Рассмотрим вопрос о конструкции реверс-редуктора. В качестве него
может быть использована и автомобильная коробка скоростей, однако для
этого ее придется соответствующим образом переделать. Дело в том, что
число оборотов вала двигателя автомобиля при включении передачи на
прямую, которая на нем является основной эксплуатационной, получается
слишком высоким для гребного винта катера. На пониженных же оборотах
двигатель не разовьет необходимой мощности. Выход один - использовать
промежуточные понижающие передачи. Однако шестерни этих передач не
рассчитаны на длительную работу. Замена шестерен новыми, более
износоустойчивыми - операция трудоемкая, но без нее в данном случае не
обойтись. Там, где это возможно, эксплуатационная надежность коробки
передач может быть повышена за счет установки шестерен с увеличенной
длиной зуба.
При выборе передаточного числа редуктора можно пользоваться приближенной
формулой В. А. Лазарева для определения максимально допустимых оборотов
гребного винта:
где D - диаметр гребного винта, см.
Следует помнить, что, при всех случаях использования автомобильных
коробок передач в качестве катерного реверсредуктора, необходимо в
системе валопровода устанавливать упорный подшипник, который воспринимал
бы осевое давление, создаваемое гребным винтом при работе на переднем и
заднем ходу.
Ценным дополнением автомобильной коробки передач на катере может стать
редуктор, разработанный первоначально для спортивных и гоночных судов,
но с успехом применяющийся и на туристских катерах. Конструкция
редуктора (рис. 157) позволяет с помощью набора сменных зубчатых колес
изменять передаточное число в пределах от 0,8 : 1 до 1:2.
В редукторе применены шариковые радиально-упорные подшипники 5 № 36205
(ГОСТ 831-62). Валы 7 и 10 изготовляются из стали 12ХНЗА или 18НХВА без
термической обработки. Корпус 2 может быть изготовлен из листов легкого
сплава Д16Т или отлит по модели. Резиновые самозажимные сальники 6 могут
быть использованы от мотоцикла "Ковровец" (из коробки передач). В
соответствии с размерами сальников изготовляются крышки подшипников 8 со
стороны выхода валов.
Диаметр и модуль зуба шестерен редуктора подбираются по справочнику.
Например, ширина зуба 17 мм; ширина ступицы 20 мм; основной модуль 2,75
мм; угол наклона зуба 11-14°; материал 12НХЗА или 18НХВА; глубина
цементирования 0,7-0,8; твердость, получаемая калением, не ниже НВ
58-60.
При изготовлении редуктора нужно обратить особое внимание на точность
межцентрового расстояния и параллельность осей посадочных отверстий под
подшипники. В верхней и нижней частях корпуса редуктора нужно
просверлить отверстия, закрывающиеся пробками, для заливки и спуска
масла и приварить пластину для крепления редуктора к фундаментной раме.
К редуктору можно подвести водяное охлаждение. В этом случае к его
корпусу следует пристроить водяную рубашку с двумя штуцерами для подвода
и отвода охлаждающей воды.
Для смазки в редуктор заливается масло марок МС, ДП или нигрол пополам с
СУ.
Аналогичную конструкцию имеет редуктор (рис. 158), установленный на
катере, спроектированном В. М. Червинским. Для корпуса редуктора им были
использованы два швеллера, внутренний размер которых на 15-20 мм больше
диаметра выбранных шестерен, а длина равна высоте редуктора. Швеллеры
соединили сваркой, а снизу приварили дно. Подшипники запрессовали во
фланцы редуктора; часть обоймы подшипников входит в расточенные
отверстия корпуса редуктора с расстоянием между центрами, равным
межцентровому расстоянию выбранных шестерен. Во фланцах, через которые
проходят валы, установлены резиновые уплотнительные сальники.
К корпусу редуктора с боковых сторон приварены под углом, равным углу
наклона гребного вала, угольники 4 для крепления редуктора к фундаменту.
К стенкам редуктора выше опорных угольников 4 приварены кожухи рубашки
охлаждения 5. Кожухи лучше делать из нержавеющей стали и приваривать
аргонодуговой сваркой. С задней стороны редуктора оба кожуха соединены
дюритовым шлангом 6.
В верхней части редуктора устанавливается крышка с вмонтированным в нее
клапаном (сапуном - на рисунке не показан), необходимым для устранения
избыточного давления в редукторе при его разогреве. Фундаментная
плита редуктора, изготовленная из стального листа толщиной 4 мм и длиной
в одну шпацию, крепится к килю сквозными болтами. К плите привариваются
два продольных угольника 3, к которым на болтах и крепится редуктор.
Смазка такого редуктора (масло МК-22, например) может заменяться
одновременно со сменой смазки в коробке скоростей.
Редукторы описанного типа, естественно, не обеспечивают отключение
гребного вала от двигателя, ни тем более включение заднего хода. Обычно,
устанавливая такие редукторы на катере, для реверса используют штатную
коробку передач автомобильного двигателя.
Примером сравнительно несложной конструкции редуктора с реверсивным
устройством является конструкция, разработанная Л. Ильичевым на базе
дифференциала от мотоколяски. Автором конструкции были выполнены
следующие переделки (рис. 159):
отрезан шлицевой конец вала 1 конической шестерни, выходящей со стороны,
противоположной цепной звездочке;
вместо сальника с этой стороны на корпус дифференциала поставлена глухая
крышка;
отрезанный конец вала 1 приварен электросваркой к корпусу дифференциала
5;
на цепной звездочке 3 сделана проточка и нарезаны четыре отверстия 4 с
резьбой М8 для крепления муфты карданного вала.
Рис. 159. Схема переделки дифференциала в
редуктор с реверсивным устройством. 1 - выходной валик редуктора; 2 -
входной валик редуктора; 3 - звездочка с проточкой для фланца карданного
валика; 4 - отверстия М8; 5 - корпус дифференциала.
Между реверсредуктором и дейдвудом на гребной вал ставится
опорно-упорный подшипник. Для соединения двигателя с реверс-
редуктором может быть использован карданный валик от автомобиля
"Москвич-410" эластичная муфта от двигателя CM-255JL
Передаточное отношение редуктора на переднем и заднем ходу 1 : 2.
Если осевое давление на гребном валу, создаваемое работой винта,
превышает величину допустимого давления, воспринимаемого встроенными в
редуктор упорными подшипниками, или если между двигателем и гребным
валом устанавливается карданное соединение, в линию валопровода вводится
автономный упорный подшипник. Речной регистр рекомендует при выборе
упорного подшипника принимать в качестве расчетной величину, равную
десятикратной мощности двигателя в лошадиных силах.
Рис. 161. Упорно-опорный подшипник для установки
с реверсом: а - общий вид; б - продольный разрез. 1 - болт М8Х55 (4
шт.); 2 - гайка М8 (4 шт.); 3 - шайба пружинная (4 шт.); 4 - полумуфта;
5 - гайка М18 (2 шт.); 6 - шайба 18X3; 7 - шпонка; 8 - болт М8Х28 (12
шт.); 9 - корпус подшипника; 10 - кольцо установочное (2 шт.); 11 -
подшипник упорный сферический с подкладным кольцом 0 35 (2 шт.); 12 -
кольцо упорное (2 шт.); 13 - пробка 1/,";.14 - прокладка из технического
картона 6 = 2; 15 - подшипник радиально-сферичмкий 040 № 1208; 16 -
крышка; 17 - набивка сальниковая из технического войлока, 6 = 7 (2 шт.);
18 - втулка; 19 - гребной вал; 20 - промежуточный вал с шарниром Гука;
21 - болт стопорный М10Х 18. Примечание. Все металлические детали
изготовлена из стали Ст.3, кроме дет. 3 - сталь 65Г, дет. 18 - сталь 35.
На катерах с маломощными двигателями в качестве упорных могут быть
использованы подшипники качения. Осевая нагрузка для них в этом
случае принимается равной 20-25% от радиальной. Упорный подшипник такого
типа воспринимает осевые усилия на переднем и заднем ходу и одновременно
служит в качестве опорного для гребного вала.
При установке двигателей средней мощности, к которым можно отнести
большую часть двигателей современных легковых автомобилей, применяются
упорные подшипники 6 (рис. 160). Каждый из этих подшипников, однако,
воспринимает нагрузку только в одном направлении, поэтому на катере,
имеющем задний ход, приходится ставить еще один упорный подшипник,
так чтобы один из них работал на переднем, а другой на заднем ходу.
Предлагаем ознакомиться с одним из возможных вариантов такого
подшипника, разработанным А. И. Столяренко для туристского катера с
двигателем АМ-401 (рис. 161).
Как показано на рисунке, на конец гребного вала 19 насаживается плотной
посадкой втулка 18. Перемещению втулки вдоль оси вала препятствуют с
одной стороны уступ на валу 19, а с другой - полумуфта 4, закрепленная
на валу гайкой и контргайкой 5 и стопорным болтом 21. На среднюю
утолщенную часть втулки насажены радиальный сферический двухрядный
шарикоподшипник 15 диаметром 40 мм и два упорных кольца 12. На уступы
втулки, обточенной по диаметру 35 мм, насажены два упорных сферических с
установочными кольцами 10 шарикоподшипника 11. Упорные кольца 12
заполняют промежутки между упорными подшипниками 11 и опорным
подшипником 15, фиксируя положение последнего на втулке 18.
Установочные кольца 10 входят в проточки в корпусе 9 подшипника и
центрируют установочные сферические кольца упорных шарикоподшипников 11.
Корпус 9 упорно-опорного подшипника с обеих сторон закрыт крышками 16 на
шести болтах М8 каждая.
Для подачи ко всем шарикоподшипникам консистентной смазки, в верхней
части корпуса предусмотрено отверстие диаметром 11,6 мм, закрываемое
пробкой на резьбе под пресс-масленку. Для прохода смазки, в верхней
внутренней части корпуса выстрогана канавка шириной 12 мм и глубиной 2,5
мм.
В крышках 16 делают проточки для укладки сальниковой набивки 17 из
технического войлока.
Для установки на фундаменте подшипник имеет лапы. Лапы и подкрепляющие
кницы выполняют сварными из листовой стали толщиной 8 мм.
Упор на переднем ходу передается на втулку 18 и далее заплечиками - на
передний упорный подшипник 11, упирающийся в крышку корпуса 16,
обращенную в нос. На заднем ходу упор воспринимается полумуфтой 4 и
передается втулкой 18 на задний упорный подшипник, а через него - на
крышку корпуса 16, обращенную к корме.
Общий вес упорно-опорного подшипника данной конструкции составляет 8,5
кг.
