SU1717878A1 - Черв чный редуктор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машинострое;- нию и найдет применение при производстве и эксплуатации черв чных редукторов. Целью изобретени   вл етс  повышение L s г надежности редуктора путем компенсации удлинени  вала черв ка при повышении температуры и упрощени  технологии сборки . Редуктор состоит из черв чного вала 1, двух радиально-упорных подшипников 2. корпуса 3, тарельчатых пружин 4, черв чного колеса 8, крышки 5 с манжетными уплотнени ми , крышки 6, торообразных уплотнительных колец 7. Линейное температурное удлинение вала 1 черв ка воспринимаетс  пружинами 4, которые на операции сборки установлены с.предварительной деформацией, обеспечивающей посто нный контакт тел качени  подшипников 2 и нормальное зацепление черв ка с колесом . Тарельчатые пружины также выполн ют функции амортизатора и демпфируют ударную нагрузку колебательного характера . Дополнительный положительный эффект ожидаетс  за счет снижени  материалоемкости и экономии энергии при эксплуатации. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. Ё 4J 00 41 00

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и найдет применение при производстве и эксплуатации черв чных редукторов.

Известен черв чный редуктор, у которого радиально-упорные подшипники вала черв ка установлены враспор, а дл  регулировки осевого (теплового) зазора использован комплект кольцевых прокладок различной толщины. Недостатками этой конструкции  вл ютс  сложность технологии подбора кольцевых прокладок при сборке редукторов в холодном состо нии и неопределенность осевого зазора в подшипниках вала черв ка в процессе эксплуатации .

Известен редуктор, в котором радиаль- но-упорные подшипники установлены наружными кольцами внутрь.

Недостатками такой конструкции  вл ютс  усложнение технологии изготовлени  корпуса редуктора и невозможность достижени  оптимального зазора в подшипниках вала черв ка.

Известен редуктор, у которого одна из опор состоит из двух радиально-упорных подшипников и воспринимает осевую нагрузку независимо от направлени  вращени  вала черв ка, а втора  выполнена плавающей и воспринимает только радиальную нагрузку.

В этом редукторе конструкци  опор  вл етс  более сложной, дорогой и металлоемкой . .

Недостатком трех известных редукторов  вл етс  жесткость конструкций опор вала черв ка, вследствие которой осева  нагрузка в периоды установившегос  движени  (пуск, остановка) имеет ударный характер и воспринимаетс  подшипниками, элементами передачи и корпусом. Поэтому снижаетс  прочность, долговечность черв чной передачи, подшипников и надежность редуктора в целом.

- Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  черв чный редуктор, в котором осевой зазор в радиально-упорных подшипниках вала черв ка образуют с помощью комплекта кольцевых прокладок, которые размещают между торцом одного из наружных колец подшипника и торцом крышки.

Недостатками этого редуктора  вл ютс  трудоемкость подбора кольцевых прокладок (дискретно), в процессе сборки невозможно обеспечитьоптимальный осевой зазор в процессе эксплуатации редуктора, опасность заклинивани  подшипников в услови х изменени  температуры вала черв ка, жесткость конструкции опор и снижение надежности и долговечности черв чной передачи, подшипников и других деталей редуктора, воспринимающих осевые нагрузки и вибрации ударного характера. Цель изобретени  - повышение надежности редуктора, упрощение технологии сборки и исключение утечек масла.

Черв чный редуктор содержит корпус, установленный в нем на двух радиально- упорных подшипниках вал черв ка, черв чное колесо, взаимодействующее с черв ком, две крышки, закрепленные винтами на соответствующих торцах корпуса, одна из которых глуха , а друга  - с манжетным уплотнением дл  вала и устройство дл 

регулировани  осевого зазора в подшипниках .

Устройство дл  регулировки осевого зазора в подшипниках выполнено в виде кольцевых выступов на наружной поверхности

крышки и двух сжатых тарельчатых пружин, предназначенных дл  взаимодействи  своими торцами с соответствующими торцами кольцевых выступом и торцом подшипника, при этом наружный диаметр пружин меньше диаметра наружного кольца подшипника на величину максимальной поперечной деформации каждой пружины, а внутренний диаметр равен соответственно внешнему диаметру манжетного уплотнени  и диаметру кольцевого выступа.

Кроме того, черв чный редуктор с целью исключени  утечек масла снабжен торообразными уплотнительными кольцами , установленными между корпусом редуктора и соответствующими крышками.

На фиг. 1 показано устройство дл  регулировки осевого зазора в подшипниках вала черв ка редуктора; на фиг. 2 - тарельчата  пружина.

Черв чный редуктор содержит черв чный вал 1, который опираетс  на радиально- упорные подшипники 2 (с коническими роликами или шариковые), последние размещены в корпусе 3 редукторе, тарельчатые пружины 4, установленные между торцами крышек 5 и 6, и уплотнительные кольца 7 круглого сечени .

Кроме того обозначены: Fa - осева  си0 ла; L - длина вала черв ка; I - рассто ние между торцами внутренних колец подшипников; Рп - сила упругости пружины; д, От. dr, f, $ соответственно: толщина, наружный диаметр, внутренний диаметр, высота

5 усеченного конуса, угол в основании конуса тарельчатой пружины; Т 2 - номиль- нальный крут щий момент на черв чном колесе; d2 - делительный диаметр черв чного колеса.

Величина предварительной деформации и соответствующей силы упругости пружины 4 должна быть достаточной, чтобы обеспечить непрерывный контакт тел качени  подшипников 2 независимо от температуры вала 1 черв ка. Во врем  операций обкатки, приработки, испытаний и эксплуатации редуктора при номинальной нагрузке Т2 со стороны черв чного колеса 8 на вал 1 черв ка действует осева  сила Fa, В эти периоды температура масла в корпусе редуктора возрастает от начальной ti до конечной т.2. Вследствие линейного температурного расширени  вала черв ка кажда  из тарельчатых пружин получает деформацию Лг и соответствующую силу упругости. Поскольку направление вектора силы Fa зависит от направлени  вращени  черв чного колеса 8, деформаци  сжати  Лз возникает только у одной из пружин 4. Величину полной упругой деформации тарельчатой пружины 4 определ ют из суммы составл ющих:

Ло AI + Аа + ЛзВ . периоды пусков привода машин с упругими звень ми, например, в повторно- кратковременных режимах (ПВ), на вал черв чного колеса 8 редуктора действует дополнительный крут щий момент с собственной частотой колебаний ш и амплитудой Т2макс, вызванной сопротивлением момента сил инерции разгон емых масс. Экспериментом установлено,что

Т2маКс (2,5-3) Т2.

Через зубь  черв чного колеса 8 эти колебаний возбуждают вибрацию вала 1 черв ка вдоль его оси и ударную нагрузку на подшипник 2. Амплитуду осевой силы определ ют из выражени 

2(2,5 -3)Т2.

амакс -

02

Благодар  нелинейной характеристике тарельчатой пружины в приводе машины с черв чным редуктором исключаетс  резонанс .

Таким образом, тарельчатые пружины нар ду с функцией компенсации линейного температурного расширени  вала черв ка предназначены дл  амортизации и 5 демпфировани  ударов и вибраций, а поскольку собственна  частота системы пропорциональна жесткости пружины, то можно существенно .уменьшить Рамакс за счет уменьшени  ее жесткости.

0

Claims (1)

1. Формула изобретени  1. Черв чный редуктор, содержащий корпус, установленный в нем на двух ради- ально-упорных подшипниках вал черв ка,

   5 черв чное колесо, взаимодействующее с черв ком, две крышки, закрепленные винтами на соответствующих торцах корпуса, одна из которых глуха , а друга  - с манжетами уплотнением дл  вала, и устройство

   0 дл  регулировки осевого зазора в подшипниках , о тличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности редуктора путем компенсации удлинени  вала черв ка при повышении температуры и упроще5 им  технологии сборки, устройство дл  регулировки осевого зазора в подшипниках выполнено в виде кольцевых выступов на наружных поверхност х каждой крышки и двух сжатых тарельчатых пружин, пред0 назначенных дл  взаимодействи  своими торцами с соответствующими торцами кольцевых выступов и торцом подшипника, при этом наружный диаметр пружин меньше диаметра наружного кольца подшипника на

   5 величину максимальной поперечной дефор- . мации каждой пружины, а внутренний диаметр равен соответственно внешнему диаметру манжетного уплотнени  и диаметру кольцевого выступа.

   .02. Редуктор по п. 1,отличающийс   тем, что, с целью исключени  утечек масла, он снабжен горообразными уплотни- тельными кольцами, установленными между корпусом редуктора и соответствующими

   5 крышками.