При необходимости применения диаметров резьбы d0 более 600 мм следует использовать значения 670, 750 и 850 мм, соответствующие требованиям ГОСТ 6636 и ГОСТ 13535.
Профиль резьбы хвостовиков и монтажных отверстий концов валов исполнений 1 и 2 — метрический.
Шаг резьбы Р0 приведен в табл. 1.
Примеры определения диаметров d0 и шагов Р0 при D = 250 мм и tr= 0,0 с использованием формул (20), (21) и табл. 1:
для соединений типа I при длине L=560 мм, конусности А=1:15 и коэффициенте а0=1,0:
D„ = D — KL =250 — ^ • 560 = 212,7 мм — см. п. 2.1.1;
м 15 ,
И0 = а0^м + 2tr) = 1,0 • (212,7 + 2 • 0,0) = 212,7 мм — см. п. 2.1.2;
d0 = 160 мм; Р0 = 6 мм — см. табл. 1;
для соединений типа II при длине 7=400 мм, конусности А=1:15 и коэффициенте а0=0,9:
DM =D - KL = 250 - j$ • 400 = 223,3 мм - см. п. 2.1.1;
Wo = a0(DM + 2/Д = 0,9 • (223,7 + 2 • 0,0) = 200 мм - см. п. 2.1.2;
d0 = 140 мм; Ро = 6 мм — см. табл. 1;
для соединений типа III при длине L=400 мм, конусности А=1:50 и коэффициенте ао=0,425:
DM = D - KL = 250 - -^ • 400 = 242,0 мм - см. п. 2.1.1;
Ip, = a0(DM + 21г) = 0,425 • (242 + 2 • 0,0) = 102,8 мм - см. п. 2.1.2;
d0 = 80 мм; Ро = 4 мм - см. табл. 1.
Диаметры центральных отверстий DB, мм, в полых концах валов выбирают из основных рядов по ГОСТ 6636 с предпочтительным обеспечением следующих условий для исполнений:
1-0,50d0; 2-0,95d0; 3-0,40D, где d0 - диаметр резьбы, мм;
D - диаметр конца вала, мм.
Показатель mB, характеризующий относительную величину центральной расточки конца вала в сечении с диаметром D, вычисляют по формуле
mB = DB/D, (22)
где DB - диаметр центральных отверстий в концах валов,мм.
Показатель mx, характеризующий относительную величину центральной расточки резьбового хвостовика, вычисляют по формуле
mx = DB/(d0- 1,3^0). (23)
Конструктивные исполнения и размеры резьбовых хвостовиков и резьбовых монтажных отверстий для концов валов исполнений 1 и 2 должны соответствовать указанным на черт. 7 и требованиям, установленным в пп. 2.2.1-2.2.7.
а — для конца вала исполнения 1; б — для конца вала исполнения 2;
1 — выступ хвостовика; 2 — резьбовой хвостовик (для соединений типов I и II); 3 — резьбовое монтажное отверстие (для соединения типа III); 4 — конус конца вала
Черт. 7
Диаметр торцевого выступа хвостовика dx, мм, выбирают из натурального ряда чисел с применением ближайшего из значений, соответствующих условию
dx < (d0 - 1,3^0). (24)
Ширину выступа хвостовика и фаску монтажного отверстия bx, мм, выбирают из ряда Ra 20 по ГОСТ 6636 с применением большего из двух ближайших значений, соответствующих условию
0
(25)
,05d0 < bx > 2Р0.
Длины сбега х и недореза лр резьбы хвостовиков и монтажных отверстий — по ГОСТ 10549 (см. черт. 1 и 7) с соблюдением условий:
для исполнения 1:
х — нормальный; ар — длинный;
для исполнения 2:
х — длинный; ар — длинный.
Радиус закругления гх, мм, выбирают из ряда Ra 20 по ГОСТ 6636 с применением меньшего из двух ближайших значений, соответствующих условию
0,5GDM—4) >гх<(ар —х), (26)
где DM — диаметр малого основания конуса конца вала, мм;
d0 — диаметр резьбы хвостовика конца вала, мм;
ар и х — см. п. 2.2.3.
Длину рабочего участка резьбы /р, мм, в первом приближении, принимают в соответствии с условием:
1р > (0,7d0 + 2Р0 + 5), (27)
где d0,P0 — см. пп. 2.1.2 и 2.1.3, мм5 = 5 мм. Окончательное значение/р принимают с учетом поверочных расчетов,приведенных в пп. 5 и 6 приложения 3.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Полная длина хвостовика и глубина монтажного отверстия /п, мм, должны соответствовать ряду Ra 40 по ГОСТ 6636.
Центровое отверстие в торцах сплошных концов валов соединений типов I, II и IV должно соответствовать требованиям ГОСТ 14034.
КОНСТРУКЦИИ, РАЗМЕРЫ И МАТЕРИАЛЫ ОХВАТЫВАЮЩИХ ДЕТАЛЕЙ
СОЕДИНЕНИЙ
Соединения типа I
Ступица соединения типа I должна соответствовать требованиям правил и норм проектирования гребных винтов фиксированного шага.
Предпочтительные варианты расположения маслораспределительных канавок, а также кольцевого углубления в ступицах ВФШ, указаны на черт. 8 и 9.
Исполнение 1
1 — ступица ВФШ; 2 — маслораспределительная канавка; 3 — кольцевая выточка для размещения носового уплотнения соединения
1 — ступица ВФШ; 2 — маслораспределительная канавка;
3 — кольцевая выточка для размещения носового уплотнения соединения; 4 — кольцевое углубление
Исполнение 2
Ч
Черт. 9
ерт. 8Уточненное значение установочного размера аг, мм, (здесь и для соединения типа II) выбирают из ряда Ra 20 по ГОСТ 6636 с применением большего из двух ближайших значений, соответствующих условию
4ЙМ < аг > 6Р0, (28)
где bM— см. таблицу приложения 4, мм;
Р0— шаг резьбы, мм.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Длину участка прессового контакта ступицы (или гильзы) с конусом вала LT, мм, в общем случае, принимают равной длине конуса вала L или определяют по сборочному чертежу соединения.
Ширину маслораспределительных канавок bM, мм, (здесь и в соединениях типов II—IV) принимают по таблице приложения 4.
Радиус закругления внутренней конической поверхности ступицы гс, мм, (здесь и в соединениях типов II—IV) принимают равным радиусу гк по таблице приложения 4.
Количество маслораспределительных канавок zM, шт., должно соответствовать следующим условиям:
2
(29)
<гм>( 1 + гу);zM< - z„
<М 0,2Р+10Йм Zy
где zy — количество углублений (см. п. 3.3.12 приложения 1) на внутренней поверхности ступит,
шт.;
LT,D,bM— см. черт. 5,8,9,мм.
Принятое по первому условию zM проверяют по второму и, в случае несоответствия, в значения
LT и zy вносят необходимые изменения.
При полном соответствии условиям (29) предпочтительным следует считать zM, ближайшее к
Г
вычисленному по второму условию.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.1.8. Средние значения размеров /к,
/в, by, мм, вычисляют по формулам
'к
'в
Ьу
'^
ZM +Zy
£т-2'к
Zm + Zy - Г
(30)
(31)
Средний диаметр участка прессового контакта ступицы (или гильзы) с конусом вала DT, мм, определяют по сборочному чертежу соединения или вычисляют по формуле
D
(32)
T = D — 0,5PL,где D — см. п. 1.3.1;
К— конусность в соединении;
L — см. п. 1.3.2.
Длину ступицы соединения LB, мм, выбирают из чисел, кратных 5, с предпочтительностью применения значений из ГОСТ 6636, окончательно принимая размеры ас и аг.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Площадь/,, м2, на поверхности конуса конца вала, соответствующую маслораспределительным канавкам и углублениям в ступице, вычисляют по формуле
/ nD(b.z. ■ byZy)10-6. (33)
Материал ступицы должен соответствовать нормам органов технического надзора и контроля, а также требованиям ГОСТ 8054.
Соединения типов Пи III
Фланцевые полумуфты соединений типов II и III, с предпочтительными вариантами расположения маслораспределительных канавок, должны соответствовать указанным на черт. 10 и 11
.
Полумуфта соединения типа II
7 — колокол полумуфты; 2 — центрирующая выточка полумуфты; 3 — фланец; 4 — маслораспределительная канавка; 5 — ступица полумуфты
7 — центрирующая выточка полумуфты; 2 — фланец;
3 — ступица полумуфты; 4 — маслораспределительная канавка
Полумуфта соединения типа III
Ч
Черт. 11
ерт. 10Толщины стенок ступицы tc и колокола t0, мм, должны быть не менее определяемых по формулам:
tc = 0,225D + 5; t0 = 0,55tc, (34)
где 5 = 5 мм.
Ширину цилиндрического участка наружной поверхности ступицы bc, мм, выбирают из ряда Ra 40 по ГОСТ 6636 с применением ближайшего из значений, соответствующих условию
bc > tc, где tc — см. п. 3.2.2.
Длину участка прессового контакта ступицы (или гильзы) с конусом вала Lt, мм, вычисляют по формуле
Lt = L — аъ — гс, (35)
где L — длина конуса конца вала, мм;
аъ — установочный размер, мм;
rc— радиус закругления внутренней конической поверхности ступицы, мм.
Радиусы галтелей фланца гг и колокола r0, мм, выбирают из натурального ряда чисел с предпочтительностью использования размеров из ряда Ra 20 по ГОСТ 6636 и с соблюдением условий:
гг > 0,08D; r0 > 0,04D,
где D — см. п. 1.4.1.
Условие r0 > 0,04D является предпочтительным.
Окончательное значение установочного размера аг, мм (см. п. 3.1.3).
Длину полумуфты Lm выбирают из чисел, кратных 5, с предпочтительностью применения значений из ГОСТ 6636, уточняя, при необходимости, размеры ам, h0 и аг (см. пп. 1.4.4; 1.4.7 и 3.1.3).
Размеры фланца полумуфты и глубина центрирующей торцевой выточки hT — по ГОСТ 19354.
Количество маслораспределительных канавок гм, шт., должно соответствовать следующим условиям:
. , Lt (36)
Zm > ’ Zm~ (0,2 D + 10 йм) ’
где LT,D,bM — см. черт. 5,10,11,мм.
При этом (так же, как в п. 3.1.7) первое условие является исходным, а второе — контрольным (для уточнения значения LT при необходимости) с предпочтительностью применения £м, ближайшего к вычисленному по второму условию.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Средние значения размеров /н и /с, мм, вычисляют по формулам:
СОЕДИНЕНИЙ
Основные зависимости
Несущую способность соединений рекомендуется оценивать, используя следующие уравнения:
4в = 4н(«о - «ф); с1)
4с = 4в + 4г + « и ° Нв//4в ; (2)
(еуот)2 = (фк?о)2 + (« о ° к ) 2 + Р а « о 4 о ° а , (3)
где 4В — контактное давление на поверхности конца вала,МПа,от сборки соединения с натягом;
4Н — контактное давление,МПа,достаточное для предотвращения сдвига вала относительно ступицы (или гильзы) при совместном воздействии на соединение номинальных значений внешних нагрузок: осевого усилия — упора движителя (Уу),изгибающего момента (_МИ) и крутящего момента (МК);
«о — общий запас1 несущей способности соединения,обеспечиваемый трением,фиксирующими элементами и прочностью деталей соединения в пределах упругости их материалов;
Иф — часть запаса «о, обеспечиваемая фиксирующими элементами;
4С — суммарное контактное давление на кромке внутренней поверхности ступицы, МПа, от сборки соединения с натягом 4СТ и от его изгиба;
4Г — дополнительное контактное давление на вал или ступицу,МПа,при установке гильзы между ними;
аи — коэффициент,учитывающий влияние изгибающего момента Ми на изменение контактного давления в соединении;
онв — напряжение на наружной поверхности вала,МПа,от изгибающего момента Ми;
еу — коэффициент,характеризующий запасы по упругим деформациям в валу (еув) или в ступице (еус);
от. — предел текучести материала вала (оТВ) или ступицы (оТС),МПа;
<рк — коэффициент,характеризующий приведенное напряжение в валу (рКВ) или в ступице (рКС) от сборки соединения с натягом;
4о — контактное давление 4В или 4С,МПа;
°, — приведенное напряжение в валу (оКВ) или в ступице (оКС),МПа,от совместного действия номинальных значений внешних нагрузок: Уу,МИ и МК;
<р;| — коэффициент, характеризующий суммарное напряжение в валу (рав) или в ступице (рас) от сборки соединения с натягом;