобочным исходным контуром позволяет
получать соединение высокой точности. Закругленный профиль впадины
зубьев снижает коэффициент концентрации напряжений кручения (по сравне-
нию с прямобочным профилем) почти в 2 раза, что значительно увеличивает
усталостную прочность валов. Этот вид соединений весьма перспек-
тивен.
Однако из-за сложного профиля протяжек увеличивается их стоимость,
что пока ограничивает распространение соединений такого вида.
Эвольвентное зубчатое соединение с центрированием по внешнему диаметру
(рис. 5). Степень центрирования высокая; обработка зубьев втулки и вала
аналогична обработке в предыдущем виде соединений. Соединение с центриро-
ванием по наружному диаметру применяют значительно реже, чем с центриро-
ванием по боковым граням. Области применения — крупносерийное и массо-
вое производство.
Рис. 6. Зубчатые соединения треугольного профиля применяют в ка-
честве неподвижных при малых толщинах стенок. Центрирование происходит
по боковым граням. Зубья втулки обрабатывают протяжкой (конические —
долблением). Зубья вала фрезеруют методом обкатки. Конические валы фре-
зеруют по методу деления.
ЛИСТ 75
СРАВНЕНИЕ ШПОНОЧНЫХ И
Рис. I—5. По сравнению со шпоночным зубчатое соединение обеспечи-
вает лучшее центрирование, имеет большую несущую способность, причем
вал имеет меньшую концентрацию напряжений, т. е. большую усталостную
прочность. На листе показаны шпоночные (рис. 1) и зубчатые (рис. 2—5) сое-
динения, нагруженные одинаковым моментом и имеющие примерно одинако-
вый наружный диаметр.
Для передачи заданного момента шпоночным соединением (рис. 1) длина
ступицы получилась более двух диаметров вала, тогда как длина шлицевого
соединения средней серии (рис. 2) равна 40% от рабочей длины шпонки.
Во многих случаях для относительно широких шестерен целесообразно при-
менять легкие серии зубчатых соединений, как наиболее экономичные (рис. 3).
ЗУБЧАТЫХ СОЕДИНЕНИЙ
По отношению к рабочей длине шпонки длина соединения легкой серии для
данных условий составляет 70%.
Подвижные зубчатые соединения (рис. 4 и 5); шестерни перемещаются
без нагрузки (рис. 4) и под нагрузкой (рис. 5).
Из условий невыдавливания смазки и отсутствия заедания допускаемое
давление на зубья (рис. 5) принимается низким.
В этом случае целесообразно применять тяжелую серию, которая имеет
большее число и большую высоту зубьев. Рабочая длина соединения в не-
сколько раз больше неподвижного.
Подвижные зубчатые соединения (рис. 4 и 5) выполняют с высокой по-
верхностной твердостью зубьев.
77
Соединение передает момент и нагружено радиальной силой
Соединение передает только момент
Подвижное соединение
Подвижное соединение
Неподвижное соединение
(06x23x28^-^.)
и Olli
Рис. 1
Вариант 1
Неподвижное соединение
Варианта
ВвхахВ^^
л
НК И П А U1
dBxdxDas^
Рис2
ВЫБОР СПОСОБА ЦЕНТРИРОВАНИЯ И
Рис. I и 2. В приведенных примерах способы центрирования и поля до-
пусков даны в оптимальных вариантах. Зубчатое прямобочное соединение
передает момент и нагружено радиальным усилием, возникающим в зубчатой
передаче. Точность центрирования ступицы по валу должна быть высокой,
так как от нее зависит качество работы зубчатой передачи. Зубчатые соедине-
ния для неподвижной и подвижной шестерен одинаковы и отличаются только
посадками. Для неподвижного соединения (рис. 1) применяют переходные
посадки, для подвижного (рис. 2) — посадки с гарантированным зазором.
Центрирование шестерни по валу может быть двояким (см. также лист 74):
по наружному диаметру (вариант I) и по внутреннему (вариант II), что зави-
сит от твердостей шестерен и валов. В единичном и мелкосерийном производ-
стве весьма часто применяют вариант II.
78
ЛИСТ 76
ПОСАДОК ЗУБЧАТЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Рис. 3 и 4. Соединения нагружены только моментами; применено центри-
рование по боковым граням. Это снижает качество центрирования (не игра-
ющее большой роли в приведенных конструкциях), но повышает нагрузочную
способность соединений. Неподвижное соединение (рис. 3) отличается от под-
вижного (рис. 4) посадками (переходные посадки у первого и посадки с гаран-
тированным зазором — у второго). Как правило, подвижное соединение под
нагрузкой (например, шпиндель сверлильного станка) работает при низких
допускаемых напряжениях смятия, и поэтому оно выполняется тяжелой се-
рии — с 10 и более зубьями. Выбор вида зубчатого соединения в мелкосерий-
ном и индивидуальном производстве нередко диктуется наличием инструмента
(протяжки, фрезы).
Неправипьно
Рис. 4
Рис. 5
Рис. 6
ЛИСТ 71
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЗУБЧАТЫМ СОЕДИНЕНИЯМ
Рис. 1. Неправильно, так как нет выхода для инструмента.
Рис. 2. Зубья фрезерованы методом обкатки. В этом случае инструмент
оставляет радиусные канавки, которые не ухудшают работу подшипников
качения.
Рис. 3. При посадке шестерни на консольный вал можно применять
эвольвентные зубчатые соединения. Зубья на конце короткого валика могут
быть нарезаны методом обкатки на зубодолбежном станке.
Рис. 4 и 5. Глухое отверстие требует изготовления внутренних зубьев
методом долбления (рис. 4), что дает низкую точность. Для нарезания зубьев
протяжкой деталь должна иметь относительно небольшую длину и имеет
сквозное отверстие (рис. 5).
Рис. 6. Большая длина протягивания [/^(2,5-^3) d] требует большего
числа протяжек (иначе пазы между зубьями забиваются стружкой).
Рис. 7. Для облегчения работы протяжки в длинных деталях применяют
выточки.
79
ЛИСТ 78
ПРИМЕНЕНИЕ ЭВОЛЬВЕНТНЫХ ЗУБЧАТЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Рис. 1. На полумуфте и шестерне нарезаны прямобочные зубья; непра-
вильно (вариант I), так как внутренние прямобочные зубья на шестерне мож-
но нарезать только методом деления на долбежном станке, что не обеспечивает
необходимую точность соединения. Эвольвентные шлицы (вариант II), изгото-
вленные методом обкатки, более технологичны и точны.
Рис. 2. В случае применения косозубых передвижных шестерен в короб-
ках передач для исключения осевой силы используется винтовое эвольвентное
зубчатое соединение. Осевой шаг зубьев вала принимается равным осевому
шагу зубьев шестерни.
80
Рис. 3. Малая высота эвольвентных зубьев расширяет возможность
использования внутренней полости вала. На рисунке показано соотношение
диаметров отверстий (при одинаковой толщине стенок) для прямобочных
(вариант I) и эвольвентных (вариант II) зубьев.
Рис. 4. Большое число зубьев эвольвентного (или треугольного) зубча-
того соединения позволяет использовать его в узлах, где необходима под-
стройка деталей по углу. На рисунке показано соединение торсиона со
втулкой рычага, несущего колесо.
дт^-зазор Пмк	Схема раскатки вала
Лер-зазор 2,5мк	“ отверстия кольца
Дтах-натяг 12мк
Рис. 2
*20
— Нп —
Лт1п-натяг Змк
ДСр —натяг 19 мк
Лтах-натяг 35мк
Amin—oooop 31 мк
Д ср—Зазор 11,5 мк
Дтах~натяг 8 мк
Не рекомендуется
Схема растира вала
и отверстия шестерни
Рис. 5
Рис. 6
ЛИСТ 79
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПОСАДОК
Рис. 1 и 2. Кольцо подшипника качения насажено на вращающийся вал
(рис. 1) с переходной посадкой Сп. При этой посадке может иметь место зазор
или натяг. В случае зазора вал перекатывается по внутренней поверхности
кольца (рис. 2), что ведет к раскатке (наклепу) и уменьшению диаметра вала,
имеющего менее твердую поверхность. Это нарушает правильную работу кон-
струкции.
На рис. 3 показано поле допусков обычно рекомендуемой для этого слу-
чая посадки подшипников Нп (с гарантированным натягом).
Рис. 4 и 5. Шестерня насажена на вал с переходной посадкой (рис. 4).
Момент от шестерни к валу или от вала к шестерне передается шпонкой.
6 Зак. 1296
В соединении возможен зазор. Так как числа оборотов вала и шестерни равны,
а длины контактирующих поверхностей различны, то между валом и отвер-
стием шестерни появляется скольжение (рис. 5), ведущее к износу этих
мест.
В случаях, когда из условия облегчения сборки, например в коробках
А А
скоростей, приходится применять переходные посадки—, -=-, посадочные
г! 1
поверхности должны по возможности иметь высокую твердость.
Рис. 6. Пример соединения с гарантированным натягом, что исключает
износ сопряженных поверхностей.
81
ЛИСТ 80
ЭЛЕМЕНТЫ СОЕДИНЕНИЙ С
Рис. 1. Нет фасок на валу и втулке. Небольшие перекосы в процессе
запрессовки деталей без фасок вызывают задир поверхностей.
Рис. 2 и 3. Пологие фаски на валах и фаски на входе отверстия облегчают
процесс запрессовки.
Рис. 4. Участок вала, выполненный по скользящей посадке, служит хо-
рошим направлением для запрессовки. Подобную конструкцию можно реко-
мендовать в тяжелых условиях сборки внутри корпусной детали.
Рис. 5. Мала длина запрессовки. При поперечной нагрузке на кромках
ГАРАНТИРОВАННЫМ НАТЯГОМ
могут возникнуть пластические деформации, уменьшающие прочность соеди-
нения. При поперечных нагрузках длину запрессовки следует делать не
менее одного диаметра (рис. 6).
Рис. 7. Фланцевое соединение большого диаметра.
На рис. 8 представлен разрез соединения с широким посадочным буртом.
При сборке возможны перекосы и задиры.
Рис. 9. Узкие посадочные поверхности в соединении с более свободными
посадками существенно облегчают сборку.
82
Рис J	Рис 4
Рис. 10
Рис. 11
ЛИСТ 81
ЭЛЕМЕНТЫ СОЕДИНЕНИЙ С ГАРАНТИРОВАННЫМ НАТЯГОМ
Рис. 1—3. Ролик (рис. 1), поддерживающий вращающуюся систему,
напрессован на ось, лежащую в двух роликоподшипниках. В оси (рис. 2)
возникает концентрация напряжений, которая ведет к снижению выносливости
оси. Повышением диаметра оси на 5% и введением разгрузочных канавок на
торцах ступицы (рис. 3) можно повысить предел выносливости оси на 70—90%.
Рис. 4. Внутреннее кольцо подшипника качения закреплено на валу
стопорным кольцом с уступом. Комбинация посадок —!- позволяет иметь
гарантированный натяг, достаточный для крепления кольца подшипника.
Заточка на кольце снижает коэффициент концентрации в месте посадки.
Рис. 5. Втулка с тонкими стенками поставлена в отверстие с прессовой
посадкой. Неправильно, так как для создания прочного соединения необхо-
дима достаточная жесткость и, следовательно, значительная толщина стенок
втулки.
На рис. 6 показан вариант крепления втулки развальцовкой.
Рис. 7—9. Ослабление посадок с гарантированным натягом вследствие
релаксации напряжений, температурных расширений (при деталях с различ-
ными коэффициентами теплового расширения) заставляет применять дополни-
тельные крепления деталей — резьбовые штифты (рис. 7 и 8), шпонки (рис. 9).
На рис. 10 и 11 показаны способы креплений деталей на валах, аналогич-
ные по эффекту посадкам с гарантированным натягом, но более легкие для
сборки и разборки.
83
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
ЛИСТ 82
СРАВНЕНИЕ ГАБАРИТОВ РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ
Рис. 1—7. При проектировании ременных передач с малым передаточным
числом габаритные размеры плоскоременной и клиноременной передач почти
одинаковые (рис. 1—3). При значительных передаточных числах габаритные
размеры плоскоременных передач (при сохранении минимально допустимого
угла обхвата на малом шкиве 150°) много больше, чем клиноременных (рис. 4—
7). Общая ширина многоклинового ремня (рис. 8, 6) составляет 2/3 ширины
комплекта клиновых ремней (по данным зарубежных фирм-изготовителей).
Габариты сечения зубчатого ремия еще существенно меньше (рис. 8, в).
84
ЛИСТ 83
НАТЯЖНЫЕ УСТРОЙСТВА С ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ОДНОГО ИЗ ШКИВОВ
• Регулирование натяжения ремня перемещением оси ведущего шкива
вместе с электродвигателем является наиболее удобным. Необходимо так
проектировать механизмы натяжения, чтобы при минимальном перемещении
электродвигателя натяжение ремня увеличивалось в максимальной степени.
На рис. 1 показана конструкция с качающейся плитой. Надо стремиться,
чтобы угол а был близок к 90° (рис. 1, б). Если угол а близок к 180° (рис. 1, а),
то натяжение ремня можно осуществить только поворотом плиты на значи-
тельный угол. На рис. 2 показана конструкция с поступательно перемещаемым
электродвигателем на плите при помощи винта. Направление перемещения
должно быть близким к направлению оси ременной передачи.
85
ЛИСТ 84
РАСПОЛОЖЕНИЕ ВЕТВЕЙ, ШКИВОВ И НАТЯЖНОГО РОЛИКА
В РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧАХ
Располагать ветви ремня по рис. 1, а не рекомендуется, так как выполне-
ние нижней ветви ведомой приводит к уменьшению угла обхвата вследствие
провисания ремня.
Рекомендуется располагать ведомую ветвь сверху, как показано на
рис. 1, б. Вследствие провисания увеличивается угол обхвата.
Располагать ветви в угловых ременных передачах по рис. 2, а непра-
вильно, так как ремень будет сбегать со шкивов. Правильное расположение
ветвей показано на рис. 2, б. Средняя плоскость А—А ведущего шкива должна
86
быть касательной к поверхности ведомого шкива, а средняя плоскость ведо-
мого шкива должна быть касательной к поверхности ведущего шкива.
Располагать натяжные ролики по рис. 3, а—в — неправильно: по
рис. 3, о — вследствие малого расстояния а между шкивом и роликом; по
рис. 3, б —вследствие малого угла обхвата на ролике ар, что снижает долго-
вечность; по рис. 3, в — вследствие малого расстояния е. Правильное распо-
ложение натяжного ролика показано на рис. 3, г. Рекомендуется а > 0,5Dmln;
<хр 60°.
ЛИСТ 85
ТРЕХШКИВНЫЕ ПЕРЕДАЧИ И РАСПОЛОЖЕНИЕ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ
ПО ОТНОШЕНИЮ
Рис. 1. Трехшкивную передачу с плоским ремнем (рис. 1, а) применять
неправильно в связи с малым углом обхвата. При малых углах обхвата надо
применять клиноременную передачу (рис. 1, б). Наименьший угол обхвата
для клиноременной передачи рекомендуется 120°, а для плоскоремен-
ной 150°.
К ОПОРАМ ВАЛА
Рис. 2. Располагать шкив клиноременной передачи между опорами
(рис. 2, а) нерационально (затрудняет замену ремней). Шкивы клиноременных
передач должны по возможности быть консольными (рис. 2, б). Если шкив
должен быть расположен между опорами, то целесообразнее применять пло-
ские ремни (рнс. 2, в).
87
ЛИСТ 86
УМЕНЬШЕНИЕ ВЫЛЕТОВ КОНСОЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ ШКИВОВ
При консольном расположении шкивов нужно стремиться к уменьшению
вылетов а (рис. 1 и 2), чтобы разгрузить валы и уменьшить их упругие дефор-
мации. Это может быть достигнуто расположением подшипника вала внутри
88
габаритов шкива. Если натяжение ремня велико, а применение валов увели-
ченных диаметров неудобно, применяют шкивы, разгружающие вал от изги-
бающего момента и передающие на вал только крутящий момент (рис. 3).
ЛИСТ 87
конструирование шкивов
Рис. 1. Шкивы изготовляют литыми из чугуна (рис. 1, а), сварными —
стальными, в том числе из гнутых элементов (рис. 1, б) и пластмассовыми
(рис. 1, в). Шкивы из сварных гнутых элементов много легче литых и позво-
ляют более высокие скорости. Сварные клиноременные шкивы с точеными
канавками дают заметную экономию металла только при больших диа-
метрах.
Пластмассовые шкивы также имеют малый вес и обладают повышенным
коэффициентом сцепления с ремнем. Для обеспечения стойкости шпоночного
соединения шкивы армируются втулками.
Рис. 2—4. Профилирование плоскоременных шкивов показано иа
рис. 2—4. Для центрирования ремня обод одного из шкивов (обычно
большего) делают выпуклым (рис. 2, а) или с двусторонней конусностью
(рис. 2, б).
Ободы меньшего шкива делают цилиндрическими (рис. 3, а). В случае по-
вышенной опасности скольжения (вертикальные передачи или возможность
повышенных перекосов валов) один из шкивов или натяжной ролик снабжают
закраинами (рис. 3, б).
Для высокоскоростных передач в целях лучшего сцепления ремня со шки-
вами в последних делают несквозные засверловки (рис. 4, а) или кольцевые
проточки (рис. 4, б).
89
ЛИСТ 88
литейные требования к конструкции шкивов
При конструировании литых шкивов надо предусматривать литейные уклоны на
плоскостях, перпендикулярных к плоскости разъема модели, для удаления модели без
повреждения формы (рис. 1). Внутренние полости барабанов и широких шкивов необхо-
димо делать с отверстиями в дисках для выбивки стержневой массы (рис. 2).
90
РЕДУКТОРЫ
ЛИСТ 89
СРАВНЕНИЕ ГАБАРИТНЫХ РАЗМЕРОВ ОДНОСТУПЕНЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
РЕДУКТОРОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ПЕРЕДАТОЧНЫМИ ЧИСЛАМИ
ПРИ ОДИНАКОВОМ ЧИСЛЕ ОБОРОТОВ ТИХОХОДНОГО ВАЛА
Межосевые расстояния сравниваемых редукторов (рис. 1—4) определены
из расчета по контактным напряжениям зубьев при условии передачи постоян-
ной мощности на колесе NK и постоянства коэффициента ширины "=	.
Обозначения: i—передаточное число; А — межосевое расстояние; Q — вес
редуктора.
Ввиду того что передаваемые крутящие моменты на тихоходном валу
у всех сравниваемых редукторов приняты одинаковыми, веса редукторов,
приходящиеся на 1 кГм снимаемого крутящего момента, находятся в том же
отношении, что и полные веса редукторов Q- ---------------•-----—-
/	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
А''	1,07	Г1	1,03	1,055	1,095	1,13	1,17	1,19	1,23	1,27
	0,91 -	 • 1	1,23	1,42	1,65	1,81	2,10	2,26	2,52	2,75.

ЛИСТ 90
СРАВНЕНИЕ ГАБАРИТНЫХ РАЗМЕРОВ ОДНОСТУПЕНЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
РЕДУКТОРОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ПЕРЕДАТОЧНЫМИ ЧИСЛАМИ
ПРИ ОДИНАКОВОМ ЧИСЛЕ ОБОРОТОВ БЫСТРОХОДНОГО ВАЛА
Межосевые расстояния сравниваемых редукторов (рис. 1—4) определены
из расчета по контактным напряжениям зубьев при условии передачи постоян-
ной мощности на колесе NK и постоянства коэффициента ширины фд.
Обозначение величин, приведенных в таблице: i—передаточное число;
А—межосевое расстояние; Q— вес редуктора: Q'— вес редуктора, прихо-
дящийся на 1 кГм крутящего момента на тихоходном валу.
92
*	1	2	з	4	5	6	7	8	9	10
А	1	1,18	1,38	1,58	1,74	1,93	2,09	2,25	2,4	2,59
Q	।	2,25	4,00	6,25	9,00	12,25	16,00	20,25	25,00	30,25
Q'	1	1,12	1,33	1,56	1,80	2,04	2,28	2,53	2,78	3,02
ЛИСТ 91
СРАВНЕНИЕ ГАБАРИТНЫХ РАЗМЕРОВ ОДНОСТУПЕНЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
РЕДУКТОРОВ СО СТАЛЬНЫМИ КОЛЕСАМИ РАЗЛИЧНОЙ ТВЕРДОСТИ И С РАЗНЫМ
КОЭФФИЦИЕНТОМ ШИРИНЫ КОЛЕС
Рис. 1. Принято, что нагрузочные способности, передаточные числа
и коэффициенты ширины сравниваемых редукторов соответственно одинаковы.
Размеры редукторов определены по контактной прочности зубьев.
Стоимость редукторов не пропорциональна весу, так как для уменьшения
веса редуктора применяют более дорогой материал для колес, вводят закалку,
шлифование или шевингование зубьев, что не требуется при изготовлении
колес из нормализованной или улучшенной стали.
Рис. 2. Принято, что нагрузочная способность, передаточные числа,
материалы и термообработка сравниваемых редукторов соответственно оди-
наковы. Размеры редукторов определены из расчета по контактной прочности
зубьев.
Применение широких колес приводит к уменьшению веса редуктора,
но при этом повышается нагрузка на валы и подшипники. При одной и той же
точноети изготовления редукторов концентрация нагрузки по длине зуба
у широких колес больше, чем у узких. В редукторах общего назначения наибо-
лее часто применяется фд = 0,4, поэтому в приведенной ниже сравнительной
таблице А и Q приняты равными единице при фд =; 0,4.	:
Обозначение величин, приведенных в таблицах: А—межосевое рас-
стояние; Q — вес редуктора; ок — контактное напряжение; фд — коэффи-
циент ширины колес.
в кГ/см2	14 000	11 500	10 000	7600	6000	4150	3000
А	0,88	1	1,1	1,32	1,55	1,98	2,44
Q	0,67	1	1,32	2,3	3,7	7,8	14,8
Фл	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
А	1,25	1,10	1,00	0,93	0,87	0,83	0,80
 Q...	2,00	1,33	1,00	0,80	0,67	0,57	0,50
93
ВЛИЯНИЕ РАЗБИВКИ ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА НА ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ ЛИСТ 92
И ВЕС ДВУХСТУПЕНЧАТЫХ РЕДУКТОРОВ
Разбивка общего передаточного числа по ступеням влияет на общее
межосевое расстояние редуктора А и его вес G. На рис. 1—3 показано это
влияние для редукторов по развернутой схеме с 10бЩ = 20 на основе расчета
зубьев по контактным напряжениям. Разбивка передаточных чисел по ступе-
ням из условия получения минимального межосевого расстояния Лт1п и мини-
мального веса Qmin при одинаковых ip/ приведена в табл. 1 и 2.
При уменьшении t на 40% межосевое расстояние А возрастает по отно-
шению к минимальному значению Лт1п, по табл. 1, не более чем на 4%; при
увеличении 1? возрастание А идет еще медленнее.
При увеличении i на 40% против величин, указанных в табл. 2, вес ре-
дуктора возрастает против Qmin в пределах 6%.
Вес редуктора более чувствителен к разбивке передаточного числа Гобщ, чем
межосевое расстояние А. Следует иметь в виду, что приведенная разбивка пе-
редаточных чисел не всегда может быть осуществлена вследствие конструктив-
Таблица 1
^min
1общ	8	20	50
	4,85	6,56	8,72
1б	1,65	3,04	5,74
Таблица 2
Qmin
1общ	8	20	50
	2	2,62	3,62
<б	4	7,65	13,8
ных ограничений (минимальное число зубьев, жесткость вала шестерни, воз-
можность размещения колес и т. д.). Влияние разбивки передаточного числа на
вес редуктора показано на листе 92 в виде относительного веса q.
ЛИСТ 93
ЗАПОЛНЕНИЕ КОРПУСА РЕДУКТОРА КОЛЕСАМИ И ВАЛАМИ
На рис. 1, а изображен цилиндрический одноступенчатый редуктор, у ко-
торого оси обоих валов расположены в плоскости разъема корпуса. Смещение
оси ведущего вала с плоскости разъема, как показание на рис. 1, б, приводит
к уменьшению размеров корпуса редуктора и некоторой экономии металла.
На рис. 2 изображен цилиндрический трехступенчатый редуктор с раздво-
енной промежуточной ступенью, в котором внутренняя полость корпуса хо-
рошо заполнена колесами и валами. Рациональная разбивка общего переда-
точного числа между ступенями и выбор оптимальных материалов колес дали
возможность сделать расстояния Су и С2 между колесами и валами мини-
мальными.
На рис. 3, а и б изображен трехступенчатый редуктор в двух конструк-
тивных вариантах: на рис. 3, а колеса расположены вдоль валов последова-
тельно, расстояния Cj и С2 между колесами и валами значительны, заполне-
ние полости корпуса колесами и валами плохое; на рис. 3, б колеса располо-
жены на валах в шахматном порядке; разбивка общего передаточного числа
произведена так, что расстояния С3 и С4 выполнены минимальными; заполне-
ние полости корпуса колесами и валами достаточно полное; в таком конструк-
тивном варианте редуктор получается более компактным, с меньшими габа-
ритами по ширине В2 < Sj.
95
РАСПОЛОЖЕНИЕ И РАЗМЕРЫ СМОТРОВОГО
Расположение и размеры смотрового окна должны быть выполнены так,
чтобы все зацепления, находящиеся в корпусе, были доступны для осмотра.
При этом следует иметь в виду, что при осмотре зацеплений внутренняя по-
лость редуктора должна быть освещена через то же смотровое окно источником
света находящимся вне редуктора. На рис. 1, а смотровое окно расположено
неправильно, так как зацепление быстроходной ступени недоступно для осмо-
тра через это окно. Смещение окна влево и некоторое увеличение его длины
(как показано на рис. 1, б) дает возможность свободно осматривать все зацеп-
96
ЛИСТ 94
ОКНА В КОРПУСЕ ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА
ления. В конических редукторах, где правильность зацепления достигается ре-
гулировкой осевого положения шестерни и колеса в процессе сборки, распо-
ложение окна и его размеры приобретают особое значение. Только при хоро-
шем освещении внутренней полости редуктора через смотровое окно и удоб-
ном обзоре зацепления можно надежно проконтролировать качество регули-
ровки.
На рис. 2 показано два конических редуктора с удобным расположением
смотровых окон.
ЛИСТ 95
РАСПОЛОЖЕНИЕ И РАЗМЕРЫ СМОТРОВОГО ОКНА В КОРПУСЕ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА
Правильность положения червячного колеса относительно червяка дости-
гается регулировкой осевого положения колеса в процессе сборки редуктора
и контролируется визуально положением пятна контакта, оставляемого чер-
вяком на зубьях колеса.
Смотровое окно должно быть расположено так, чтобы через него были хо-
рошо видны рабочие поверхности зубьев червячного колеса.
Размеры окна должны позволять не только осмотр зубьев колеса, но
и одновременно освещение их источником света, находящимся вне корпуса
редуктора.
7 Зак. 1286
При расположении червяка под червячным колесом (рис. 1, а) смо-
тровое окно может быть выполнено в крышке редуктора над червячным
колесом.
При расположении червяка над червячным колесом (рис. 1, б) смотровое
окно следует выполнять в боковой стенке крышки корпуса редуктора. Если
корпус редуктора сделан без разъема (рис. 2), а с торцовыми крышками, то
смотровое окно должно быть сделано в боковой стенке корпуса редуктора.
На рис. 3 показано смотровое окно в корпусе червячного редуктора с вер-
тикальным расположением вала червячного колеса.
97
ЛИСТ 96
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ КОРПУСОВ РЕДУКТОРОВ
Рис. 1. Установка уплотнительной прокладки между корпусом редуктора
и крышкой не допускается (рис. 1, а). Плотность соединения достигается шаб-
ровкой или шлифованием соприкасающихся плоскостей, смазыванием их при
сборке олифой или шеллаком (рис. 1, б). Применение уплотняющих прокладок
недопустимо, потому что гнезда под подшипники качения растачивают в кор-
пусе по 2-му классу точности, а при мягкой уплотнительной прокладке
допуск на овальность не может быть выдержан.
Рис. 2. При любой системе смазки зацеплений в корпусе редуктора нахо-
дится масло, которое со временем загрязняется смолами, выделяющимися из
масла, твердыми частицами, попадающими из внешней среды, продуктами
износа зубьев, влагой. Поэтому через определенное время корпус редуктора
98
нужно освобождать от масла и промывать. Для слива масла в корпусе редук-
тора, около дна, предусматривают сливное отверстие, а дно корпуса делают
с уклоном в сторону сливного отверстия (рис. 2).
На рис. 2, а показано неправильное расположение сливного отверстия
а на рис. 2. в правильное расположение сливного отверстия.
Для того чтобы масло при сливе не растекалось по наружной стенке кор
пуса и не попадало на фундамент, необходимо сливное отверстие делать в высту-
пающем приливе, как показано на рис. 2, б, в и д. Неправильное конструктив-
ное оформление спускового отверстия показано на рис. 2, г. При применении
спускной трубки (рис. 2, е) выступающий прилив не требуется.
ЛИСТ 97
ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС В МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ
РЕДУКТОРАХ С КАРТЕРНОЙ СМАЗКОЙ
При смазке колес окунанием в масло, залитое в корпус редуктора, жела-
тельно колеса всех ступеней делать по возможности одинакового диаметра,
чтобы все они погружались в масло на небольшую глубину (рис. 1).
При значительной разнице диаметров колес на различных ступенях уро-
вень масла следует поддерживать так, чтобы меньшее колесо было погружено
в масло на высоту зуба, а большие колеса — соответственно глубже. Однако
не следует погружать колесо в масло более чем на 1/3 его радиуса. На рис. 2
показан нерекомендуемый уровень масла, а на рис. 3 — рекомендуемый уро-
вень масла.
При окружной скорости колеса 2 м/сек и более глубокое погружение его
не рекомендуется. В этом случае можно устанавливать под большими колесами
ванны с мелкими отверстиями в дне (рис. 4). Прн вращении колеса уровень
масла в ванне будет удерживаться ниже уровня масла в корпусе редук-
тора.
В редукторах с расположением осей колес в вертикальной плоскости можно
погрузить в масло только одно колесо, установленное на нижнем валу (рис. 5),
а для смазки зацеплений другой ступени следует применять вспомогательную
холостую шестерню (рис. 6).
99
ЛИСТ 98
КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСОВ ЧЕРВЯЧНЫХ РЕДУКТОРОВ
С ЕСТЕСТВЕННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
Червячные редукторы имеют относительно небольшие габариты и низкий
к. п. д., т. е. небольшую способность теплоотдачи во внешнюю среду и значи-
тельное выделение тепла в зацеплении. По этой причине при проектировании
червячного редуктора необходимо производить тепловой расчет редуктора
и в зависимости от результатов расчета решать вопрос об отводе тепла.
Если расчет показывает, что выделяемое тепло может быть отведено во
100
внешнюю среду через корпус редуктора, то каких-либо специальных устройств
не требуется (рис. 1). В тех случаях, когда поверхность корпуса недостаточна,
чтобы отводить все выделяемое тепло, можно увеличить ее за счет создания ре-
бер на поверхности корпуса, как показано на рис. 2. Ребра следует распола-
гать вертикально, в направлении потока воздуха, нагреваемого стенками кор
пуса редуктора.
ЛИСТ 99
КОНСТРУИРОВАНИЕ корпусов ЧЕРВЯЧНЫХ редукторов
С ИСКУССТВЕННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
В тех случаях, когда червячный редуктор работает в напряженном тепло- лагают в направлении движения потока воздуха, подаваемого вентилятором,
вом режиме и для отвода тепла применяется вентилятор, обдувающий редук- обычно параллельно оси червяка. На крышке корпуса делают вертикальные
тор воздухом, корпус редуктора делают с ребрами. Ребра на корпусе распо- ребра, как при естественном охлаждении.
101
КОНСТРУИРОВАНИЕ КОСОЗУБЫХ
Рис. 1. Достоинством косозубой передачи является повышенная плав-
ность зацепления вследствие осевого перекрытия. Добавочное осевое перекры-
тие возможно только в том случае, когда ширина колеса Ь больше осевого шага
to, Т. е.
ЛИСТ 100
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ
Рис. 3 и 4. В зацеплении косозубой передачи возникают осевые усилия,
которые передаются на подшипники (точки приложения усилий на чертеже
показаны условно). Чтобы не перегружать подшипники, рекомендуют угол Р
наклона зубьев брать не более 15°. Осевое усилие А определяется по зависи-
мости А = Ptg Р, где Р — окружное усилие.
Рис. 2. Зубья на шестерне и колесе у одной пары косозубых колес должны
иметь различное направление. При одинаковом направлении зубьев сборка
редуктора невозможна.
102
р°	8	12	15	20	30
А Р	0,14	0,21	0,27	0,36	0,58
ЛИСТ 101
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ ШЕВРОННЫХ ПЕРЕДАЧ
Неизбежные ошибки в зацеплении, возникающие при изготовлении колес,
приводят к тому, что при жесткой осевой фиксации шестерни и колеса невоз-
можно зацепление зубьев одновременно на обоих полушевронах. Зацепление
каждой пары зубьев осуществляется только на половине длины, и осевые уси-
лия не уравновешиваются на колесах, а передаются на подшипники, т. е. ко-
леса работают как косозубые.
Чтобы распределить усилия по всей длине зуба и уравновесить осевые со-
ставляющие окружной силы, действующие на полушевронах, необходимо фик-
сировать в осевом направлении вал одного из зубчатых колес, а вал другого
колеса устанавливать с возможностью осевого перемещения.
На рис. 1 показана неправильная конструкция — оба вала установлены
на радиально-упорных подшипниках, следовательно, зафиксированы в осе-
вом направлении. На рис. 2 вал колеса установлен на радиальных подшипни-
ках с короткими роликами. Такие подшипники не могут удержать вал в осе-
вом направлении, он при вращении колеса будет самоустанавливаться и окруж-
ное усилие будет восприниматься равномерно обоими полушевронами.
ЮЗ
ЛИСТ 102
КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛА-ШЕСТЕРНИ И НАСАДНОЙ ШЕСТЕРНИ
Рис. 1. В редукторах при передаточных числах 4 и более шестерни по-
лучаются небольших размеров, и их приходится нарезать на валу, т. е. приме-
нять вал шестерню. Во многих случаях нарезание шестерни на проход (как
показано на рис. 1, а) оказывается нежелательным, так как вал получается
тонким и недостаточно жестким. В таких случаях нарезку зубьев на валах
производят, как показано на рис. 1, б. При конструировании такого вала сле-
дует иметь в виду, что длина зубьев Ь' неизбежно получается больше необхо-
104
димой длины Ь. Размер Ь' определяется величиной b и диаметром фрезы, ко
торый зависит от модуля нарезаемых зубьев.
Рис. 2 и 3. Применять вал-шестерню (рис. 2) следует в том случае, когда
dg < 2de. Если dg < 2d„, то у насадной шестерни получается тонкий обод
и возможна поломка его во время работы по сечению, проходящему через
угол шпоночного паза.
Неправильно
Рис. 1
Рис. 4
ЛИСТ 103
ОСЕВАЯ ФИКСАЦИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСИЛ ВАЛАХ
Рис. 1—3. Установка зубчатого колеса на вал с легкопрессовой посад-
кой без осевого крепления (рис. 1) недопустима.
Необходимо осевое крепление колеса, как показано, например, на
рис. 3.
При установке зубчатого колеса на вал с прессовой посадкой дополни-
тельное осевое крепление не требуется (рис. 2).
На рис. 4 показаны способы осевой фиксации колес, установленных на
валу с переходной посадкой при отсутствии осевых сдвигающих сил.
105
ЛИСТ 104
ВЫБОР СООТНОШЕНИЯ ШИРИНЫ ШЕСТЕРНИ И КОЛЕСА. ОБЛЕГЧЕНИЕ УСТАНОВКИ
КОЛЕС НА ВАЛАХ
При сборке редукторов с цилиндрическими колесами достигнуть правиль-
ного осевого положения колеса и шестерни при их одинаковой ширине (рис. 1)
очень трудно. Обычно получается некоторое взаимное смещение колеса и ше-
стерни от номинального положения (рис. 2). Чтобы обеспечить зацепление по
всей расчетной длине зуба, ширина одного из колес делается несколько больше
расчетной. Целесообразно увеличивать против расчетной величины на 5—
10 мм ширину шестерни, так как шестерня имеет меньшие диаметральные габа-
риты и обычно большую поверхностную твердость. Последнее устраняет опас-
ность повреждения рабочей поверхности зубьев колеса кромками зубьев ше-
стерни.
106
А
При установке колеса на вал с прессовой посадкой -щ- конструкция
по рис. 4 трудна для сборки, и ее делать не следует. На валу следует делать
направляющий участок с тем же номинальным диаметром, что и у посадочного
места, но по калибру Х3. Шпонку нужно делать длиннее посадочного места,
с тем чтобы она заканчивалась на направляющем участке. Такая конструкция
дает возможность легко направить колесо по шпонке и произвести напрес-
совку колеса без перекоса. Если длина ступицы невелика, то направляющий
участок следует выносить за пределы ступицы (рис. 5). При длинной ступице
направляющий участок можно делать в пределах ступицы (рис. 6).
ЛИСТ 105
ОСОБЕННОСТИ СБОРКИ И РАЗБОРКИ РЕДУКТОРА С НЕРАЗЪЕМНЫМ КОРПУСОМ
При сборке редукторов с неразъемным корпусом вал-шестерню и вал
колеса вводят в корпус через подшипниковые гнезда; поэтому предварительная
насадка колеса на вал невозможна. Вал вводят в ступицу колеса, предвари-
тельно заложенного в корпус редуктора. В этих условиях применение посадок
с гарантированным натягом недопустимо (на рис. 1 показана неправильная
конструкция).
Рекомендуется применение переходных посадок при наличии шпонки
(рис. 2) илн шлицевых соединений (рис. 3).
107
ЛИСТ 106
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ подшипниковых УЗЛОВ для ВАЛОВ
КОНИЧЕСКИХ КОНСОЛЬНЫХ ШЕСТЕРЕН
Для обеспечения Достаточной Жесткости подшипникового узла расстояние
между подшипниками следует делать равным удвоенной величине консоли
(рис. 1, б). Только в отдельных случаях, при малых изгибающих нагрузках,
действующих на вал, расстояние между подшипниками можно брать 1, 5с.
На рис. 2, а показана рекомендуемая конструкция подшипникового узла.
Диаметр Оеш шестерни меньше диаметра D отверстия в стакане. Это дает воз-
108
можность надеть на вал необходимые детали — подшипники, дистанционные
втулки и прочее, а затем весь этот узел вложить в стакан.
На рис. 2, б показана нерекомендуемая конструкция подшипникового
узла. D (D — диаметр отверстия в корпусе). Эта конструкция особенно
неудобна в тех случаях, когда корпус редуктора не имеет разъема по плоскости,
проходящей через ось стакана
ЛИСТ 107
РЕГУЛИРОВКА ЗАЦЕПЛЕНИЯ В
КОНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧАХ
Для обеспечения правильной работы зубьев конических колес начальные
конусы их должны катиться друг по другу без скольжения (рис. 1, а). Это воз-
можно только в том случае, когда вершины начальных конусов совпа-
дают.
Обеспечить совпадение вершин точным изготовлением деталей не представ
ляется возможным. Поэтому приходится добиваться такого совпадения в про-
цессе сборки, осевым перемещением шестерни и колеса.
На рис. 1, б—д показаны возможные неправильные положения шестерни
и колеса.
Регулировка осевого положения шестерни производится путем перемеще-
ния стакана вместе с подшипниками и валом и установкой калиброванного
кольца или набора прокладок между корпусом редуктора и фланцем стакана.
Фиксация правильного осевого положения колеса производится с помощью
прокладок, установленных между корпусом редуктора и крышками подшип
никовых гнезд. Эти же прокладки используются и для регулировки подшипни-
ков.
Двойное назначение прокладок требует определенного порядка регули-
ровки механизма. Вначале регулируют подшипники и устанавливают необ-
ходимую толщину пакета прокладок под каждой крышкой. Затем произво-
дится правильная установка вала колеса и фиксация его в этом положении
путем перестановки отдельных прокладок с одной стороны на другую. Кон-
троль точности регулировки производят по пятну контакта на рабочей поверх-
ности зубьев. Пятно контакта получают с помощью краски, наносимой на зубья
шестерни. При поворачивании под небольшой нагрузкой колес краска остав-
ляет следы на зубьях колеса, соответствующие положению и форме пятна кон-
такта.
109
ЛИСТ 108
РЕГУЛИРОВКА ЗАЦЕПЛЕНИЯ В ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧАХ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ
И ГЛОБОИДНЫМ ЧЕРВЯКАМИ
Для правильной работы червячной передачи необходимо, чтобы средняя
плоскость червячного колеса проходила через ось червяка (рис. 1). Это дости-
гается в процессе сборки редуктора путем осевого перемещения колеса и фик-
сации его в правильном положении с помощью набора прокладок, устанавли-
ваемых между корпусом редуктора и крышками подшипниковых гнезд. По-
скольку эти прокладки имеют двойное назначение, как и в конических редук-
торах, то здесь следует применять тот же порядок регулировки: вначале регу-
лировать подшипники, а затем зацепление. Пятно контакта при сборке должно
ПО
быть расположено симметрично относительно средней плоскости червячного
колеса.
В глобоидной червячной передаче (рис. 2) червяк обхватывает колесо и по-
этому требуется двойная регулировка. Регулируется осевое положение колеса,
чтобы средняя плоскость колеса проходила через ось червяка, и регулируется
осевое положение червяка, чтобы средняя плоскость червяка проходила через
ось колеса. Способы регулировки те же, т. е. с помощью набора прокладок.
Контроль правильности зацепления производят по краске.
ПЛАНЕТАРНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Количество сателлитов Ор=3
Адв^Аад
Рис. 1
8Ч-31_ 31+Zi. С os 20"
2	2 Cos22°07
PUC. 2
Сборка невозможна
Рис.З
Для ЗвухвенцоВых сателли-
тов на чертеже указывается:
При нарезании зубчатых вен-
цов д uf несовпадение осей
симметрии впадин зубьев,
отмеченных рисками, не дол-
жно превышать 0,03—0,08 мм
ЛИСТ 109
ВЫБОР ЧИСЛА ЗУБЬЕВ
ПО УСЛОВИЮ СБОРКИ
При определении числа зубьев по передаточному числу необходимо соблю-
дать условия для обеспечения сборки.
1. Условие соосности — равенство межцентровых расстояний колес a, g
и в, g выполняется подбором чисел зубьев или угловой коррекцией:
т Ze — г&
Шво ---------
s costing
— mqg
eq + Zg
COS Ct^jg
g0 =
inv aag — inv ag
2 tga<j
(za + zg);
здесь m — модуль, g — коэффициент смещения.
На рис. 1 по числам зубьев межцентровое расстояние колес в и g не равно
межцентровому расстоянию колес а и g; зацепление невозможно. На рис. 2 при
тех же числах зубьев центральное колесо а нарезано со смещением.
2. Условие соседства — наличие зазора между окружностями
выступов сателлитов. При трех сателлитах (рис. 3 и 4) максимальное
—= 6,9.
Zq
3. Условие симметричного расположения сателлитов выполняется, когда
числа зубьев центральных колес или их сумма кратны числу сателлитов [10].
На рис. 3 показано, что невыполнение этого условия ведет к интенфе-
ренции зубьев сателлитов//, III с зубьями колеса в. На рис. 4—7 показаны
передачи с двухвенцовым сателлитом, в которых числа зубьев выбраны
правильно.
Примечание. В передачах с двухвенцовыми сателлитами
(рис. 4—7) числа зубьев центральных колес выбирают кратными числу
сателлитов. При изготовлении колес зубья метят рисками.
111
ЛИСТ 110
ВЫРАВНИВАНИЕ НАГРУЗКИ МЕЖДУ САТЕЛЛИТАМИ
На рис. 1 показано идеальное зацепление центральной шестерни а с сател-
литами 1, 2 и 3. В зацеплениях возникают равные силы.
На рис. 2 показано зацепление с ошибками при изготовлении. Между
зубьями центрального колеса а и сателлитами 2 и 3 имеется боковой зазор.
В результате упругих деформаций все сателлиты будут передавать нагрузку,
но неодинаковую.
На опорах колеса а возникнет реакция R. Коэффициент неравномерности
нагрузки 1,5—2.
На рис. 3 показана схема планетарной передачи, в которой для выравни-
вания нагрузки между сателлитами центральное колесо соединено с ведущим
валом шарнирной муфтой М, не имеет опор и может перемещаться в радиальных
112
направлениях под действием реакции R. Коэффициент неравномерности на-
грузки при этом равен 1,1—1,2. Плавающее колесо в следует применять,
когда силы в зацеплении значительно превосходят вес колеса. Плавающее
водило применяют только при очень малых его угловых скоростях [17, 18].
На рис. 4 показана конструкция одноступенчатого планетарного редук-
тора, выполненного по схеме на рис. 3. Роль шарнира выполняет зубчатая
муфта М.
Выравнивание нагрузки в одновенцовых сателлитах зависит от податли-
вости опор. Шарикоподшипники в сателлитах предпочтительнее (рис. 4). При
роликовых (рис. 5 и 7), игольчатых (рис. 6) подшипниках оси выполняют по-
датливыми (полыми).
лист 111
ВЫРАВНИВАНИЕ НАГРУЗКИ МЕЖДУ САТЕЛЛИТАМИ В ДВУХ-
И ТРЕХСТУПЕНЧАТЫХ ПЕРЕДАЧАХ
На рис. 1 показан двухступенчатый планетарный редуктор, в котором
плавающими являются центральные колеса и в2. Они имеют возможность
радиального перемещения, благодаря зубчатым муфтам Mt и Мг- Осевая фик-
сация колес осуществляется проволочными кольцами П.
На рис. 2 показан двухступенчатый планетарный редуктор, у которого
в первой ступени плавающим является колесо at, соединенное зубчатой муф-
той Мг с ведущим валом. Во второй ступени плавающим является водило Н21
которое соединено зубчатой муфтой Л42 с выходным валом. Осевая фиксация
водила осуществляется шайбами Ш. Плавающее водило следует приме-
нять при малых угловых скоростях во избежание больших сил инерции.
8 Зак. 1296
На рис. 3 показан сателлит с повышенной податливостью оси, опираю-
щейся на закаленные втулки. Податливые опоры применяют в планетарных
передачах с числом сателлитов более трех. В этом случае оба центральных
колеса выполняют плавающими.
На рис. 4 показан трехступенчатый редуктор с плавающими водилами.
Центральные колеса а2 и а3 закреплены в водилах первой и второй ступени со-
ответственно. Поэтому на распределение нагрузки в первой ступени влияет
неравномерность распределения во второй. Такая конструкция целесообразна
только в передачах для малого крутящего момента.
113
ВЫРАВНИВАНИЕ НАГРУЗКИ В ПЛАНЕТАРНЫХ ПЕРЕДАЧАХ	ЛИСТ 112
С ДВУХВЕНЦОВЫМИ САТЕЛЛИТАМИ
На рис. 1, а показан редуктор с двумя центральными колесами айве двух-
венцовыми сателлитами guf. Силы в зацеплении колес f, в больше по величине,
чем в зацеплении колес a, g. Поэтому для выравнивания нагрузки между сател-
литами колесо в выполнено плавающим. Здесь для уменьшения влияния не-
совпадения осей симметрии впадин зубьев венцов g и f желательно выполнить
колесо а так же плавающим, как на рис. 2.
На рис. 2 показан редуктор с тремя центральными колесами а, в, е. Сател-
литы с двумя венцами g, f. Выравнивание нагрузки в зацеплении колес a, g, в
осуществляется за счет втулки колеса а, соединенного шлицами с цен-
тральным валом. Выравнивание нагрузки в зацеплении колес /, е проис-
ходит благодаря соединению колеса е с валом зубчатой муфтой.
114
Для компенсации ошибок взаимного положения плоскостей симметрии
впадин зубьев венцов g и / предусмотрено соединение этих венцов в виде упру-
гой втулки. Лучший эффект можно получить при соединении венцов торсион-
ным валиком со шлицами (рис. 4).
На рис. 3 показан редуктор с тремя плавающими центральными колесами
а, в, е.
В передачах с двухвенцовым сателлитом желательно применять жесткие
опоры (роликоподшипники) с большим расстоянием между ними (ставить в во-
дило). Это уменьшит перекос зубьев в зацеплении, вызванный противополож-
ным направлением сил Rg, Rf (рис. 1,6).
КОРОБКИ СКОРОСТЕЙ
Рис. Ч
Ч> рикционной муфтой
с механическим, гидравлическим
или электромагнитным управлением*
СПОСОБЫ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ
ЛИСТ из
Рис. 1 и 2. Способы применимы для переключений прн остановке нли ма-
лой скорости вращения; характеризуются наименьшими габаритами, стои-
мостью й трудоемкостью изготовления коробки.
Рис. 3. Способ применим для переключений на холостом ходу.
Рис. 4 и 5. Способы применимы для переключений на ходу при передаче
рабочего момента; обеспечивают удобное дистанционное управление, но при-
водят к повышению стоимости и габаритных размеров узлов привода.
Ск — ориентировочный коэффициент относительной стоимости и трудо-
емкости изготовления коробки при одинаковой серийности и оснащенности
производства; С — ориентировочный коэффициент относительной стоимости
всего привода (коробки, электродвигателя и пусковой аппаратуры).
Примечание. Подсчет оценочных коэффициентов Ск н С
произведен по методике ЭНИМСа [12].
115
Нецелесообразно
ЛИСТ 114
СОКРАЩЕНИЕ
Рис. 1. При переходе от трехваловой к двухваловой коробке со знамена-
телем геометрического ряда передаточных отношений <р —= 1,26 габаритные
размеры комплекта передач, а также стоимость и трудоемкость изготовления
участка коробки сокращаются примерно на 10—20% вследствие уменьшения
числа валов и связанных с ними деталей; к. п. д. возрастает на 2—3% вследствие
сокращения числа работающих передач и валов; износ колес по профилю
зубьев снижается на 50% вследствие сокращения среднего времени работы каж-
дой передачи вдвое; легкость выборочного переключения повышается, а износ
торцов зубьев понижается на 25%, так как в двухваловом исполнении переклю-
чение всех скоростей производится введением в зацепление только одной пары,
116
ЧИСЛА ВАЛОВ
в то время как в трехваловом исполнении половина всех переключений — вве-
дением в зацепление двух пар колес.
Рис. 2. При переходе от трехваловой к двухваловой коробке с <р = 1,41
габаритные размеры остаются практически прежними, а остальные показатели
изменяются так же, как при переходе с трехвалового к двухваловому исполне-
нию при ф = 1,26 (рис. 1).
Примечание. Для коробок с большими ф и i приходится
применять трехваловую схему, так как желательно, чтобы передаточ-
ные отношения отдельных пар не выходили из диапазона 0,5—4.

(D=1 5 Я и 7
а)
б)
Рис.
1
Нецелесообразно
а)
6)
Рис.З
Ц елесообразно
В)
ЛИСТ 115
СОКРАЩЕНИЕ ЧИСЛА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ОСЕВОГО ГАБАРИТА КОРОБКИ
Рис. 1. Рациональное размещение зубчатых колес (рис. 1,6), возможное
при показанном на рисунках соотношении диаметров шестерен на промежуточ-
ном валу, дает существенное сокращение осевого габарита коробки по сравне-
нию с обычным исполнением (рис. 1,а).
Рис. '2. Применение одного 1 или двух / к 2 связанных колес сокращает
осевой габарит и стоимость коробки (иа 5 и 10%), но в 2 раза увеличивает износ
колес 1 и 2 по профилю и торцам зубьев, а также накладывает дополнительные
условия на параметры передач, что затрудняет получение наивыгоднейших ре-
шений.
Рис. 3. Применение связанного корригирования зацеплений, возможного
при малой разнице в числах зубьев колес, позволяет сократить по сравнению
с обычным исполнением (рис. 3, а) осевой габарит и стоимость коробок (на 10
и 15%), но увеличивает износ колес 3, 4 и 5 по профилю зубьев; корригирование
получается сложным.
117
ЛИСТ 116
СОКРАЩЕНИЕ ОСЕВОГО ГАБАРИТА КОРОБКИ ПУТЕМ РАЦИОНАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ
ПРОТОЧЕК ПОД ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ ВИЛКИ
Рис. 1. Размещение проточек на ступицах, расположенных у внешних
торцов зубчатых блоков, увеличивает осевой габарит коробки.
Рис. 2. Размещение в одном скользящем блоке проточки в промежутке
между зубчатыми венцами и в другом блоке — на ступице, расположенной
у внутреннего торца, сокращает осевой габарит коробки по сравнению с рис. 1
соответственно на С — 1г (где /j > /2, так как С1 +	> сз) и на с1-
118
Рис. 3. Размещение в обоих блоках проточек на ступицах, расположен-
„	с
ных у внутренних торцов блоков, выполнимо, когда с4 < — , где с >
> b + с2. и дает наибольшее сокращение осевого габарита коробки.
ОБРАТНЫЕ УСКОРИТЕЛЬНЫЕ ПЕРЕДАЧИ И ОТКЛЮЧЕНИЕ НЕРАБОТАЮЩИХ
КИНЕМАТИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
В коробках скоростей быстроходных машин во избежание чрезмерных уг-
ловых скоростей валов не следует допускать обратные передачи, работающие
вхолостую с большим ускорением, и желательно для повышения к. п. д. пол-
ностью отключать не передающие движение промежуточные валы.
Рис. 1. На рис. 1, а показана трехскоростиая коробка с промежуточным
валом, а на рис. 1,6 — трехскоростная коробка с перебором. В этих коробках
при включении наибольшей скорости промежуточный вал, постоянно связан-
ный с выходным валом, вращается с очень большим числом оборотов в минуту,
например при n2max = ni — 1500 об!мин и i =	= 4 получаем пп =
г1
= «гтах’1' = 1500-4 = 6000 об/мин.
Рис. 2. Промежуточный вал, постоянно связанный с входным валом ре-
дуцирующей передачей, вращается с небольшой скоростью, например при =
= 1500 об/мин и i=—=4 получаем пп = —j-——-—= 375 об/мин.
Рис. 3. Промежуточный отключаемый вал вращается с nrt =	=
1500
= —4—= 375 об/мин только при двух низких скоростях в коробке по
рис. 3, а или одной наименьшей в коробке по рис. 3, б.
Примечания: 1. Во избежание несовместимых включений
в коробке скоростей г'> рис. 3 необходимо двухрукояточное с блокиров-
кой или централизованное управление (см. листы 126 и 127).
2. Введением указанных систем управления можно сократить
длину коробки скоростей по рис. 2. б на величину 1^>2Ь и по рис. 3, б
на /0> Ь.
119
Неправильно
Рис. 1
Рис. 2
ЛИСТ 118
ВЫБОР НЕОБХОДИМЫХ ПРОМЕЖУТКОВ МЕЖДУ КОЛЕСАМИ В КОРОБКЕ СКОРОСТЕЙ
Рис. 1. Включаемая пара входит в зацепление раньше, чем выйдет из
зацепления выключаемая, что вследствие несовпадения зубьев и впадин делает
переключение невозможным.
120
Рис. 2. В положениях, показанных на рис. 2, б, зубчатый блок полностью
отключен и в процессе включения колеса могут повернуться относительно
друг друга до совпадения зубьев одного колеса со впадинами другого.
ЛИСТ 119
СКРГУЛЕНИЯ ТОРЦОВ ЗУБЬЕВ ДЛЯ ОБЛЕГЧЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ
Рис. 1. Торцы зубьев ие скруглены; введение колес в зацепление весьма затрудни-
тельно и требует большого числа попыток включения.
Рис. 2. Имеются лишние и технологически невыполнимые скругления торцов зубьев.
Рис. 3. Скругления торцов зубьев предусмотрены только на тех сторонах венцов,
которыми они входят в зацепление.
121
в-в	г-г
Неправильно	Допустимо при редких	Правильно,	Правильно
переключениях	но нерационально
Рис. 1	Рис. 2	Рис. 3	Рис. 4
ЛИСТ 120
ФОРМЫ ТОРЦОВ ЗУБЬЕВ ДЛЯ
ОБЛЕГЧЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИИ
Рис. 1. Обточка торцов зубьев по конической поверхности не облегчает
включения колес.
Рис. 2. Снятие фасок с торцов зубьев достаточно при редких переклю-
чениях (несколько раз в смену) в механизмах индивидуального управления;
требует нескольких попыток для введения колес в зацепление.
Рис. 3. Закругление торцов зубьев коническим инструментом дает кро-
мочный контакт при включении и приводит к быстрому износу зубьев.
122
Рис. 4. Закругление торцов зубьев по бочкообразной поверхности (нор-
маль станкостроения Н22-1) улучшает характер их контакта при включении
и снижает износ торцов по сравнению с предыдущим примерно в 2 раза.
Примечание. Технологически более совершенный способ
закругления торцов зубьев, разработанный в ЭНИМСе, основан на ис-
пользовании для этой операции червячной фрезы.
ЛИСТ 121
КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ЗУБЧАТЫХ БЛОКОВ
Рис. 1. Ширина проточки недостаточна для выхода инструмента при наре-
зании зубьев на зубодолбежном станке; глубина проточки излишне велика, что
без надобности увеличивает объем механической обработки и ослабляет кон-
струкцию блока.
Рис. 2. Проточка имеет достаточную ширину и глубину.
Рис. 3. Форма проточки не приспособлена для работы с переключающей
вилкой; последняя контактируете прерывистой торцовой поверхностью зубьев,
что вызывает повышенный износ деталей.
Рис. 4. Формы проточек обеспечивают контакт вилки со сплошными чисто
обработанными торцовыми поверхностями проточек.
* По нормали станкостроения Н27-3.
123
ЛИСТ 122
ВОЗМОЖНОСТЬ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ ПРИ МАЛОЙ РАЗНОСТИ ЧИСЕЛ ЗУБЬЕВ
НА ВЕНЦАХ БЛОКОВ
Рис. 1. Переключение тройного блока с некорригированными зацеплени-
ями при разности гх — г3 < 4 невозможно или весьма затруднительно вслед-
ствие перекрытия окружностей выступов и приводит к повреждению торцов
зубьев на венцах г3 и г2.
Рис. 2. Нарезание зубьев на венце гх с положительным коэффициентом
смещения 0 и на венце г3 с коэффициентом смещения С 0 позволяет
обеспечить нужный зазор между окружностями выступов венцов г2 и г3.
Рис. 3. Удлинение тройного блока и всей коробки решает задачу переклю-
чения скоростей, но может быть признано целесообразным, если участок Л
используется для размещения других передач.
Рис. 4. Замена тройного блока двойным и одинарным уменьшает длину
коробки даже по сравнению с исполнением по рис. 2 и позволяет получить
выборочное переключение, т. е. переходить непосредственно с любой скорости
на любую другую без лишних промежуточных включений, что облегчает управ-
ление и уменьшает износ торцов зубьев (см. листы 126 и 127); однако вследствие
усложнения конструкции механизма управления схему по рис. 4 целесообразно
применять лишь при частых переключениях.
124
ЛИСТ 123
УСТАНОВКА КОЛЕС МАЛОГО ДИАМЕТРА НА ШЛИЦЕВЫЕ ВАЛЫ
Рис. 1. Толщина колеса между дном впадины зуба и дном паза шлице-
вого отверстия недостаточна (допускается ~2т); при нагружении колесо
может разрушиться.
Рис. 2. В неподвижном колесе или скользящем зубчатом блоке применено
корригирование с положительным коэффициентом смещения 0 (рис. 2, а),
что увеличило толщину колеса в опасном месте на fyn, где m — модуль зацеп-
ления.
В неподвижном колесе отверстие выполнено гладким (рис. 2, 6); для пере-
дачи вращающего момента на торцовой поверхности колеса предусмотрены
кулачки, входящие в зацепление со шлицами вала; в результате толщина
колеса в опасном сечении увеличилась на величину, превышающую глубину
паза шлицевого отверстия.
125
St_S2__Sui
flTfrAi	h----------£--2Z_^_
Неправильно	Неправильно	Правильно
Рис. 1	Рис. 2	Рис. 3
ПРИМЕНЕНИЕ КОСЫХ ЗУБЬЕВ В СКОЛЬЗЯЩИХ ЗУБЧАТЫХ БЛОКАХ ЛИСТ 124
Рис. 1. При косозубых колесах и прямых шлицах на валу во время работы
на блок действует осевая сила, передаваемая на механизм управления; осевое
перемещение блока при включении затруднительно, так как вызывает провора-
чивание валов.
Рис. 2. При одинаковых углах наклона зубьев и винтовых шлицев по
среднему диаметру Рх = Р2 = Рш имеют место те же недостатки, что и в кон-
струкции по рис. 1, так как действующие на блок осевая сила в зацеплении Тх
и осевая сила в шлицевом соединении Тш не уравновешиваются (из условия ра-
венства моментов окружных сил Рх -£• = Рш получаем Рш> Рх и
Тш> Тх).
Рис. 3. При одинаковых осевых шагах зубьев и винтовых шлицев Sx =
= S2 = Stu осевые силы, действующие на блок, взаимно уравновешиваются,
126
Гх = Тш; осевое перемещение блока при включении не вызывает проворачи-
вания валов (из условия равенства моментов Рх = Рш с учетом зави-
симостей. Тх — Тш, Рх = , и Рш = . получаем
tg рХ	tg Рш
tg Pl =	tg Рш
или, принимая во внимание равенства
лйх
и
получаем =
Tidut
tgPw ’
ЛИСТ 125
КОНСТРУКЦИЯ ЗУБЧАТЫХ (ШЛИЦЕВЫХ)
СОЕДИНЕНИЙ
Рис. 1. Длина I недостаточна; возможно самоторможение (защемление)
при переключении передач.
Рис. 2. Длина I достаточна.
Рис. 3. Относительно большая длина шлицевого отверстия не позволяет
протягивать его нормальной протяжкой вследствие забивания стружкой про-
межутков между зубьями инструмента
Рис. 4. Сокращенная длина шлицевых участков отверстия, кроме устране-
ния недостатка, указанного ранее, снижает износ дорогостоящих инструментов
(протяжек).
Рис. 5. Если термическая обработка надеваемой детали (цементация
и закалка зуба колеса, поверхностная закалка только зуба, улучшение) не
требует последующего шлифования центрирующей поверхности отверстия, то
целесообразно центрирование по наружному диаметру D, так как при протяжке
отверстия легче выдержать точность размера D, а шлифование центрирующей
цилиндрической поверхности вала (диаметром О) проще и может быть выпол-
нено точнее, чем дна впадины вала (диаметром d).
Рис. 6. Если термическая обработка детали с отверстием требует после-
дующего шлифования центрирующей поверхности (объемная закалка), то
необходимо центрирование по внутреннему диаметру d, что позволяет обра-
батывать отверстие на внутришлифовальном станке.
Примечание. См. также лист 74.
127
ЛИСТ 126
ТИПЫ МЕХАНИЗМОВ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ
(индивидуальное управление)
Рис. 1. Двухрукояточное переключение передач без блокировки в короб-
ке скоростей по двухваловой схеме допускает несовместимое включение одно-
временно двух передач, образование замка, что может вызвать поломку дета-
лей; опасность поломки возрастает при малой разнице передаточных отношений
включенных передач.
Рис. 2. Такой же механизм переключения в коробке скоростей по трех-
валовой схеме (рис. 2, а) не создает опасности несовместимых включений; ме-
ханизм обеспечивает выборочное включение скоростей, т. е. дает возможность
непосредственно переходить с любой скорости на любую другую без промежу-
точных включений.
128
Однорукояточный механизм (рис. 2, б) обеспечивает в коробке по двух-
валовой схеме последовательное включение скоростей в установленном поряд-
ке; такая система переключения требует увеличения длины коробки по
сравнению с рис. 2, в. Двухрукояточное переключение с блокирующим меха-
низмом для коробки по двухваловой схеме (рис. 2, в) не допускает несовмести-
мых включений передач; если одна рукоятка будет повернута из нейтраль-
ного среднего положения, то блокирующий механизм запирает другую в ней-
тральном среднем положении посредством штифта /, качающегося рычага 2
или двух чашеобразных деталей с вырезами 3 (рис. 2, г); механизм по послед-
ней схеме обеспечивает повышенную надежность блокирования.
ЛИСТ 121
ТИПЫ МЕХАНИЗМОВ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ
(централизованное управление)
Рис. 1. Централизованный механизм последовательного включения обеспе-
чивает управление двумя зубчатыми блоками от одной рукоятки.
Рис. 2. Централизованный механизм выборочного включения имеет ру-
коятку с двумя движениями — избирательным, посредством которого рычаг
соединяется с одним из двух ползунов, и переключающим, при помощи которого
перемещается ползун и зубчатый блок; эта схема широко используется в авто-
мобильных коробках скоростей; часто механизм снабжается блокирующим
устройством.
Рис. 3. Централизованный механизм с предварительным выбором ско-
ростей (преселективный) имеет два органа управления: один для предваритель-
ной установки нужной скорости (избирательное движение), выполняемый
9 Зак. 1296
обычно в виде вращающегося лимба, и другой, осуществляющий переключа-
ющее движение, — в виде поворотного рычага. В показанном механизме пово-
ротом лимба устанавливается нужное положение двух чашеобразных селек-
торов с вырезами, поворотом рычага сообщают селекторам осевое перемеще-
ние навстречу друг другу, что заставляет переключающие ползуны переме
ститься в заданные селекторами положения.
Механизмы с предварительным выбором скоростей наиболее часто при-
меняются в коробках скоростей станков, имеющих большое число скоростей;
лимб устанавливается в конструктивно удобном месте, например на передней
бабке токарного станка, рычаг — вблизи рабочего места оператора, например
у суппорта токарного станка.
129
ЛИСТ 128
РАСПОЛОЖЕНИЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ ВИЛОК НА СКОЛЬЗЯЩЕМ ЗУБЧАТОМ БЛОКЕ
Рис. 1. Чем больше плечо L, тем больше перекашивающий момент и сила
трения в шлицевом соединении, препятствующая осевому перемещению зуб-
чатого блока при включении; варианты с расположением вилок 1, 2а, 2 и 3
приведены в порядке уменьшения L; при переходе к более выгодному варианту
требуется меньшая длина ступицы /. На выбор варианта расположения вилки
сильно влияют условия компоновки коробки скоростей.
Рис. 2. При постоянном вращении ведущего вала 1 и периодическом вра-
щении вала 2 при прочих равных условиях скользящий блок целесообразно
130
ставить на валу 2, что уменьшает средние потери на трение и износ деталей пе-
реключения.
Рис. 3. Если при переключении момент сопротивления проворачиванию
вала 1 значительно больше, чем вала 2, то скользящий зубчатый блок при про-
чих равных условиях целесообразно ставить на валу 1, что устранит необхо-
димость при включении преодолевать дополнительно трение между вилкой
и зубчатым блоком и тем самым облегчит включение.
ЛИСТ 129
РАЗМЕЩЕНИЕ РЫЧАГОВ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ЗУБЧАТЫХ БЛОКОВ
Рис. 1. Рычаг короткий; при среднем положении рычага вилка находится
в центральном положении, при крайних положениях рычага смещается вправо
на большое расстояние Д; площадь контакта вилки с зубчатым блоком смещена
в сторону и недостаточна (на верхней проекции условно заштрихована).
Рис. 2. Рычаг взят более длинным; вилка смещается при среднем поло-
жении рычага влево, а при крайних — вправо, на одинаковые расстояния Дх;
площадь контакта при всех трех положениях рычага получается одинаковой
(условно заштрихована) и достаточной.
Рис. 3. При повороте в одно из крайних положений рычаг наталкивается
на большой венец зубчатого блока (перекрытие деталей условно показано штри
ховкой).
Рис. 4. Ширина рычага уменьшена, поворот его выполнен несимметрич
ным. Приведенное решение целесообразно при небольшой длине хода зубча
того блока, когда смещение сухаря Д2 получается приемлемым; кроме того,
правильное решение может быть получено путем выполнения рычага на рис. 3
фасонным или перенесением проточки под сухарь на конец зубчатого блока
со стороны малого венца.
131
ЛИСТ 130
МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ. КОНСТРУКЦИЯ УЗЛА ВАЛА РУКОЯТКИ
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ
Рис. 1. Вал имеет недостаточное направление / при большой консоли L;
вследствие перекоса вала нарушается правильное зацепление шестерни С рей-
кой и возможно их расцепление; наличие внутренней обработанной бобышки
обычно усложняет лнтье и механическую обработку корпуса коробки скоро-
стей.
Рис. 2. Допустимо, если наличие внутренней обработанной бобышки
(рис. 2, а) не встречает технологических трудностей при изготовлении корпуса;
сборка неудобна. Узловая сборка исключена (рис. 2, б), так как шестерня не
проходит в отверстие станины (£> DQ).
Рис. 3. Узловая сборка возможна (D<ZD(I); расточка отверстия может
усложнить обработку, но упрощает установку ступицы 1 при сборке.
Рис. 4. В отличие от варианта по рис. 3, отверстие £>0 необработано, что
132
целесообразно, когда расточка этого отверстия требует специальной установки
на станке; сборка усложняется необходимостью регулировать положение
ступицы / по зацеплению с последующей установкой двух контрольных
штифтов.
Рис. 5. Недопустимое осевое перемещение вала 2 вверх нарушает работу
механизма переключения и может вызвать выпадение фиксирующего шарика.
Рис. 6. Допустимо, если обработка внутренней бобышки не вызывает
технологических трудностей, например, когда деталь 3 представляет собой
крышку высотой h; привертная шайба может отсутствовать.
Рис. 7. Внутренняя бобышка не требует обработки; этот вариант пригоден
для установки вала 2 как в одной, так и в двух опорах при отсутствии осевой
фиксации вала во второй опоре.
Рис.1
Неправильно
Рис. 2
Правильно
Рис.З
Неправильно
Рис. 4
Правильно
Рис. 5
КОНСТРУКЦИЯ
ФИКСАТОРОВ
Правильно
Рис. 7	Рис. 8
ЛИСТ 131
Рис. 1. Шарик не может выйти из лунки, так как вследствие неправиль-
ного контакта его с цилиндрическим отверстием произошло заклини-
вание.
Рис. 2. Лунка малого диаметра дает неправильный контакт с шариком,
приводящий к плохой фиксации и повышенному износу лунки.
Рис. 3. Правильный контакт шарика с цилиндрическим отверстием и
лункой.
Рис. 4. Клиновой фиксатор может повернуться вокруг своей оси и не
войти в паз.
Рис. 5. Штифт не дает фиксатору повернуться, обеспечивая правильную
его работу.
Рис. 6. Сборка затруднительна; требуется приспособление.
Рис. 7. Доступ к фиксатору свободный; сборка упрощается.
Рис. 8. Сборка фиксатора производится сверху; предусмотрена регули
ровка пружины.
133
ЛИСТ 132
СОВМЕСТНАЯ БЛОКИРОВКА И ФИКСАЦИЯ ДВУХ ШТАНГ, НЕСУЩИХ
ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ ВИЛКИ
Рис. 1. При средних положениях обеих штанг блокировка позволяет
передвинуть только одну штангу, т. е. включить только одну передачу между
двумя валами; после перемещения штанги 1 в крайнее положение блокировка
нарушается, так как штанга 2 может также выйти из нейтрального положения
и включить вторую передачу, что недопустимо.
Рис. 2. Меньшая глубина захода в лунку Ях для фиксации штанг в край-
них положениях по сравнению с глубиной захода h для фиксации и блокировки
штанг в средних нейтральных положениях сохраняет блокировку штанги 2
при крайнем положении штанги 1. Вариант требует высокой точности обра-
ботки или пригонки.
Рис. 3. Устройство 3 осуществляет только блокировку штанг в средних
нейтральных положениях, фиксацию же штанг во всех трех положениях вы-
полняют отдельные фиксаторы 4 (конструкцию фиксатороз см. лист 131).
Примечание. Блокирующее устройство 3 может совмещать
функции блокировки с функцией фиксации штанг в средних положениях
(см. рис. 2), тогда фиксаторы 4 (рис. 3) должны фиксировать штанги
только в крайних положениях.
134
п сира du льни
Рис 1
ЛИСТ 133
ОГРАНИЧИТЕЛИ ДЛЯ КРАЙНИХ ПОЛОЖЕНИЙ СКОЛЬЗЯЩИХ ЗУБЧАТЫХ БЛОКОВ
Рис. 1. Отсутствие ограничителей может привести к «проскакиванию»
фиксаторов крайних положений зубчатого блока (см. А—А) и к трению между
блоком и корпусом коробки при включении вращения, что недопустимо.
Рис. 2. Установка на штангу I двух колец 2 ограничивает ход переклю-
чающей вилки; толщина колец подбирается при сборке.
Рис. 3. Выполнение штанги 1 ступенчатой и введение упорной втулки 3
ограничивает ход переключающей вилки.
Рис. 4. Установка на шлицевый вал коробки скоростей двух упорных
колец 4 ограничивает ход скользящего зубчатого блока.
Примечание. Можно также применять упоры, ограничива-
ющие крайние положения рычага управления.
135
ЛИСТ 134
ОГРАНИЧИТЕЛИ ДЛЯ КРАЙНИХ ПОЛОЖЕНИЙ СКОЛЬЗЯЩИХ ЗУБЧАТЫХ БЛОКОВ
ПРИ УСТАНОВКЕ НЕСКОЛЬКИХ БЛОКОВ НА ОДНОМ ВАЛУ
(см. также лист 133)
Рис. 1. Отсутствие ограничителей для перемещения блока 1 вправо
и блока 2 влево при двухрукояточном управлении с блокировкой приводит
к «проскакиванию» соответствующих фиксаторов и наезжанию венца г3 на венец
г4 или венца г, на венец г2; первое особенно опасно, когда г2 — Z4 < 4 (встре-
чается при <р < 1,26), так как веицы г3 и 24 могут войти в неполное зацепление,
образовать «замок» и вызвать поломку зубьев.
Рис. 2. Упорное кольцо 3 ограничивает перемещение переключающих
вилок к середине.
136
Рис. 3. Ступицы переключающих вилок имеют такие длины, что запер-
тая блокирующим механизмом вилка 4 служит упором, ограничивающим пе-
ремещение вилки 5 вправо и наоборот.
Рис. 4. Ступицы скользящих блоков имеют такие длины, что запертый
блокирующим механизмом зубчатый блок 6 служит упором, ограничивающим
перемещение блока 7 вправо.
Примечание. Могут также применяться упоры, ограни-
чивающие повороты рычагов управления.
ЛИСТ 135
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ ПРИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОМ
УПРАВЛЕНИИ
Рис. 1. Одновременное включение двух передач затруднительно, а при
попадании зуба против зуба во второй передаче подкрутка входного вала дви-
гателем не обеспечивает возможность ее включения при следующих попытках,
так как зубчатые колеса этой передачи от входного вала не проворачиваются.
Рис. 2. Неправильная последовательность включения. При попадании зуба
против зуба во второй передаче подкрутка входного вала двигателем также не
обеспечивает включение этой передачи при следующих попытках, вследствие
того что зубчатые колеса передачи от входного вала не поворачиваются.
Рис. 3. Последовательное включение передач без отключения отдельных
участков кинематической цепи (первая передача включается, когда колесо
второй передачи находится в зацеплении, вторая — когда колеса первой нахо-
дятся в зацеплении); допустимо при малом сопротивлении проворачиванию
входного или выходного вала.
Рис. 4. Последовательное включение передач в порядке их расположения
в кинематической цепи, начиная с входного вала с предварительным выключе-
нием всех передач (с отключением участков кинематической цепи), обеспечи-
вает наиболее легкое переключение, так как отключенные свободные валы
легко поворачиваются при включении передач.
137
ЛИСТ 136
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ В ПЕРЕБОРЕ
Рис. 1. Одновременное включение двух передач затруднительно, а при
попадании зуба против зуба во второй передаче требуется проворачивать от
руки выходной вал (шпиндель станка).
Рис. 2. Нерекомендуемая последовательность включения передач; по-
падание зуба против зуба во второй передаче также требует проворачи-
138
вания от руки выходного вала. Допустимо в случае легкого и удобного прово-
рачивания выходного вала (шпинделя станка) от руки.
Рис. 3. Последовательное включение передач (сначала первой, затем вто-
рой), обеспечивающее возможность проворачивания колес обеих передач при
их включении от двигателя.
ЦЕПНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
СРАВНЕНИЕ ПРИВОДНЫХ
Цепь однорядная роликовая (рис. 1) может быть заменена при равных ок-
ружных усилиях и размерах звездочек двухрядной (рис. 2), трехрядной (рис. 3)
и зубчатой цепью (рис. 4). Сопоставление результатов расчета различных
цепей дано в таблице (за исходную взята однорядная роликовая цепь).
Двух- и трехрядные цепи имеют меньший шаг .и вес. что благоприятно
сказывается на плавности работы, но при этом растет ширина цепей Зубча-
тая цепь по сравнению со втулочно-роликовой имеет значительно увели-
ченные габариты и вес-
ЦЕПЕЙ РАЗНЫХ ТИПОВ
ЛИСТ 137
Тип цепи	Шаг цепи	Рабочая ширина	Число зубьев звездочки	Вес 1 пог- м цепи
Однорядная роликовая 		1	1	1	1
Двухрядная роликовая 		0,6	1.86	1,68	0,78
Трехрядиая роликовая .......	0.47	2.31	2	0,75
Зубчатая ............. s .	0,8	3,98	1,25	2.38
139
РАСПОЛОЖЕНИЕ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ
• Рис. 1—5. Цепные передачи располагают так, чтобы цепь двигалась в вер-
тикальной плоскости. По высоте валы звездочек могут располагаться произ-
вольно. Однако следует избегать расположения валов в одной вертикальной
плоскости (рис. 1 и 4). При таком расположении звенья холостой ветви могут
подхватываться зубьями ведущей звездочки вследствие малого самонатяже-
ния.
Для обеспечения достаточного самонатяжения необходимо сместить один
из валов в горизонтальном направлении так, чтобы угол наклона передачи
140
к горизонту был не более 60° (рис. 2 и 5). При невозможности обеспечить доста-
точное смещение на холостой ветви устанавливается натяжная звездочка
(рис. 3).
Рис. 6—8. При горизонтальном расположении привода (рис. 6) нежела-
тельно провисание верхней ветви. Для устранения этого целесообразно сде-
лать верхнюю ветвь ведущей (рис. 7) или применить натяжную звездочку
(рис. 8).
ЛИСТ 139
СРЕДСТВА БОРЬБЫ С ПОПЕРЕЧНЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ ЦЕПЕЙ
В ветвях приводных цепей возможны поперечные колебания (рис. 1), ко-
торые вызывают дополнительные удары цепи о зубья звездочек. Это становится
опасным в условиях резонанса, когда собственная частота колебаний ветвей
цепи совпадает с частотой возмущающих импульсов. Для борьбы с колеба-
ниями применяют различные гасители.
На рис. 2 дан пример гасителя с резиновым упруго-демпфирующим эле-
ментом.
На рис. 3 приведен пружинный гаситель с подушкой из пласт-
массы.
На рис. 4 показан пружинный гаситель с металлической подушкой.
141
КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ
d= ЗО^ЭОмм, С-2 мм
d~ 50 ~100мм у С=Змм
d=100 -200мм\ С—5 мм
Центровое отверстие
по ОСТ3725
Рис.З
Неправильно	Пр а в ильно
Рис. 1
Неправильно
Рис. 2
Правильно
Неправильно
ЛИСТ 140
ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ ВАЛОВ И ОСЕЙ
Рис. 1—3. Острые кромки валов в целях защиты от возможных повреж-
дений, удобств монтажа и соблюдения техники безопасности должны защи-
щаться фасками (рис. 1 и 2). На центровых отверстиях, сохраняемых для
дальнейшей механической обработки, желательно делать защитные конусы под
углом 120° (рис. 3).	.
142
Рис. 4 и 5. Если на валу посадочная поверхность расположена за резьбой,
то для свободного прохода насаживаемой детали без повреждения резьбы
диаметр посадочной поверхности должен быть больше диаметра резьбы (рис. 4).
Перепад диаметров ступеней желательно назначать из условия обеспечения
свободного прохода детали без выбивания шпонки из паза (рис. 5).
Неправильно	Правильно	Неправильно	Правильно	Неправильно	Правильно
Рис.1	Рис. 2	Рис.З
ЛИСТ 141
ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ ВАЛОВ И ОСЕЙ
Рис. 1. Длина шейки вала должна соответствовать размерам посадочной
поверхности детали. Излишняя длина шеек утяжеляет конструкцию, услож-
няет сборку и приводит к перерасходу металла.
Рис. 2. При торцовом креплении детали должна обеспечиваться возмож-
ность ее затяжки, для чего между торцом вала и торцовой шайбой должен быть
зазор.
Рис. 3 и 4. Узлы со свободно вращающимися на валу или оси деталями
должны быть сконструированы так, чтобы при затяжке винтов или гаек тор-
цового крепления не могло произойти защемление деталей, для чего между
вращающимися и невращающимися деталями должен быть обеспечен необхо-
димый зазор.
143
ЛИСТ 142
ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ ВАЛОВ И ОСЕЙ
На шейках валов для упора подшипников необходимы уступы (рис. 2).
Применение распорной трубки, как показано на рис. 1, неправильно, так как
требует дополнительной механической обработки как вала, так и самой труб-
ки, а жесткость и прочность вала уменьшаются.
При массовом или крупносерийном производстве, когда вал изготовляется
из специальной поковки, целесообразно в целях уменьшения расхода металла
и веса конструкции вместо уступов предусматривать упорные бурты (рис. 3).
В тех случаях, когда из условия сборки узла необходима распорная трубка 1
144
(рис. 4 и 5), конструкция по рис. 5 более правильна, так как в ней при том же
весе меньше металла заготовки идет в стружку, а жесткость и прочность вала
выше.
Если на вал последовательно посажено несколько деталей и они фикси-
руются от осевого смещения разрезным пружинным кольцом, то в целях умень-
шения потребной точности обработки деталей и вала по длине желательно
предусматривать компенсирующее кольцо 2, которое в процессе сборки можно
подшлифовывать.
ЛИСТ 143
ОСЕВОЕ ФИКСИРОВАНИЕ ВАЛОВ
Вал должен быть ограничен от осевых перемещений. В конструкции по
рис. 1 осевые силы передаются с вала на корпус через бурт, и поэтому детали
могут собираться на переходных посадках, что значительно облегчает монтаж.
При отсутствии бурта вал имеет более простую форму; однако для обеспе-
чения осевой фиксации требуется посадка деталей с гарантированным натягом,
обеспечивающим передачу осевых усилий (рис. 2). Если монтаж всех деталей
на валу осуществляется с одной стороны и производится на переходных по-
садках (рис. 3), то для осуществления осевой фиксации вала необходимо тор
цовое крепление. При посадке деталей с гарантированным натягом допустима
конструкция без торцового крепления (рис. 4). так как осевые усилия пере
даются посадкой. Недостатком этой конструкции является затрудненный
демонтаж правого подшипника.
Примечание. Тонкими линиями показано направление си
лового потока при воздействии на вал осевых усилий.
10 Зак. 1296
145
СНИЖЕНИЕ
В целях уменьшения веса вала, облегчения монтажа сидящих на валу
деталей и лучшего восприятии осевых усилий целесообразно конструировать
валы переменного сечения, приближая их форму к форме тел равного соп-
ротивления изгибу (рис. 2). При особо жестких требованиях к весу возможно
применение полых валов, дающих при той же прочности и жесткости сущест-
венную экономию в весе (рис. 3). Однако технология изготовления полых ва
146
ЛИСТ 144
ВЕСА ВАЛОВ
лов, особенно при большой длине, значительно сложнее, что не позволяет
рекомендовать их без особой на то необходимости.
На листе дается сравнение веса валов постоянного сечения (рис. 1), сту-
пенчатого (рис. 2) и полого ступенчатого (рис. 3), причем вес вала постоянного
сечения принят за единицу.
Рис. 1. при К^3,5
Неправильно Rp<P
Рис^ Праеитт	Рис.5. при^0,а5 Кб^,9 Рис.5.При ^Ц05 W
ПОВЫШЕНИЕ УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ ВАЛОВ
ЛИСТ 145
Рис. 1 —5. В переходных сечениях валов при отсутствии скруглений (гал-
телей) возникает значительная концентрация напряжений (рис. 1). Кроме того,
для повышения стойкости шлифовальных кругов в этих местах часто делают
канавки (рис. 2), которые также вызывают значительную концентрацию на-
пряжений. На рис. 3 показаны канавки со скруглениями, предусмотренные
ГОСТом: а) при точеном и б) при шлифованном торце, позволяющие несколько
снизить коэффициент концентрации. В напряженных участках предусматри-
ваются галтели возможно большого радиуса, обеспечи ающие доход детали
до упора в бурт (рис. 4 и 5).
Рис. 6—10. В сильно нагруженных участках валов необходимо прини-
мать дополнительные меры для снижения концентрации напряжений. На рис. 6
показана галтель с поднутрением, позволяющим увеличить радиус скругления.
19*
Эффективным средством для снижения концентрации напряжений является уда
ление малонагруженного материала путем протачивания разгрузочных кана-
вок (рис. 7) или увеличение радиусов галтелей, перекрываемых специальными
упорными кольцами (рис. 8). Если габариты переходных участков валов по
длине пеограничены, то применяются плавные галтели переменного радиуса
(рис. 9) или эллиптического профиля (рис. 10), позволяющие почти полностью
снять концентрацию напряжений.
Примечание. Сравнительные числовые значения приве-
дены для валов d = 50 мм; -Р~= 1,2, выполненных из стали 40Х
а
— 80 кГ/мм2).
147
г
Рис.1	Рис. 2	Рис.З	Рис.Р
Рис. 5	Рис. 6	Рис. 7
Рис. 8 Рис. 9	 Рис. 10 Рис. 11
ЛИСТ 146
ПОВЫШЕНИЕ УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ ВАЛОВ В МЕСТАХ ПОСАДОК
В тяжелонагруженных валах для снижения концентрации напряжений
в местах посадки деталей рекомендуется:
1)	заменять шпоночные пазы, изготовляемые пальцевой фрезой (рис. 1),
пазами, изготовляемыми дисковой фрезой (рис. 2);
2)	заменять прямобочные зубчатые соединения (рис. 3) эвольвентными
(рис. 4);
3)	при соединениях с гарантированным натягом (рис. 5—11) принимать
меры к снижению концентрации напряжений и уменьшению кромочных дав-
148
лений: а) разгрузочные выточки в ступицах деталей (рис. 8); б) накатанные
разгрузочные канавки (рис. 9); в) утолщение на 5% подступичной части
вала с плавным переходом на меньший диаметр (рис. 10).
При применении комплекса мероприятий можно добитьси почти полного
снятия концентрации напряжений (рис. 11).
Примечание. Значения Ка и подсчитаны для вала d =
= 50 мм, выполненного из стали 40Х (ц, = 80 кГ1мм2).
КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ В СВЯЗИ С МАСШТАБОМ ПРОИЗВОДСТВА
Масштаб производства оказывает влияние на выбор наиболее целесооб-
разных форм вала.
Рис. 1 и 2. При единичном производстве и изготовлении вала из прутка,
в целях уменьшения механической обработки целесообразно упрощать кон-
структивные формы.
Рис. 3 и 4. При крупносерийном и массовом производстве, когда вал
вытачивается из специальной поковки, целесообразно предусматривать упор-
ные бурты, позволяющие уменьшить вес вала.
Рис. 5 и 6. В сильно напряженных конструкциях валу придают форму
равного сопротивления изгибу и в переходных участках принимают меры к сни-
жению концентрации напряжений.
149
ЛИСТ 148
РАСПОЛОЖЕНИЕ ОСЕДЕРЖАТЕЛЕЙ
Во избежание нагружения винтов оседержателей срезающей силой (рис. 1) последние
должны располагаться на оси со стороны, отжимаемой от смежной детали (рис. 2). В тех
случаях, когда деталь вместе с осью должна иметь возможность свободного покачивания,
канавка для оседержателя делается кольцевой (рис. 2, нижний оседержатель).
150
ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ
Радиальные шарика - и роликоподшипника
J с киз																														
								" к" A j 1	'						w				3	!						I					
												I																ll~	ь—J	
Тип		100 200 300 4 00	7000 (Не стан- дартизован)		50 200 50 300 50 600			1200 1500 1300 1600	1002 900 2 100 2 200 2500 2300 2 600 2 U00			1032900 32100 32 200 32 500 32 300 32 600 32 000				12 200 12300 12 600				92 200 62300 62 600 92 600			92200 92300 92600 92 600				3282100	3003100 3500 3600		
Относительная грузоподъ ем н ость *	Радиальная (8)	1,0	1,6		1,0			0,8	1,5																		2,5	2 Л		
	Осевая (А)	1,0	Не рекомендуются для осевых нагрузок					0,23	Осевые нагрузки не воспринимают							Допускают незначительные осевые нагрузки (фиксируют) ——• |		• I - . >											Осевые нагрузки не о осприни — мает	0,9		
	Осевая в долях от неиспользо- ванной ради- альной нагруз- ки	0,7	 -—		—			°,2	—																		—	0,25		
Сравнительная быстроходность подшипника		1,0	< 1,0		1,0			0,9	1,0							1,0											~0,8	^0,7		
Чувствительность к перекосам валов		Допускают незначительные перекосы валов						До 2,0—3,0°	Имеют повышенную чувствительность к перекосам валов **																		Особо чувствительный к перекосам	До 2,0-2,8°		
Относительная стоимость		1,0	—		1,0 —1,1			1,1-1,2	2,3 —3,3			2,3—6,5				^6,0							5,0-6,0				—,	^3,0		
ЛИСТ 149
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИАЛЬНЫХ
ШАРИКО- И роликоподшипников
Примечания: * При сравнении всех приведенных типов подшипников
по каждой серии за единицу приняты показатели радиального однорядного
шарикоподшипника.
** Дли снижения кромочных давлений при возможной несоосности
посадочных мест применяют бомбпнпрованные ролики или кольца с выпуклой
дорожкой качения.
<	> Допускает двустороннее восприятие осевой нагрузки.
<	Допускает одностороннее восприятие осевой нагрузки
151
Р а д и ально-у п о р н ые шарика- и роликоподшипники																												
		л			jij	р л				в	в						л fi							Л—л				Л	
																												
																												
Эскиз									Р7/А		ж	ж											* ]7					
																												
Угол контакта		12°	л= 26°	36°	J3=26	12°	У3= 26°		36°	12е		^26°		36		12°		26°	36		ft =26 °		ft = 26°	J3 = 113-16°		fi=25=29°	J3 = 11=17°	
Т ип		одО> Од ^^од мд	Од Од Од Од Мд Ms Мд Мд	66200 66 600	116 ооо 126 000	236 100 236 200 236300	266 100 266200 266 300 266600		ms MS Os Мд c\	336 100 336 200 336300		Од Од Од Од Ms MS Ms Мд		366 300 366 600		636 юо 636200 636 300		Од Од CS Од Мд Ms Ms Ms	os Мд os		3056 200 3056300		3076 200 3076300	2007100 7200 7500 7300 7600		27300	2097900 1097900 2097100 97100 2097700 и 8р.	20 77100 77 100 2 0 7 7 700 10 77 700
Относительная грузоподъемность ~	Радиальная (К)	1,6	1,3	1,1	1,5	2,5	2,3		2,0	2,5		2,3		2,0		2,5		2,5	2,0		2,3			1, 7		1,5	3,3	в, 4
	Оседая	1,6	2,6	3,15	2,15	7,4	2,3		3,15	1,6		2,3		3,15		2,5		4,5	5,7		2,7			7,7 •		3,2	~1,85	~ 1,85
	Осевая в долях от неиспользо- ванной ради- альной	0,7	1,3	2,0	1,0	0,6	0,7		1,1	0,6		0,7		1,1		0,7		1,3	2,0		0,8			0,7		1,5	0,6	0,2
Сравнительная быстроходность		Ж 1,0	Ж <1,0	Ж <i,o	Ж | 	i	ж 1,0	Ж <1,0		Ж <1,0	ж 1,0		Ж <1,0		Ж <1,0		Ж 1,0		Ж ^1,0	Ж <7,0		=S1,O			^0,7		^0,5	0,6	0,5
Чу всгавительность к перекосам		Чувствительны к перекосам				Особо чувствитель- ны к перекосам				Имеют повышенную чувствительность к перекосам																	'Особо чувствительны к перекосам	
Относительная стоимость		^1,7			—	°'- 3,7	(сдвоенный)															2,0		—	1,1 —1,3		1,5-2,0	—	——
ЛИСТ 150
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИАЛЬНО-УПОРНЫХ
ШАР И КО- И роликоподшипников
Примечания:' При сравнении всех приведенных типов подшип-
ников по каждой серии за единицу приняты показатели радиального одно-
рядного шарикоподшипника.
* При массивных сепараторах из цветных металлов или из текстолита
относительная быстроходность >1-
ч—> Обеспечивает двустороннее восприятие осевой нагрузки.
<---Обеспечивает одностороннее восприятие осевой нагрузки.
152
Упорные шарико-и роликоподшипники
			|			„		V/7//A		i		М	i
Тип		8100 8200 8300 8400	38200 38300	9019400	9000
Примерная относительная грузоподъемность *	Осевая	1,0	1,0	1,6	г	7, 7
	Радиальная	Радиальную нагрузку не воспринимают			
Сравнительная быстроходность	8 сравнении с типом 8000	7, 0	1, 0	Применяются лишь при небольших числах оборотов	
	в сравнении с типом С0000	0,5 — 0,3	0,5—0,3	—	—
Особо чувствительны к перекоса м**
Чувствительность
к перекосам
Стоимость в сравнении
с радиальным той те серии
ЛИСТ 151
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УПОРНЫХ ШАРИКО-
И РОЛИКОПОДШИПНИКОВ
Примечания: * При сравнении осевой грузоподъемности по каждой серии за
единицу принята грузоподъемность упорного однорядного шарикоподшипника (типа 8000).
** Для компенсации возможных монтажных перекосов под опорную поверхность сво
бедного кольца подкладывают прокладки из линолеума, кожи или свинца.
| Обеспечивает одностороннее восприятие осевой нагрузки.
• Обеспечивает двустороннее восприятие осевой нагрузки.
20 Зак. 1296
153
с ,
100000-
80000-
60000-
ьоооо-
20000-
№110
№210
X М	 ... .....
Рис. 1. Сравнение коэффициентов
работоспособности шарико-
подшипников С
статической нагрузки
на шарикоподшипник йст кГ
Птах
об/мин
10000-
№110 №210
РUС.3. Сравнение предельных чисел
оборотов подшипников
Птах об/мин
№Р10
Тяжелая серия
№110
Особо легкая
серия
16
№210
Легкая серия
20
№310
Средняя серия
Рис. 4. Сравнение габаритов
подшипников
Рис. 6. Сравнение диаметров
и количества, шариков
ЛИСТ 152
СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ШАРИКОПОДШИПНИКОВ РАЗНЫХ СЕРИЙ
Примечание. Сравнения приведены для радиальных шарикоподшипников с вну-
тренним диаметром d = 50 мм.
154
Неправильно
Pu.c.1
Правильно
Рис. 2
Правильно
Рис.З
Неправильно
Рис. Ч
Правильно
Рис. 5
ЛИСТ 153
КРЕПЛЕНИЕ ВНУТРЕННИХ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ НА ВАЛУ
Рис. 1 и 2. Если конструкция подшипникового узла препятствует осе-
вому смещению подшипника, то закрепление его на валу специальными дета-
лями является излишним.
Рис. 3. При конических шейках вала крепление внутреннего кольца
подшипника во всех случаях является обязательным.
Рис. 4 и 5. Если возможно осевое смещение подшипника относительно
вала (рис. 4, левая опора) или вала относительно закрепленного в корпусе
подшипника (рис. 4, правая опора), то осевое крепление, независимо от нали-
чия осевых сил, необходимо (рис. 5).
155
Рис. 1
Варианты закрепления подшипника на Валу при отсутствии осевых сил
В зависимости от скорости вращения
---------------------------------------------------------V
Опора воспринима -
ющая осевые сипы
Рис. 7
wsm
Косозубая
передача
(Наличие осе-
вых сил)
Варианты закрепления подшипника на валу при наличии осевых сил
в зависимости от скорости вращения
------------------------------------------------------------у
Рис. 8
при dx-100
Рис. 9
Рис. 11
Рис. 12 Рис. 13
при смоо
Рис. 10
ЛИСТ 154
КРЕПЛЕНИЕ ВНУТРЕННИХ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ НА ВАЛУ
При выборе способа закрепления необходимо учитывать величину и ха-
рактер осевого усилия, действующего на подшипник, скорость вращения,
конструктивные особенности узла (регулировку, метод фиксирования осевого
положения, абсолютные размеры узла, тип подшипника и пр.).
При отсутствии осевых сил (рис. 1) необходима лишь осевая фиксация
вала. В этом случае целесообразно применять наиболее простые способы
крепления: при малых окружных скоростях — разъемным кольцом, стяну-
тым проволокой (рис. 2) или упорным кольцом с проволочным замком
156
(рис. 3); при средних скоростях хорошо зарекомендовали себя пружинные
разрезные кольца (рис. 4); при больших скоростях приходится применять креп-
ление подшипника гайками (рис. 5 и 6). Конструкции по рис. 2, 3 и 6
применяют редко. Если же на подшипник действуют значительные осевые
нагрузки (рис. 7), то в зависимости от скорости вращения применяется креп-
ление кольцом со штифтом (рис. 8), торцовыми шайбами (рис. 9 и 10),
а при значительных скоростях — центрируемыми торцовыми шайбами
(рис. 11) или гайками (рис. 12 и 13).
Вариант
Рис.7
ЛИСТ 155
КРЕПЛЕНИЕ НАРУЖНЫХ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ В КОРПУСЕ
ПРИ ОТСУТСТВИИ ОСЕВЫХ сил
При необходимости осевого перемещения опоры, например для само-
установки шевронных колес (рис. 1) или компенсации температурных
удлинений вала (рис. 6, левая опора), наружные кольца радиальных ша-
риковых подшипников в осевом направлении не закрепляются. Однако в тех
же конструкциях, но при опорах на цилиндрических роликовых подшипниках,
где осевые смещения могут осуществляться между роликами и кольцом,
закрепление наружного кольца подшипника обязательно в обоих направлениях
(рис. 2—4). Если же опора должна ограничивать осевое перемещение вала,
крепление наружного кольца подшипника обязательно даже при отсутствии
осевых сил. В этом случае крепление наружного кольца осуществляется либо
одностороннее, но в обеих опорах (рис. 5), либо двустороннее, но в одной,
при другой плавающей опоре (рис. 6 и 7).
157
ЛИСТ 156
КРЕПЛЕНИЕ НАРУЖНЫХ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ В КОРПУСЕ
ПРИ НАЛИЧИИ ОСЕВЫХ СИЛ
При действии на опорный узел осевых сил наружное кольцо подшипника
должно иметь упор в детали корпуса.
На рис. 1 представлена конструкция, в которой каждая из опор способна
воспринимать усилия только в одном направлении, так как здесь каждый
из подшипников имеет упор только в одну сторону.
На р’гс. 2—5 и 7 показаны различные варианты закрепления подшипников
в корпусе.
158
На рис. 6 и 8 показана конструкция подшипникового узла, в которых
двустороннее восприятие осевых сил возлагается на один из подшип-
ников.
В этом случае подшипник, воспринимающий осевые силы, ограничи-
вается по корпусу с двух сторон, а второй подшипник делается «плаваю-
щим» — не ограниченным в перемещениях по корпусу.
ЛИСТ 157
ОБЕСПЕЧЕНИЕ СВОБОДНОГО ВРАЩЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПОДШИПНИКОВОГО УЗЛА
Детали, имеющие различные угловые скорости, не должны при вращении
задевать друг за друга.
На рис. 1, а и б показаны неправильно сконструированные подшипнике
вые узлы, в которых мазеудерживающие кольца задевают за кольца подшип-
ников.
В правильно сконструированных подшипниковых узлах форма мазе-
удерживающих колец должна обеспечивать свободное вращение (рис. 2. а
и б).
21*
При конструировании опор на конических роликоподшипниках необхо
димо учитывать, что сепараторы, выступающие у этих подшипников в обе
стороны за пределы ширины наружного кольца и имеющие иную, чем кольца,
угловую скорость, могут задевать за соседние детали (рис. 3). Во избежание
этого в конструкциях опорных узлов на конических роликовых подшипниках
должны предусматриваться специальные распорные детали (распорные трубки,
маслоотбойные кольца специальной формы и т. п.), обеспечивающие свободное
вращение сепаратора (рис. 4).
159
ЛИСТ 158
КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ С РАЗДЕЛЬНЫМ ВОСПРИЯТИЕМ
ОСЕВЫХ И РАДИАЛЬНЫХ НАГРУЗОК
В подшипниковых узлах (рис. 1—5), где восприятие осевых и радиальных
нагрузок разделено между подшипниками, подшипники, воспринимающие
радиальную нагрузку (/), не должны ограничивать перемещение вала в осевом
направлении, а подшипники, воспринимающие осевую нагрузку (//), не дол-
жны ограничивать возможность радиальных перемещений.
На рис. 1 радиально-упорный подшипник, предназначенный в конструк-
ции узла для восприятия только осевых нагрузок, лишен радиальной само-
установки, что может привести к нагружению его радиальными нагрузками
и вызвать неправильную установку колец. Радиальный подшипник, предназна-
ченный для восприятия только радиальных нагрузок, ограничен в осевом на-
правлении буртом корпуса, что лишает его самоустановки и может вызвать
защемление тел качения. Эти дефекты конструкции могут значительно сни
зить общую долговечность узла.
Конструкция, приведенная на рис. 2, лишена этих недостатков, здесь
каждый подшипник, воспринимая нагрузки в одном направлении, свободно
может самоустановиться в другом.
На рис. 3 показана конструкция подшипникового узла с раздельным
восприятием значительной радиальной нагрузки (для чего здесь поставлен
роликовый подшипник) и незначительной осевой, воспринимаемой радиаль-
ным шариковым подшипником (осевая фиксация).
На рис. 4 и 5 показана нижняя опора поворотного крана. На рис. 4 по-
казана неправильная конструкция, где сферический подшипник, предназна-
ченный для восприятия радиальных нагрузок, ограничен в осевом перемеще-
нии, которое возможно хотя бы при деформации подкладного свинцового кольца,
обеспечивающего перпендикулярность опорной плоскости к оси цапфы. Здесь
же упорный подшипник ограничен в радиальной самоустановке. На рис. 5
этих дефектов нет.
160
Рис.2. Подшипники натяжного ролика
Рис*1. Подшипник редукторного вала
соg - угловая скорость внутреннего кольца
сон - угловая скорость наружного кольца
сор- угловая скорость вектора силы
Р - вектор внешней силы
Ц— кольцо, нагруженное циркуляционной нагрузкой
М~ кольцо , нагруженное местной нагрузкой
См. продолжение на листе 1вО
УСЛОВИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ХАРАКТЕР
С ВАЛОМ И
Подшипниковые кольца могут быть нагружены либо местной, либо цир-
куляционной нагрузкой. В целях увеличения срока службы подшипника
и во избежание развальцовки и истирания поверхности сопряженной детали
циркуляционно нагруженное кольцо сажается с натягом, а местно нагружен-
ное, во избежание защемления тел качения при деформации колец, а также
для облегчения осевых перемещений при монтаже, тепловых деформациях
валов и при регулировках сажается с зазором или с небольшим натягом.
Существует мнение, что посадка местно нагруженного кольца с зазором no-
li Зак. 1295
ЛИСТ 159
СОПРЯЖЕНИЯ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКА
КОРПУСОМ
зволяет ему проворачиваться при толчках и вибрациях, что приводит к более
равномерному износу всей дорожки качения.
В конструкции на рис. 1 местно нагруженным является наружное кольцо,
которое и посажено на посадке Сп. Циркуляционно нагруженное внутреннее
кольцо сидит на посадке Нп.
В конструкции на рис. 2 наоборот местно нагруженным является внутрен-
нее кольцо, а циркуляционно нагруженным — наружное кольцо подшипника,
что вызвало здесь и изменение посадок.
161
Рис.5. Соосные валы
Продолжение листа 159
УСЛОВИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ХАРАКТЕР СОПРЯЖЕНИЯ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКА ЛИСТ 160
С ВАЛОМ И КОРПУСОМ
Если вектор силы, действующей на подшипник, вращается вместе с одним
из колец, то последнее будет нагружено местной нагрузкой и должно быть
посажено на посадке Сп- Так, на рис, 3 представлена опора настенного крана,
где внутреннее кольцо, вращаясь вместе с вектором силы, нагружено местной
нагрузкой, а следовательно, должно быть посажено на посадке Сп-
На рис. 4 представлена верхняя опора крана на колонне, где вектор
силы вращается с наружным кольцом, которое, следовательно, является
местно нагруженным и должно быть посажено на посадке Сп.
Если же на подшипник действует нагрузка постоянного направления и оба
кольца вращаются (рис. 5, подшипник Л), то оба кольца будут циркуляционно
нагруженными. В этом случае одно из колец сажается с зазором на посадке Сп,
а другое с натягом на посадке Пп. Нп или Тп- В этих условиях выбор кольца,
сидящего с зазором, производится из условий удобства монтажа.
162
Наружное кольцо	Посадки								Руп JSA	Гп			Тп	Нп			Пп	Сп	Дп				
									Характер	нагружения														
	Применяемьн при нагружении наружного кольца		местной нагрузкой						—	—			—	Тяжелые нагрузки (для ролико- подшипни- ков)			Тяжелые и нормальные нагрузки	Нормальные и легкие нагрузки	—				
			циркуляционной нагрузкой						Тяжелые нагрузки с толчками и ударами	Нормальные нагрузки			Нормальные и легкие нагрузки, легкий монтаж	Легкие нагрузки, большие числа оборотов			—	—	—				
		Отклонение наружного кольца\								Отклоне	ния отверг			тий корпус	а								П11ПТТГП1111П1		
	подшипника								.1111111111Г11П.Ш				WmuiiHli					1—					
								и			11 П 111111 П 11	1		I	1111 Г'тFt 1 I 1 ! Г 1 Ill 1 1* ' 11111	и			IIIIIIIIIIIIIIIIII				
															 „- -								
																							
		йж						0			= -/ --												
				Ж		ж	ж						Д? Л J4=										
									11Ш1Ш1ПШШ				iiwiiik	т					11ЖЩЩЦ				
																							
	Отклонение																						
	внитпеннегп кплыт										отклонена я вала												
подшипника																							
\ внутреннее кольцо	П о с а д к и									Гп			Т п	Рп			Пп	Сп	Д п		X п		
									Характер	нагружения														
	Применяемые при нагружении Внутреннего кольца		местной нагрузкой						—	—			—	—			—	Тяжелые и нормальные нагрузки	Нормальные нагрузки при невысокой точности		—		
			циркуляционной нагрузкой						—	Особо тяжелые и ударные нагрузки			Тяжелые нагрузки, толчки и удары	Средние нагрузки			Легкие нагрузки, большие числа оборотов, лег- кий монтаж	—	—		—		
ЛИСТ 161
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПОСАДКИ ПОДШИПНИКОВ
Примечания: 1. Для циркуляционно-нагруженных колец радиально-упорных
и роликовых радиальных подшипников обычно выбирают более плотные посадки, чем
для шариковых.
2. При высоком числе оборотов для местно нагруженного кольца выбирается по-
садка с меньшим натягом.
163
Рис.з. Опора грузового крюка
ЛИСТ 162
посадки УПОРНЫХ подшипников
Тугие кольца упорных подшипников устанавливаются на вращающийся
вал на посадке Нп или Пп. Свободные кольца при наличии радиальных под-
шипников устанавливаются в корпус с радиальным зазором 0,5—1 лои (рис. 1
и 2). Диаметр наружной поверхности распорной втулки (рис. 3) должен быть
обработан в пределах отклонений посадки Х4. Если вертикально расположен-
164
иый вал не имеет радиальных опор, то фиксируются оба кольца; тугое кольцо
устанавливается на вал на посадке Пп, а свободное кольцо в корпус на посад-
ке Хзп (рис. 3). При вращающейся детали кольцо устанавливается на по-
садке Пп (рис. 4).
I
ЛИСТ 163
МОНТАЖНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Рис. 1 и 2. Для обеспечения сборки подшипникового узла рекомендуется
дополнительно прошлифовать переднюю часть шейки вала под более свобод-
ную посадку.
Рис. 3 и 4. При расположении посадочной поверхности за резьбой во
к подшипниковым УЗЛАМ
избежание порчи резьбы при посадке подшипника желательно назначать
диаметр резьбы несколько меньше диаметра посадочной поверхности.
Рис. 5 и 6. При расположении посадочной поверхности за участком
вала со шпоночным соединением желательно обеспечивать свободный проход
подшипника через шпонку без выбивания шпонки из паза.
165
ЛИСТ 164
МОНТАЖНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
В целях облегчения сборки и разборки подшипникового узла необходимо
обеспечивать легкую доводку подшипника до посадочного места. На рис. 1
и 4 показаны конструкции, в которых затруднительна доводка заднего под-
шипника до посадочного места. При длинных шейках рекомендуется прота-
чивать или прошлифовывать промежуточный участок вала на меньший диа-
метр (рис. 2) .или, делая заднюю шейку большего диаметра, применять под-
166
К ПОДШИПНИКОВЫМ УЗЛАМ
шипники разных серий с разными внутренними и одинаковыми наружными
диаметрами (рис. 3).
 При длинных ступицах желательно обеспечивать возможность монтажа
с двух сторон (рис.5) либо также применять подшипники разных серий,
с различным наружным диаметром (рис. 6).

Правильно
Рис. Ч
Рис. 5
Рис. 2
Рис. 7

Подвод

ЬЧРгл

Рис. 8
ЛИСТ 165
ДЕМОНТАЖНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ПОДШИПНИКОВЫМ УЗЛАМ
При конструировании подшипниковых узлов надо предусматривать
удобство демонтажа. Необходимо помнить, что усилие выпрессовки во из-
бежание порчи подшипника должно прилагаться к снимаемому кольцу. С этой
целью бурты вала не должны препятствовать захвату внутреннего кольца
съемником (рис. 1 и 2). При высоких заплечиках в конструкциях должны
предусматриваться специальные меры, дающие возможность приложения уси
лия съемника к снимаемому кольцу. К этим мерам можно отнести шлицевые
канавки в бурте (рис. 3); специальные шайбы (рис. 4), опорные бурты у смеж
ных деталей (рис. 5 и 6), специальные съемные гайки для выжимания буксо
вой втулки (рис. 7), подвод масла на сопрягаемую поверхность вала для о'тжа
тия подшипника (рис. 8) и ряд других мер, облегчающих демонтаж.
167
Неправильно
Рис. 1
Правильно
Рис. 2
Правильно
Рис.З
ЛИСТ 166
ДЕМОНТАЖНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ПОДШИПНИКОВЫМ УЗЛАМ
Если подшипник посажен в корпус с натягом, то для возможности де-
монтажа узла без повреждения подшипника необходимо выполнять бурты
в корпусе такой высоты, чтобы они не препятствовали упору выколотки в на-
ружное кольцо (рис. 1 и 2). Если же конструкция корпуса затрудняет приме-
нение выколотки, то необходимо предусматривать специальные меры, обеспе-
168
чивающие удобство демонтажа подшипникового узла: помещение между
буртом и наружным кольцом подшипника деталей, позволяющих передать
выжимное усилие на наружное кольцо (рис. 3); специальные отверстия с резь-
бой для вворачивания выжимных винтов (рис. 4); специальные пазы в упорных
буртах (рис. 5) и др.
Рис. 2
Рис. 1
УСТАНОВКА ПОДШИПНИКОВ
Установка подшипников в распор (рис. 1) применяется только в том случае,
если подшипники помещаются в сквозной расточке единого корпуса, при
межопорном расстоянии до 350 Л1.и, но не рекомендуется для скоростных
узлов. Тепловой зазор а регулируется прокладками.
Установка подшипника с одной фиксирующей и одной плавающей опорой
(рис. 2) более совершенна; здесь нет ограничений в межопорном расстоянии,
так как исключена возможность защемления подшипников при температурных
ЛИСТ 167
НЕРЕГУЛИРУЕМЫХ ТИПОВ
деформациях вала. При неравномерном распределении нагрузки между опо-
рами и при отсутствии осевых сил плавающей делают менее нагруженную
опору, так как в этом случае уменьшается сопротивление трения и износ
корпуса от перемещения плавающего подшипника (рис. 3). При действии
существенных осевых сил в целях выравнивания долговечности подшипников
менее нагруженная радиальными силами опора дополнительно нагружается
осевыми силами, для чего она фиксируется в осевом направлении (рис. 4).
169
ЛИСТ 168
ПРИМЕНЕНИЕ САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ ПОДШИПНИКОВ
Если вал имеет недостаточную жесткость, то при консольном нагружении
недопустимо применять роликовые подшипники, так как из-за возникающих
между роликами и кольцами кромочных давлений резко снижается срок служ-
бы подшипников.
В этом случае рекомендуется применять шариковые подшипники, а при
170
больших деформациях—самоустанавливающиеся подшипники (рис. 1—3).
Если опоры валов располагаются в раздельных корпусах, то недопустимо
применять несамоустанавливающиеся подшипники (рис. 4) Для компенсации
ошибок монтажа опоры должны быть смонтированы обязательно на само-
устанавливающихся подшипниках (рис. 5).
ЛИСТ 169
ПРИМЕНЕНИЕ САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ ПОДШИПНИКОВ
Применение самоустанавливающегося (сферического) подшипника лишь
в одной опоре (рис. 1) нецелесообразно, так как в этом случае самоустановка
вала невозможна.
При установке двух сферических подшипников в одной опоре (рис. 2)
свойства их самоустанавливаемости теряются-
Для многоопорных валов даже при сферических подшипниках (рис. 3)
должна быть обеспечена соосность отверстий раздельных корпусов. В этом
случае допускается лишь некоторый поворот корпусов (до 2—3°) вокруг
центра самоустановки подшипника (рис. 4).
171
ЛИСТ 170
КОНСТРУИРОВАНИЕ ОПОР ВАЛОВ НА РАДИАЛЬНО-УПОРНЫХ
ПОДШИПНИКАХ
Установка подшипников в распор с регулировкой осевой игры наружным
кольцом (рис. 1 и 3) применяется:
1)	при ограниченном межопорном расстоянии (до 8d для шариковых
и 12d для роликовых подшипников) и при незначительной ожидаемой разности
температур вала и корпуса (до 20° С), так как температурные удлинения вала
могут вызвать защемления тел качения;
2)	только для подшипников с малым углом контакта (0	12°);
3)	при нагружении наружных колец подшипников местной нагрузкой
и монтаже их с зазором на посадке Сп, а при тяжелых нагрузках — на по-
садке Пп-
Установка в распор с регулировкой осевой игры внутренним кольцом
(рис. 2 и 4) применяется:
172
I)	при ограниченном межопорном расстоянии и при незначительной ожи-
даемой разности температур вала и корпуса, так как при температурных удли-
нениях вала увеличиваются радиальные зазоры в подшипниках и осевая игра,
снижающая точность установки узла;
2)	только для подшипников с малым углом контакта (0 = 12°);
3)	при нагружении внутренних колец подшипника местной нагрузкой
и посадке их с зазором или небольшим натягом (посадка Сл).
При установке подшипников по рис 2 и 4 узел получается более жестким
(/2 > /j), чем при установке по рис. 1 и 3, где /2 < /г.
Примечание. Роликовые подшипники (рис. 3 и 4) применя-
ются при меньших скоростях и больших нагрузках, требуют более
жестких валов и работают с большим шумом.
ЛИСТ 171
КОНСТРУИРОВАНИЕ ОПОР ВАЛОВ НА РАДИАЛЬНО-УПОРНЫХ
ПОДШИПНИКАХ
Установка вала с одной фиксирующей в обоих направлениях и другой
плавающей опорой, с регулировкой осевой игры радиально-упорных подшип-
ников перемещением наружного кольца (рис. 1 и 3) применяется:
1)	без ограничений межопорного расстояния, так как возможность заще-
мления тел качения радиально-упорных подшипников здесь почти полностью
исключена (малое Zj);
2)	для всех радиально-упорных подшипников, независимо от угла кон-
такта Р;
3)	при нагружении наружных колец подшипников местной нагрузко!!
и монтажа их на посадке Сп (ГТП)-
Установка вала с одной фиксирующей в обоих направлениях и другой
плавающей опорой, с регулировкой осевой игры радиально-упорных подшип-
ников перемещением внутреннего кольца (рис. 2 и 4) применяется;
1)	без ограничения межопорного расстояния, так как влияние темпера-
турного удлинения вала на увеличение осевой игры и радиального зазора не-
значительно (малое ZJ;
2)	для всех радиально-упорных подшипников, независимо от угла кон-
такта (3;
3)	при нагружении внутренних колец подшипников местной нагрузкой
и монтаже их на посадке Сп.
При конструировании необходимо учитывать, что опора А при установке
по рис. 2 и 4 имеет большую жесткость (Z2> ZJ, чем при установке по рис. 1
и 3, где /2<
Примечание. Роликовые подшипники (рис. 3 и 4) приме-
няются при меньших скоростях и больших iнагрузках, требуют более
жестких валов и работают с большим шумом.
173
ЛИСТ 172
СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОСЕВОГО ЗАЗОРА
В радиально-упорных подшипниках должна предусматриваться возмож-
ность регулирования осевого зазора. Регулирование осуществляется осевым
перемещением одного из колец подшипника, сидящего на посадке с зазором
или малым натягом (Сп, Пп).
На рис. 1 и 2 показаны способы регулирования осевого зазора переме-
щением внутреннего кольца подшипника.
Конструкция по рис. 2 применяется в случае затруднительного доступа
к регулировочной гайке.
174
На рис. 3—8 показаны способы регулирования осевого зазора осевым
перемещением наружного кольца. В конструкции по рис. 3 регулирование
осуществляется специальными металлическими прокладками под подшипни-
ковую крышку. В конструкции по рис. 4 регулирование осуществляется
подшлифовкой распорного кольца; в конструкции по рис. 5 — упорным винтом;
по рис. 6 — тремя радиальными винтами, упертыми в скос распорной втулки;
в конструкции по рис. 7 — перемещением специального стакана, а в кон-
струкции по рис. 8 — специальной резьбовой гайкой.
ЛИСТ 173
КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ НАТЯГОМ
Рис. 1—7. Радиальные зазоры и упругие деформации колец и тел каче-
ния понижают жесткость подшипникового узла и способствуют возникновению
осевых и радиальных вибраций валов, а также понижают точность их установ-
ки, что недопустимо в ряде машин. Для устранения этих явлений применяются
конструкции опор на радиальных и радиально-упорных подшипниках с пред-
варительным натягом. Предварительный натяг осуществляется распорными
кольцами разной длины (/t и /2), помещенными между внутренними и наруж-
ными кольцами подшипников (рис. 1 и 2); прокладками, помещенными между
кольцами (рис. 3); пружинами, постоянно действующими на наружные кольца
(рис. 4); подшлифовкой торцов внутренних или наружных колец парного ком-
плекта подшипников (рис. 5 и 6); затяжкой при помощи гайки, наруж-
ных колец конических роликоподшипников (рис. 7) и др.
175
Блок шестерен на игольчатых
подшипниках дез колец с штам-
пованным сепаратором
Рис. 5
Рис. ❖
ЛИСТ 174
КОНСТРУИРОВАНИЕ ОПОР НА
ИГОЛЬЧАТЫХ ПОДШИПНИКАХ
Игольчатые подшипники имеют минимальные радиальные габариты и об-
ладают большой радиальной грузоподъемностью. Осевые нагрузки они не
воспринимают.
Игольчатые подшипники выпускаются следующих разновидностей: ком-
плектные с массивным внутренним и наружным кольцом (рис. 1); с массивным
наружным кольцом, но без внутреннего кольца (рис. 2); со штампованным
наружным кольцом (рис. 3). Игольчатые подшипники без внутреннего
кольца позволяют уменьшить радиальные габариты опоры DX>D2>>D3
(рис. 1—3)
В узлах с очень ограниченными радиальными габаритами устанавливают
свободные иглы без сепараторов (рис. 4) или, при больших скоростях, иглы,
176
заключенные в сепаратор рис. 5. Дорожки качения на валу и в корпусе должны
шлифоваться (с чистотой не менее \78) и иметь твердость не менее HRC 60.
Игольчатые подшипники находят широкое применение в узлах с коле-
бательным движением — крестовины карданных валов (рис. 6), опоры кулис,
поршневые головки шатунов и пр.
Посадки игольчатых подшипников с массивными кольцами не отличаются
от посадок обыкновенных подшипников (см. рис. 1, наружное кольцо — рис. 2
и 6). Посадочную поверхность в корпусе под подшипник с штампованным тон-
костенным кольцом обрабатывают по калибру П или Н (рис. 3). Для подшип-
ников без внутреннего кольца вал обрабатывается по калибру В—при вряща
тельном движении (рис. 4 и 5) и И — при колебательном движении (рис. 6).
ЛИСТ 175
МАНЖЕТНЫЕ
УПЛОТНЕНИЯ
Манжетные уплотнения благодаря надежности и высоким уплотняющим
свойствам получили широкое распространение. Они стандартизованы и из-
готовляются двух типов
Тип I —однокромочиый (рис. 1, а и б) применяется при скоростях до
10 м/сек и имеет два исполнения: I — с привулканизированным каркасом
(рис. 1, а) и II — со съемным каркасом (рис. 1, б); тип II —двухкромочный
с пыльником (рис. 1, в) — применяется для уплотнения подшипниковых уз-
лов, работающих в пыльных помещениях. Для него максимальная окружная
скорость вала снижена до 5 м/сек. Монтировать манжеты удобнее, как
12	Зак. 1296
показано на рис. 2, назад уплотняющей кромкой; однако в практике манжеты
устанавливаются различно. Манжетные уплотнения разделяются на откры-
тые и закрытые Постановка открытой манжеты уплотняющей кромкой наружу
(рис. 3) не рекомендуется, так как при эксплуатации она может быть легко
повреждена. Постановка открытой манжеты, обращенной уплотняющей кром-
кой внутрь (pic. 4—6), может применяться только при давлении внутри
подшипниковой камеры, близком к атмосферному. Во всех случаях, когда
давление внутр! камеры может быть высоким, открытые манжеты непри-
менимы, так как они могут быть выдавлены наружу (рис. 4 и 5).
177
ЛИСТ 176
МАНЖЕТНЫЕ
В тех случаях, когда давление в подшипниковой камере высокое, приме-
няются закрытые уплотнения, так как в этом случае манжета не может быть
выдавлена из расточки крышки или корпуса. Манжета в этом случае должна
быть обязательно обращена уплотняющей кромкой в сторону подшипника
(рис. 1 и 2). Однако, если давление может возникнуть от запрессовки смазки,
то для того чтобы лишняя смазка, отжимая манжету, могла выйти, рекомен-
дуется ставить манжету уплотняющей кромкой наружу, так как в противном
178
УПЛОТНЕНИЯ
случае она может быть повреждена высоким давлением, создаваемым прессом
(рис. 3 и 4).
При работе подшипникового узла в пыльном помещении необходимо при-
менять двухкромочные манжеты с пыльником.
Уплотнения этими манжетами могут быть и открытыми при низком
давлении в камере (рис. 5 и 6) и закрытыми (рис. 7 и 8), но всегда обра-
щенными пыльником во внешнюю сторону (рис. 6 и 8).
Рис. 1
Рис. 6
ЛИСТ 177
ФЕТРОВЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
Уплотнения фетровыми кольцами (рис. 1) применяются при скоростях
до 5 м/сек. При полированных шейках скорость может быть повышена до
10 м/сек. Канавку для фетрового кольца часто делают открытой с одной сто-
роны (рис. 2), что позволяет сменить уплотнение без разборки узла. Фетровые
кольца могут устанавливаться в один или два ряда (рис. 3). Иногда, прота-
чивая две канавки, фетровое кольцо ставят только с внешней стороны, а вну-
треннюю канавку заполняют консистентной смазкой, что улучшает смазку
трущихся поверхностей и позволяет дольше сохранить кольцо (рис. 4).
Для сохранения постоянного надежного контакта применяют конструкции
с поджатием фетрового кольца — периодическим (рис. 5) или постоянным
(рис. 6). В целях предохранения вала от износа применяются промежуточные
втулки, надеваемые на вал (рис. 7 и 8). Для большей эффективности уплотне-
ния фетровыми кольцами часто комбинируют с другими видами уплотнений.
При комбинировании с бесконтактными уплотнениями фетровые кольца
должны ставиться ближе к смазываемой зоне, что уменьшает их износ
(рис. 7 и 8).
179
ЛИСТ 178
ЛАБИРИНТНЫЕ
Лабиринтные уплотнения являются одним из наиболее эффективных
средств защиты подшипниковых узлов от загрязнения и вытекания смазки.
Являясь бесконтактными, они практически не имеют ограничения примене-
ния по окружной скорости.
Лабиринты могут располагаться как в радиальном (рис. 1 и 2), так и
в осевом направлении (рис. 3 и 4). В целях обеспечения сборки лабиринтные
уплотнения могут выполняться составными (рис. 2 и 4). Радиальный зазор е
УПЛОТНЕНИЯ
выбирается по возможности малым, а осевой зазор f принимается до 5е (рис. 3
и 4). Лабиринты могут быть образованы не только специальными, но и основ-
ными деталями (рис. 5).
Лабиринтные уплотнения часто применяются совместно с другими уплот-
нениями (рис. 5 и 6).
Зазор в лабиринтах, независимо от вида смазки подшипника, должен
быть заполнен консистентной смазкой (рис. 7).
180
ЛИСТ 179
УПЛОТНЕНИЯ ОТРАЖАТЕЛЬНЫМИ КОЛЬЦАМИ, КАНАВКАМИ, КОЛЬЦЕВЫМИ ЗАЗОРАМИ
И ЖИРОВЫМИ КАНАВКАМИ
Уплотнения отражательными кольцами (рис. 1—3) и канавками (рис. 4)
применяются только при жидкой смазке, при окружных скоростях, достаточ-
ных для обеспечения центробежного эффекта (ц = 5-S-6 м/сек). Отражатель-
ное кольцо можно либо непосредственно выточить на валу (рис. 1) либо из-
готовить в виде отдельной детали (рис. 2 и 3).
Уплотняющее действие отражательных канавок (рис. 4) менее эффек-
тивно.
Для стока задержанного масла в корпусе или крышке необходимо преду-
сматривать отверстия.
Кольцевые зазоры (рис. 5) и жировые канавки (рис. 6—8) способны уплот-
нить в основном при заполнении их консистентной смазкой и только
в том случае, если температура подшипникового узла ниже точки плавления
смазки. Если же подшипниковый узел смазывается жидкой смазкой, то к жи-
ровым канавкам необходимо обеспечить подвод консистентной смазки (рис. 8).
181
Неправильно
Рис. 1
Неправильно
Рис. 2
Неправильно
Рис.З
Правильно
Рис Л
Неправильно
Рис. 5
Рис. 6
Рис. 7
Правильно
Рис. 6
ВНУТРЕННИЕ УПЛОТНЕНИЯ ЗАЩИТНЫМИ
Защитные шайбы разделяются на вращающиеся (рис. 1—4) и невращаю-
щиеся (рис. 5 и 6). Вращающиеся защитные шайбы применяются при жидкой
смазке в целях защиты подшипника от чрезмерной смазки и загрязнения.
Применение их можно считать целесообразным лишь при достаточных окруж-
ных скоростях (более 5 м/сек). Невращающиеся защитные шайбы применяются
при консистентной смазке при скоростях вала до 5—6 м/сек. При постановке
шайб необходимо обеспечивать свободу вращения сепаратора и отсутствие
задевания шайбы за несмежное кольцо (рис. 1 и 5). Для того, чтобы стекающее
182
ЛИСТ 180
ШАЙБАМИ И НЕЙЛОНОВЫМИ КОЛЬЦАМИ
по стенкам картера масло не попадало на подшипник, вращающиеся защит-
ные шайбы не должны выходить за пределы расточки корпуса (рис. 2). При
наличии на валу канавок для выхода инструмента необходимо применять
упорные кольца, перекрывающие канавку и позволяющие хорошо центриро-
вать защитную шайбу (рис. 4). Нейлоновые кольца (рис. 7 и 8) должны хорошо
центрироваться по валу, для чего при наличии на валу канавок длй выхода
инструмента целесообразно между буртом и подшипником помещать упорное
кольцо, перекрывающее канавку.
ПОДШИПНИКИ СКОЛЬЖЕНИЯ
форма расточек
В подшипниках скольжения необходимо обеспечивать жидкостное трение.
Несущий масляный слой возникает при нагнетании масла вращающимся
валом в сужающийся зазор, образуемый вследствие разницы диаметров шипа
и вкладыша. При шабровке вкладыша по валу: а) без зазора с дугой
охвата больше 120° (рис. 1) несущий масляный слой не образуется; б) без
ЛИСТ 181
подшипников
зазора с дугой охвата меньше 120° (рис. 2) несущая способность масляного
слоя на 40—50% меньше, чем в подшипнике с оптимальным диаметральным
зазором (рис. 3).
В верхней части чертежа показано положение вала без вращения,
в нижней — при вращении.
183
ЛИСТ 182
КЛИНООБРАЗУЮЩИЕ СКОСЫ В ПОДПЯТНИКАХ
В подпятниках скольжения следует обеспечивать жидкостное трение.
Несущий масляный слой образуется при вращении опорной пяты, нагнетаю-
щей масло в сужающийся зазор, образованный с помощью специальных клино-
образующих скосов на входных участках опорной поверхности.
Рис. 1. Поверхности трения плоские, без канавок; подвод смазки к ним
Невозможен.
Рис. 2. Выполнены смазочные канавки; несущая способность мала.
Рис. 3. Предусмотрены маслозаборные скосы; несущая способность уве-
личена в 6—8 раз.
184
ЛИСТ 183
УСТРАНЕНИЕ КРОМОЧНЫХ ДАВЛЕНИЙ
Несущая способность и надежность работы подшипников резко увели-
чиваются при отсутствии местных кромочных давлений на рабочих поверхно-
стях в результате самоустановки вкладышей, компенсирующей неточности
изготовления и упругие деформации валов.
Рис. 1. Рабочие поверхности опорного (рис. 1, а) и упорного (рис. 1, б)
подшипников установлены с перекосом. Кромочные давления приводят к мест-
ному перегреву, разрыву несущего масляного слоя и схватыванию поверх-
ностей трения.
Рис. 2—5. Установка опорных подшипников в опоре со сферической
наружной поверхностью (рис. 2) или на шариковой опоре (рис. 3), а упорных
подшипников — на сферическом (рис. 4) или упруго деформируемом основа-
ниях (рис. 5) обеспечивает самоустановку и правильное взаимное прилегание
поверхностей трения и исключает возникновение кромочных давлений.
185
ЛИСТ 184
РАСПОЛОЖЕНИЕ СМАЗОЧНЫХ КАНАВОК
При жидкостном трении несущие поверхности вкладышей и шеек вала
не должны иметь канавок, прерывающих несущий масляный слой и соединяю-
щих зону высокого давления с зоной низкого давления
Рис. 1 и 2. Винтовые канавки, выполненные на рабочей поверхности
вкладыша (рис. 1) или шейки вала (рис. 2), соединяют зону высокого давления
с зоной низкого давления, уменьшают гидродинамическое давление в несущем
масляном слое (показано штриховой линией) и снижают несущую способ
ность подшипника.
186
Рис. 3. Смазка подводится в специальные карманы-холодильники и от-
туда увлекается валом в несущий масляный слой. Для улучшения охлаждения
подшипника и увеличения его несущей способности масло интенсивно прока-
чивается через карманы.
Рис. 4. Смазка подводится сверху и по специальной проточке поступает
в масляные карманы-холодильники.
ЛИСТ 185
многоклиновые подшипники
Применение многоклиновых подшипников обеспечивает жидкостное тре-
ние и стабильное положение оси вала. Это позволяет работать с высокими
давлениями и окружными скоростями более 60 м’сек. Несущие масляные
слои (клинья) образуются в сужениях, полученных в результате фасонной
расточки втулок (рис. J), упругого деформирования втулок (рис. 2 и 3) или
применения самоустанавливающихся вкладышей (рис. 4—7).
Упругое деформирование втулок осуществляется в результате осевого
перемещения втулки с наружной конической поверхностью в соответствующем
коническом отверстии (рис. 2) или запрессовкой цилиндрической втулки
в цилиндрическое отверстие несколько меньшего диаметра (рис. 3). Само-
установка вкладышей осуществляется выполнением вкладыша на упруго
деформируемой ножке (рис. 4), выполнением наружной опорной поверхности
радиусом, меньшим радиуса опорной поверхности корпуса (рис. 5), базирова-
нием вкладышей на штырях или винтах (рис. 6 и 7).
187
ЛИСТ 186
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И ПЛАСТМАССОВЫЕ АНТИФРИКЦИОННЫЕ ПОДШИПНИКИ
Рис. 1 и 2. Применение биметаллических втулок с тонкими антифрик-
ционными слоями (рис. 1) обеспечивает повышение работоспособности анти-
фрикционных материалов и сокращает расход цветных металлов по сравнению
с толстостенными биметаллическими втулками (рис. 2). Для улучшения при-
работки рабочая поверхность вкладышей иногда покрывается вторым анти-
фрикционным слоем (обычно индием, кадмием, свинцом или их сплавами
толщиной 0,007—0,04 мм).
Рис. 3 и 4. Применение пластмассовых покрытий рабочих поверхностей
втулок (рис. 3) или пластмассовых втулок-вкладышей (рис. 4) обеспечивает
188
работу подшипников без смазки (покрытия, содержащие фторопласт), в усло-
виях скудной смазки (капрон) и в условиях агрессивных сред. При проекти-
ровании подшипников с пластмассовыми покрытиями или вкладышами целе-
сообразно предусматривать компенсаторы температурного линейного и объ-
емного расширения пластмасс.
Рис. 5. В ответственных узлах целесообразно применение втулок с анти-
фрикционным слоем, выполненным из пористой бронзы, пропитанной фторо
пластом.
ЛИСТ 187
ГИДРОСТАТИЧЕСКИЕ ОПОРЫ
В гидростатических подшипниках жидкостное трение обеспечивается
подачей масла в несущие карманы подшипника под давлением, создаваемым
насосом. Для обеспечения необходимых несущей способности и жесткости
масляного слоя перед каждым масляным карманом устанавливается винтовой
дроссель, обеспечивающий перепад давлений примерно в 2 раза.
Рис. 1. Многокамерный опорный гидродинамический подшипник.
Рис. 2. Гидростатическая разгрузка (подъем) в опорном подшип
нике.
Рис. 3. Многокамерный упорный гидростатический подшипник.
Рис. 4. Замкнутые гидростатические направляющие.
189
МУФТЫ
ЛИСТ 188
ПРИМЕНЕНИЕ ГЛУХИХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ МУФТ
Глухие постоянные соединительные муфты соединяют валы намертво
без компенсации отклонений от точного соосного расположения валов.
Рис. 1. Соединяемые валы принадлежат механизмам, установленным
на разных станинах; имеются значительные отклонения от соосности валов
при их высокой жесткости.
Рис. 2. Соединяемые валы принадлежат механизмам, установленным
на общей станине; совместной расточкой отверстий достигнута высокая точ-
ность соосности валов; один из соединяемых валов — плавающий в осевом
направлении.
Рис. 3. Соединяемые валы принадлежат механизмам, которые имеют
взаимно перпендикулярные плоскости установки; компенсирующими пере-
мещениями механизмов по этим плоскостям можно при монтаже добиться
190
точной соосности валов, что, однако, повышает трудоемкость сборочных работ
и поэтому не всегда целесообразно; один из соединяемых валов — плавающий
в осевом направлении.
Рис. 4. Расположенные вблизи муфт опоры валов не дают возможности
компенсировать отклонения от соосности за счет деформации длинных валов.
Рис. 5. Около каждой муфты расположено по одной опоре вала, что
обеспечивает достаточно свободную деформацию валов для компенсации не-
соосности соединяемых концов; малая жесткость валов требует их проверки
на поперечные колебания с целью устранения возможности резонанса; пример
использования гибкости вала для компенсации несоосности далеко отстоящих
друг от друга валов — применение гибкого вала диаметром 15 мм вместо
карданного вала в трансмиссии легкового автомобиля.
ЛИСТ 189
ПРИМЕНЕНИЕ И КОМПЕНСИРУЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЗУБЧАТЫХ
СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ МУФТ
Жесткие компенсирующие зубчатые муфты по ГОСТу 5006—55 и нормали
машиностроения МН 5023—63 — МН 5028—63 предназначены для соединения
валов с компенсацией отклонений от правильного их соосного расположения —
продольного смещения X, поперечного смещения А и углового смещения 6.
Рис. 1. Соединение двух валов одной одинарной муфтой (типа МЗП
по ГОСТу 5006—55) без промежуточного вала не дает возможность компен-
сировать поперечное смещение А. а допускает лишь продольное смещение ва-
лов X и относительный поворот их осей вокруг точки Oj на угол 6 С ф/пах
(Фшах — наибольший угол перекоса зубчатой втулки относительно обоймы).
Рис. 2. и 3. Муфты допускают компенсацию всех видов отклонений от
правильного соосного положения валов (X, А и 6); компенсирующие возмож-
ности муфт по А тем выше, чем больше размер А. Муфта по рис. 2 конструктивно
проще муфты по рис. 3, но обладает меньшими компенсирующими способно-
стями в отношении А, так как имеет А (по МН 5023—63) в 2,5—4 раза меньше,
чем соответствующая муфта по ГОСТу 5006—55.
Рис. 4. Муфты с промежуточным валом применяются при большом рас-
стоянии между соединяемыми валами и имеют наибольшую компенсирующую
способность по А.
191
ЛИСТ 190
ВЫПОЛНЕНИЕ ЗУБЬЕВ В ЗУБЧАТЫХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ МУФТАХ
Рис. 1. Слишком большая длина зубьев уменьшает угол перекоса зубча-
той втулки относительно обоймы (см. верхние сечения иа рис. 7 и 8).
Рис. 2. Отношение длины зуба к радиусу начальной окружности
-у ограничено приемлемым значением; брать —— очень малым нецелесооб-
разно ввиду уменьшения прочности зубьев и снижения допускаемого
передаваемого момента.
Рис. 3. Перекосу втулки относительно обоймы препятствует наружная
цилиндрическая поверхность зубьев втулки и отсутствие радиального зазора.
Рис. 4. При малых углах перекоса ф втулок и обойм и небольшой длине
зуба b допустимо выполнять наружную поверхность зубьев втулки цилин-
дрической с радиальным зазором с ^г0,5 b tg ф1Пах, а при большой длине
зубаб — цилиндрической с радиальным зазором сх > 0,5 bi tg фтах и кони-
192
ческими участками под углом у > фтах; рекомендуется принимать 6, =
(0,24-0,35) Ь.
Рис. 5. Наружная поверхность зубьев обточена по сфере с центром
на оси вращения и предусмотрен посадочный радиальный зазор в зацеплении.
Рис. 6. Отсутствие бокового зазора в зацеплении препятствует перекосу
втулки относительно обоймы.
Рис. 7. При малых углах ф и прирабатывающихся материалах возмож-
ность перекоса обеспечивается повышенным боковым зазором в зацеплении;
в начале работы муфты имеет место кромочное давление между зубьями, ко-
торое устраняется после их приработки.
Рис. 8. При средних и больших углах ф применяется бочкообразная
форма зуба при обязательном наличии бокового зазора; контакт бочкообраз-
ных зубьев более благоприятный, чем прямых по рис. 7; приработка протекает
быстрее.
ЛИСТ 191
КОМПЕНСИРУЮЩИЕ СПОСОБНОСТИ ЗУБЧАТЫХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ МУФТ
Наиболее часто встречается случай, когда поперечные смещения А
и угловые смещения б осей валов лежат в одной плоскости. Если сое-
диняемые валы принадлежат механизмам, которые крепятся к горизон-
тальным плоскостям станин, установленных на разные фундаменты, то путем
монтажных перемещений механизмов оси валов могут быть выставлены в одну
вертикальную плоскость (большая трудоемкость монтажа), но полученные
в этой плоскости Д и б необходимо компенсировать муфтой. Если же соеди-
няемые валы принадлежат точно изготовленным механизмам, устанавливае-
мым на горизонтальную плоскость одной станины, то оси валов можно при-
нять лежащими в горизонтальной плоскости, а Д и б определятся ошиб
ками монтажа.
13	Зак. 12%
На схемах: А — расстояние между зубчатыми венцами, фтах — наиболь-
ший угол перекоса в зацеплении.
Рис. 1. Случай, когда б < фтах.
Рис. 2. Случай, когда б > фтах.
Рис. 3. Предельный случай при б = 0 и Дтах = Афтах.
Рис. 4. Предельный случай при Д = 0 и б|Пах = 2ф пах.
Рис. 5. Зависимость между предельными значениями А и б; заштрихо-
ванный участок соответствует допустимым сочетаниям значений Д и 6.
По приведенным формулам можно определять Дц|ах, если задано б, или
бтах, если задано Д.
193
															
	Таблица 1							ММ							
	Нормаль машиностоения ила ГОСТ	"к к Г м		д мм		Ртах		1,0 0,8 0,6							
															
	МН5023—63 (по рис.2 на листе 183)	28-200		20		о°зо'									
		300;355		27											
															
		800		32											
	ГОСТ 5006—55 (по рис 3 на листе 189)	71		99					*****^*^^						
		190		75											
															
		315		95								г	|_		
		560		125											
															
		800		195											
	Таблица 2							0,9							
												J2					
	Способ установки ма шины	[6]													
							М ММ	0,2			27				
		ММ на 1м	радиан		мин						20				
	На одной плите	0,3	0, 0003		1'02"		0,25							- 		
	На одном фундаменте	0,5	0,0005		1'93"		0,5								
	На разных фундаментах	0,7	0,0007		2'25"		0,7								
								/7	05'	10'	15'	7П'	75'	5						
															
КОМПЕНСИРУЮЩИЕ СПОСОБНОСТИ
В табл. 1 приведены значения расстояний А между серединами зубчатых
венцов и наибольшего угла перекоса фтах в зубчатых парах для нормализо-
ванных и стандартизованных муфт малого размера.
В табл. 2 приведены наибольшие величины допускаемых угловых смеще
ний [6] и поперечных смещений [Д] осей валов при разных способах монтажа
194
ЛИСТ 192
ЗУБЧАТЫХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ МУФТ
(по приложению к нормалям машиностроения МН 5023—63 — МН 5026—63).
Значения [6 ] желательно принимать выше табличных.
Диаграмма позволяет определять пары допускаемых муфтой значений
[6 J и [Д J, например, если для муфты по ГОСТу 5006—55 с А = 95 мм принято
[б ] = ±20', то точка С на диаграмме дает [Д ] = ±0,6 мм
ЛИСТ 193
ПРИМЕНЕНИЕ И КОМПЕНСИРУЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОДВИЖНЫХ
ШАРНИРНЫХ МУФТ
Шарнирные муфты допускают значительный относительный перекос
осей валов ф; например, для муфт по ГОСТу 5147—49 фшах = 45°. Применя-
ются обычно в виде комплекта из двух одинарных или одной сдвоенной, часто
в сочетании с раздвижной втулочной муфтой (телескопический вал), и пред-
назначаются для компенсации значительных отклонений от правильного
соосного расположения валов (продольного смещения X, поперечного смеще-
ния А и углового смещения 6) или для передачи движения между узлами ма
шин, имеющими относительную подвижность.
Рис 1 Одна одинарная муфта допускает только перекос валов 6 и не
позволяет иметь смещение А, что для компенсации несоосности валов недо
статочно.
*
Рис. 2. и 3. Две одинарные муфты и одна сдвоенная допускают также
смещение А, для случая по рис. 2 — на большую величину благодаря большему
расстоянию А.
Рис. 4. Оба соединяемых вала зафиксированы в осевом направлении, но
так как не предусмотрена раздвижная муфта, ошибки в осевом положении ва-
лов X муфтами не компенсируются
Рис 5 В комплекте из двух одинарных муфт предусмотрена также
раздвижная муфта, что обеспечивает возможность продольного смещения ва
лов X.
Рис. 6 При наличии одного плавающего в осевом направлении вала
раздвижной муфты не требуется.
195
ЛИСТ 194
СОХРАНЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ОТНОШЕНИЯ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ ВАЛОВ,
СВЯЗАННЫХ ШАРНИРНЫМИ ПОДВИЖНЫМИ МУФТАМИ
Угловые скорости валов ю, и ш2 будут равны при соблюдении следующих
условий: оси шарниров одинарных муфт на частях, скрепленных с промежу
точным валом, или на промежуточной втулке сдвоенной муфты должны быть
параллельны; геометрические оси соединяемых валов должны лежать в од
ной плоскости; угол между первым и промежуточным валом должен быть
равен углу между промежуточным и вторым валом как при параллельном,
так и при непараллельном расположении соединяемых валов. При приближен-
ном соблюдении указанных условий и малых угловых смещениях имеем <ох «
« <о2.
Рис. 1. Оси шарниров 1 и 2 двух муфт па промежуточном валу перпен-
дикулярны друг другу; отношение угловых скоростей соединяемых валов
при нарушении соосности последних будет непостоянно.
Рис. 2. Оси шарниров 3 и 4 параллельны между собой; при нарушении
соосности валов с соблюдением остальных условии отношение------=1.
СО 2
Рис. 3. Не соблюдено условие равенства углов между соединяемыми
валами и промежуточным валом, поэтому---ф 1; кроме того, получение угла о
Cl>2
196
между соединяемыми валами только за счет одной шарнирной муфты ухуд-
шает условия ее работы.
Рнс. 4. Правильная схема передачи с одинаковыми углами -g- перекосов
в обеих шарнирных муфтах обеспечивает <ох = ш2 н одинаковые условия ра-
боты муфт.
Рис. 5. В приводе вала, установленного на поступательно перемещаю-
щемся узле углы перекоса муфт равны только в среднем положении узла, во
0)1	,	4.
всех остальных положениях они различны и ------A const; кроме того, привод
СО 2
имеет неоправданно большой максимальный угол перекоса каждой муфты б
и излишне большую длину хода раздвижной муфты (телескопического вала).
Рис. 6. Правильная схема привода, обеспечивающая во всех положениях
подвижного узла равенство углов перекоса муфт, а следовательно, равенство
угловых скоростей со1 = со2; кроме того, максимальный угол перекоса каж-
дой муфты и длина хода раздвижной муфты здесь существенно меньше, чем
в приводе по схеме на рис. 5.
ЛИСТ 195
РАСПОЛОЖЕНИЕ НАКЛАДОК НА ДИСКАХ ФРИКЦИОННЫХ МУФТ
Конструкция нажимного устройства жесткая, не обеспечивает самоуста-
новку дисков и не исключает возможности их перекоса на величину Aft, на-
пример вследствие неправильной регулировки рычагов. Случай характерен
для нормально разомкнутых муфт.
Рис. 1. Накладки из менее износостойкого фрикционного материала
прикреплены к промежуточному диску; перекошенный нажимной диск дает
местный контакт на одном участке фрикционных поверхностей (при большом
Aft и высокой жесткости системы) или создает повышенное давление на этом
участке (при малом Aft и пониженной жесткости системы). В процессе работы
накладки изнашиваются равномерно, приработки их и выравнивания давле-
ния на фрикционных поверхностях не наблюдается; вследствие повышенного
местного давления на фрикционных поверхностях в продолжение всей работы
муфты износ накладок возрастает.
Рис. 2. Накладки прикреплены к нажимному и опорному дискам; в на-
чале работы перекошенный нажимной диск дает местный контакт или повышен-
ное давление на отдельных участках фрикционных поверхностей, но по мере
износа накладок происходит их приработка, давление на фрикционных по-
верхностях выравнивается и муфта продолжает работать в нормальных ус-
ловиях с умеренным износом накладок.
197
РАСПОЛОЖЕНИЕ НАКЛАДОК НА
Нажимная сила Р осуществляется упругими элементами; самоустановка
дисков обеспечена, но не исключено смещение силы Р относительно центра,
например вследствие неравномерной регулировки нескольких пружин, рас-
положенных по окружности, или плохого выполнения торцов одной централь-
ной витой нажимной пружины. Случай характерен для предохранительных
и нормально замкнутых муфт типа автомобильного сцепления.
Рис. 1. Накладки из менее износостойкого фрикционного материала при-
креплены к нажимному и опорному дискам; зона повышенного давления на
фрикционные поверхности сохраняется в продолжение всего срока службы
198
ЛИСТ 196
ДИСКАХ ФРИКЦИОННЫХ МУФТ
муфты и приходится на одни и те же участки накладок, вызывая их более
интенсивный местный износ, что сокращает продолжительность работы на-
кладок.
Рис. 2. Накладки прикреплены к промежуточному диску; зона повышен-
ного давления на фрикционные поверхности сохраняется в продолжение всей
работы муфты, но приходится на различные участки накладок, отчего послед-
ние изнашиваются равномерно и срок их службы возрастает по сравнению
с предыдущим случаем.
°-) 6)
Правильно
Рис. J
ЛИСТ 197
ПРИКРЕПЛЕНИЕ НАКЛАДОК К ДИСКАМ ФРИКЦИОННЫХ МУФТ
Рис. 1. На рис. 1, а заклепки не утоплены относительно рабочих поверх-
ностей накладок; при работе головки заклепок будут задевать за фрикционные
поверхности сопряженных дисков, что недопустимо, а на рис. 1, б заклепки
слишком сильно утоплены, захват накладок из малопрочного фрикционного
материала головками заклепок недостаточен.
Рис. 2. Сплошные и трубчатые заклепки достаточно утоплены и при
сохранении прочности накладок допускают значительный их износ до начала
задевания головок заклепок за сопряженные диски.
Рис. 3. Накладки из фрикционного материала приклеены к диску
(рис. 3, ар, склеивание производится с нагревом соединения примерно до
200° С. Стальные диски покрыты металлокерамикой (рис. 3, б) методом спека-
ния с последующей проточкой поверхностей трения.
Рис. 4. Заклепки размещены недостаточно часто; возможно образование
между накладками и диском местных зазоров и попадание в них засоряющих
частиц, что нарушает правильный контакт и приводит к неравномерному из-
носу накладок.
Рис. 5. Заклепки размещены достаточно часто; расстояния между ними
во всех направлениях примерно одинаковы.
199
ЛИСТ 198
ВЫПОЛНЕНИЕ ШЛИЦЕВЫХ (ЗУБЧАТЫХ) СОЕДИНЕНИЙ ВНУТРЕННИХ ДИСКОВ
С ВАЛОМ ИЛИ ВТУЛКОЙ ФРИКЦИОННОЙ МУФТЫ
Рис. 1. Непараллельные боковые стороны шлицев на валу не позволяют
использовать нормальную червячную фрезу для их обработки; центрирование
дисков по двум окружностям излишне и трудновыполнимо.
Рис. 2. Применение стандартных прямобочных или эвольвентных шли-
цевых (зубчатых) соединений дает возможность обрабатывать вал нормаль-
ной червячной фрезой /; при наличии уступа получается участок длиной 1Х
с неполным профилем. Центрирование дисков по боковым сторонам шлицев
(зубьев) обеспечивает более равномерное распределение между ними нагрузки
и дает достаточную для дисков точность центрирования.
Рис. 3. Спрофилированное по дуге окружности дно паза на валу или
втулке не позволяет обрабатывать паз пальцевой фрезой и без надобности
200
усложнять профиль дисковой фрезы; центрирование дисков по окружности
излишне и ухудшает распределение нагрузки между шлицами.
Рис. 4. Прямоугольная форма паза позволяет обрабатывать его пальце-
вой фрезой 2 (при наличии уступа участок с неполным профилем получается
минимальной длины /2) или дисковой фрезой 3 простейшего профиля; обра
ботка дисковой фрезой производительнее, чем пальцевой, поэтому ее следует
применять при обработке на проход и в случае допустимости большой
длины /3 участка с неполным профилем. Центрирование дисков по боко-
вым сторонам шлицев (зубьев) обеспечивает более равномерное распреде-
ление между ними нагрузки и дает достаточную для дисков точность цент-
рирования.
ЛИСТ 199
ВЫПОЛНЕНИЕ ШЛИЦЕВЫХ (ЗУБЧАТЫХ) СОЕДИНЕНИЙ ВНЕШНИХ ДИСКОВ
С КОРПУСОМ ФРИКЦИОННОЙ МУФТЫ
Рис. 1. Непараллельные боковые стороны паза в корпусе (рис. 1, а)
усложняют инструмент (долбяк, протяжку) и процесс обработки (не позволяют
долбить паз с одной радиальной подачей, как показано на рис. 2); центрирова-
ние дисков по двум поверхностям трудно выполнимо и не требуется. Спрофили-
рованное по дуге окружности дно паза (рис. 1, б) без надобности усложняет
долбяк; центрирование по окружности излишне. Отсутствие места для выхода
инструмента из паза (рис. 1, в) препятствует обработке последнего.
Рис. 2. Прямоугольная форма паза позволяет обрабатывать его простым
инструментом с одной поперечной подачей; для выхода долбяка предусмотрена
канавка 1 или отъемная часть 2, что дает возможность обрабатывать пазы
долбяком или протяжкой на проход. Центрирование дисков по боковым сторо-
нам шлицев (зубьев) обеспечивает более равномерное распределение между
ними нагрузки и дает достаточную для дисков точность центрирования.
Рис. 3. Открытые сквозные пазы в корпусе допускают удобную их об-
работку дисковой фрезой на проход; конструкция обычно применяется в масля-
ных муфтах, — широкие пазы способствуют хорошей смазке и охлаждению
дисков.
Рис. 4. Эвольвентные шлицевые (зубчатые) соединения позволяют об-
рабатывать зубья на корпусе методом обкатки шестерней-долбяком; соедине-
ние применяется преимущественно при целых неметаллических дисках ввиду
большой площади смятия; для выхода инструмента необходима канавка 1
или отъемная часть 2.
201
Правильно
Puc.Z
Дравильно
Рис. О
Неправильно
Рис. 1
Допустимо
при маложестком пакете дисков
Рис.З
До пустим о
при малом числе дисков
Рис. 5
ЛИСТ 200
ПРИМЕНЕНИЕ УПРУГИХ ЗВЕНЬЕВ В ДИСКОВЫХ ФРИКЦИОННЫХ МУФТАХ
С МЕХАНИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ
Наиболее часто применяемые запирающие нажимные устройства должны
обеспечивать: достаточную длину хода нажимного диска для получения необхо-
димых зазоров между дисками выключенной муфты (по 0,2 -0,5 мм между
металлическими и по 0,5 —1 мм между неметаллическими дисками многоди-
(Сковых муфт); надежное запирание муфты во включенном состоянии; достаточно
р
большой коэффициент передачи силы ip = -Р- при сжатии дисков для обеспе-
чения легкого управления муфтой; плавное нарастание силы сжатия дисков Рр
для получения мягкого включения (требуется не всегда); получение требуемой
силы Рр и длительное ее сохранение при износе дисков, что достигается при-
менением регулировочных приспособлений и упругих звеньев в нажимном
устройстве.
Рис. 1. Регулировка силы сжатия дисков Рр отсутствует.
Рис. 2. Предусмотрено регулировочное устройство в виде гайки 1 с зам-
202
ком 2; упругие рычаги обеспечивают мягкое включение и длительное сохра.
нение регулировки даже при жестком пакете дисков (небольшое число метал-
лических дисков).
Рис 3. Регулировка силы Рр имеется, но нажимное устройство жесткое,
конструкция обеспечивает достаточно мягкое включение и длительное сохра
нение регулировки лишь при маложестком комплекте дисков (большое число
дисков, применение неметаллических накладок).
Рис. 4 и 5. Введение упругого звена в виде пружины позволяет обой-
тись без регулировочного устройства при небольшом износе дисков (металли-
ческих), предварительное натяжение пружины снижает мягкость включения,
но позволяет уменьшить длину хода звена 3; схема по рис 5 предусматривает
значительное осевое перемещение всех дисков комплекта, что связано с увели-
чением износа шлицевых соединений, преодолением повышенных сил трения
в шлицах и возрастанием времени включения муфты; поэтому схему по рис. 5
рекомендуется применять лишь при малом числе дисков.
Диски сплошные
Правильно	Правильно
Ри.с.3	Рис. О
ЛИСТ 201
ВЫПОЛНЕНИЕ МАГНИТОПРОВОДА И ДИСКОВ В ФРИКЦИОННЫХ МУФТАХ
С ДИСТАНЦИОННЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Необходимо обеспечить прохождение магнитного потока через магнито-
проводящие материалы (сталь) с возможно малым сопротивлением, создавае-
мым зазорами, и малым рассеиванием потока вследствие его замыкания через
паразитические магнитопроводы.
Рис. 1. В муфте с прохождением магнитного потока через магнитопрово-
дящие диски в двух направлениях недопустимо применять сплошные стальные
диски вследствие потерь на замыкание большей части магнитного потока через
диски; применение дисков из немагнитопроводяших материалов прерывает
магнитопровод.
Рир. 2. В муфте с вынесенными дисками магнитный поток не проходит
через диски, и они могут быть выполнены из любого материала; недостатки
такой муфты — отсутствие саморегулирования муфты по мере износа дисков,
что заставляет предусматривать регулировочное устройство 1 для периоди-
ческого подтягивания дисков.
Рис. 3. Применение стальных дисков с вырезами уменьшает до допусти-
мых пределов потери на замыкание части магнитного потока через магнитопро-
водящие диски.
Рис. 4. В муфте с прохождением магнитного потока через диски в одном
направлении диски выполняются сплошными стальными; недостаток такой
муфты — большой ее размер по диаметру при некотором сокращении длины.
203
Правильно
Рис. 2
Правильно
Рис.З
Неправильно	Правильно
Рис.1. При плохом контакте мурты
с массой
Неправильно	Правильно
Рис. 4*. При сплошном сердечнике
ЛИСТ 202
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПИТАНИЕ ДИСКОВЫХ ФРИКЦИОННЫХ МУФТ С ДИСТАНЦИОННЫМ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Подвод электроэнергии через скользящие контактные кольца снижает
надежность работы муфты, поэтому в настоящее время расширяется примене-
ние муфт без скользящих контактов.
Рис. I. Одно скользящее контактное кольцо и замыкание через массу
допустимо при наличии надежного электрического контакта между вращаю-
щейся муфтой и массой (непригодно, если вал вращается на подшипниках
скольжения жидкостного трения пли применены вкладыши из неметалличе-
ского электроизолирующего материала, а на валу сидят электроизолирующие
соединительные муфты, шкивы или неметаллические зубчатые колеса из тек-
столита и т. п.).
Рис. 2 и 3 Муфты без скользящего контакта отличаются повышенной
надежностью и являются прогрессивными. Их недостатки: более сложная и тя-
204
желая конструкция; необходимость пропускать магнитный поток через два
дополнительных воздушных зазора, что увеличивает сопротивление магнито-
провода. В муфте по рис. 2 катушка закреплена на корпусе t механизма,
по рис. 3 — установлена в муфте на подшипниках, а для предотвращения вра-
щения катушки предусмотрен удерживающий рычаг 2.
Рис. 4. Применение переменного тока при сплошном сердечнике электро-
магнитной катушки недопустимо, так как приводит к нагреванию магнито-
провода. Сердечники из листовой трансформаторной стали применяются редко
ввиду сложности изготовления.
Рис. 5. В машинах (станках), к которым имеют доступ операторы, ра-
бота муфты на высоком напряжении недопустима по условиям техники без-
опасности; питание муфты от сети переменного тока осуществляется через
трансфопматор и выпрямитель [21].
Давление масла
Неправильно
Рис. 1
Правильно
Рис. 2
Правильно
Рис.З
ЛИСТ 203
ВЫПОЛНЕНИЕ ВЫКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ВО ФРИКЦИОННЫХ МУФТАХ
С ДИСТАНЦИОННЫМ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ
Необходимо предусматривать выключающие средства для преодоления
давления масла во вращающемся цилиндре, возникающего от действия цен-
тробежных сил, и для создания избыточного давления Дд, обеспечивающего
вытеснение масла из цилиндра при выключении муфты.
Рис. 1. В муфте с однополостным цилиндром выключающие пружины
не предусмотрены; в случае установки цилиндра на ведущем быстро
вращающемся валу имеет место неполное выключение муфты, вызывающее
повышенный момент холостого хода и значительные потери. Например,
при п = 2000 об/мин. внешнем радиусе кольцевого поршня R — 100 мм.
внутреннем г = 50 мм и радиусе подвода масла к валу г0 = 40 мм полу-
чаем осевую силу сжатия дисков от действия на масло центробежных сил
Рч = 8-10~9«2 (Р2— г2) (Р2 + г2— 2г2)	225 кГ. В случае же установки
муфты па ведомом отключаемом валу наблюдается замедленное выключение
муфты.
Рис. 2. В муфте с однополостным цилиндром предусмотрены достаточно
сильные выключающие пружины. При вышеприведенных параметрах муфты
для создания избыточного давления t\q = 0,75 кГ/см2 необходима осева
сила Ро = л (У?2 — г2) Д<? = 180 кГ (обычно принимают Д<? = 0,5-^1 кГ'см2.
ио не менее 8-10~“п2г2 к/7с-и'-);иеобходимая сила пружин составит Рп =
= Рц + Ро = 225 (- 180 = 405 кГ, в то время, как сила сжатия фрикцион-
ных дисков во включенной муфте при рабочем давлении масла q— 10 кПсм1
будет Р = л (R2 — г2) (q — ;\q) = 2200 кГ.
Рис. 3. В муфте с двухполостным цилиндром осуществляется принуди-
тельное выключение под действием масла, подаваемого в выключающую по-
лость под большим рабочим давлением q, что обеспечивает более быстрое сра-
батывание муфты.
205
ЛИСТ 204
ВЫБОР СХЕМЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ МУФТ СО СРЕЗНЫМИ ШТИФТАМИ И НАЗНАЧЕНИЕ
ДОПУСКОВ НА ВЗАИМНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ
Действующая на штифт сила существенно зависит от направления реакции
во вращательной паре 1—2 (рис. 1), которое определяется положением точки
контакта поверхностей и зависит от зазора 6 и отклонений во взаимном рас-
положении осей отверстий.
Рис. 1. В муфте с одним штифтом, передающей момент 7И, не защищен-
ный допусками размер г на деталях / и 2 приводит к возможности касания этих
деталей в любой точке посадочной поверхности; плечо пары г sin <р теоретически
может изменяться от 0 до г, что без учета трения приводит к изменению
срезающей силы от Р = М : г до со.
Рис. 2. Выполнение размеров г у деталей 1 и 2 с совпадающими полями
^mln
допусков
обеспечивает <р > 60° и возможное увеличение силы против
Р — М : г на величину до 15%, что допустимо.
Рис. 3. В муфте с двумя штифтами размеры г выполнены с требуемыми
допусками, но смещение А не защищено допусками и может составить вели-
чину А > —;
тогда муфта собирается с натягом, срезающие силы зависят
от А и жесткости деталей.
Рис. 4. Несовпадение осей центральных посадочных мест защищено
допусками так, что А <2 gl"; срезающая сила Р= М : г поровну распреде-
ляется между штифтами.
Рис. 5. В муфте, передающей момент силы Ро, предусмотрено два штифта;
если даже правильное расположение осей отверстий обеспечено допусками
(рис. 2 и 4), то силы, срезающие штифты, при R = (1,54-2) г будут изменяться
от Рср до (1,44- 1,35) Рср, что не всегда допустимо.
Рис. 6. В муфте предусмотрен один штифт; сила, срезающая штифт»
при R = (1,54-2) г будет изменяться от Р до (1,24-1,1) Р, что допустимо-
206
ЛИСТ 205
НАЗНАЧЕНИЕ ДОПУСКОВ НА ВЗАИМНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ
В ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ МУФТЕ СО СРЕЗНЫМИ ШТИФТАМИ
Рис. 1. В муфте, передающей момент силы Рп, расстояние г между осями
отверстий в деталях 1 и 2 не защищено допусками; точка контакта посадочных
поверхностей поэтому может занимать любое положение на окружности (см.
лист 204), что в этой муфте особенно сильно влияет на колебание срезающей
силы Р; например, при <р = 45° и —-= 2 получаем Р11|ах = 1,9Рга1п.
Рис. 2. В муфте, передающей момент силы Ро, расстояния г на деталях 1
и 2 выполнены с совпадающими полями допусков -215 , где бт1п — мини-
О
мальный зазор между посадочными поверхностями; при этом Ртах =
= l,2Pmm, что допустимо.
Примечание. Контактные и объемные деформации деталей
несколько уменьшают, а трение несколько увеличивает колебание
силы, срезающей штифт.
207
ЛИСТ 206
ЦЕНТРИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ, СВЯЗЫВАЕМЫХ ОБГОННОЙ МУФТОЙ
Рис. 1. Отсутствие центрирования шестерни-обоймы 1 относительно
звездочки 2 не препятствует их относительному смещению в поперечном на-
правлении на величину зазора А, биению шестерни, заклиниванию передачи
и возможной поломке зубьев.
А
Рис. 2. Зазор Д уменьшен до посадочного зазора ; центрирование
X
деталей обеспечено, но условия работы пары скольжения (сталь по стали)
при большом диаметре D и прерывистых поверхностях плохие, поэтому кон
струкция допустима для малой скорости вращения при обгоне и при обиль
ной смазке.
д
Рис. 3. Центрирование происходит по диаметру D ; благодаря возмож-
X
пости выбора подходящего для скользящей пары материала колец 3 и хоро-
шей смазке посредством проточек и сверлений конструкция получается на-
дежной для умеренных скоростей вращения при обгоне.
д
Рис. 4. Вследствие малого диаметра центрирующих поверхностей d
X
и применения бронзовых втулок конструкция надежна для высоких скоростей
вращения при обгоне; необходимо предусмотреть сверления для подвода
смазки, например по типу рис 3
Рис. 5. Центрирование деталей выполнено на подшипниках качения;
наиболее надежная, но дорогостоящая конструкция.
Примечание. Во всех случаях, где позволяет наружный
диаметр шестерни, в нее может быть вставлена закаленная обойма
в виде кольца, как показано в исполнении по рис. 4.
208
КОРПУСНЫЕ И ДРУГИЕ ЛИТЫЕ ДЕТАЛИ
ЛИСТ 207
УСТРАНЕНИЕ ОТЪЕМНЫХ ЧАСТЕЙ МОДЕЛИ
При конструировании корпусных деталей следует стремиться придавать
им такую форму, чтобы модели могли быть беспрепятственно удалены из
формы и не было необходимости в отъемных частях моделей. Соответствие
этому требованию проверяют отсутствием в литой детали теневых участков
при освещении ее параллельными лучами в направлении, перпендикулярном
к плоскости разъема формы или стержневого ящика. Теневые участки требуют
применения отъемных частей модели или дополнительных стержней. На
14	Зак. 1297
рис. 1, а, 2, а и 5, а представлены детали, требующие применения моделей
с отъемными частями, на рис. 4, а — деталь, требующая применения стержне-
вого ящика с отъемными частями, а на рис. 3, а — деталь, требующая приме-
нения модели и стержневого ящика с отъемными частями. На рис. 1,6, 2, б,
3, б, 4, б и 5, б представлены детали после переконструирования, в которых
необходимость в отъемных частях устранена.
209
ЛИСТ 208
УСТРАНЕНИЕ ОТЪЕМНЫХ ЧАСТЕЙ МОДЕЛИ
На рис. 1, а показана деталь, требующая применения модели с отъемными
частями. Если эту деталь переконструировать по рис. 1,6, то надобность
в отъемной части отпадает.
На рис. 2, а показан кронштейн двутаврового сечения, формовка кото-
рого невозможна без отъемных частей модели и очень сложна, а по рис. 2, б
210
в результате поворота осей двутавра стала возможна формовка без отъемных
частей. На рис. 3, а показан кронштейн с корытообразным сечением, требую-
щий при формовке применения модели с отъемными частями. Заменой ко-
рытообразного сечения тавровым (рис. 3, 6) удается существенно упростить
формовку.
Разъем по двум плоскостям-,
нежелательно
Разъем по одной плоскости.}
правильно
б)
Рис. 1
Рис.з
ЛИСТ 209
УПРОЩЕНИЕ РАЗЪЕМА ФОРМЫ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОДНОСТОРОННЕГО
ОТПЕЧАТКА МОДЕЛИ
При проектировании литья необходимо избегать сложных (ступенчатых
или косых) разъемов формы (рис. 1, а). Разъем должен быть, как правило,
плоским (рис. 1, б) и обеспечивать удобство сборки формы и устойчивое поло-
жение стержней.
Надо стремиться основной контур выполнять водной опоке, а неглубокие
отпечатки выступов — в другой опоке (рис. 2, б) и если возможно, чтобы
формовка была с односторонним отпечатком модели (рис. 3, б).
211
Плоскость
ЛИСТ 210
КОНСТРУИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ ПРИ ФОРМОВКЕ
При конструировании корпусных деталей следует придавать им формы, ле требую-
щие применения стержней при формовке. На рис. 1, а, 2, а, 3, а и 4, а детали требуют
применения стержней; на рис. 1, б, 2, б 3, б и 4, б те же детали переконструированы так,
что необходимость в стержнях отпала.
212
ЛИСТ 211
КОНСТРУИРОВАНИЕ ВНУТРЕННИХ
Внутренние полости корпусных деталей должны быть открытыми, т. е.
иметь выходные отверстия, необходимые для знаков. Если длина стержня
больше его диаметра в 2 раза и более (рис. 1, а), то рекомендуется крепить
стержень знаками с двух сторон (рис. 1, б), чтобы стержень не всплыл во
время заливки. На рис. 2, а стержень А имеет два знака, а стержень Б —
только один. Если применения консольных стержней избежать нельзя, то
устанавливают их на жеребейках (рис. 1,й, 2, аиЗ, а). Жеребейки часто яв-
ляются причиной возникновения в корпусных деталях спая или газовых
ПОЛОСТЕЙ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
раковин. В местах установки жеребеек следует создавать местные, утолщен и я
для лучшей свариваемости жеребеек с металлом отливки. Не следует приме-
нять жеребейки в местах, требующих герметичности и механической обработки.
Внутренние полости должны быть открытыми для выбивки стержневой земли
(рис. 4).
Если по назначению детали внутренняя полость должна быть закрыта,
го конструкция должна обеспечивать удаление стержневой земли
(рис. 4, б).
213
ЛИСТ 212
КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРИЛИВОВ
И БОБЫШЕК ДЛЯ ОТВЕРСТИЙ
Приливы или бобышки для отверстий, расположенные по обе стороны
от стенки корпуса (рис. 1, а), делать не рекомендуется. Бобышки, расположен-
ные снаружи (рис. 1, б), требуют применения отъемных частей у модели. Если
внутренняя полость отливки выполняется стержнями, то целесообразно бо-
бышки и приливы переносить внутрь детали, особенно в тех случаях, если
наружные поверхности обрабатываются цекованием (рис. 1,в). Если внешние
торцы бобышек фрезеруют или строгают, то их нужно располагать в одной
плоскости, чтобы можно было обрабатывать на проход. Остальную, большую
214
часть бобышки располагают внутри детали (рис. 1, г). При конструировании
бобышек необходимо учитывать, что они могут сместиться относительно оси
(рис. 2, а), поэтому их лучше заменять приливами, если это не приведет к зна-
чительному увеличению веса детали (рис 1, д и 2, б).
Диаметр литого отверстия должен быть не меньше половины его длины.
Наименьший диаметр литых отверстий для массового производства 20 мм,
для серийного производства 30 мм, для индивидуального производства
50 мм.
ЛИСТ 213
ОБЛЕГЧЕНИЕ ВЫЕМКИ
МОДЕЛИ ИЗ ФОРМЫ
Для удаления модели без повреждения формы надо предусматривать
литейные уклоны на поверхностях, перпендикулярных к плоскости разъема.
На рис. 1, а, 2, а, 3, а и 4, а показаны детали без литейных уклонов. На рис. 1, б
2, б, 3, б и 4, б показаны те же детали с конструктивными литейными укло-
нами, значительно облегчающими формовку. Уклоны должны быть достаточно
большими.
215
Отношение толщин стенок -^^2’, сопрягают галтелями
- - - - - ------------ - ---------- - —
Отношение толщин стеноп ~>2', сопрягают клином
Неправильно
а)
Правильно
6)
Неправильно
Рис. 1
Рис.З
ЛИСТ 214
СОПРЯЖЕНИЕ ДВУХ СТЕНОК
Толщины стенок корпусных деталей следует по возможности назначать
одинаковыми или с малыми перепадами, чтобы отливка охлаждалась равно-
мерно и не возникали остаточные напряжения, коробление, трещины, рако-
вины
В большинстве случаев отливку приходится изготовлять разно-
стенной.
216
Тогда в местах перехода от толстой стенки к тонкой необходимо преду-
сматривать плавные переходы, без острых углов. Если отношение толщин
стенок меньше 1,5—2 (рис. 1—3), то сопрягают стенки галтелями. Если
отношение толщин стенок больше 1,5—2 (рис. 4—6), то сопрягают стенки
переходными клиновыми участками. При сопряжении стенок под острым
углом следует предусматривать переходные участки (рис. 3 и 6).
ЛИСТ 215
СОПРЯЖЕНИЕ ТРЕХ СТЕНОК
При сопряжении трех стенок соблюдают те же рекомендации, что и при
сопряжении двух стенок. На рис. 1, а, 3, а, 4, а и 5, а сопряжение трех стенок
произведено так, что получается скопление металла, вызывающе^ образование
раковин. На рис. 2, а дан резкий переход от тонких к толстой стенке, что при-
водит к трещинам. На рис. 1, б, 2, б, 3, б, 4, б и 5, б, в те же сопряжения пере-
конструированы так, чтобы устранить указанные выше недостатки. Кон-
струкция по рис. 3, б рекомендуется для тяжелых корпусных деталей, а по
рис. 2, б — для легких.
217
ЛИСТ 216
КОНСТРУИРОВАНИЕ СЕТОК-РЕБЕР ЖЕСТКОСТИ
Такие стенки преимущественно применяют для крупных отливок, тре-
бующих повышенной жесткости. Ребра жесткости должны позволять свобод-
ную усадку при затвердевании и не создавать скопления металла. Ребра по
рис. 1 применяют для узких стенок и стенок с малыми нагрузками, как про-
стые в изготовлении. Ребра по рис. 2 широко применяют для отливок ко-
робчатого сечения. Отливки получаются жесткими; ребра просты в изготовле-
нии, но имеют остаточные напряжения. Ребра по рис. 3 аналогичны ребрам
по рис. 2, только в местах пересечения уменьшено скопление металла и об-
легчена усадка при остывании. Ребра по рис. 4 применяют для вытянутых
отливок прямоугольного сечения и для широких стенок. Ребра придают от-
ливке повышенную жесткость, работая, как фермы. Ребра по рис. 5 применяют
218
для широких стенок ответственных отливок. Ребра придают отливке повышен-
ную жесткость, но более дороги в изготовлении, чем в предыдущих конструк-
циях. Ребра по рис. 6 применяют для плит. Они обеспечивают малые остаточ-
ные напряжения, так как усадка равномерна во всех направлениях и нет по-
вышенного скопления металла в местах соединения ребер. Ребра по рис. 7
аналогичны ребрам по рис. 6 и применяются в крупных отливках. Ребра по
рис. 8 применяют для средних круглых плит, а по рис. 9 — для крупных
круглых плит, в которых облегчена усадка и в местах пересечения ребер
уменьшено скопление металла. На рис. 10 показана конструкция, где радиаль
ные ребра заменены спиральными, что устраняет появление трещин и терми
ческих напряжений. Применяются в отливках больших размеров.
ЛИСТ 217
КОНСТРУИРОВАН ИЕ
РЕБЕР ЖЕСТКОСТИ
Наружные ребра корпусных деталей делают 0,8, а внутренние 0,5—0,6
от толщины стенки 6, к которой они примыкают. Это обеспечивает одновремен-
ное остывание металла после заливки. Внутренние ребра делают тоньше, чем
наружные, потому что отвод тепла из внутренних полостей затруднен. Наи-
большая высота ребер выбирается не более пяти толщин стенки. Присоеди-
нять ребра к стенкам необходимо галтелями без повышенного скопления
металла. Для отливок с наименьшими допускаемыми толщинами стенки
толщину ребер можно брать равной толщине стенки.
219
ЛИСТ 218
КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ С БОЛЬШИМИ СТЕНКАМИ
В крупных отливках плоские стенки, отливаемые в горизонтальном по-
ложении, надо заменять наклонными или сферическими. При заливке жидкий
металл, продвигаясь в полости формы, вытесняет воздух и газы. Если металл
встречает большие горизонтальные полости, то повышение уровня металла
вдет медленно, а воздушные и газовые пузыри захватываются металлом и
Ъразуют газовые раковины.
220
На рис. 1 показана конструкция крупной крышки с плоской (рис. 1, а),
конической (рис. 1,6) и сферической (рис. 1, в) поверхностями. Ребра
жесткости целесообразно располагать на внутренней поверхности.
На рис. 2 показаны маховики, диски которых выполнены плоскими
(рис. 2, а), коническими (рис. 2, б) и сферическими (рис. 2, в).
ЛИСТ 219
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ РАКОВИН В ОТЛИВКАХ
Стенки сложных литых деталей должны, по возможности, иметь постепен-
ное утолщение к прибыли (конструкционные уклоны, рис. 1,6, 2, б и 3)
Этим достигается последовательность кристаллизации металла снизу вверх
При наличии в отливках узлов (соединений нескольких стенок) стенки над
ними должны быть толще, чем стенки узлов (рис. 1, б). Постепенность пере-
хода проверяется методом вписанных в сечение отливки окружностей, диаметр
которых увеличивается в направлении к прибыли.
Если постепенное увеличение толщины стенки выполнить в одном напра-
влении не удается, то применяют два (рис 2, б) и более (рис 3) направле-
ния питания.
221
ЛИСТ 220
ОБЕСПЕЧЕНИЕ СВОБОДНОЙ УСАДКИ ДЛИННЫХ ОТЛИВОК
Литые детали надо конструировать так, чтобы не создавать препятствий
для свободной усадки, т. е. уменьшения размеров в процессе охлаждения,
в противном случае появляются остаточные напряжения и снижается проч-
ность отливки.
На рис. I показана литая труба с фланцами. Фланцы создают механиче-
ское торможение усадки, что часто приводит к их отгибу или надрыву стенки
трубы.
222
На рис. 2, а показана длинная заготовка коробчатой формы с внутрен-
ними поперечными ребрами, которые препятствуют свободной усадке. На
рис. 2, б показана та же деталь правильной конструкции без поперечных ребер.
На рис. 3, а показан длинный барабан с двумя кольцевыми ребрами. На
рис. 3, б выполнением одного кольцевого ребра внешним, а другого — вну-
тренним устраняется опасность возникновения остаточных напряжений.
ЛИСТ 221
УМЕНЬШЕНИЕ КОРОБЛЕНИЯ ДЛИННЫХ ОТЛИВОК
Конструировать длинные отливки следует так, чтобы они не коробились
при остывании. Причины коробления — неравномерное охлаждение толстых
и тонких стенок сечения. Толстые стенки охлаждаются медленнее и после
охлаждения сокращаются по длине больше, чем тонкие (рис. 1, а и б). Если
сечение отливки равномерное, то она при остывании сохраняет прямолинейную
форму (рис. 1,в). Наиболее рациональны симметричные сечения (рис. 1, г).
Если равномерное сечение создать трудно, то иногда величину возможного
прогиба компенсируют при изготовлении моделей, —. им придают прогиб
в обратную сторону. Коробление может наступить не сразу, а через длитель-
ный период времени. Для устранения коробления в эксплуатации сложные
отливки подвергают естественному или искусственному старению.
На рис. 2 показана станина металлорежущего станка. На рис. 2, а —
площади сечения станины распределены резко неравномерно относительно
горизонтальной оси. на рис. 2, б в нижней части сечение несколько развито,
что уменьшает коробление.
223
ЛИСТ 222
КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРИЛИВОВ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ. ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА ОТВЕТСТВЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ
Рис. 1—3. При конструировании приливов под соединения корпусных
деталей надо учитывать возможность их смещения при отливке (рис. 1, а, 2, а
и 3, а). Размеры приливов у корпусной детали должны быть больше, чем
размеры основания присоединяемой детали (рис. 1, б, 2, б и 3, б). В случае
особо высоких требований к внешнему виду выступающие части приливов
могут быть срезаны.
Рис. 4. Следует конструировать корпусные детали так, чтобы было
возможно отливать их ответственными механически обрабатываемыми поверх-
224
ярстями вниз, так как внизу маловероятно образование газовых пузырей,
шлаковых включений и других литейных дефектов. Этому правилу должны
подчиняться все литые детали, несущие на себе направляющие, например
станины станков. На рис. 4, а показано сечение станины, которую отлить
ответственными поверхностями вниз сложно, потребуется модель с отъемными
частями.
Если эту деталь переконструировать по рис. 4, б, то изготовление ее
значительно упрощается
ЛИСТ 223
ИЗБЕГАНИЕ НАКЛОННЫХ СТЕНОК, ПРИМЫКАЮЩИХ К ОБРАБАТЫВАЕМЫМ
ПОВЕРХНОСТЯМ
Следует избегать применения наклонных стенок к обрабатываемым по-
верхностям, иначе при обработке контур обрабатываемых участков в плане
изменяется и для изготовления модели нужно специальным пересчетом опре-
делить размер alt не равный а (рис 1, а, 2, а, 3, а, 4, а и 5, а). Чтобы избежать
15 Зак. 1296
этого, надо делать пояски b перпендикулярными к плоскости обработки
(рис. 1,6, 2, б, 3, б, 4, б и 5, б).
Для отливок крупного размера можно применять переходы, как пока-
зано на рис. 1, в и 2, в.
225
ЛИСТ 224
КОНСТРУИРОВАНИЕ отливок для КОКИЛЬНОГО литья
(в металлические формы)
В песчаной форме при усадке отлитой детали происходит некоторое
сжатие формы за счет ее податливости. Металлическая форма не обладает
этим свойством и свободная усадка невозможна. Поэтому при литье в кокиль
деталь не должна иметь выступающих частей, тормозящих усадку.
Наиболее распространена отливка в кокиль по внешней конфигурации
детали с песчаными стержнями (если нет внутренних углублений и подрезов,
то можно применять и металлические стержни). Деталь должна легко
удаляться из формы без отъемных частей модели, на наружной поверхности
не должно быть ребер (рис. 1), углублений, приливов (рис. 2), так как они
заклиниваются в кокиле, вызывают трещины в отливке и быстрее изнашивают
кокиль.
Литейные уклоны при литье в кокиль делаются больше, чем при литье
в песчаные формы, что облегчает удаление детали из формы, улучшает про-
цесс усадки, уменьшает опасность появления трещин
Необходимо применять минимальное число стержней, не допускать
резких переходов в толщинах стенок.
Кокильное литье применяют в серийном и массовом производствах.
226
ЛИСТ 225
КОНСТРУИРОВАНИЕ ОТЛИВОК ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Литье под давлением применяют в основном в серийном и массовом про-
изводствах. Для этого требуются металлические формы из жаростойких
сталей с точной обработкой. Преимущественно под давлением отливают лег-
кие и цветные сплавы. Возможно получение тонкостенных и сложных отли-
вок. Требования к деталям, отливаемым под давлением: 1) применять мини-
мальную толщину стенки в зависимости от сплава; 2) не допускать скопления
металла, соблюдать равномерность толщин стенок, выдерживать рекомендуемые
23*
конструктивные уклоны на стенках отливки и стержней (рис 1 и 2), 3) при
необходимости вместо утолщения подкреплять стенки ребрами (рис. 3 и 4);
4) создавать не более одного разъема опоки; 5) во избежание коробления
детали ребра располагать симметрично; 6) не применять длинных и тонких
стержней (рис. 5); 7) обеспечивать возможность легкого удаления деталей
и стержней из формы после затвердевания.
При литье под давлением широко применяется армирование (рис. 6).
227
ЛИСТ 226
КОНСТРУИРОВАНИЕ АРМИРОВАННОГО ЛИТЬЯ
Армирование отливок — это сочетание в одну деталь при литье двух
и более деталей из металлов с различными свойствами путем механического
сцепления или сплавления. Армированные детали позволяют создать местные
упрочнения, повышение износостойкости, коррозионной стойкости и т. д.
При конструировании армированного литья необходимо: 1) соблюдение опре-
деленных соотношений между сечениями армирующих вставок и стенкой от-
ливкц покрывающей эту арматуру (1:3 для вставок типа колодки тормоза
и 1 : 4 для втулок); излишняя масса армирующих вставок приводит к тому,
что они действуют как холодильники, быстро охлаждают основной металл, что
уменьшает плотность соединения вставки с металлом; 2) удаление армиро-
ванной детали от сильно нагревающихся участков детали, так как иначе
возможно образование трещин в армированной детали; 3) закрепление арми-
рованной детали от проворота и осевого смещения; 4) обеспечение простоты
228
изготовления армирующих вставок, удобства установки их в форме с после-
дующей механической обработкой.
Армирующие вставки бывают: 1) выходящими одной стороной на рабочую
поверхность (рис. 1 — тормозная колодка); 2) типа втулок и вкладышей,
образующих всю рабочую поверхность (рис. 2 — армированный маховик).
На рис. 3, а показана стенка редуктора с ребрами для воздушного ох-
лаждения. Если ребра изготовить из фосфористого чугуна высокой жидко-
текучести, то число ребер на единицу длины можно увеличить, а затем армиро-
вать их в стенку из высокопрочного чугуна (рис. 3, б).
На рис. 4 показана армированная крышка насоса с трубой.
На рис. 5 изображен кокиль со стальными залитыми цапфами для отливки
вагонного колеса. Чтобы удалить цапфы от зоны нагрева, применены специаль-
ные приливы.
Литая
xzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz.
Труба
'ZZZZZZZZZZZ.
t.
°-)
С в ар но -литая
Контур заготовки
^ZZZ2ZZZZZ2
V77/7 7//////. 7///////. 7,77’777777. ’’,’/.
<Т)
Литая конструкция	Рис. 1
_____	61100

з±е
а)
Штампа-сварная конструкция
Рис. 2
ЛИСТ 227
КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАРНО-ЛИТЫХ, КОВАНО-ЛИТЫХ, ШТАМПО-СВАРНЫХ
(ПРОКАТНО-СВАРНЫХ) ДЕТАЛЕЙ
Сварно-литые, ковано-литые и штампо-сварные (прокатно-сварные) детали
имеют существенные технологические преимущества. На рис. I, а показана
цельная литая деталь, а на рис. 1,6 — та же деталь, сваренная из стальной
отливки и трубы. Отход металла в стружку резко сокращается.
На рис. 2, а показана литая фундаментная плита, на рис. 2, б — штампо-
сварная заготовка плиты, состоящей из двух гнутых деталей из полосового
проката и штампованного диска толщиной 6 juju. Расход металла уменьшился
в 2 раза, а механическая обработка — на 20 ч.
На рис. 3 показан цилиндр механизма шагающего экскаватора (рис. 3, а —
цельный кованый, рис. 3, б — сварной из двух простых кованых деталей).
229
ЛИСТ 228
РАЗДЕЛЕНИЕ СЛОЖНЫХ ОТЛИВОК НА НЕСКОЛЬКО ПРОСТЫХ
Следует разделять сложные отливки на простые:
1)	при наличии сильно выступающих частей — в виде патрубков, крон-
штейнов, требующих значительного увеличения габаритов опок;
2)	при необходимости особых способов транспортировки целых отливок
и деталей;
3)	при сильном усложнении литниковой системы.
Преимущества простых отливок по сравнению со сложными неразделен-
ными:
1)	возможность более точных и производительных способов изготовления;
2)	большая однородность простых отливок;
3)	снижение веса заготовок вследствие уменьшения технологических
толщин стенок;
4)	снижение стоимости изготовления моделей;
5)	упрощение процесса формовки и заливки формы.
На рис. 1, а показана рама измерительной машины цельной конструкции,
а на рис. 1,6 — та же рама, но разделенная на четыре детали (/, 2, 3 и 4).
На рис. 2, а показана моноблочная конструкция станины с корпусом
коробки скоростей токарного станка, сложная в отливке и механической об-
работке, а на рис. 2, б — обычная разделенная конструкция. На рис. 3, а
корпус подшипника выполнен за одно целое со стойкой, а на рис. 3, б — от-
дельно, что позволяет применять стандартные подшипники.
230
ЛИСТ 229
ОБЪЕДИНЕНИЕ ОТЛИВОК В ОДНУ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ОБЩЕЙ ТРУДОЕМКОСТИ,
МЕТАЛЛОЕМКОСТИ И ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА
Достоинства моноблочных отливок: 1) повышение жесткости; 2) умень-
шение механической обработки и сборки (не надо обрабатывать стыковые пло-
скости, изготовлять отверстия под крепежные болты и сами болты); 3) умень-
шение веса машины. Вопрос — применять ли моноблочные или составные
корпусные детали — должен решаться на основе технико-экономического
анализа Применение моноблочных отливок за последние годы возросло.
На рис. 1 показан корпус червячного редуктора со стойкой разделенной
конструкции (рис. 1, а) и цельной (моноблочной) конструкции (рис. 1,6).
При технико-экономическом анализе установлено, что цельная конструкция
выгоднее (вес по чертежу меньше на 16%, а черный вес — на 36%, вес прибы-
лей и литников уменьшился на 43% и т. д.).
На рис. 2 показан корпус редуктора с сальником. На рис. 2, а показана
разделенная на две части конструкция (на корпус редуктора 1 и цилиндр-
сальник 2), а на рис. 2, б — цельная конструкция, которая привела к эконо-
мии металла на 9%.
231
ЛИСТ 230
СОЗДАНИЕ БАЗ ДЛЯ УСТАНОВКИ
При конструировании корпусных деталей надо предусматривать удобные
обработанные базы для установки на столе станка или в приспособ-
лении.
На рис. 1 показан корпус подвесного редуктора. Так как опорной пло-
скости деталь не имеет, то предусматривают специальные приливы на одной
из стенок корпуса.
232
ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
На рис. 2 показана станина металлорежущего станка, не имеющая об-
работанной базы в вертикальной плоскости. База создается искусственно,
в виде платиков на лапках крепления станины.
На рис. 3 показан архитрав гидравлического пресса 1200 т. Для упро-
щения установки под расточку на архитраве предусмотрены восемь обрабо-
танных приливов.
ЛИСТ 231
ИСКЛЮЧЕНИЕ НЕОБЯЗАТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ
С целью уменьшения трудоемкости обработки детали и расхода инстру-
мента, экономии металла и уменьшения пригоночных площадей следует из-
бегать больших обрабатываемых поверхностей, особенно требующих точной
обработки (рис. 1, о). Конструкция по рис. 1, в предпочтительнее, чем по
рис. 1, б, особенно если рабочие поверхности обрабатываются строганием,
так как уменьшается ширина обработки.
На рис. 2 показана крышка подшипника. Обработка всего торца крышки,
как показано на рис. 2, а, необязательна. Обработку нужно предусмотреть
только под головками болтов — точением по рис. 2, б или цекованием по
рис. 2, в. В корпусных деталях поверхности под гайки целесообразно под-
вергать местной обработке (рис. 3, б), более дешевой, чем сплошная по
рис. 3, а.
233
Не рекомендуется
Сопряжение
Правильно
в)
Правильно
Сопряжение
Рис. 2
ЛИСТ 232
КОНСТРУИРОВАНИЕ СОПРЯЖЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ
При соединении двух деталей (рис. 1, в, 2, в и 2, г) для облегчения
обработки необходимо сопрягать их по одной плоскости. Не рекомендуется
пригонка сразу по нескольким поверхностям (рис. 1, а и 2, а). Пригонка по
нескольким поверхностям применяется только в исключительных случаях,
234
например при высоких требованиях к виброустойчивости. Конструкция
по рис 1, в предпочтительнее, чем по рис. 1, б, где болты могут деформировать
фланцы. Конструкция по рис. 2, г предпочтительнее, чем по рис. 2, б и в,
так как салазки получают более устойчивое направление.
ЛИСТ 233
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАБОТКИ НА ПРОХОД. СОКРАЩЕНИЕ ТОЧНОЙ ОБРАБОТКИ
С целью упрощения механической обработки и получения высокой точ-
ности следует, по возможности, проектировать детали, позволяющие обработку
на проход. Конструкция по рис. 1, б применяется для приводов с узлами,
имеющими одинаковую высоту расположения осей валов. Если монтируются
узлы с разной высотой до оси сопрягаемых валов и если необходима подгонка
по высоте, рекомендуется вводить дополнительную компенсационную плиту;
если регулировка не нужна, то лучше применять ступенчатую плиту по
рис. 1, а.
Конструкция по рис. 2, а требует отдельной обработки каждой поверх-
ности под гайку специальными фрезами В конструкции по рис. 2, б обработка
тех же поверхностей осуществляется стандартными фрезами на проход, что
позволяет обрабатывать сразу несколько деталей за один установ и уменьшает
как машинное, так и вспомогательное время.
На рис. 3, а показана деталь с обработкой отверстий не на проход, тре-
бующая расточки с двух установок или на поворотном столе. Соосность рас-
точки понижена. На рис. 3, б показана та же деталь, но с обработкой на про-
ход.
В длинных деталях следует сокращать длину точно обрабатываемых
поверхностей, так как это ведет к уменьшению трудоемкости механической
обработки и сокращению пригоночных работ при сборке.
На рис. 4 показан чугунный стакан вала консольной конической шестерни
с подшипниками. Точную обработку внутри и снаружи целесообразно остав-
лять только под кольца подшипников.
На рис. 5, а показана расточка в корпусе под обе опоры вала. Так как
расстояние между опорами значительно, то точную обработку следует делать
только под подшипниками (рис. 5, б).
На рис. 6 показана крышка подшипника. Если крышка длинная, то точ-
ную обработку можно сократить, оставив ее на узком кольце (рис. 6, б).
235
ЛИСТ 234
ИСКЛЮЧЕНИЕ ОБРАБОТКИ
ПОД НЕПРЯМЫМ УГЛОМ
При проектировании корпусных деталей следует избегать обработки по
верхностей под непрямым углом, требующей специальных приспособлений.
На рис 1, а показана тумба станка с наклонной обрабатываемой поверх
ностью, а на рис. 1,6 — значительно более технологичная тумба с вертикаль-
ной обрабатываемой поверхностью.
На рис. 2, а ось маслоуказателя редуктора расположена под углом к
стенке, а на рис. 2, б тот же маслоу казатель расположен вертикально, что
гораздо более удобно для обработки.
236
На рис. 3, а показано управление коробки скоростей, расположенной
в тумбе станка, причем валик управления имеет опоры, расточенные в корпусе
под углом, что нетехнологично
На рис. 3, б показано то же управление коробки, только опоры валика
управления расположены в специальном кронштейне. Расточка под углом
в небольшом по размерам кронштейне значительно легче, чем в громоздком
корпусе тумбы
ЛИСТ 235
ИСКЛЮЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ,
ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ИЗНУТРИ
При проектировании корпусных деталей надо избегать обработки трудно-
доступных поверхностей. Если корпусная деталь не требует расточки отвер-
стий для основных механизмов, то их надо избегать и для вспомогательных
механизмов.
На рис. 1 „оказана тумба металлорежущего станка со встроенным элек-
тродвигателем на качающейся плите. Обработка отверстий для осей качаю-
щейся плиты внутри тумбы (рис. 1, а) неудобна, поэтому узел с качающейся
плитой лучше выполнять по рис. 1, б. Введение специального кронштейна
позволяет вместо сложных внутренних расточных операций обработать одну
наружную плоскость.
На рис. 2 показана корпусная деталь, требующая обработки изнутри
платика для крепления насоса (рис. 2, «). Для устранения внутренней обра-
ботки надо добавить промежуточный фланец (рис. 2, б).
На рис. 3 показана конструкция коробки скоростей, расположенная
в тумбе станка. Конструкция по рис. 3, б предпочтительнее конструкции
по рис. 3, а, так как механическая обработка здесь доведена до минимума;
отпадает надобность в обработке второго фланца у тумбы и в совмещении осей
механизма управления и коробки скоростей при сборке. В общем случае оп-
тимальные варианты конструкций следует выбирать на основе технико-эко-
номического анализа.
237
КОНСТРУИРОВАНИЕ МЕСТ КРЕПЛЕНИЯ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
В литых деталях крепежные фланцы надо делать возможно уже, чтобы
обеспечить достаточные напряжения от затяжки и уменьшить механическую
обработку.
На рис. 1 показано крепление по периметру, применяемое при недопу-
стимости щели между соединяемыми деталями, которая может служить местом
скопления грязи.
238
На рис. 2 крепление осуществлено в виде двух полос. Механическая об
работка уменьшена.
На рис. 3 крепление осуществлено в виде четырех небольших площадок
под крепящими болтами. Такое крепление целесообразно при необходимости
выверки положения узла путем шабровки.
ЛИСТ 237
КОНСТРУИРОВАНИЕ КРЕПЕЖНЫХ ФЛАНЦЕВ
Опорные поверхности под гайки и головки болтов должны быть обрабо-
таны. Нельзя опирать гайки и головки болтов на необработанные поверхности
отливки в землю (рис. 1, а). Не следует конструировать крепежные фланцы
по рис. 1,6, — канавка неудобна при литье, так как узкие выступы формы
легко смазываются жидким металлом и создают в отливках земляные вклю-
чения. Не следует строгать и всю поверхность по рис. 1, в, так как это приводит
к увеличению механической обработки, расхода металла и инструмента,
а также к ослаблению лапки. Лучше применять конструкции по рис. 1, г и д.
На рис. 2 показана крышка подшипника. Поверхность прилегания гаек
или головок винтов нельзя оставлять необработанной (рис. 2, а). Не рекомен-
дуется обрабатывать весь торец (рис. 2, б). Поверхность под гайки и головки
винтов следует обрабатывать точением (рис. 2, в) или цекованием после свер-
ления (рис. 2, д). Конструкция по рис. 2, г нежелательна, так как требует
дополнительной обработки крышки на фрезерном станке с поворотом.
239
ЛИСТ 238
КОНСТРУИРОВАНИЕ БОКОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ КОРОБОК И КОРПУСОВ РЕДУКТОРОВ
Боковые поверхности с отверстиями корпусных деталей надо конструи-
ровать так, чтобы они допускали установку на столе станка и обработку сразу
нескольких корпусов производительными методами. Если же требуется осо-
бенно точная перпендикулярность оси отверстия к торцу, то пооследний об
рабатывается на расточном станке, с минимальным ходом подрезного резца.
240
На рис. 1, а показан корпус коробки скоростей, а на рис. 2, а — корпус
редуктора неудачной конструкции. Обработанные торцы расположены на
разных высотах от стенки корпуса. На рис. 1, б и 2, б те же корпусы коробки
и редуктора переконструированы так, что обрабатываемые торцы расположены
в одной плоскости.
ЛИСТ 239
ОТДЕЛЕНИЕ ОБРАБОТАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ НЕОБРАБОТАННЫХ
Необходимо отделять обработанные поверхности от необработанных
(рис. 1,6), в противном случае переходная линия получает случайную форму
(обработанная поверхность будет иметь рваные кромки, рис. 1, а). При кон-
струировании ребер необходимо отделять их от обработанных поверхностей
(рис. 2, б).
16 Зак. 1296
На рис. 3 показан фланец крепления барабана с крышкой. На рис. 3, а
обработанная и необработанная поверхности не отделены, а на рис. 3, б
и в — та же конструкция с отделенными поверхностями Конструкция на
рис 3, б несколько сложнее для отливки, но стенки не ослабляются, как в кон-
струкции по рис. 3, в.
241
ЛИСТ 240
КОНСТРУИРОВАНИЕ ЛИТЫХ ОТВЕРСТИЙ ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ БОРШТАНГИ
Для облегчения механической обработки необходимо избегать несквоз-
ных (рис. 1, а) и глухих расточек (рис. 1, б). Расточки надо выполнять сквоз-
ные (рис. 3). Если по условиям работы сквозные отверстия не нужны, то их
все же лучше делать сквозными, а после механической обработки заглушать
242
пробками (рис. 1, в) или закрывать крышками (рис. 1, г). При неизбежности
глухих расточек деталь должна иметь возможность завода в нее кондукторной
втулки для поддержки борштанги (рис. 2), так как усилия резания сильно
уводят консольную борштангу.
ЛИСТ 241
КОНСТРУИРОВАНИЕ ЛИТЫХ ОТВЕРСТИЙ С УЧЕТОМ МАСШТАБА ВЫПУСКА
В индивидуальном производстве желательно все отверстия на оси делать
одного диаметра, чтобы последовательно обрабатывать их борштангой, на-
строенной на один диаметр (рис. 1, б). Конструкция по рис. 1, а, у которой
внутренние отверстия больше наружных, нежелательна. В серийном и осо-
бенно в массовом производстве расточка отверстий осуществляется на агрегат-
ных станках, работающих по полуавтоматическому циклу. Агрегатные станки
не допускают смены инструмента, поэтому отверстия должны быть ступенча-
тыми, «в елочку» (рис. 1, в), и не должны иметь обратного цекования. Длины
расточек должны быть по возможности близкими друг к другу. Допускается
ступенчатая расточка с двух сторон (двойная елка. рис. 1, г), которая осу-
*
ществима на двусторонних станках в крупных деталях (с длиной более 600 мм).
Для завода приспособления с кондукторными втулками и выхода скалок в де-
тали должно быть достаточно места. На агрегатных станках возможна об-
работка торцов только при рабочем ходе головки, причем диаметр обработки
должен быть меньше предыдущего отверстия, через которое должен пройти
инструмент, обрабатывающий торец. Целесообразность применения агрегатных
станков должна быть экономически обоснована.
На рис. 2 показан пример конструкции с одинаковыми диаметрами отвер-
стий, а на рис. 3 — конструкция с односторонней елкой.
243
ЛИСТ 242
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ХОРОШЕГО ЦЕНТРИРОВАНИЯ, СООСНОСТИ, ПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ
И ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОСТИ ОСЕЙ
Центрирующим поверхностям надо придавать достаточные размеры с уче-
том фасок и канавок (рис 1. б). Центрирование выгодно осуществлять по по-
верхностям возможно меньших диаметров, так как при этом увеличивается
точность посадки и уменьшается вес деталей (рис. 2. б).
Если к отверстиям предъявляется требование строгой соосности, парал-
244
дельности или перпендикулярности осей, деталь надо конструировать так,
чтобы можно было обработать ее за один установ на станке.
В конструкции по рис 3, а и 4, а для расточки требуется две установки
или обработка на агрегатном двустороннем станке, а по рис. 3, б и 4, б —
одна установка, что обеспечивает большую точность.
Неправильно Лучше	Правильно Неправильно	Правильно Неправильно	Правильно
а)	&) Рис.Ч в)	а) Рас. 5	&)	а) Рис. 6 ff)
ЛИСТ 243
ОБЕСПЕЧЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ РАБОТЫ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Поверхность, в которой сверлится отверстие, должна быть перпендику-
лярной к оси отверстия; допускается угол между ними не менее 85—90°
(рис. 1, а); иначе необходимо предусматривать специальные выемки для
сверла (рис. 1, б) или специальные приливы (рис. 1, в). При выходе инстру-
мента из отверстия необходимо предусмотреть одновременный выход, всех
режущих кромок (рис. 2, б, в и 3, б), в противном случае получается одно-
стороннее резание с ударами, что ведет к поломке инструмента (рис. 2, а
и 3, а). Длину сверлений следует делать возможно меньшей, так как длин-
ные отверстия требуют специальных сверл, дополнительных затрат времени
для вывода сверл, удаления стружки и часто теряют точность вследствие увода
(рис. 4, а). Следует стремиться, чтобы длина сверлений была не более пяти
диаметров сверл (рис. 4, б и в). Следует избегать обратных зенкований. Если же
обратное зенкование необходимо, то надо учитывать, что наименьший диаметр
отверстия d= 10 мм, а наименьшая длина для возможности вставить зенкер
I = 50 мм (рис. 5, а и б). Диаметр отверстия и диаметр цековки должны
соответствовать зенкеру по ГОСТу (рис. 6, а и б)
245
ЛИСТ 244
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАБОТКИ ТРУДНОДОСТУПНЫХ МЕСТ. ПОВЫШЕНИЕ
И СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТА
РАВНОМЕРНОСТИ ОБРАБОТКИ
Рис. 1 и 2. При конструировании литых деталей надо предусматривать
возможность подвода режущего инструмента к обрабатываемым участкам.
На рис. 1 показан барабан со стопорением на валу стопорным винтом.
Чтобы нарезать резьбу, надо в ободе барабана предусмотреть отверстие.
На рис. 2 показана высокая плита с лапами для крепежных болтов. Оси
крепежных отверстий должны быть расположены так, чтобы шпиндель свер-
246
лильного станка не задевал стенку плиты. Кроме того, можно сверлить деталь
с противоположной (обратной) стороны, но при этом потребуется обратное
цекование.
Рис. 3. При обработке детали методом фрезерования для повышения стой-
кости инструмента желательно уменьшать переменность суммарной ширины
фрезерования (рис. 3, а). На рис. 3, б этот недостаток значительно устранен.
ЛИСТ 245
КОНСТРУИРОВАНИЕ МЕСТ ЗАХВАТА СТАНИН
Станины и тяжелые корпусные детали должны иметь места захвата для
транспортировки. Если станины имеют форму, удобную для захвата, то спе-
циальных захватывающих устройств делать не нужно (рис. 2); в противном
случае предусматривают специальные места захвата. В станинах обычно
предусматривают отверстия для пропускания металлического стержня, на
который набрасывают канат или цепь.
На рис. 1 показана станина металлорежущего станка. На рис. 1, а ста-
нина значительной длины имеет одно отверстие; положение станины получается
неустойчивым и при переноске возможно раскачивание. Для длинных деталей
лучше делать два отверстия (рис. 1, б). Для высоких деталей (рис. 3) можно
предусматривать одно отверстие, которое должно быть выше центра тяжести
и лежать с ним на одной вертикали.
247
Рис. 1
ЛИСТ 246
КОНСТРУИРОВАНИЕ МЕСТ ЗАХВАТА РЕДУКТОРОВ И ПЛИТ
Для транспортировки редукторов и плит применяют рым-болты (рис. I) или специ-
альные места для захвата (рис. 2). В плитах предусматривают отверстия, которые после
монтажа должны быть закрыты, чтобы не быть местом сбора грязи и мусора. В тяжелых
плитах должны быть специальные пазы А для захвата ломом при небольших перемеще-
ниях установки (рис. 3).
248
ЛИТЕРАТУРА
1.	Ананьев С. Л. Технологичность конструкций. М., Оборонгиз,
1959, 365 стр
2.	А и ф и м о в М. И. Редукторы. Конструкция и расчет. Альбом чер-
тежей. Изд. 2-е, переработ. и доп. М., «Машиностроение», 1965, 288 стр.
3.	Бейзельман Р. Д. и Цып к ин Б. В. Подшипники качения.
Справочник. Изд. 4-е, испр. и доп. Л., Машгиз, 1959, 608 стр.
4.	Биргер И. А. Расчет резьбовых соединений. М , Оборонгиз, 1963,
252 стр.
5.	Г о к у н В. Б. Технологические основы конструирования машин
Изд. 3-е, переработ. и доп. М , Машгиз, 1963, 736 стр.
6.	Д а в ы д о в с к и й А. С. и Дунаев П. Ф Технологичность
конструкций станков. М., Машгиз, 1955, 316 стр.
7.	Детали машин. Атлас конструкций. Учебное пособие для вузов. Под
ред. Д. Н. Решетова. Изд. 2-е, переработ. и доп. М., Машгиз, 1963, 364 стр.
8.	Журавлев В Н. Снижение веса машиностроительных конструк-
ций. Свердловск, Машгиз, 1959, 272 стр.
9.	Каминская В В, Левина 3. М. и Решетов Д. Н
Станины и корпусные детали металлорежущих станков (расчет и конструи-
рование). Под ред. Д. Н. Решетова. М., Машгиз, 1960, 364 стр.
10.	К У д р я в ц е в В. Н. Планетарные передачи. Л., Машгиз, 1960,
280 стр.
11.	Н ибер г Н. Я- Расчет редукторов М., «Машиностроение», 1964,
172 стр.
12.	Ниберг Н. Я Выбор схемы шестеренной коробки скоростей. —
«Станки и инструмент», 1955, № 6.
13.	Н и к о л а е в ГА. Сварные конструкции. Учебное пособие для
вузов. Изд. 3-е, переработ. М., Машгиз, 1962, 552 стр.
14.	О р л о в ГТ. И. Азбука конструирования. М., Оборонгиз, 1941,
144 стр.
15.	Подшипники качения Справочное пособие. Под ред Н. А. Спицына
и А. И. Спришевского. М , Машгиз, 1961, 828 стр.
16.	Решетов Д. Н. Детали машин Учебник для вузов. Изд. 2-е,
испр. и переработ. М., «Машиностроение», 1964, 723 стр.
17.	Решетов Л. Н. Рациональные конструкции промежуточных
зубчатых колес и сателлитов. — «Вестник машиностроения», 1964, № 2,
стр. 15.
18.	Решетов Л. Н. Рациональные схемы многократных и замкнутых
планетарных механизмов. — «Вестник машиностроения», 1964, № 10
стр. 13.
19.	Сервисен С. В , Когае в В. П. иШнейдерович Р. М.
Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. Под ред. С. В. Се-
ренсена. Изд. 2-е, переработ. и доп. М., Машгиз, 1963, 452 стр.
20.	Скарбинский М. Конструирование отливок. Пер. с польск.
Под ред. Ю. А. Нехендзи и А. Н. Соколова. Л., Машгиз, 1961, 575 стр.
21.	Справочник машиностроителя. В шести томах. Под ред. Н. С. Ачер-
кана. Изд. 3-е, испр. и доп М., Машгиз, 1963
22.	Справочник металлиста В пяти томах Ред. совет: пред, и гл. ред
Н. С. Ачеркан. Т. 1. М., «Машиностроение», 1965, 1007 стр.
17 Зак. 1296
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие .	.	-2
Общие основы конструирования (д р техн наук проф. Д Н. Решетов) 3
Выбор сечений (лист 1)	................ .	.	3
Выбор типа и расположения опор (лист 2)..................... 4
Применение элементов, работающих на растяжение или сжатие
(лист 3) .................................................. 5
Применение брусьев переменного сечения (лист 4)............. 6
Снижение концентрации нагрузки (лист 5)	. .	. .	7
Снижение концентрации напряжений (лист 6) .	. .	. .	8
Повышение прочности (лист 7) ............................... 9
Повышение собственной жесткости и устранение вредного влия-
ния упругих деформаций (лист 8)........................... 10
Повышение контактной жесткости (лист 9).................... 11
Повышение износостойкости (лист 10) ... .	............ 12
Повышение износостойкости (уменьшение вредного влияния из-
носа) (лист 11) .......................................... 13
Сварные и клепаные соединения (канд техн наук И. С Богатырев) 14
Основные типы швов сварных соединений (лист 12)........... 14
Выбор сварных швов и их расположение (лист 13)............ 15
Наложение сварных швов в труднодоступных местах (лист 14) . .	16
Конструирование сварных деталей, работающих при переменных
и ударных нагрузках (лист 15) ...............	17
Сопряжения уголков и швеллеров в сварных конструкциях (лист 16)	18
Конструирование ребер в сварных деталях (лист 17)......... 19
Конструирование накладок н косынок в сварных конструкциях
(лист 18)................................................. 20
Конструирование сварных плит из листов (лист 19)........... 21
Конструирование сварных плит из уголков и швеллеров (лист 20)	22
Соотношение весов сварных и литых деталей (лист 21)........ 23
Основные типы заклепок (лист 22)........................... 24
Резьбовые соединения (канд техн, наук И С. Богатырев)........ 25
Классификация болтов и винтов (лист 23) .	. .	25
Классификация гаек (листы 24 и 25)	............... 26
Наружная резьба. Конструктивные и технологические требования
(лист 26)................................................. 28
Внутренняя резьба. Конструктивные и технологические требования
(листы 27 и 28)	.................................... 29
Применение резьб малого шага (лист 29)	. . .	...	31
Элементы резьбового	соединения	(лист 30)	  32
Повышение нагрузочной способности статически нагруженного
резьбового соединения	(лист	31).......................... 33
Конструирование резьбового соединения, работающего на сдвиг
(лист 32)................................................. 34
Конструирование резьбового соединения, нагруженного опроки-
дывающим моментом и силой (лист 33)....................... 35
Работа болтов, подверженных переменным нагрузкам (лист 34) . .	36
Конструирование болтов, подверженных переменным нагрузкам
(лист 35) .........................	37
249
Гайки и головки болтов, работающих при переменных нагрузках
(лист 36)............................................ 38
Выбор шпилек или болтов в зависимости от условий сборки
(лист 37)............................................ 39
Выбор шпилек или болтов для крепления электродвигателя
и редуктора (лист 38)................................ 40
Предотвращение перетяжки винтов и болтоз (лист 39)............ 41
Предотвращение изгиба болтов (лист 40).............. .	42
Применение подкладных шайб (лист 41)...... ...	43
Примеры применения резьбы (лист 42)........................... 44
Резьбовые соединения корпусных деталей (лист 43).............. 45
Фланцевые резьбовые соединения (лист 44)...................... 46
Крепление крышек подшипниковых узлов (лист 45)................ 47
Крепление щитков (лист 46)	............... . .	48
Малонагруженные резьбовые соединения (лист 47) . .	49
Примеры применения болтов и винтов (листы 48 и 49)	.	.	50
Ввинчивание шпилек в детали (лист 50)......................... 52
Примеры применения нестандартных шпилек и стяжек (лист 51) . .	53
Классификация установочных винтов (лист 52) ........	54
Фиксация деталей на валах (лист 53) .............	55
Фиксация шкивов (лист 54)	.................................. 56
Примеры применения нормальных и специальных установочных
винтов (лист 55)	......................................... 57
Стопорение резьбы гайками (лист 56) . .	.	.......... 58
Стопорение гаек и головок винтов относительно детали (лист 57)	59
Стопорение гаек (лист 58)..................................... 60
Стопорение болтов проволокой (лист 59)	....	.	61
Стопорение винтов (лист 60) ...........	.	62
Стопорение резьбы в труднодоступных местах (лист 61) .	63
Стопорение головок болтов (лист 62)	............	64
Штифтовые соединения (канд. техн, наук И. С. Богатырев) ...	65
Классификация штифтов (лист 63)	............................. 65
Примеры применения штифтов (лист 64)................ .	66
Применение штифтов в узлах конструкций (лист 65) ...	.	.	67
Примеры постановки штифтов для фиксации деталей (лист 66) ..	.	68
Примеры размещения установочных штифтов (лист 67)............. 69
Шпоночные и шлицевые соединения, соединения с гарантированным
натягом (канд. техн, наук И. С. Богатырев).............. 70
Основные типы шпонок (лист 68) ...............	70
Выбор сечения шпонок и глубины шпоночного паза (лист 59) ...	71
Выбор числа шпонок (лист 70).................................. 72
Конструктивные и технологические особенности шпоночных соеди-
нений (листы 71 н 72)................................ 73
Направляющие и скользящие шпонки (лист 73) ...	. .	75
Виды зубчатых соединений (лист 74) .............	76
Сравнение шпоночных и зубчатых соединений (лист 75).......... 77
Выбор способа центрирования и посадок зубчатых соединений
(лист 76)..........................................   78
Технологические требования к зубчатым соединениям (лист 77)	.	79
Применение эвольвентных зубчатых соединений (лист 78) ...	80
Особенности применения переходных посадок (лист 79)........... 81
Элементы соединений с гарантированным натягом (листы 80
и 81) ..........................	82
Геменные передачи (П. В. Выборнов).............................. 84
Сравнение габаритов ременных передач (лист 82)................ 84
Натяжные устройства с перемещением одного из шкивов (лист 83)	85
Расположение ветвей, шкивов и натяжного ролика в ременных
передачах (лист 84)............................. .	.	86
Трехшкивные передачи и расположение ременной передачи по
отношению к опорам вала (лист 85).................... 87
250
Уменьшение вылетов консольно расположенных шкивов (лист 86)	88
Конструирование шкивов (лист 87)......................... 89
Литейные требования к конструкции шкивов (лист 88)....... 90
Редукторы (доц. Д. Г. Поляков и П. В. Выборнов)............. 91
Сравнение габаритных размеров одноступенчатых цилиндрических
редукторов с различными передаточными числами при одина-
ковом числе оборотов тихоходного вала (лист 89)........ 91
Сравнение габаритных размеров одноступенчатых цилиндрических
редукторов с различными передаточными числами при одина-
ковом числе оборотов быстроходного вала (лист 90)...... 92
Сравнение габаритных размеров одноступенчатых цилиндрических
редукторов со стальными колесами различной твердости и с раз-
ным коэффициентом ширины колес (лист 91)............... 93
Влияние разбивки передаточного числа на габаритные размеры
и вес двухступенчатых редукторов (лист 92) ........ .	94
Заполнение корпуса редуктора колесами и валами (лист 93) .. .	95
Расположение и размеры смотрового окна в корпусе зубчатого
редуктора (лист 94).................................... 96
Расположение и размеры смотрового окна в корпусе червячного
редуктора (лист 95).................................... 97
Особенности конструирования корпусов редукторов (лист 95) ...	98
Относительные размеры зубчатых колес в многоступенчатых ре-
дукторах с картерной смазкой (лист 97)................. 99
Конструирование корпусов червячных редукторов с естественным
охлаждением (лист 98)................................. 100
Конструирование корпусов червячных редукторов с искусствен-
ным охлаждением (лист 99)	......................... 101
Конструирование косозубых цилиндрических передач (лист 100)	102
Особенности конструирования шевронных передач (лист 101) . . .	103
Конструирование вала-шестерни и насадной шестерни (лист 102)	104
Осевая фиксация зубчатых колес на валах (лист 103)...... 105
Выбор соотношения ширины шестерни и колеса. Облегчение уста-
новки колес на валах (лист 104)....................... 106
Особенности сборки и разборки редуктора с неразъемным корпу-
сом (лист 105)	.................................... 107
Особенности конструирования подшипниковых узлов для валов
конических консольных шестерен (лист 106)............. 108
Регулировка зацепления в конических передачах (лист 107) . . .	109
Регулировка зацепления в червячных передачах с цилиндрическим
и глобоидным червяками (лист 108)..................... 110
Планетарные передачи (С. А. Шувалов)....................... 111
Выбор числа зубьев по условию сборки (лист 109) .......	111
Выравнивание нагрузки между сателлитами (лист ПО)....... 112
Выравнивание нагрузки между сателлитами в двух- и трехступен-
чатых передачах (лист 111)	......................... 113
Выравнивание нагрузки в планетарных передачах с двухвенцо-
выми сателлитами (лист 112)	........................ 114
Коробки скоростей (канд. техн, наук доц. И. Д. Ниберг)..... 115
Способы переключения передач (лист 113)	...... 115
Сокращение числа валов (лист 114)....................... 116
Сокращение числа зубчатых колес и осевого габарита коробки
(лист 115)	.......................	117
Сокращение осевого габарита коробки путем рационального раз-
мещения проточек под переключающие вилки (лист 116) ...	118
Обратные ускорительные передачи и отключение неработающих
кинематических цепей (лист 117)........................ 119
Выбор необходимых промежутков между колесами в коробке ско-
ростей (лист 118) .....................	120
Скругления торцов зубьев для облегчения переключений (лист 119)	121
Формы Торцов зубьев для облегчения переключений (лист 120)	122
Конструктивное выполнение зубчатых блоков (лист 121)	.	I'.’.l
Возможность переключения передач при малой разноси) чисел
зубьев на венцах блоков (лист 122)	1°1
Установка колес малого диаметра на шлицевые валы (лист 123) . .	125
Применение косых зубьев в скользящих зубчатых блоках (лист 124)	126
Конструкция зубчатых (шлицевых) соединений (лист 125) ...	127
Типы механизмов переключения передач (индивидуальное и цен-
трализованное управление) (листы 126 и Г27).......... 128
Расположение переключающих вилок на скользящем зубчатом
блоке (лист 128)	130
Размещение рычагов переключения относительно зубчатых блоков
(лист 129) ............................................. 131
Механизмы управления. Конструкция узла вала рукоятки пере-
ключения (лист 130)	............... 132
Конструкция фиксаторов	(лист 131)....................... 133
Совместная блокировка и фиксация двух штанг, несущих переклю
чающие вилки (лист 132)	................	134
Ограничители для крайних положений скользящих зубчатых бло-
ков (лист 133).......................................... 135
Ограничители для крайних положений скользящих зубчатых бло
ков при установке нескольких блоков на одном валу (лист 134)	136
Последовательность включения передач при централизованном
управлении (лист 135)................................... 137
Последовательность включения передач в переборе (лист 136)	138
Цепные передачи (доц. А. В. Буланже) ...................   139
Сравнение приводных цепей разных типов (лист 137) ...	.	139
Расположение цепных передач (лист 138)	140
Средства борьбы с поперечными колебаниями цепей (лисп 139)	141
Конструирование валов (А Г. Распопов) ....	142
Элементы конструкций валов и осей (листы 140—142)	.	142
Осевое фиксирование валов (лист 143)	145
Снижение веса валов (лист 144)	........................ 146
Повышение усталостной прочности валов (лист 145)........ 147
Повышение усталостной прочности валов в местах посадок
(лист 146)........................ 			148
Конструирование валов в связи с масштабом производства (лист 147)	149
Расположение оседержателей (лист 148)	150
Подшипники качения (Л. Г. Распопов)....................... 151
Сравнительная таблица основных характеристик радиальных
шарико- и роликоподшипников (лист 149) ...	151
Сравнительная таблица основных характеристик радиально-
упорных шарико- и роликоподшипников (лист 150)	152
Сравнительная таблица основных характеристик упорных щарчко-
и роликоподшипников (лист 151)	.	153
Сравнение характеристик шарикоподшипников разных серий
(лист 152) ............................................. 154
Крепление внутренних колец подшипников на валу (листы 153
и 154) ................................................. 155
Крепление наружных колец подшипников в корпусе при отсут-
ствии осевых силч(лпспг 155)	.	. .	...	.	157
Крепление наружных колец подшипников в корпусе при наличии
осевых сил (лист 156)	158
Обеспечение свободного вращения деталей подшипникового узла
(лист 157) ......................	159
Конструирование подшипниковых узлов с раздельным восприя-
тием осевых и радиальных нагрузок (лист 158)............ 160
Условия, определяющие характер сопряжения колец подшипника
с валом и корпусом (листы 159 и 160)	161
Рекомендуемые посадки подшипников (лист 161)	163
Посадки упорных подшипников (лист 162)	.	.	164
*
Мон>.1ж111.к Ipirtoii.uiiiii к iHi/tiiiiiiiiiiiKiini,iM vi i.im (питы Ih'l и Ihl) 165
Демон I UKIII.h- ||к'6о||.11111>| К ll< »Д| НИ ГIII II K< >111ЛМ v Pl.IM (JlUIIIhl 165
II /66)	Hi7
Устаноикi подшипников iii регулируемых muon (лини Hi71	ЦЧ
Применение самоусгапавливающихся hoaiiiuhiiiikoii (листы !t>8 и
169)	....	.	170
Конструирование опор валов на радиально-упорных подшипниках
(листы 170 и 171)	............................ 172
Способы регулирования осевого зазора (лист 172) . .	.174
Конструирование подшипниковых узлов с предварительным натя-
гом (лист 173)	............................ 175
Конструирование опор на игольчатых подшипниках (лист 174)	176
Манжетные уплотнения (листы 175 и 176)	177
Фетровые уплотнения (лист 177)	...	179
Лабиринтные уплотнения (лист 178)........................... 180
Уплотнения отражательными кольцами, канавками, кольцевыми
зазорами и жировыми канавками (лист 179)................. 181
Внутренние уплотнения защитными шайбами и нейлоновыми коль-
цами (лист 180).......................................... 182
Подшипники скольжения (канд техн, наук К). Н. Соколов)	183
Форма расточек подшипников (лист 181)			183
Клинообразующие скосы в подпятниках (лист	182)	.	...	184
Устранение кромочных давлений (лист 183) . .	.	185
Расположение смазочных канавок (лист 184)	186
Многоклиновые подшипники (лист 185)	..................... 187
Металлические и пластмассовые антифрикционные подшипники
(лист 186) ....	.	188
Гидростатические опоры (лист 187)	.	189
Муфты (канд. техн, наук доц. Н. fl- Ниберг).................... 190
Применение глухих соединительных муфт (лист 188)............ 190
Применение и компенсирующие возможности зубчатых соедини
тельных муфт (лист 189)	................................ 191
Выполнение зубьев в зубчатых соединительных муфтах (лист 190)	192
Компенсирующие способности зубчатых соединительных муфт
(листы 191 и 192)	193
Применение и компенсирующие возможности подвижных шарнир-
ных муфт (лист 193)	.......... 195
Сохранение постоянного отношения угловых скоростей валов.
связанных шарнирными подвижными муфтами (лист 194) ... ISO
Расположение накладок на дисках фрикционных муфт (листы 195
и 196)	.............................................. 197
Прикрепление накладок к дискам фрикционных муфт (лист 197)	199
Выполнение шлицевых (зубчатых) соединений внутренних дисков
с валом или втулкой фрикционной муфты (лист 198)	200
Выполнение шлицевых (зубчатых) соединений внешних дисков
с корпусом фрикционной муфты (лист 199) ....	.	.	201
Применение упругих звеньев в дисковых фрикционных муфтах
с механическим управлением (лист 200).................... 202
Выполнение магнитопровода и дисков в фрикционных муфтах
с дистанционным электромагнитным управлением (лист 201)	203
Электрическое питание дисковых фрикционных муфт с дистанцион-
ным электромагнитным управлением (лист 202).............. 204
Выполнение выключающих устройств во фрикционных муфтах
с дистанционным гидравлическим управлением (лист 203) . . .	205
Выбор схемы предохранительных муфт со срезными штифтами и
назначение допусков на взаимное расположение отверстий
(лист 204) ................................................. 206
Назначение допусков на взаимное расположение отверстий в предо-
хранительной муфте ср срезными штифтами (лист 205)   	207
Центрирование деталей, связываемых обгонной муфтой (лист 206)	208
251
Корпусные и другие литые детали (П. В. Выборнов)............... 209
Устранение отъемных частей модели (листы 207 и 208)	........ 209
Упрощение разъема формы и обеспечение одностороннего отпечатка
модели (лист 209).......................................... 211
Конструирование деталей без применения стержней при формовке
(лист 210)................................................. 212
Конструирование внутренних полостей корпусных деталей
(лист 211) ................................................ 213
Конструирование приливов и бобышек для отверстий (лист 212)	214
Облегчение выемки модели	из формы (лист 213)............... 215
Сопряжение двух стенок (лист 214)........................... 216
Сопряжение трех стенок (лист 215)........................... 217
Конструирование сеток-ребер жесткости (лист 216)............ 218
Конструирование ребер жесткости (лист 217).................. 219
Конструирование корпусных деталей с большими стенками
(лист 218) ................................................ 220
Предотвращение раковин в отливках (лист 219)................ 221
Обеспечение свободной усадки длинных отливок (лист 220) . . .	222
Уменьшение коробления длинных отливок (лист 221)............ 223
Конструирование приливов для соединения деталей. Обеспечение
высокого качества ответственных поверхностей литых деталей
(лист 222) ................................................ 224
Избегание наклонных стенок, примыкающих к обрабатываемым
поверхностям (лист 223).................................... 225
Конструирование отливок для кокильного литья (в металлические
формы) (лист 224).......................................... 226
Конструирование отливок для литья под давлением (лист 225)	227
Конструирование армированного	литья (лист	226)	.......	228
Конструирование сварно-литых,	ковано-литых,	штампо-сварных
(прокатно-сварных) деталей (лист 227)............... 229
Разделение сложных отливок на несколько простых (лист 228)	230
Объединение отливок в одну для уменьшения общей трудоем-
кости, металлоемкости и повышения качества (лист 229) ...	231
Создание баз для установки при механической обработке (лист 230)	232
Исключение необязательной обработки (лист 231).............. 233
Конструирование сопряжений деталей (лист 232) ........	234
Обеспечение обработки на проход. Сокращение точной обработки
(лист 233) ................................................ 235
Исключение обработки под непрямым углом (лист 234)......... 236
Исключение поверхностей, обрабатываемых изнутри (лист 235)	237
Конструирование мест крепления корпусных деталей (лист 236)	238
Конструирование крепежных фланцев (лист 237)............... 239
Конструирование боковых поверхностей коробок и корпусов ре-
дукторов (лист 238) ....................................... 240
Отделение обработанных поверхностей от необработанных (лист 239)	241
Конструирование литых отверстий для направления борштанги
(лист 240) ................................................ 242
Конструирование литых отверстий с учетом масштаба выпуска
(лист 241) ................................................ 243
Обеспечение хорошего центрирования, соосности, параллельности
и перпендикулярности осей (лист 242)........................ 244
Обеспечение нормальной работы режущего инструмента (лист 243)	245
Обеспечение обработки труднодоступных мест. Повышение равно-
мерности обработки и стойкости инструмента (лист 244) . . .	246
Конструирование мест захвата станин (лист 245).............. 247
Конструирование мест захвата редукторов и плит (лист 246) . . .	248
Литература..................................................... 249
Иван Сергеевич Богатырев,
Андрей Владимирович Буланже,
Петр Васильевич Выборнов и др.
ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ МАШИН
Редактор издательства П. М. Ионов
Технический редактор В. Д. Элькинд
Корректор Е. В. Сабынич
Переплет художника Е. В. Бекетова
Сдано в производство 27/X 1966 г.
Подписано к печати 6/IV 1967 г. Т-04184.
Тираж 20 000 экз. Печ. л. 31,5. Вум. л. 15,75
Уч.-изд. л. 33,0. Темплан 1967 г. №298. Формат 60x90/8
Цена 2 р. 94 к. Заказ 1296
Издательство «МАШИНОСТРОЕНИЕ», Москва, В-66,
1-й Басманный пер., 3
Ленинградская типография № 6 Главполиграфпрома
Комитета по печати при Совете Министров СССР
Ленинград, ул. Моисеенко, 10