Опорні вузли конічних шестерень зазвичай виконують консольними. Необхідна жорсткість опорного вузла досягається, як за рахунок підбору підшипників відповідного типорозміру, встановлених з попереднім натягом; так і за рахунок необхідного співвідношення
де L — відстань між опорами, а - відстань від середини зубчастого вінця до ближньої опори.
Необхідне відношення L/а (L/а = 3) реалізовано в конструкції опорного вузла за схемою «б»; в схемі «а» відношення L/а (L/а = 1) неприпустимо мале і відстань між опорами, а відповідно і габарити опорного вузла необхідно збільшити (Рис. 1). У разі якщо опорні вузли виконані за схемами "Х" та "О" та мають однакові габарити — жорсткість опорного вузла за схемою "О" завжди вище. При однаковому відношенні L/а, в зазначених схемах, габарити опорного вузла за схемою "О" завжди менше. Таким чином з точки зору мінімальних габаритів і маси схема "О" є оптимальною.
Рис. 1. Схеми розміщення підшипників у вузлі головної передачі автомобіля
Ще більший виграш в габаритах і масі опорного вузла можна досягти застосовуючи підшипники більшого діаметра з підвищеними кутами контакту B (B = 260, 360), при цьому можна досягти перетворення консольного вузла в міжопорний.
Для створення попереднього натягу конічні роликопідшипники встановлюють попарно. У схемі "Х" натяг створюється затягуванням гвинтів, які кріплять кришку. У схемі "О", в підшипнику ближньому до шестерні, створюється натяг осьовим зусиллям в зачепленні. Натяг в другому підшипнику створюється кільцем, розташованим на ділянці валу з різьбленням. У схемі "О" складніше конструкція валу і є додаткова деталь; таким чином з точки зору трудомісткості виготовлення і зручності монтажу схема "Х" є кращою.
Осьове положення шестерні впливає на правильність зачеплення і концентрацію навантаження по довжині зубів. Положення шестерні визначається розмірами деталей, які входять в опорний вузол і величиною натягу підшипників. Домогтися необхідної точності осьового положення шестерні за рахунок збільшення точності деталей опорного вузла і регулювання натягу вкрай складно. Для точної осьової фіксації шестерні використовують метод компенсаційного ланки. Таким ланкою є шайба, розташована між торцем зубчастого вінця і внутрішнім кільцем підшипника. Підбираючи шайбу необхідної товщини, домагаються задовільної площі контакту в зачепленні конічних коліс.
У консольних опорних вузлах перший підшипник (розташований поблизу шестерні) навантажений в кілька разів більше ніж другий підшипник. В авіаційних редукторах типорозмір першого підшипника на один два номери більше ніж другого. Однак в типажних редукторах і передачах автомобілів їх типорозмір зазвичай однаковий. При цьому керуються принципом уніфікації елементів редуктора. У двоступеневих циліндричних редукторах з метою уніфікації часто встановлюють однакові підшипники на швидкохідному і проміжному валах.
Література
1. Иванов, В.В. Автоматизация проектирования механических приводов: Монография / В.В. Иванов, Б.В. Мотулько, А.М. Харсун. – Одесса: АО Бахва, 2003. – 135 с.
2. Иванов, В.В. Эвристические модели в машиностроении Монография: / В.В. Иванов. – Одесса: АО Бахва, 2012. – 268 с.
3. Иванов, В.В. Проектирование деталей машин с использованием AutoCAD: учбов. пособие / В.В. Иванов, Б.В. Мотулько, А.М. Харсун; МОН Украины. – Одесса: – Наука и техника, 2004. – 125 с.
4. Иванов, В.В. Проектирование деталей и узлов машин в среде Mechanical Desktop: учебное пособие / В.В. Иванов, И.И. Сидоренко, – Одесса: Наука и техника, Одесса, 2005. – 272 с.
5. Автомобили КрАЗ –255Б1, КрАЗ- 255В1.Руководство по эксплуатации. Под редакцией В. В. Тоболина. Харьков “Прапор” 1979. 222 с.
6. Иванов, В.В. Исследование концентрации нагрузки в конических передачах с учетом податливости опор / В.В. Иванов, А.И. Ливинский // Труды Одесского политехнического университета. – Одесса. – 1999. – Вып. 4. – С. 48 – 50.