9.4. Способы соединения зубчатых колес и валов

    При
выполнении рабочего чертежа зубчатых
колес встречаются различные формы
посадочного отверстия в ступице колеса.
Это зависит от вида соединения колеса
с валом.

9.4.1.
Соединение шпоночное

    Основные
элементы этого соединения изображены
на рис. 9.7. При этом шпонка примерно на
половину высоты входит в паз (канавку)
вала и на половину в паз ступицы колеса.
Боковые рабочие грани шпонки передают
вращение от вала к колесу и обратно.

Рис.
9.6. Чертеж цилиндрического зубчатого
колеса

    Таблица
9.2

Размеры
элементов шпоночных соединений

Рис.
9.8. Элементы шпоночного соединения: а)
шпоночная канавка на ступице;

б)
шпоночная канавка на валу; в) шпоночное
соединение вала и ступицы

9. 4.2.
Соединение шлицевое

    Шлицевое
соединение ступицы колеса с валом
осуществляется посредством нескольких
выступов (шлицев), выполненных как одно
целое с валом, и соответствующих им
пазов, прорезанных в ступице (рис. 9.9).

    Изготовляют
шлицевые соединения различных профилей:
прямобочного, трапецеидального,
эвольвентного и треугольного. Прямобочный
профиль наиболее распространен.

    Правила
выполнения на рабочих чертежах условных
изображений шлицевых валов и ступиц
колес установлены ГОСТ 2.409-74. Пример
изображения приведен на рис. 9.10.

Рис.
9.10. Условные изображения элементов
шлицевых вала и ступицы

    Условное
обозначение шлицев отверстия или вала
указывают на полке линии-выноски или в
технических требованиях. Пример условного
обозначения для ступицы: 8
х 42 х 48,
где Z
= 8
– число зубьев; d
= 42
– внутренний диаметр; D
= 48
– наружный диаметр. Ширина зуба “b”
проставляется на изображении.

4.2.1 Чтение сборочного чертежа. Прочитать
сборочный чертеж означает определить
устройство, принцип работы, назначение
изображенного на нем изделия, представить
взаимодействие деталей, их форму и
способы соединения между собой.
Последовательность чтения сборочного
чертежа: − ознакомление с изделием. По
основной надписи определить наименование
изделия, обозначение чертежа, масштаб
изображения, массу сборочной единицы;
− чтение изображения. Определить
главный вид, дополнительные и местные
виды, разрезы и сечения, назначение
каждого из них; − изучение составных
частей изделия. Определить по спецификации
количество и наименование входящих в
сборочную единицу деталей, а по чертежу
определить их форму, взаимное расположение
и назначение. Изображение детали найти
сначала на том виде, на котором указан
номер позиции, а затем на остальных. При
этом необходимо помнить, что одна и та
же деталь на любом разрезе (сечении)
штрихуется в одну и ту же сторону с
одинаковым шагом; − изучение
функционального назначения изделия и
его конструктивного решения. Установить
способ соединения отдельных деталей
между собой, взаимодействие составных
частей в процессе работы, внешнюю
взаимосвязь с другими сборочными
единицами и изделиями. Для разъемных
соединений выявить все крепежные детали.
Определить сопрягаемые поверхности и
размеры, по которым осуществляется
сопряжение деталей; − изучение конструкции
изделия. Установить характер соединения
деталей, их функциональное взаимодействие
в процессе работы, соединение и
взаимодействие с другими сборочными
единицами. Для подвижных деталей
установить процесс их перемещения при
работе механизма, определить трущиеся
поверхности и способы осуществления
смазки; − определение порядка сборки
и разборки изделия – завершающая стадия
чтения чертежа.

Последовательность
и основные приемы чтения чертежей

Прочитать
сборочный чертеж
— это значит представить форму и
конструкцию изделия, понять его
назначение, принцип работы, порядок
сборки, а также выявить форму каждой
детали в данной сборочной единице.
При
чтении чертежа общего вида следует:
1.
Выяснить назначение и принцип работы
изделия.
Необходимые сведения о
назначении и принципе работы изделия
содержатся в основной надписи и описании
изделия.
2. Определить состав
изделия.
Основным документом для
определения состава изделия является
спецификация, в которой составные части
изделия классифицированы по разделам.
Для определения на чертеже положения
конкретной составной части изделия
нужно по ее наименованию определить
номер позиции в спецификации, а затем
найти на чертеже соответствующую
линию-выноску. Спецификация также
позволяет определить количество изделий
каждого наименования.
3. Определить
назначение и конфигурацию составных
частей изделия.
Назначение и конфигурация
изделия определяется функциональными
особенностями изделия в целом и его
составных частей. Конфигурация составных
частей обусловлена их назначением и
взаимодействием в процессе работы. При
определении конфигурации составных
частей следует обращать внимание на
способ их соединения.
4. Выявить способы
соединения составных частей изделия
между собой.
Способы соединения деталей
обусловлены особенностями взаимодействия
элементов изделия в процессе его
эксплуатации. Способы соединения могут
быть выявлены по чертежу общего вида и
классифицированы как разъемные или
неразъемные.
5. Определить последовательность
сборки и разборки изделия.
Одним из
основных требований к конструкции
изделия является возможность его сборки
и разборки в процессе эксплуатации и
ремонта. Рациональной может считаться
лишь такая конструкция, которая позволяет
осуществлять сборку (разборку) с
использованием минимального числа
операций.
Рекомендуется следующая
последовательность чтения чертежа:
1.
По основной надписи установить
наименование изделия, номер, масштаб
чертежа, масса изделия, организацию,
выпустившую чертеж.
2. Выяснить
содержание и особенности чертежа
(определить все изображения, составляющие
чертеж).
3. По спецификации установить
наименование каждой части изделия,
найти ее изображение на всех изображениях,
уяснить ее геометрические формы.
Поскольку
на чертежах, как правило, имеется не
одно, а несколько изображений, форму
каждой детали можно выявить однозначно,
прочитав все изображения, на которых
данная деталь имеется.
Начинать следует
с наиболее простых по форме деталей
(стержни, кольца, втулки и т.п.). Найдя с
помощью позиционного обозначения деталь
на одном (обычно на главном) изображении
и, зная конструктивное назначение
детали, представить себе ее геометрическую
форму. Если это одно изображение
однозначно определяет форму и размеры
детали, то перейти поочередно к выявлению
форм других деталей; если же одно
изображение не выявляет форму или
размеры хотя бы одного элемента детали,
то следует отыскать эту деталь на других
изображениях сборочного чертежа и
восполнить недостаточность одного
изображения. Выяснению формы детали
способствует то, что на всех разрезах
и сечениях одна и та же деталь заштрихована
с одинаковым наклоном и расстоянием
между линиями штриховки.
При этом
пользуются знаниями основ проекционного
черчения (проекционная связь точек,
линий и поверхностей) и условностей,
установленных стандартами ЕСКД.
4.
Ознакомиться с описанием изделия. Если
описание отсутствует следует, по
возможности, ознакомиться с описанием
аналогичной конструкции.
5. Установить
характер соединения составных частей
изделия между собой. Для неразъемных
соединений определить каждый элемент
соединения. Для разъемных соединений
выявить все крепежные детали, входящие
в соединение. Для подвижных деталей
установить возможность их перемещения
в процессе работы механизма.
6.
Установить, какие детали смазываются,
и как осуществляется смазка.
7. Выяснить
порядок сборки и разборки изделия. При
этом следует иметь в виду, что в
спецификации и на сборочном чертеже
порядок записи и обозначения составных
частей не связаны с последовательностью
сборки.
Рекомендуется фиксировать
порядок сборки и разборки изделия на
бумаге в виде схемы или в форме записи
последовательности операций. Конечной
целью чтения чертежа, как правило,
является выяснение устройства изделия,
принципа работы и установление его
назначения. В учебном процессе центральное
место в чтении чертежа занимает изучение
форм отдельных деталей, как главного
средства к выяснению всех других
вопросов, связанных с чтением чертежа.

Деталирование
чертежа

Деталированием
называется выполнение рабочих чертежей
детали по чертежу общего вида.
Деталирование
– это не простое копирование изображения
деталей, а сложная творческая работа,
включающая индивидуальную оценку
сложности форм каждой детали и принятие
наилучшего для нее графического решения:
выбор главного изображения, количества
и содержания изображений.
Размеры
деталей измеряют на чертеже с учетом
масштаба, указанного основной надписи.
Исключение составляют размеры, нанесенные
на сборочном чертеже. Размеры стандартных
элементов (резьб, конусностей, «под
ключ» и др.) уточняются по соответствующим
стандартам.
Процесс
деталирования
целесообразно разделить на три этапа:
чтение чертежа общего вида, подробное
выявление геометрических форм деталей
и выполнение рабочих чертежей деталей.
1.
Чтение
чертежа общего вида.
Результатом
чтения чертежа общего вида должно быть
уяснение состава деталей, входящих в
сборку, их взаимного расположения и
способов соединения, взаимодействия,
конструктивного назначения каждой
детали в отдельности и изделия в целом.
2.
Подробное
выявление геометрических форм деталей,
подлежащих вычерчиванию, с целью
правильного выбора главного изображения,
количества и содержания других изображений
на рабочих чертежах. По мере выявления
форм деталей следует решать вопрос о
выборе главного изображения и необходимости
выполнения других изображений для
каждой детали, выбрать масштаб изображения,
формат.
3. Выполнение
рабочих чертежей деталей.
•
произвести компоновку чертежа, т.е.
наметить размещение всех изображений
детали на выбранном формате.
• в тонких
линиях вычертить необходимые виды,
разрезы, сечения и выносные элементы.
•
провести выносные и размерные линии.
Определить истинные размеры элементов
детали и проставить их на чертеже. Особое
внимание обратить на то, чтобы размеры
сопряженных деталей не имели расхождений.
Определить необходимые конструктивные
и технологические элементы (фаски,
проточки, уклоны и пр.), которые на
чертежах общего вида не изображаются.
Размеры выявленных конструктивных
элементов определять не по чертежу
общего вида, а по соответствующим
стандартам на эти элементы.
• проставить
шероховатость, исходя из технологии
изготовления детали или ее назначения.
•
обвести чертеж и выполнить штриховку
разрезов и сечений.
• проверить чертеж
и, если необходимо, внести исправления.
•
заполнить основную надпись, записать
технические требования.

ШПОНОЧНЫЕ, ШЛИЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

1. Общие сведения Шпоночное соединение образуют вал, шпонка и ступица детали (колеса, шкива, звездочки и др.)

ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 1. Общие сведения Шпоночное соединение образуют вал, шпонка и ступица детали (колеса, шкива, звездочки и др.). Шпонка представляет собой стальной брус, устанавливаемый в пазы вала и ступицы. Назначение шпоночных соединений – передача вращающего момента между валом и ступицей. Достоинства шпоночных соединений — простота конструкции и сравнительно невысокая стоимость изготовления, легкость монтажа и демонтажа, вследствие чего их применяют во всех отраслях машиностроения. Недостатки — невысокая нагрузочная способность; в большинстве случаев необходима ручная подгонка при установке шпонки в паз вала; шпоночные пазы ослабляют вал и ступицу насаживаемой на вал детали. Ослабление вала обусловлено не только уменьшением его сечения, но и значительной концентрацией напряжений, вызываемой шпоночным пазом. Применение. Шпоночные соединения выполняют неподвижными и подвижными. В качестве неподвижных наиболее рациональны шпоночные соединения, сочетающиеся с посадкой ступицы на вал с натягом. Она обеспечивающей хорошее центрирование ступицы на валу. Направляющие и скользящие шпонки иногда используют в подвижных в осевом направлении соединениях ступицы с валом (например, передвижной блок шестерен коробки скоростей). 2. Соединения призматическими шпонками Призматическая шпонка представляет собой прямоугольную призму (Рис. 1,а). Другие исполнения имеют закругление соответственно одного или двух торцов (Рис. 1, б). Закругленные торцы шпонки облегчают установку детали на вал при незначительном несовпадении боковых поверхностей шпонки и паза в отверстии детали. Паз в ступице выполняют протяжкой или долбяком. Паз под шпонку на валу выполняют концевой фрезой. Установку шпонки в паз на валу выполняют с натягом. Глубина паза 0,6 от высоты h шпонки. Призматическая шпонка не удерживает деталь от осевого смещения вдоль вала. Размеры призматических шпонок стандартизованы. В стандарте указаны для каждого диаметра d вала значения ширины b и высоты h шпонки, глубины t1 и t2 паза на валу и ступице соответственно. Стандартизованы также длины шпонок. Рабочими являются боковые, грани шпонок. При передаче вращающего момента с вала на деталь боковые (рабочие) поверхности шпонки испытывают действие напряжений смятия , продольное сечение- напряжений среза . При расчетах на прочность принимают, что шпонка нагружена окружной силой , а напряжения смятия равномерно распределены как по высоте, так и по длине шпонки. Основным критерием работоспособности шпоночных соединений является прочность. Размеры шпонок и пазов подобраны так, что прочность шпонок на срез была обеспечена, если выполнено условие прочности на смятие, поэтому основной расчет шпоночных соединений — расчет на смятие. Соединения с призматическими шпонками (рис. 2) проверяют по условию прочности на смятие: г Рис. 2 де Т — вращающий момент, ; d — диаметр вала, мм; — выступающая из вала часть шпонки (глубина врезания шпонки в ступицу), мм; lp — расчетная длина шпонки, мм (рис. 1); — допускаемое напряжение смятия, МПа. При проектировочном расчете из условия прочности находят расчетную длину lp, мм шпонки: з Рис. 3 атем полную длину с округлением до ближайшего значения по стандарту. С целью уменьшения неравномерности распределения напряжений по высоте и длине шпонки длину соединения ограничивают: . Условие прочности по напряжениям среза: Здесь b — ширина шпонки, мм; — допускаемые напряжения среза, МПа. 3. Соединения с сегментными шпонками Сегментную шпонку получают, отрезая от круглого прутка диаметром D диск толщиной b, который затем разрезают на два равных сегмента. При этом высота шпонки h = 0,4D, длина (3, а). Паз на валу выполняют дисковой фрезой, в ступице — протяжкой или долбяком. Такой способ изготовления обеспечивает легкость установки и удаления шпонки, взаимозаменяемость сопряжения. Ручная подгонка обычно не требуется. Шпонка в пазу вала самоустанавливается — не нужно дополнительное крепление к валу. Сегментные шпонки широко применяют в производстве. Недостатком соединения является ослабление сечения вала глубоким пазом, снижающим сопротивление усталости вала. Поэтому сегментные шпонки применяют при передаче относительно небольших вращающих моментов и при установке деталей на малонагруженных участках вала (например на концах валов). Сегментные шпонки, как и призматические, работают боковыми гранями (рис. 4). Шпонки стандартизованы. Для каждого диаметра d вала в стандарте приведены значения ., Ш Рис. 4 понки проверяют на прочность по напряжениям смятия . и среза по формулам, приведенным для призматических шпонок. При этом высота k выступающей из вала части шпонки равна: . 4. Материалы шпонок и выбор допускаемых напряжений Материалом шпонок служат среднеуглеродистые стали с временным сопротивлением МПа (например, стали марок Ст 6, 45, 50). Значения допускаемых напряжений выбирают в зависимости от характера нагрузки и условий работы соединения (табл. 1). Выбор допускаемых напряжений для шпоночных соединении Тип соединения, материал ступицы ,МПа Неподвижное, стальная ступица 130…200 Неподвижное, ступица из чугуна или стального литья 80…110 Подвижное без нагрузки, стальная ступица. 20…40 Большие значения принимают при постоянной нагрузке, меньшие – при переменной и работе с ударами. При реверсивной нагрузке снижают в 1,5 раза. Допускаемое напряжение на срез шпонок МПа. Большее значение принимают при постоянной нагрузке.

Блок шестерен КПП: основа механической трансмиссии

24.08.2016
#Блок шестерен КПП

Блок шестерен КПП: основа механической трансмиссии

Передача и изменение крутящего момента в коробке переключения передач осуществляется входящими в зацепление шестернями различных диаметров. Шестерни КПП собраны в так называемые блоки — о блоках шестерен коробок, их устройстве и функционировании, а также об их обслуживании и ремонте читайте в статье.

Назначение блоков шестерен и их место в коробке передач

Несмотря на все большее распространение автоматических коробок передач, не теряют своей популярности и актуальности механические (или ручные) коробки (МКПП). Причина тому проста — МКПП просты по конструкции, надежны и дают широкие возможности по управлению автомобилем. А кроме того, механические коробки проще в ремонте и обслуживании.

Как известно, в МКПП для изменения крутящего момента используются валы с шестернями различного диаметра, которые могут входить в зацепление друг с другом. При переключении передачи в зацепление вводится та или иная пара шестерен, и в зависимости от соотношения их диаметров (и количества зубцов) изменяется поступающий на ведущие мосты автомобиля крутящий момент. Количество пар шестерен в механической КП легковых и грузовых автомобилей может составлять от четырех (в старых 3-ступенчатых коробках) до семи (в современных массовых 6-ступенчатых коробках), причем одна из пар используется для включения передачи заднего хода. В коробках тракторов и различных машин специальных машин количество пар шестерен может достигать десятка и более.

Шестерни в коробке расположены на валах (свободно или жестко, об этом рассказано ниже), причем для повышения надежности и упрощения конструкции некоторые шестерни собраны в единую конструкцию — блок шестерен.

Блок шестерен КПП — это цельная конструкция из 2-х или большего числа шестерен, которые во время работы коробки вращаются с одинаковой угловой скоростью. Объединение шестерен в блоки выполняется по нескольким причинам:

— Упрощение конструкции коробки с сокращением количества используемых компонентов. Так как для одной шестерни нужно предусмотреть свой крепеж и привод, объединение в блок делает ненужным отдельные детали для каждой шестерни;

— Повышение технологичности производства деталей КПП;

— Повышение надежности работы трансмиссии (опять же за счет сокращение компонентов и упрощения конструкции).

Однако блоки шестерен имеют и один недостаток: при поломке одной из шестерен приходится менять весь блок. Конечно, это повышает стоимость ремонта, однако такое решение по описанным выше причинам многократно окупается.

Рассмотрим более подробно существующие типы и конструктивные особенности блоков шестерен МКПП.

Типы и конструктивные особенности блоков шестерен

Блоки шестерен можно разделить на группы по применимости и назначению:

— Блоки шестерен промежуточного вала;

— Блоки шестерен ведомого (вторичного) вала;

— Блоки шестерен заднего хода.

При этом ведущий (первичный) вал обычно выполняется заодно с шестерней, так что в нем не выделяется отдельный блок шестерен.

Промежуточные валы КП можно разделить на два типа по конструкции блоков шестерен:

— Цельные — шестерни и вал составляют единое целое;

— Наборные — блоки шестерен и вал являются самостоятельными деталями, собранные в одну конструкцию.

В первом случае вал и шестерни изготавливаются из одной заготовки, поэтому представляют собой единую неразборную деталь. Такие валы наиболее распространены, так как имеют самую простую конструкцию и невысокую цену. Во втором случае конструкция собирается из вала и зафиксированных на нем двух-трех или большего числа блоков шестерен. Но в любом случае блоки шестерен на промежуточном валу вращаются, как единое целое.

Ведомые (вторичные) валы бывают только наборные, причем блоки шестерен могут свободно вращаться на валу — они фиксируются с помощью муфт только в момент включения той или иной передачи. В силу конструктивных особенностей МКПП блоки ведомого вала не содержат более 2-х шестерен, причем обычно это шестерни близких передач. Например, в блоки могут объединяться шестерни 1-й и 2-й, 3-й и 4-й передач, а также 2-й и 3-й передач (если шестерня 1-й передачи расположена отдельно) и т.д. При этом в автомобильных 5-ступенчатых МКПП шестерня 5-й ступени выполняется отдельно, так как 4-я передача обычно является прямой и при ее включении промежуточный вал «выключается» из работы коробки (в этом случае поток крутящего момента поступает напрямую от ведущего вала на ведомый).

Блоки задней передачи всегда содержат только две шестерни, одна из которых входит в зацепление с определенной шестерней промежуточного вала, а вторая — с шестерней вторичного вала. В результате такого соединения поток крутящего момента инвертируется и транспортное средство может двигаться задним ходом.

Все блоки шестерен КП имеют принципиально одинаковую конструкцию — они вытачиваются из единой стальной заготовки, и лишь в некоторых случаях имеют дополнительные элементы для крепления на валу или зацепления с муфтами, а также под установку подшипников. В КП используются как косозубые шестерни, так и обычные прямозубые. В современных коробках чаще применяются косозубые шестерни, которые во время работы создают меньший уровень шума. Однако шестерни заднего хода чаще всего выполняются прямозубыми, так как они работают на небольших скоростях и уровень шума для них некритичен. В МКПП старого образца все или почти все шестерни прямозубые.

Блоки шестерен изготавливаются из определенных сортов стали, так как они при эксплуатации испытывают колоссальные нагрузки. Также и конструктивно блоки шестерен являются крупными и массивными деталями, которые успешно противостоят ударным и другим механическим, а также и тепловым нагрузкам. Но несмотря на это блоки шестерен требуют периодического ремонта или замены.

Вопросы ремонта и замены блоков шестерен

Блоки шестерен работают в жестких режимах, поэтому с течением времени в них могут возникать различные неисправности. В первую очередь, для шестерен характерен износ зубцов, который в принципе невозможно предотвратить. При щадящей эксплуатации транспортного средства износ блоков шестерен происходит не слишком интенсивно, поэтому они могут работать на протяжении десятков лет, и замена этих деталей по причине износа требуется довольно редко.

Чаще причиной замены шестерен является их деформация, появление трещин, поломка и выкрашивение зубьев, или полное разрушение (которое обычно происходит при эксплуатации КПП с выкрошенными зубьями). Все эти неисправности проявляются повышенным шумом коробки передач, появлением посторонних звуков, скрежета или хруста при работе и включении передач, а также плохой работой коробки на одной или нескольких передачах. Во всех этих случаях следует произвести ремонт КПП и замену блока шестерен. Порядок выполнения ремонта мы здесь рассматривать не будем, так как он зависит от типа и модели коробки, полное описание можно найти в инструкции по ТО и ремонту транспортного средства.

Для продления срока службы блоков шестерен и всей коробки следует выполнять регламентное ТО трансмиссии, а также бережно и грамотно эксплуатировать транспортное средство — правильно включать и выключать передачи, выполнять движение на оптимальной для текущих условий скорости и т. д. При соблюдении простых правил и рекомендаций МКПП прослужит долго и еще нескоро потребует ремонта.

Другие статьи

#Стойка стабилизатора Nissan

Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»

22.06.2022 | Статьи о запасных частях

Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.

#Ремень приводной клиновой

Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования

15.06.2022 | Статьи о запасных частях

Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней. Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.

Барабан тормозной ГАЗ: управляемость и безопасность горьковских автомобилей

08.06.2022 | Статьи о запасных частях

Тормозные системы большинства ранних и актуальных моделей автомобилей ГАЗ оснащаются колесными механизмами барабанного типа. Все о тормозных барабанах ГАЗ, их существующих типах, конструктивных особенностях и характеристиках, а также о выборе, замене и обслуживании данных деталей — читайте в статье.

#Палец поршневой

Палец поршневой: прочная связь поршня и шатуна

02.02.2022 | Статьи о запасных частях

В любом поршневом двигателе внутреннего сгорания присутствует деталь, соединяющая поршень с верхней головкой шатуна — поршневой палец. Все о поршневых пальцах, их конструктивных особенностях и способах установки, а также о верном подборе и замене пальцев различных типов подробно рассказано в статье.

Вернуться к списку статей

Рекомендации по назначению посадок в соединениях типовых деталей

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

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

Для удобства сборки по выбранной посадке с натягом зубчатого колеса на вал с установленной шпонкой рекомендуется предусматривать направляющий цилиндрический участок вала с допуском по d11 (рис.7.3).

Рис. 7. 3

Посадки призматических шпонок регламентированы ГОСТ 23360-78: для ширины паза на валу по P9/h9;для ширины паза в ступице при неподвижном соединении нереверсивной передачи — по Js9/h9и при неподвижном соединении реверсивной передачи — по P9/h9 .

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

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

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

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

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

При нагружении внутреннего кольца подшипника циркуляционной нагрузкой без ударов поле допуска вала назначают по к6 для шариковых подшипников и по m6 для роликовых подшипников.

При нагружении наружного кольца подшипника местной нагрузкой поле допуска отверстия корпуса назначают по Н7 , что обеспечивает возможность перемещения кольца как в осевом направлении, так и в окружном направлении (под действием сил трения). Это позволяет в целом повысить долговечность подшипника .

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

Глухие привёртные крышки устанавливают в корпус по посадке H7/d11, обеспечивающей гарантированный зазор в соединении, что не приводит однако к вытеканию смазки из подшипникового гнезда из-за создания герметичного стыка деталей по фланцу крышки в результате затяжки винтов крепления крышки к корпусу.

Сквозную привёртную крышку помещают в корпус с обеспечением посадки H7/h8, что гарантирует нормальную работу манжетного уплотнения.

Закладные крышки подшипников (как глухие, так и с центральным отверстием для выходного конца вала или с резьбовым отверстием под нажимной регулировочный винт) удерживаются в корпусе кольцевым выступом шириной S, для которого в корпусных деталях протачивают канавку. Посадку деталей по кольцевому выступу назначают как H11/h11 , а по наружному диаметру крышки — H7/h8, что гарантирует очень малый зазор, препятствующий вытеканию масла из полости подшипникового гнезда.

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

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

Для удобства регулирования осевого положение конической шестерни подшипники опор заключены в стакан, что обеспечивает независимую регулировку зазора в подшипниках. В этом случае применяют посадку стакана в корпус — H7/js6 .

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

При постоянном направлении вращения и умеренно нагруженных валах, когда рабочие напряжения кручения в сечении вала не превышают 15 МПа, полумуфты устанавливают на гладкие цилиндрические концы валов по переходным посадкам типа H7/k6 или H7/m6 .

При реверсивной работе, а также при существенно нагруженных валах ( >15 МПа) применяют посадку H7/n6 .

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

Установку полумуфт на цилиндрические шлицевые концы валов применяют, если при прочностном расчёте шпоночного соединения длина посадочного отверстия (длина ступицы) получается свыше полутора диаметров вала. Посадку полумуфты по наружному центрирующему диаметру шлицев тогда принимают типа H7/js6 .

Посадки шестерни открытой передачи.Шестерня открытой зубчатой передачи в кинематической схеме привода машины располагается консольно на конце выходного (тихоходного) вала редуктора. При сборке узла тихоходного вала установку шестерни производят в конце операции. Для предотвращения повышенных нагрузок на опорные подшипники этого вала при установке рекомендуют посадки типа H7/p6 или H7/n6.

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

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

Дата добавления: 2019-09-30; просмотров: 567; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Присоединение ведущего колеса к валу ШД. Создаем робота-андроида своими руками [litres]

Присоединение ведущего колеса к валу ШД. Создаем робота-андроида своими руками [litres]

ВикиЧтение

Создаем робота-андроида своими руками [litres]
Ловин Джон

Содержание

Присоединение ведущего колеса к валу ШД

Присоединение ведущего колеса к валу ШД может представлять определенную проблему. На рис. 10.9 показан один из вариантов ее простого решения. Найдите пластмассовую шестерню большого диаметра с фиксирующим винтом. Осевое отверстие шестерни должно совпадать с диаметром вала ШД. Приложите шестерню к ведущему колесу по центру. Просверлите три сквозных отверстия на окружности шестерни через 120°. Скрепите ведущее колесо и шестерню с помощью винтов, гаек и шайб. Затем наденьте шестерню на вал ШД и закрепите ее фиксирующим винтом.

Рис. 10.9. Соединение ведущего колеса с валом двигателя

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Колеса

Колеса
Еще одной проблемой для новичков являются колеса. К примеру, начинающие водители частенько забывают проверить состояние колес, прежде чем отправиться в дорогу. Речь даже не идет о проверке давления в шинах! Забывают и об обычном визуальном осмотре. Недавно автору

Все четыре колеса…

Все четыре колеса…
Ни защитная надувная подушка, ни надувные резиновые бамперы для смягчения удара при столкновении, ни надувное запасное ветровое стекло (тоже полезная вещь!) не могут считаться главным применением воздушной подушки на автомобиле. На первое место нужно

3. Самовращающиеся колеса и неуравновешенные грузы

3. Самовращающиеся колеса и неуравновешенные грузы
Можно смело утверждать, что все ранние попытки построить вечный двигатель связывались с созданием такого колеса, которое вращалось бы само по себе. Нетрудно понять, почему именно колесо оказалось в центре внимания

5. Капиллярное притяжение и колеса из губок

5. Капиллярное притяжение и колеса из губок
Читателю, вероятно, приходилось наблюдать, как намокает полотенце, забытое на краю наполненной водой ванны. Происходит это оттого, что вода под действием так называемого капиллярного притяжения, пропитывая ткань, начинает

9.2. Получение Технических условий и Разрешения на присоединение мощности

9.2. Получение Технических условий и Разрешения на присоединение мощности
Данный этап оформления договора энергоснабжения регламентируется (для нашего примера) требованиями Службы присоединения и перспективного развития (СПиПР) ОАО «Московская городская

Глава 2 ПОЛУЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И/ИЛИ РАЗРЕШЕНИЯ НА ПРИСОЕДИНЕНИЕ МОЩНОСТИ

Глава 2
ПОЛУЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И/ИЛИ РАЗРЕШЕНИЯ НА ПРИСОЕДИНЕНИЕ МОЩНОСТИ
Вопрос 39. Кто имеет право на технологическое присоединение своих энергопринимающих устройств (энергетических установок) к электрическим сетям?Ответ. В соответствии с ФЗ «Об

Грузовые автомобили.

Колеса

Грузовые автомобили. Колеса
Трудно найти в настоящее время человека, который бы не представлял, что обозначает слово «машина». Слово и понятие настолько прочно вошли в наш лексикон, что многие не задумываются над тем, какой глубокий смысл заложен в нем.В политехническом

Изобретение колеса

Изобретение колеса
Современные автомобили в том виде, в котором мы привыкли их видеть, сконструированы несколько десятков лет назад, история их изобретения насчитывает несколько сотен лет, а история изобретения колесных повозок несколько тысячелетий.А до этого прошли

Колеса грузовых автомобилей

Колеса грузовых автомобилей
У грузовых автомобилей устанавливают дисковые и бездисковые (автомобиль КамАЗ) колеса с пневматическими шинами. В результате сцепления ведущих колес с дорожным покрытием их вращательное движение преобразуется в поступательное движение

Когда кто-то дает вам древко

Кто-нибудь когда-нибудь «давал вам древко»? Это оскорбление определяется как игнорирование или унижение кого-либо. В зубчатой ​​передаче дать вам вал — это только начальная часть создания вашей зубчатой ​​передачи. Каждая шестерня в системе будет опираться на вал, поскольку покупка каждой шестерни предназначена для передачи движения через валы механизма. Так же, как существует множество типов шестерен, существует также множество способов крепления шестерни к валу.

В прошлой колонке я упомянул ключи и канавки. Как правило, когда ключи используются с шестернями, они сопровождаются установочными винтами (также известными как установочные винты). Резьбовые отверстия для этих винтов обычно располагаются над прорезью для ключей, как показано на рис. 1, а второе — под углом 90 градусов к прорези для ключей.

Это позволяет одному установочному винту удерживать шпонку на месте, а другой винт вдавливать в вал. Однако лучшим решением будет установка двух резьбовых отверстий под углом 120 градусов к центральной линии шпоночного паза, как показано на рис. 2, поскольку это уравновешивает шестерню и снижает шум на более высоких скоростях.

Рисунки 1 и 2

Хотя установочные винты и шпонки являются наиболее распространенной формой крепления шестерни к валу, существует множество других методов, и каждый из этих методов имеет смысл в зависимости от вашего применения.

Запрессовка: Как это ни звучит, зубчатое колесо можно напрессовать на вал. Если допуски между отверстием шестерни и диаметром вала соответствуют размеру (отверстие меньше размера, а размер вала больше), то вы можете использовать пресс, чтобы прижать шестерню к валу, и полученное давление будет удерживаться. шестерня на месте. Этот метод работает лучше всего, если вам никогда не нужно снимать шестерню с вала и если вам не нужно иметь определенное выравнивание между зубьями шестерни и валом.

Сверло и штифт: Это один из многих постоянных способов крепления шестерни к валу. Этот метод включает в себя просверливание отверстия в боковой части ступицы, вал и наружу через противоположную сторону ступицы, а затем фиксацию конического штифта или шплинта в отверстии. Этот метод используется нечасто, потому что он не допускает выравнивания, создает шум и вибрацию на высоких скоростях и не работает, если штифт выпадет.

Приварка: Можно приварить шестерню к валу. Этот метод не очень распространен, потому что нагрев шестерни и вала может привести к деформации, из-за которой шестерня либо будет шуметь, либо преждевременно выйдет из строя. Однако это гарантирует прочную связь между шестерней и валом.

Горячая посадка: Этот метод предпочтительнее как запрессовки, так и сварки. В этом методе вы используете индукционный нагреватель для нагрева шестерни, ближайшей к отверстию, а затем надеваете ее на вал. Когда шестерня остывает, отверстие сжимается, и образуется связь между шестерней и валом. Этот метод хорошо работает, когда шестерню необходимо неоднократно снимать для обслуживания или замены, поскольку он не деформирует зубья шестерни, а также не деформирует и не царапает вал.

Использование механизма блокировки вала и ступицы без шпонки: Существует несколько типов фиксирующих ступиц. Их основная цель — обеспечить многократное изменение положения шестерни, а также предотвратить повреждение вала во время установки или снятия. Таким образом, они выполняют то же действие, что и термоусадочная посадка, но вместо тепла используют механические средства.

Рисунок 3

В одном таком стиле используются две ступицы, в которых внутренняя ступица прижимается к валу при затягивании винтов, а внешняя ступица прижимается к отверстию. Вместе эти две ступицы оказывают одинаковое давление на отверстие и вал и удерживают шестерню на месте. Что хорошего в этом типе механизма, так это то, что они позволяют бесконечно позиционировать зубья шестерни по отношению к валу. Минус в том, что они добавляют массу механизму и требуют дополнительного места для установки. (Рисунок 3)   

В другом стиле блокирующая механика интегрируется непосредственно в отверстие шестерни. Этот тип продается как Concentric Maxi Torque ^© бесшпоночный механизм втулки вала. Он сочетает в себе запатентованную втулку с конической вставкой. Когда установочный винт затягивается между вкладышем и ступицей, механизм давит как на отверстие, так и на вал, создавая необходимую удерживающую силу. Этот элемент также отлично подходит для изменения положения, не повреждает вал и не занимает дополнительного места.

Рисунок 4

В третьем варианте стопорный механизм интегрируется во втулку шестерни. В этом стиле используются две пересекающиеся прорези в ступице шестерни для создания клинового сечения. Клин закрывается винтом с головкой, который заставляет свободную часть ступицы зажиматься на валу. Этот механизм отлично подходит для изменения положения, но ограничен удерживающей силой клина. (Рисунок 4)

Вот некоторые из многих способов крепления шестерни к валу. У каждого есть свои плюсы и минусы, как механически, так и по стоимости. Надеюсь, в следующий раз, когда кто-то даст вам вал, он будет собирать зубчатую передачу, а не «давать вам вал».

Как прикрепить шестерни, звездочки и шкивы к валам — инженер-наставник

В отличие от шестерен и валов Lego, показанных ниже, большинство двигателей имеют идеально круглые валы. Это затрудняет крепление шестерен, шкивов и звездочек.

Основными способами крепления зубчатых колес к валам являются приклеивание, запрессовка, просверливание отверстий, прессование, установочные винты, шпоночные пазы, эвольвентные шлицы и конические стопорные втулки. В большинстве промышленных применений используются шпоночные пазы и/или установочные винты. В то время как клеи и запрессовка обычно выполняются при низком крутящем моменте или в хобби.

Давайте рассмотрим каждый метод, взвесив все за и против. Я также буду использовать термины; шестерни, шкивы, звездочки и кулачки взаимозаменяемы, поскольку в этой статье рассматривается, как устройство монтируется, а не то, что оно делает.

Клеи

Клеи в основном используются в хобби с пластиковыми зубчатыми колесами. Не только потому, что пластиковые шестерни не выдерживают большого крутящего момента, но и потому, что размеры валов остаются небольшими по диаметру.

Изображение предоставлено Creative Commons

По мере увеличения диаметра вала относительная прочность клеевого соединения и прочность вала равны примерно 3/16″ (5 мм) при использовании консервативной прочности клея 1000 фунтов на квадратный дюйм (7 Н/мм) и вала из стали C1018. (54 тыс.фунтов/кв.дюйм, 370 МПа).

Вывод: использование клеев является хорошим выбором для небольших валов

Как уже упоминалось, большинство производителей клеев рекламируют прочность на сдвиг внахлестку не менее 1000 фунтов на квадратный дюйм, а некоторые — до 3000 и более фунтов на квадратный дюйм. Испытание на сдвиг внахлестку проводится путем соединения двух длинных тонких стержней с помощью клея на измеримой площади. Концы брусков раздвигаются до отказа. Сила делится на площадь, и результатом является прочность на сдвиг внахлестку.

Я обычно разрабатываю конструкцию, ориентируясь на небольшое значение заявленной прочности на сдвиг, поскольку существует множество действующих факторов, которые могут снизить фактическую прочность. Среди них подготовка поверхности, площадь нанесения, температура и влажность.

Перед нанесением клея необходимо отшлифовать поверхности шкива и вала наждачной бумагой (зернистость ~200–300) или тонким напильником. Это даст клею небольшие зазубрины, за которые можно будет схватиться. Затем вам нужно будет очистить и обезжирить моющим средством, а затем полностью высушить. Обычно мне нравится использовать очиститель тормозов, потому что он у меня есть под рукой.

Чтобы выяснить, выдержит ли ваше приложение приложенный крутящий момент. Используйте следующие формулы.

Где Площадь — площадь поверхности между валом и шкивом, d — диаметр вала, L — длина перекрытия вала и шкива, F — внутренняя сила сдвига между валом и шкивом, S _s — прочность клея на сдвиг, а T — приложенный (или максимальный крутящий момент).

Средняя прочность клея на сдвиг 1000 фунтов на кв. дюйм, диаметр 0,19дюйм и длина перекрытия 0,38 дюйма, мы можем обнаружить, что наш максимальный крутящий момент составляет 43,1 дюйм фунта.

Существует три основных недостатка использования клеевого метода для соединения шкива с валом и адгезионная прочность, как уже упоминалось

Соединить валы вместе? Ознакомьтесь с нашим руководством по муфтам валов.

Запрессовка

Запрессовка — проверенный метод крепления шестерен к валам. Он использовался в железнодорожной отрасли как метод экономии денег, когда колеса в сборе изнашиваются или становятся некруглыми.

Сварная деталь основного колеса имеет точно обработанный диаметр, а затем вокруг него наносится тонкая полоса из закаленной стали. Лента или «шина» на самом деле меньше обрабатываемой поверхности. Это позволяет время от времени заменять недорогой бандаж вместо всего колеса в сборе.

В следующем видеоролике показано, как шина снимается с колеса с помощью нагревания. Полоска будет расширяться в диаметре при повышении температуры. Колесо (внутренний диаметр) останется примерно того же размера, потому что оно имеет гораздо большую массу и будет быстрее излучать тепло.

На этом этапе ремешок можно снять и таким же образом установить новый.

Поскольку на нем нет механического замка, он на 100% основан на трении и может соскальзывать. Измерить и определить прессовую посадку сложно, и обычно необходимо делать предположения.

Бесплатный онлайн-калькулятор запрессовки вала

Где Pr — давление между поверхностями, δ — степень запрессовки, d — диаметр вала, d _o — внешний диаметр ступицы или шестерни, d _i — внутренний диаметр вала (если он полый), μ — коэффициент трения между материалами, а E и ν — модуль Юнга и коэффициент Пуассона материалов. .

Запрессовка шестерен на вал

Нагрев материала увеличивает диаметр; следовательно, уменьшая величину прессовой посадки, δ. Это облегчает надевание или снятие снаряжения, но конечный результат остается тем же, когда оно остынет.

Если делать это дома с пластиковыми шестернями. Попробуйте разогреть их в духовке примерно при температуре от 175° до 200° (79°С).°C до 93°C), а затем наденьте их на вал.

Этот метод регулируется, но не так просто, и вам может потребоваться разобрать несколько компонентов, чтобы тепло не разрушило их.

Просверленные отверстия

Просверливание отверстия как в ступице шестерни, так и в валу — отличный способ получить большой крутящий момент. Это также предотвращает перегрузку вала, потому что штифт будет срезан (сломан) при слишком большом крутящем моменте. В этом приложении можно использовать три основных типа контактов, перечисленных ниже, от самых слабых до самых сильных.

Поперечные отверстия с роликовым (пружинным) штифтом

• Роликовые (пружинные или прорезные) штифты – это плоские стержни, которым придают круглую форму. Они имеют тенденцию пружинить (отсюда и пружинные штифты), обеспечивая достаточную прессовую посадку, чтобы штифт не выскальзывал. Я рекомендую их по сравнению с двумя другими вариантами.
• Срезные штифты. Эти штифты цельные и имеют выемку в средней точке, где штифт рассчитан на разрушение при определенном усилии. Важно получить штифт, у которого насечка будет в той же плоскости, что и диаметр вала.
• Штифты для дюбелей – это просто цельные штифты высокой прочности. Если ваше отверстие слишком велико, вам, вероятно, придется приклеить их на место (также срезные штифты). Если ваше приложение меняет направление или нагрузку, вы можете способствовать преждевременному выходу клея из строя и выпадению штифта.

Каждый из штифтов будет иметь заявленную прочность на разрыв, и вы можете выбрать диаметр и тип на основе приведенных ниже уравнений. F _s — сила сдвига, T — приложенный крутящий момент, а d — диаметр вала.

Этот метод дает вам больше возможностей для обработки большего крутящего момента, но по-прежнему не дает никакой регулировки после того, как отверстие просверлено. Если вы напортачите слишком много раз, стержень будет похож на швейцарский сыр.

Главным преимуществом является то, что почти каждый может сделать это соединение. Все, что вам нужно, это дрель, сверла и молоток. Рекомендую сначала просверлить меньший диаметр 1/16 – 3/32 и проверить соосность зубочисткой. Если все в порядке, рассверлите его до нужного диаметра. Если нет, поверните на другую часть вала и повторите попытку.

Сжатие Ступицы

Хотя это не самый распространенный метод крепления шестерен к валам, он доступен. Как только шестерня надевается на вал, установочный винт затягивается, и крутящий момент передается на трение. Коэффициент может быть непреднамеренно снижен из-за смазанных маслом валов или использования противозадирных средств. При использовании этого метода лучше всего использовать разнородные металлы.

Шестерня компрессионного типа

Стоимость создания рельефа в компонентах делает этот метод непомерно дорогим в большинстве случаев.

Просто избегайте таких суставов!

Установочные винты

Способ крепления к валу с помощью установочного винта (только) очень распространен для зубчатых шкивов, зубчатых колес и звездочек.

Типовой установочный винт Зубчатый шкив

Трудно определить, какой крутящий момент можно получить от такой муфты. Результат может сильно различаться из-за коэффициента трения, приложенного крутящего момента, смазки резьбы и типа установочного винта. Основное уравнение выглядит следующим образом:

Где T — выходной крутящий момент, μ — коэффициент трения, F — нормальная сила от одного установочного винта, а d — диаметр вала.

Большинство людей просто максимально затягивают установочный винт. Пока шкив не проскальзывает от чрезмерного крутящего момента, все будет в порядке. Однако, когда это произойдет, вы быстро изнашиваете канавку на валу. Это уменьшает диаметр вала; тем самым уменьшая максимальный крутящий момент, которого вы можете достичь.

Основным преимуществом является то, что этот метод на 100% настраивается на вращение к валу и по его длине. Как правило, этот метод доступен только для валов размером 1/2″ (13 мм) или меньше.

Шпоночные пазы

Для большинства промышленных применений стандартными являются шпоночные валы. Практически любое имеющееся в наличии снаряжение будет доступно с различными размерами отверстий и прорезями для ключей. Вы также можете купить их с незавершенными отверстиями и вырезать собственный шпоночный паз, если хотите.

При выборе размера отверстия убедитесь, что вы не выбираете вал, который слишком велик для шестерни. Недавно у меня была система, в которой использовалась звездочка с 10 зубьями на валу диаметром 1 дюйм. В системе были скачки давления при запуске, и звездочка фактически треснула пополам.

Это удалось сделать так легко, потому что толщина материала между внешней стороной втулки и шпоночным пазом составляла всего 1/8 дюйма. Мы смогли удвоить это число до ¼, добавив один зуб. Это ситуация, когда эвольвентный сплайн был бы лучшим выбором (подробнее об этом позже).

Большинство шестерен удерживаются от скольжения на валу всего одним или двумя установочными винтами. Как правило, один винт находится на шпонке, а другой — под углом 90° к ней и прижимается к валу. Для прямозубых зубчатых колес этого достаточно, но для косозубых зубчатых колес требуется большее положительное зацепление на валу, чтобы учесть боковую нагрузку. Возможными решениями являются упорные подшипники, конические роликоподшипники или стопорные кольца.

В случае сомнений используйте шпоночный вал.

Эвольвентные шлицы

Эвольвентные шлицы конструктивно лучше, чем шпоночные пазы, для передачи высоких крутящих моментов. Вместо одной большой шпонки у нас есть множество меньших шпоночных канавок, которые лучше распределяют нагрузку по внешней стороне вала.

Изображение предоставлено Worthington Ag Parts

Это может быть как хорошо, так и плохо. Это хорошо, потому что вал не так легко сломается, но плохо тем, что нет механизма, который мог бы безопасно выйти из строя, если передается слишком большой крутящий момент.

Эвольвента — это кривая, которая получается, когда струна наматывается на цилиндр, а затем прослеживается конец струны по мере ее разматывания. Это профиль сторон каждого зуба на шлице.

Преимущество этого метода соединения заключается в том, что он может легко передавать большие крутящие моменты, а также регулируется по длине вала и может быть ориентирован под разными углами к валу. Есть несколько минусов, в том числе:

• Может потребоваться установочный винт
• Отсутствует отказоустойчивый механизм, такой как ключ, для предотвращения передачи слишком большого крутящего момента
• Это очень дорого

Лучшее руководство по изучению валов и монтажных фланцев SAE

T

Втулки с конусным замком

Втулки с коническим замком не новый метод крепления к валу; они все еще используют ключ. Но это другой способ крепления звездочки к валу. Вместо 2 основных частей у нас теперь 3. Звездочка, вал и втулка.

Типовая втулка с коническим замком

На рисунке выше красная втулка надвигается на вал в желаемом положении. Затем звездочка будет надвинута на втулку до плотного прилегания. Установочные винты будут вставлены сверху и снизу. Когда установочные винты будут затянуты, конус закроет зазор подшипника (справа) и зафиксирует его на валу.

Данная конструкция имеет три основных преимущества:

1. Низкий профиль
2. Втулку можно снять, вставив установочный винт в отверстие слева и закрутив его.
3. Противозадирная защита не требуется! Это единственное применение, при котором втулку можно снять без использования противозадирного средства. Это делает его идеальным для сред, где защита от заедания может быть вредной. Здесь на ум приходит пищевая промышленность.

Заключение

Существует множество различных способов крепления шестерен, звездочек, кулачков и шкивов к валам. Некоторые из них, такие как клеи и запрессовка, предназначены больше для хобби. Другие явно предназначены для выживания в реальном мире, например, шпоночные валы, конические втулки и эвольвентные шлицы.

Соединение новой шестерни с валом? — Техническое обсуждение

mnkysp6353

31 декабря 2018 г. , 8:33

#1

Мы пытаемся присоединить новую шестерню для двигателя chalupa к валу 1/4 дюйма. Мы просверлили шестерню, но не можем высверлить ее, поэтому наша идея реализована. Как ваша команда прикрепляет шестерню к валу?

Ллойд_Бернс

31 декабря 2018 г., 11:57

#2

Зачем прикреплять кластер к валу? Просто дайте ему повернуться на закрепленном валу.

Антон Абая

31 декабря 2018 г., 11:57

#3

у нас есть некоторые шестерни, которые просто вращаются на валу, следовательно, просто вращаются на нем. в то время как, с другой стороны, у нас есть шестерни, прикрепленные к валу, которые перемещают вал при его вращении.

прикрепляем наши шестерни к этим валам. для этого вам нужно будет просверлить отверстие размером со штифт. штифты можно приобрести из мелких деталей. они называются пружинными штифтами, компрессионными штифтами и т. д.

надеюсь, это поможет.

Кен_Леунг

31 декабря 2018 г., 11:57

#4

Я полагаю, единственная причина, по которой вы хотите прикрепить вал к этой шестерне, это чтобы вал вращал что-то еще… Для трансмиссии или ролики для шарового механизма.

В любом случае, один из способов прикрепить вал к этой шестерне — использовать шпоночные пазы и квадратный шток. Просто отфрезеруйте прорезь на поверхности вала шириной около 1/8 дюйма и глубиной 1/16 дюйма, а затем вырежьте аналогичную прорезь в отверстии шестерни с помощью протяжного инструмента… И установите 1/8 дюйма на 1 / 8-дюймовый стальной кусок в отверстие.

Шпоночный паз — один из наиболее эффективных способов крепления шестерни/звездочки к валу, если в шестерне уже просверлено отверстие. Поскольку на самом механизме не так много места для модификации, например, сверления отверстий под штифты, касательных к валу, или просверливания, нарезания резьбы и вкручивания винта с головкой под торцевой ключ.

Если вы не хотите возиться с формой отверстия в шестерне, сделайте шпоночный паз. Если у вас нет доступа к мельницам, то вы, вероятно, можете заказать шпоночный вал в таких местах, как McMaster Carr. Вероятно, вы можете купить небольшой набор инструментов для протяжки довольно дешево.

Продолжайте отвечать, если хотите больше вариантов. Я уверен, что у других людей есть другие способы сделать это … Например, трансторк, хотя я не уверен, что для него достаточно места с этой комбинацией шестерни и вала.

Крис_Хибнер

31 декабря 2018 г. , 11:57

#5

Если у вас нет протяжки, вы можете прикрепить шестерню к валу. Тем не менее, вы должны использовать вал большего размера, чем 1/4.

Вот простой способ закрепить вал с помощью дрели, метчика и установочного винта (вопреки тому, что сказал Вуди, установочные винты могут быть полезны в качестве штифтов — я бы просто не стал использовать их в качестве установочных винтов):

1. Поместите шестерню на вал в том месте, где вы хотите, чтобы она была (вы можете зафиксировать ее с помощью зажимов или чего-то еще).

2. Просверлите ступицу шестерни и вал, убедившись, что просверленное отверстие входит в вал симметрично (т. е. по центральной линии).

3. Оставив шестерню на валу, вставьте отверстие в резьбу установочного винта диаметром 1/8 дюйма (я не помню, какая резьба у него под рукой. Обязательно на шаге 2 выберите подходящее сверло для установочного винта). Диаметр и резьба). Вам нужно оставить шестерню на валу при постукивании, чтобы резьба плавно переходила от шестерни к валу.

4. Вверните установочный винт так, чтобы половина его находилась на валу, а половина — на шестерне. Вы можете использовать немного Loctite, чтобы винт не выпадал.

Это довольно простой способ. Таким образом, вы можете удерживать довольно небольшой крутящий момент с помощью штифта. Вы можете очень легко рассчитать напряжение сдвига в штифте и использовать таблицу материалов, чтобы определить, выйдете ли вы из строя или нет.

Я бы не стал прикалывать конечные ступени вашей трансмиссии, но крутящий момент на выходе двигателя Chiaphua может легко обрабатываться с помощью штифта.

-Крис

Робб Гербер

31 декабря 2018 г., 11:57

#6

Одно слово…АЗОТ !!

мнкысп6353

31 декабря 2018 г. , 11:57

#7

Крис, мы пробовали использовать установочный винт, но шестеренка не принимает удар. Это слишком сильно. Меня интересует эта штука с прошивкой шпоночной канавки. Я просто никогда не видел, чтобы это было сделано. Если бы кто-нибудь мог описать это немного больше, это было бы очень полезно.
Спасибо
Джастин

Tom_Fairchild

31 декабря 2018 г., 11:57

#8

Радуйтесь, что ваш установочный винт не сработал. Как уже много раз говорилось на этой доске, установочные винты выдыхаются со слышимым звуком. Используйте шпоночный вал, это то, что любит наша команда, и они также очень прочные. Другие ребята из правления могут дать вам лучшие указания, как это сделать, чем я.

~Том Фэирчайлд~

Крис_Хибнер

2 января 2019 г. , 21:31

#9

* Первоначально опубликовано Томом Фэирчайлдом *
** Радуйтесь, что ваш установочный винт не сработал. Как уже много раз говорилось на этой доске, установочные винты выдыхаются со слышимым звуком. Используйте шпоночный вал, это то, что любит наша команда, и они также очень прочные. Другие ребята из правления могут дать вам лучшие указания, как это сделать, чем я.

~Том Фэйрчайлд~ **

Том:

Прочитайте мой пост, прежде чем оставлять негативные комментарии.

Я не предлагал использовать установочный винт в качестве установочного винта. Я предложил способ превратить установочный винт в штифт. Метод, который я описал, работает очень хорошо, если у вас нет инструментов, чтобы сделать шпоночный паз.

Если кто-нибудь помнит нашу двойную шарнирную стрелу двухлетней давности, каждая стрела имела двойную звездочку, и мы прикрепили все звездочки, используя описанный мной метод крепления установочными винтами. У нас никогда не было проблем, и нам приходилось нести до 150 ft-lb крутящего момента в «плечевом» суставе.

Обратите внимание: то, что в качестве одной из деталей используется установочный винт, не означает, что он используется как «традиционный» установочный винт. Реализация важнее, чем список деталей.

-Крис

Ллойд Бернс

31 декабря 2018 г., 11:57

#10

Рассматриваемое зубчатое колесо было слишком сложно расточить на токарном станке (20 дюймов x 6 футов), поэтому протяжка, вероятно, будет непростой. Проволочная электроэрозионная обработка сделала хорошее отверстие для вала, а также отличный шпоночный паз.

Кен_Леунг

31 декабря 2018 г. , 11:57

#11

Цитируя мудрого инженера, который писал на этом форуме…

«Однажды я считал, что то, что я собираюсь вам рассказать, является коммерческой тайной. плохо слышал, что так много людей имеют проблемы с шпонкой ступиц к валам, я расскажу вам лучший способ «шпонки» вала к ступице, которая не требует шпоночного паза:
Называется «голландский» ключ. Вы просто просверливаете отверстие в валу не по центру так, чтобы оно касалось внутреннего интерфейса вала и ступицы. Затем вставьте штифт в отверстие.

Так почему же это намного надежнее, чем просто просверлить отверстие в центре? Потому что срезать штифт практически невозможно. Способ отказа заключается в том, чтобы сжать металл до такой степени, что он имеет небольшой свободный ход, но он не сломается и не оторвется. Ступица треснет от давления раньше, чем штифт разрушится. Но для этого требуется большее усилие, чем вы могли бы создать, если только вы не используете действительно маленькую ступицу вала.

Кстати, мы используем этот метод только на валах двигателей или в очень ограниченном пространстве, потому что у нас есть лучшие методы, когда мы можем просто обрабатывать свои собственные валы. Я не буду рассказывать вам об этом прямо сейчас — просто приходите посмотреть на нашего бота в наших боксах, и я объясню. способ крепления шестерен к валам? — Общий форум

архиватор

31 декабря 2018 г., 8:41

#1

Прислал Билл Уитли 30.04.2001 15:51 EST

Учащийся команды № 70, Auto City Bandits, из католической средней школы Пауэрс и Университета Кеттеринга.

Какой метод предпочтительнее? В прошлом мы обычно закрепляли шестеренки. Мне это не особенно нравится, потому что если (скорее, когда) у вас возникают проблемы, с ними становится сложнее работать. Мы пробовали установочные винты, но без особого успеха.

Билл

архиватор

31 декабря 2018 г., 12:33

#2

Автор: Joe Johnson 30.04.2001 16:48 EST

Инженер команды № 47, руководитель Delphi, из Центральной средней школы Pontiac и Delphi Automotive Systems.

В ответ на: Какой ваш любимый метод крепления шестерен к валам?
Написал Билл Уитли 30.04.2001 15:51 EST:

В прошлом я до смерти боялся всего, кроме сварного соединения.

В этом году мы с большим успехом использовали двойное d с плотной прессовой посадкой в ​​нескольких наших коробках передач.

Я все еще чувствую себя лучше с валиком сварного шва для сопряжения вал/шестерня с более высоким крутящим моментом, но, по крайней мере, в некоторых ситуациях я могу спать, зная, что хорошо спроектированный двойной d с плотным прессованием был выполнен.

И последнее, мы также добились успеха в конструкции с болтовым креплением, в которой фланцы привариваются к валам, а затем к фланцу прикручиваются шестерни или звездочки. Пока мы сделали свою домашнюю работу по выбору правильного количества болтов для использования и при условии, что мы использовали сам вал для центрирования шестерни на валу (вместо того, чтобы использовать схему расположения болтов для выравнивания центра по центру — не очень хорошо идея) мы добились значительного успеха. Одна приятная вещь, которую это дает вам, заключается в том, что вы можете изменять передаточные числа без необходимости замены всего вала.

Несколько случайных мыслей о сопряжении шестерни с валом.

Джо Дж.

архиватор

31 декабря 2018 г., 12:33

#3

Сообщение от Michael Ciavaglia 01. 05.2001 7:40 EST

Инженер команды № 47, руководитель Delphi, из Центральной средней школы Pontiac и Delphi Interior Systems.

В ответ на: double-d с плотной прессовой посадкой
Автор: Joe Johnson 30.04.2001 16:48 EST:

Джо упомянул об использовании вала с приваренным к нему фланцем и привинченной к нему звездочкой или шестерней. Еще одним преимуществом является то, что фланец и звездочка могут быть изготовлены из разнородных металлов (например, из стали и алюминия). Мы сделали алюминиевые звездочки для снижения веса, но НЕОБХОДИМО было стальное колесо, чтобы выдерживать нагрузки.

Сначала у нас были трудности. Одно мудрое слово: вытащите болты достаточно далеко, чтобы нагрузка на болты была минимальной, и было достаточно места, чтобы затянуть болты, если они когда-нибудь ослабнут ;).

Mike C… iavallia

P.S. Если бы это было легко, все бы это сделали.

: И последнее, мы также добились успеха с болтовым креплением, когда фланцы привариваются к валам, а затем к фланцу прикручиваются шестерни или звездочки. Пока мы сделали свою домашнюю работу по выбору правильного количества болтов для использования и при условии, что мы использовали сам вал для центрирования шестерни на валу (вместо того, чтобы использовать схему расположения болтов для выравнивания центра по центру — не очень хорошо идея) мы добились значительного успеха. Одна приятная вещь, которую это дает вам, заключается в том, что вы можете изменять передаточные числа без необходимости замены всего вала.

архиватор

31 декабря 2018 г., 12:33

#4

Автор: ChrisH, 30 апреля 2001 г., 17:20 по восточному поясному времени

Инженер группы № 330, Beach ‘Bots, из Академии Часовни Надежды и Лаборатории реактивного движения НАСА, J & F Machine, Raytheon и др.

В ответ на: Какой ваш любимый метод крепления шестерен к валам?
Автор: Bill Whitley, 30. 04.2001, 15:51 EST:

Bill,

Очень трудно превзойти вал «Double D». Хотя вам не обязательно нужна прессовая посадка, у вас должен быть какой-то метод удержания. Если вы не знаете, что такое двойная буква D, посмотрите на конец выходного вала двигателя двери фургона. Проблема в том, что для отверстия нужно использовать либо фрезерный станок, либо электроэрозионный станок, либо протяжку, в зависимости от точной формы. В нашем механическом цехе пару лет назад была изготовлена ​​специальная протяжка для конца шахты двери фургона.

Сделать квадратный стержень из круглого не так уж и сложно, но квадратное отверстие сложнее. Если вы можете сделать квадратное отверстие (см. методы выше), то квадратное отверстие на квадратном валу будет работать достаточно хорошо.

Нам нравится использовать фланцевые фитинги на валах, как сказал доктор Джо. Это очень хороший подход, если вы не совсем уверены в передаточном числе. Изменения происходят быстро и относительно безболезненно, если у вас есть готовые механизмы.

Ключи и ключи различных типов также хорошо работают, если они правильно спроектированы. Однако их может быть сложно добавить к двигателю в полевых условиях, поэтому убедитесь, что у вас есть запасные части с предварительно установленными шпоночными канавками. Если вы хотите проверить это, поищите хорошую книгу по механическому дизайну. В «Машинном дизайне» Шигли довольно подробно обсуждаются ключи и канавки.

Кстати, в этом контексте я рассматриваю слово «булавки» как четырехбуквенное слово. Они почти так же плохи, как установочные винты, а мы все знаем, что делают установочные винты.

Chris Husmann, PE
Team 330 the Beach’Bots

архиватор

31 декабря 2018 г., 12:33

#5

Автор: Jason Iannuzzi 01.05.2001, 10:13 по восточному поясному времени

Инженер команды №11, Мародеры, с горы Олив HS. и BASF, Rame Hart, CCM.

В ответ на: Я согласен с доктором Джо, но есть и другие способы
Автор: ChrisH 30.04.2001 17:20 EST:

Я думаю, Вуди нужно пересмотреть свое знаменитое заявление о методах крепления.

Когда дело доходит до трансмиссии, «штифты И установочные винты — отстой!» является более подходящим предупреждением.

За последние два года мы добились наибольшего успеха в сварке всего на месте. Это довольно постоянное решение, но оно быстрое, простое и очень хорошо держится. Я бы сказал, что это лучший вариант для команд с меньшими ресурсами.

архиватор

31 декабря 2018 г., 12:33

#6

Автор Gui Cavalcanti, 30 апреля 2001 г., 21:35 по восточному поясному времени

Студент команды № 422, Mech Tech, из Школы губернатора (GSGIS) и Verizon.

В ответ на: Какой ваш любимый метод крепления шестерен к валам?
Автор: Bill Whitley, 30 апреля 2001 г., 15:51 EST:

Я не в том положении, чтобы говорить за свою команду, поскольку я программист и все такое, но теперь я официально ненавижу установочные винты. У нас есть очень простая трансмиссия с передаточным числом 1:4, которая медленно двигает нас по гусеницам… и мы использовали установочные винты на звездочках, которые были на приводных валах. ::неконтролируемая дрожь::

Мы буквально сломали 3 пластиковые звездочки (прямо по линии установочного винта, не меньше) на наших валах, прежде чем вернуться к стальным звездочкам, которые были ЗАКРЕПЛЕНЫ. Проблем пока нет…

Может быть, это было не по теме звездочек и всего остального, но все же.

-Gui Cavalcanti
Team 422, Mech Techs

Архиватор

31 декабря 2018 г. , 12:33

#7

Автор: Патрик Дингл, 01.05.2001, 19:56 EST 92, из средней школы Итаки и Корнельского университета.

В ответ на: … ужас… УЖАС… AHHHHH
Автор Gui Cavalcanti 30.04.2001 21:35 EST:

Стальные установочные винты, удерживающие пластиковую звездочку на валу, — плохая идея. если вы действительно уверены, что хотите использовать пластик, вам нужно найти способ распределить движущую силу по всей окружности пластиковой звездочки, а не в одном месте. Один из методов, который вы, возможно, захотите попробовать, заключается в использовании штифта диаметром около 1/8 и обработке отверстия диаметром 1/8 по касательной к краю вала. Затем вы проделываете отверстие в пластиковой звездочке так, чтобы оно совпадало с этой вмятиной на валу. Другими словами, это штифт, который полностью проходит через звездочку и вал, так что он касается вала по касательной. Центр штифта должен располагаться точно по касательной к валу. Вы можете сделать это дважды на одной и той же звездочке, двумя параллельными касательными на противоположных сторонах вала. В отличие от установочного винта, это будет распределять усилия на две четыре точки на звездочке вместо одной. Кроме того, это будут силы сжатия, которые обычно сильнее, чем установочные винты.

Патрик

: Я не в том положении, чтобы говорить за свою команду, я программист и все такое, но теперь я официально ненавижу установочные винты. У нас есть очень простая трансмиссия с передаточным числом 1:4, которая медленно двигает нас по гусеницам… и мы использовали установочные винты на звездочках, которые были на приводных валах. ::неконтролируемая дрожь::

: Мы буквально сломали 3 пластиковые звездочки (прямо по линии установочного винта, не меньше) на наших валах, прежде чем вернуться к стальным звездочкам, которые были ЗАКРЕПЛЕНЫ. Проблем пока нет…

: Может быть, это было не по теме со звездочками и всем остальным, но все же.

: -Gui Cavalcanti
: Team 422, Mech Techs

архиватор

31 декабря 2018 г. , 12:33

#8

Автор: Эндрю Рудольф, 30 апреля 2001 г., 22:01 по восточному поясному времени

Учащийся команды № 168, Charger-Lightning Robotics, из Норт-Майами-Бич/старшей школы Майкла Кропа и Космического центра имени Кеннеди НАСА/Cordis/HPE Automation .

В ответ на: Какой ваш любимый способ крепления шестерен к валам?
Написал Билл Уитли 30.04.2001 15:51 EST:

УСТАНОВИТЬ ВИНТЫ!!! !УЖАС! Мы устанавливали винты на маленьком тренировочном боте, которого мы сделали и привезли с собой в KSC, и мы сломали винты миллион раз. Для трансмиссии у нас был двойной d, а для нашего рычага мы использовали сварку со штифтами из закаленной стали (я забыл, как они называются), но их почти невозможно вытащить, и у нас никогда не было ни одной поломки, даже в последние годы. бот поднял руку (часто другие тянули вниз), не говоря уже о победе в армрестлинге с одним из лучших футболистов школы

Андрей

архиватор

31 декабря 2018 г. , 12:33

#9

Опубликовано Мэттом Лизом 01.05.2001 14:19 по восточному стандартному времени

Студент колледжа в команде № 73, Tigerbolt, из Edison Technical HS и Alstom & Fiber Technologies & RIT.

В ответ на: Re: Какой ваш любимый способ крепления шестерен к валам?
Опубликовано Эндрю Рудольфом 30.04.2001 22:01 EST:

Некоторое время наша ведущая звездочка (та, что сходит с вала, прикрепленного к двигателю дрели) крепилась только двумя установочными винтами (хотя и к лыскам на валу), и у нас никогда не было с этим проблем. Я полагаю, что в конце концов мы все-таки прикрепили его и зашили (не спрашивайте меня, я не такой уж механик). Установочные винты, если их правильно использовать, в порядке. Используйте их правильно, и все будет хорошо. Как и все, неправильное использование это плохо.

матовый

архиватор

31 декабря 2018 г. , 12:33

#10

Автор: Ллойд Бернс, 03.05.2001, 9:57 по восточному стандартному времени

Инженер команды №188, Woburn Robotics, из Woburn Collegiate и TorDistSchoolBrd, ScotiaBank. OntPwrGen, Enbridge.

В ответ на: Re: Какой ваш любимый способ крепления шестерен к валам?
Опубликовано Мэттом Лизом 01.05.2001 14:19 EST:

. Установите винты на вдохе с объемом, пропорциональным крутящему моменту*, мат.

*и критический характер их функций (Мерфи).

архиватор

31 декабря 2018 г., 12:33

#11

Автор: Кен Паттон, 30 апреля 2001 г., 22:58 по восточному поясному времени

Инженер команды № 65 бригады хаски из северной средней школы Понтиак и компании GM Powertrain.

В ответ на: Какой ваш любимый метод крепления шестерен к валам?
Автор: Bill Whitley, 30 апреля 2001 г. , 15:51 по восточному поясному времени:

Для плотной упаковки мы используем проволочные электроэрозионные станки с квадратными отверстиями. Для областей, где упаковка не является проблемой, мы используем фланцевые крепления.

Кен

архиватор

31 декабря 2018 г., 12:33

#12

Автор: Крис Хибнер, 01.05.2001, 8:41 по восточному поясному времени

Тренер команды № 308, Walled Lake Monster, из школ Walled Lake Schools и TRW Automotive Electronics.

В ответ на: Какой ваш любимый метод крепления шестерен к валам?
Автор: Bill whitley 30.04.2001 15:51 EST:

У нас есть три пути:

1. двойной D с установочным винтом, чтобы предотвратить его отрыв (установочный винт не несет никакой крутящей нагрузки, он просто предотвращает соскальзывание шестерни с вала.

2. Сварка (используем редко).

3. Шпоночный паз со шпоночным ложем. Это стало нашим предпочтительным методом за последние два года. У нас никогда не было сбоев, это легко реализовать, легко исправить и заменить. (в качестве примечания, как и в случае с двойным D, мы используем установочный винт, чтобы шестерня не соскальзывала с вала)

архиватор

31 декабря 2018 г., 12:33

№13

Автор: Ллойд Бернс, 03.05.2001, 10:15 по восточному стандартному времени

Инженер команды №188, Woburn Robotics, из Woburn Collegiate и TorDistSchoolBrd, ScotiaBank. OntPwrGen, Enbridge.

В ответ на: Какой ваш любимый метод крепления шестерен к валам?
Опубликовано Биллом Уитли 30 апреля 2001 г., 15:51 по восточному стандартному времени:

Со шлицами, обрезанными до эвольвентной формы для лучшего зацепления,… но следите за ростом напряжения, когда вы поворачиваете его, чтобы пройти через монтажные отверстия и подшипники :-).

Мы использовали конические штифты (выталкивающие) до того, как стали доступны шпонки. В небольшом механическом цехе можно использовать концевую фрезу 1/8 дюйма или подходящую фрезу для шпоночного гнезда, чтобы сделать паз в валу и прошить отверстие в шестерне.

Главное — не проектируйте зубчатую передачу исключительно по чертежной программе — она ​​подходит, значит, она должна работать! Вместо этого рассчитайте нагрузку и убедитесь, что вал и шестерня будут воспринимать нагрузку, используя предполагаемый метод крепления. Может даже оказаться, что сработает установочный винт или локтайт. Расчеты — это то, что инженеры делают в частном порядке, поэтому вы можете подумать, что они творят волшебство!

архиватор

31 декабря 2018 г., 12:33

№14

Автор: Matt Berube, 03. 05.2001, 11:29 по восточному стандартному времени

Инженер команды №49, Delphi Knights, из средней школы Buena Vista и Delphi Automotive.

В ответ на: Какой ваш любимый метод крепления шестерен к валам?
Написал Билл Уитли 30.04.2001 15:51 EST:

Одна вещь, которая хорошо работала для нас в этом году, была голландским винтом или установочным винтом.

Это для ситуаций, когда вы надеваете шестерню или другую втулку на конец вала.

Вы просверливаете отверстие на стыке вала и ступицы по оси вала, затем нарезаете это отверстие и вставляете в него установочный винт. Чтобы это соединение не сработало, вам нужно будет срезать весь винт по длине, чтобы разделить ступицу.

Преимущества этого соединения в том, что оно прочное, легкое и не требует механического цеха.

Недостатки в том, что его очень сложно разобрать и собрать (не планируйте это делать) и он будет работать только на конце вала.

Надеюсь кому-нибудь поможет.
Мэтт Б.
T49

система

закрыто

4 января 2020 г., 23:34

№15

Сборка редуктора / установка двигателя? — Техническое обсуждение

adampaskowitz

31 декабря 2018 г., 10:15

#1

ОК, вот досадно элементарный вопрос, смущающе поздно в сезоне — у нас все эти моторы с торчащими из них круглыми валами, и поняли, что не уверены, как их подключить к редуктору, а потом к колесам и прочим потенциально крутящимся вещи. Может ли кто-нибудь сказать мне, как построить редуктор и соединить двигатели с шестернями, или, что более вероятно, указать мне на полезный ресурс, который даст пошаговые инструкции? Есть ли где-нибудь готовые детали, так как у нас очень мало машин и инструментов?

система

1 января 2019 г. , 5:55

#2

Построить коробку передач? Почему бы не использовать CIMple Boxes, входящие в комплект? Эти редукторы крутые!

акосцельски3

3 января 2019 г., 2:34

#3

Один сайт поможет вам почти во всем (или два сайта)

На Andymark.com есть все виды коробок передач и других робототехнических вещей. Они являются спонсором FIRST.

Также для моторов banebot вам придется использовать их редукторы banebots.com (у andymark есть только несколько, которые будут работать с этими моторами)

Поскольку вы новичок в команде, я НАСТОЯТЕЛЬНО не рекомендую пытаться сделать свой собственный редуктор . Моя команда существует уже 11 лет, и мы до сих пор не делаем свои коробки передач.

КарлосГДж

1 января 2019 г. , 5:55

#4

Прежде чем вы сможете подключить двигатель к любому типу редуктора, вам понадобится небольшая шестерня (называемая «шестерней») на конце вала двигателя. В то время как CIM и т. д. имеют небольшой шпоночный паз на валу, для двигателей меньшего размера необходимо запрессовывать их. В моей команде мы сначала нагреваем шестерню примерно до 300 градусов в тостере (чтобы немного расширить ее), затем (пока она еще горячая) прижимаем ее к валу с помощью оправочного пресса. Когда шестерня остывает и затягивается на валу, это очень прочное соединение. Хотя я очень рекомендую метод с печью и прессованием, я слышал, что можно (хотя это сложно и рискованно) запрессовать молотком при комнатной температуре. Совет: подшипники и втулки в корпусе двигателя далеко не достаточно прочны, чтобы выдерживать нагрузки, возникающие при запрессовке. Двигатель должен опираться на часть вала, выступающую снизу, так что только вал находится под нагрузкой. Другой совет: какой бы метод вы ни использовали, самый большой риск — погнуть вал, что приведет к бесполезности двигателя. Убедитесь, что все правильно, прежде чем начать. Кроме того, постоянная сила с меньшей вероятностью изогнет вал, чем импульсная, поэтому оправочный пресс, а не молоток.

корейджон

1 января 2019 г., 5:55

#5

Двойная стойка.

корейджон

1 января 2019 г., 5:55

#6

Давно этим занимаюсь (2001 год) — помню бурильные моторы, нарезал шестерни, с нуля проектировал и строил редукторы. Я не могу дать лучшую рекомендацию, чем akoscielski3. Если вы команда новичков на этой поздней стадии игры, купите себе несколько коробок CIMple.

Если в будущем вы захотите заняться созданием/проектированием редукторов, важно принять решение как можно раньше, а затем иметь запасной план, особенно при первой попытке, на случай, если что-то пойдет не так. Следует иметь в виду следующее:

Двигатели: понимание выходной мощности, скорости без нагрузки (без нагрузки) и скорости, которую вы можете ожидать под нагрузкой (мое правило удара 80-81% без нагрузки)

Требуется редуктор целевая скорость (IE 12 кадров в секунду), выберите размер колес / гусеницы, которые вы используете. Затем работайте с обоих концов, т.е. ожидаемая загруженная скорость двигателей на одной стороне до скорости, необходимой для перемещения ваших колес/гусениц для достижения желаемой скорости. На данный момент это просто головоломка, чтобы решить правильные сокращения.

Необходимо учитывать множество переменных: увеличение числа редукторов (промежуточных валов) снижает эффективность. Какой люфт вы должны использовать (мое эмпирическое правило – 0,001 дюйма). Не забывайте о том, как вы планируете соединить коробку передач с колесами (есть шанс для другого уменьшения, так что не теряйте его).

Проектирование трансмиссии/шасси (сейчас обучаю тому, как это сделать) — это в первую очередь то, чем я занимаюсь. Это очень полезно, но также требует много времени. Такие места, как Andymark, теперь предлагают готовые надежные коробки передач, поэтому требуется много догадок и проектных работ. это оставляет вас и вашу команду тратить больше времени на стратегию и другие конечные исполнительные элементы, чтобы играть в игру.0003

Удачи вашей команде, не смущайтесь вопросом. Этот форум предназначен для обсуждения идей, проверки работоспособности и учебного центра.

Alex.q

1 января 2019 г., 5:55

#7

Не бойтесь задавать «неудобные» вопросы. Даже если вы думаете, что что-то должно быть очевидным, многие люди этого не знают. Также важно спрашивать и выяснять, как правильно действовать, чтобы предотвратить разрушение компонентов. Никто не ожидает, что вы будете знать все о том, как собрать робота, если вы никогда раньше этого не делали. (Кроме того, для команды новичков это не , что в конце сезона. Некоторые команды приезжают на регионалы без работающего робота.)

Так же я знал про запрессовку, но не знал как ее сделать, так что спасибо автору и откликнувшимся. Хотел бы я спросить в прошлом году, когда мы пытались сделать минибота.

Учебное пособие по зубчатой ​​муфте. Часть III. Монтаж муфты | Муфта Ответы

A.    Метрические и английские единицы измерения

метрическая и английская системы размеров и допусков, разработанные без
желание обмениваться друг с другом. То есть простые преобразования будут
неудовлетворительным, поскольку используются не только разные размеры отверстия, но и
также используются разные допуски и разные формулы для плотных и
свободный крой. Метрические отверстия определены в стандартах ISO, в то время как
Английские отверстия определены в стандартах AGMA и ANSI. Стандарты отверстия
как правило, представлены в каталогах производителей муфт, но также могут быть просмотрены и загружены полностью.

B.    Интерфейс ступицы к валу

В дополнение к
Английский против метрических методов есть несколько других методов крепления
ступицу к валу. Во всех случаях цель состоит в том, чтобы соединение было
облегчает передачу крутящего момента от вала к ступице, легко
устанавливать или удалять, и не усложняет выравнивание.

1.    Зазор или свободная посадка

Свободная посадка
посадки не лучший выбор для зубчатых муфт, за исключением низкого крутящего момента
аппликации или некоторые нейлоновые гильзы. Свободная посадка проще всего
изготовить и установить. Шпоночный паз используется со свободной посадкой и
также необходим установочный винт. Установочный винт плотно удерживает ступицу на
вал и шпонка для предотвращения биения и фреттинг-износа. Также помогает, если некоторые
циклическая загрузка присутствует. Втулки с отверстием и шпонкой используют шпонку для
передача крутящего момента. Поскольку это единственный способ передачи
крутящий момент: длина сквозного отверстия для посадок с зазором больше, чем у
подходят другие. Длина предпочтительна в 1,25-1,5 раза больше диаметра
отверстие. Шпоночные канавки на отверстиях с посадкой с зазором классифицируются как квадратные.
ключ имеет квадратное сечение. Размеры шпонок соответствуют размерам вала, чтобы
убедитесь, что имеется достаточная поверхность для передачи крутящего момента. Ключ
также имеет свободную посадку в шпоночной канавке.

Другая форма свободного кроя
это шлицевой вал к шлицевому отверстию. В некотором смысле сплайн становится
серия ключей и шпоночных пазов для передачи крутящего момента. Пока есть
несколько классов посадки шлицевых валов, класс ступицы только один.
Некоторые посадки более плотные, чем другие, однако втулка всегда скользит
вал без помех. Есть тысячи шлицевых соединений
возможности в зависимости от рассматриваемого оборудования. САЕ
классифицирует их и публикует стандарты размеров. Два важных
для производителя муфты — шлицы «ag» и вал насоса SAE.
шлицы. Шлицы «ag» имеют параллельные стороны с 4, 6, 10 или 16
зубы. Валы гидравлических насосов имеют эвольвентную сторону, классифицируемую как A, B, C, D,
Размеры Е и F. Эвольвентные шлицы далее классифицируются как плоский корень.
стороны, стороны корня филе или большого диаметра. Шлицевые соединения вала
иметь контактные длины между ступицей и валом всего 0,75, когда все
шлицы одинаково передают крутящий момент. Шлицевые валы и ступицы
редки на зубчатых муфтах.

2.    Подходит для натяга

посадка с натягом имеет диаметр отверстия ступицы, который немного меньше, чем
диаметр вала при всех комбинациях допусков. Помехи
переменная, но популярное число составляет 0,0005 дюйма на дюйм вала.
диаметр. Интерференционная сетка — это выбор крепления ступицы в большинстве случаев.
зубчатые муфты. Это прямое отверстие со шпоночным пазом, поэтому оба
трения между валом и ступицей, а шпонка используется для передачи крутящего момента.
Ключевой мэр тоже не может быть помехой. Опять квадратный ключ
используется, и в большинстве случаев радиус включен в шпоночный паз и ключ.
То есть снизить концентрацию стресса. Уменьшенные клавиши или 1/2 высоты
шпонки используются для увеличения диаметра вала в пределах ступицы.
Возможность крутящего момента должна быть оценена, чтобы позволить более мелкую шпонку. Иногда
на больших муфтах и ​​валах используются две шпонки половинной высоты.
Метрические ключи бывают уменьшенными или прямоугольными. Прямоугольный
клавиши, мелкие клавиши и клавиши половинной высоты шире, чем они есть на самом деле
высокий. Втулки с натягом используют соотношение 1 к 1 или меньше между втулкой
длина контакта и диаметр вала. Это может быть изменено с высокой цикличностью
нагрузки или внезапные пики крутящего момента из-за переходных состояний. Нравиться
шлицевых посадок существует множество вариантов посадок с натягом. Есть
также множество вариаций количества помех.

Установка с натягом осуществляется путем нагрева ступицы до
место, где он расширяется достаточно, чтобы надеть на вал. Отопление можно сделать
в печах, масляных ваннах или на индукции. Индукционный метод популярен.
как метод удаления концентратора тоже. Максимальная температура от 300°F до 400°F
достаточно для выполнения работы. Избыточное тепло может изменить металлургический
свойств втулки, а чрезмерная усадка или помехи могут привести к расколу
центр.

(Для более общего обсуждения, не связанного с зубчатыми муфтами, относительно отверстий с натягом и посадкой с натягом см. раздел «Муфты с зазором и посадкой с натягом — какая посадка на ступицу лучше?»)

3.    Конусы и отверстия для фрезерных двигателей

Два типа конусов
отверстия также распространены на зубчатых муфтах. Один тип — конический и
шпоночное отверстие двигателя фрезы. Эта втулка подходит для стандартного вала двигателя мельницы,
имеет сходную конусность. Когда ступица скользит вверх по валу, она образует плотную посадку.
с валом. Гайка на конце вала используется для удержания его на месте. Этот способ
обеспечивает хорошую передачу крутящего момента с плотной посадкой. это простая сборка
или функция разборки. Конические валы этого типа могут использоваться с
машины, кроме мельничных двигателей.

Другим типом конического отверстия является
пологий конус гидравлического типа. В этом типе нет ключа. Хаб
расширяется под действием гидравлического давления и толкает вал до
заданная точка. Давление снимается, и ступица сжимается до
вал. Затем вал может иметь гайку или пластину, прикрепленную к концу.
для удержания ступицы. Снятие осуществляется гидравлическим
давление. Ступицы имеют масляные канавки, выточенные в отверстии. Коническое отверстие
комбинации вала и ступицы требуют очень полного соответствия между ступицей и
вал. Площадь контакта в процентах от общей площади измеряется в
Приложения.

Втулки с термозажимом и гидравлической посадкой — лучший выбор
для приложений с большим крутящим моментом. Одно из слабых мест в силе
Трансмиссионная передача является интерфейсом между ступицей и валом. Это также
место, где циклические нагрузки и пиковые нагрузки могут вызвать проскальзывание или
фреттинговое повреждение. Плотность посадки способствует более надежному
соединение для передачи крутящего момента.

4.    Размер между концами вала (BSE)

Размер BSE важен для всех муфт. это расстояние от
один конец вала к присоединенному концу вала. Зубчатые муфты имеют
особенность переменной BSE. Эта вариация может быть достигнута, столкнувшись с
ступиц и может быть достигнуто за счет реверсирования или обеих ступиц. А
также возможна комбинация лицевой и реверсивной сторон. Каталог
описывает максимальную и минимальную BSE с комбинациями. Все
муфты имеют размер BSE, но немногие могут изменить это
большой размер, чтобы дизайнеру или пользователю было легко упаковать
и стандартизировать линию вращающегося оборудования.

C. Hub to Hub Интерфейс

1. взаимосвязанность

5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555Flex FX Gear.
зубчатые муфты от размера 1 до размера 9 будут соответствовать половине на половину с
другие зубчатые муфты фланцевого типа, изготовленные по стандартным размерам AGMA. Пока
размерный стандарт обеспечивает совместимость лицом к лицу
соответствия, не гарантируется совместимость по крутящему моменту или диаметру отверстия.
стандарт. Зубчатые муфты Sier-Bath и HercuFlex выдерживают практически все крутящие моменты.
требования или превышают их (особенно в случае HercuFlex), но пользователь все равно должен проверить, чтобы убедиться. Когда муфта с лабиринтным уплотнением
в сочетании с муфтой с резиновым уплотнением, диаметр отверстия и крутящий момент могут
оба быть разными. Тем не менее, они все равно будут болтаться вместе.

2.    Болты и момент затяжки

болты могут быть закрыты или открыты, но не в комбинации
два. Болтовые соединения важны для надежности муфты. болтовое соединение
может быть класса 5 или класса 8 в зависимости от выбора дизайнера и
стандартизация. На болтовое крепление также влияет баланс.
требования. Для сбалансированных муфт могут потребоваться болты, сбалансированные по весу.
Болтовое крепление также позволяет управлять двумя полумуфтами. Использовать
болты в качестве пилота, отверстия для болтов должны быть просверлены до упора
допуск или линия, рассверленная при сборке. Так как болты переходят
крутящий момент, как правило, желательно, чтобы резьба находилась не в плоскости изгиба. Это
сложный предмет, так как болты также могут использоваться для демпфирования ступиц для
фрикционная передача крутящего момента.

3.    Выравнивание                                                           

Зубчатая муфта имеет некоторые
соображений выравнивания, которые следует отметить. Как упоминалось в разделе
пункт болтового соединения, необходимо, чтобы две половины фланцевого типа
иметь своего рода пилотирование для лучшей практики выравнивания. Это может быть
достигается с помощью направляющих болтов или лучше достигается с помощью направляющих колец или шпунтов
подходит. Необходимость центровки зависит от подключенного оборудования и
скорость работы. Работа на высокой скорости всегда требует точного выравнивания.
Всегда сначала обращайтесь к спецификациям оборудования, а не к муфте.
спецификации при настройке параметров выравнивания. Так как «С» и «СХ»
муфты не имеют болтов, выравнивание производится лицом к ступице
лицо. Если речь не идет о высокой скорости, вы можете использовать стандартные муфты.
иметь подходящую возможность выравнивания. Если есть какие-либо сомнения, обратитесь к инженеру по применению.

4.    Наполнители

Когда
зазор муфты недостаточен для того, чтобы соединить вал с зазором между валами.
используется вид наполнителя. Для коротких пролетов эта часть является проставкой.
Для длинных пролетов используется плавающий вал. Если мы не имеем дело
с радиальным смещением валов, то выбор между проставкой
а плавающий вал — это экономика. Иногда пространство заполнено
с такими устройствами, как измерители крутящего момента. Часто они есть на тестовых стендах. Это
ситуацию, которую следует передать команде инженеров Лавджоя.

5.    Стопорные муфты

Один раз
через некоторое время вы увидите призыв к «индексации» соединения. Этот тип
Муфта выравнивает два вала в круговом положении, одинаковом для каждого
время. Например, шпоночные канавки расположены под углом 1800 друг к другу. К
Для этого шпоночный паз ступицы обрезается так, чтобы он совпадал с зубом или
пространство. Аналогично вырезается вторая втулка. Если это муфта «C»,
непрерывная втулка может быть помечена так, чтобы зуб или промежуток с обеих сторон
совпадают друг с другом. Процедура на «F» или фланцевой втулке
муфты сложнее. В дополнение к шпоночному пазу, совпадающему с зубом
или пространство, отверстие под болт на фланце также совмещено с зубом или
пространство так же, как концентратор был сделан. Половина спаривания делается так же, поэтому
что при сборке устройство будет выровнено или пронумеровано.