Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки України

Придніпровська державна академія

будівництва та архітектури

Кафедра матеріалознавства та обробки матеріалів

Курсова робота

Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання

Виконав: студент

Перевірив: доцент Спільник А. Я.

м. Дніпропетровськ, 2014



Вступ

Курсова робота включає розрахунково-пояснювальну записку в об'ємі 20-25 сторінок і графічний матеріал формату А4.

Розрахунково-пояснювальна записка містить завдання на курсову роботу, в яке включені наступні розділи: визначення характеру з'єднань, допусків і граничних розмірів отвору, валу і з'єднання, розрахунок посадки із зазором, розрахунок посадки з натягом, розрахунок перехідної посадки (на вірогідність отримання натягу і зазорів), розрахунок калібрів для гладких циліндричних деталей, розрахунок і вибір посадок підшипників кочення, обгрунтування допусків форми і розташування деталей, визначення допусків зубчастих коліс передачі, список рекомендованих літературних джерел.

Графічна частина включає:

- схеми розташування полів допусків на деталі, що з'єднуються (посадки із зазором натягом, перехідні) (формат А4, розміри полів і штампів див. в кінці роботи додатки 17 та 18.);

- криві нормального розподілу (розподіл Гауса), розсіювання розмірів в з'єднаннях із зазором, з натягом, з перехідними посадками;

- позначення допусків і посадок на ескізах складального та детальних креслень;

- схеми розташування полів допусків калібрів;

- виконавчі креслення калібрів;

- схему розташування полів допусків для внутрішнього і зовнішнього кілець підшипників кочення і деталей, зв'язаних з підшипниками кочення;

- ескізи з'єднання шийки валу і отвору в корпусі;

- креслення валу з нанесенням позначень допусків форми і розташування поверхень;

- схеми контролю елементів зубчастих коліс.

Всі розрахунки слід вести в одиницях СІ, а розрахунково-пояснювальну записку і графічну частину роботи - оформляти з урахуванням вимог ЄСКД у комп'ютерному наборі і роздруківці.

При виготовленні деталей і складанні машин стандартизація, яка грунтується на широкому впровадженні принципів взаємозамінністі, являє собою один з найбільш ефективних засобів , що сприяє підвіщенню якості випускаємої продукції.

Якість - це сукупність характеристик об'єкта, які стосуються його здатності задовольнити встановлені й передбачені потреби. Вона повинна постійно зростати, відповідати кращим вітчизняним і зарубіжним зразкам.



1. Взаємозамінність гладких циліндричних з'єднань

Зміст завдання. Для кожного із заданих в таблиці 1.1. гладких циліндричних з'єднань визначити характер з'єднання , відхилення розмірів деталей, які з'єднуються виконати графічне зображення полів допусків, розрахувати граничні розміри отвору і валу, визначити параметри з'єднання (зазори або натяги ), виконати розрахунки вірогідних параметрів, накреслити ескізи з'єднання, отвору, валу і нанести на них умовні позначення допусів і посадок, привести приклади призначення посадки

З'єднання ? 30 Н7/ h6

Рішення

З'єднання, виконане в системі отвору.

Відхилення отвору (основний отвір) по 7-му квалітету, валу по 6-му квалітету, поле допуску "h". Поле допуску "h" забезпечує отримання з'єднань із зазором ( всі поля допусків від "а" до "h" використовуються для утворення посадок із зазором).

Відхилення деталей, що з'єднуються, визначаються по таблицях допусків ЄСДП .

( ГОСТ 25346-82 ).

Для отвору ? 30 Н7 :

а) номінальний розмір D = 30мм;

б) верхнє граничне відхилення ЕS = +25мкм = +0,025мм;

в) нижнє граничне відхилення ЕI= 0=0мм;

г) середнє відхилення Еm= 0,5/ЕS+ЕI/ = 0,5/25+0/ = 9мкм=0,0125 мм;

д)поле допуску не відноситься до переважних.

Для валу ? 30 h6.:

а) номінальний розмір d = 40мм;

б) верхнє граничне відхилення es = 0мкм = 0мм;

в) нижнє граничне відхилення еi = -16мкм = -0,016мм;

г) середнє відхилення еm =0,5 (еs + еi) = 0,5 [0+(-16)] = -5,5мкм= -0,008мм;

д) переважне поле допуску .

Графічне зображення полів допусків з'єднання (мал. 1.1).

Мал. 1.1. Графічне зображення полів допусків з'єднання.

Розрахунок граничних розмірів і допусків деталей, що з'єднуються.

Для отвору: ? 30 Н7 :

найбільший граничний розмір

Dmax = D + ES = 30 +0,025 = 30,025мм;

якнайменший граничний розмір

Dmin =D + EI = 30 + 0 = 30мм;

допуск розмірів отвору

TD = Dmax - Dmin = 30,025 - 30 = 0,025мм.



Для валу ? 30 h6.:

найбільший граничний розмір

dmax =d + еs = 30 + 0 = 30мм;

якнайменший граничний розмір

dmin= d + еi = 30 + (-0,016) = 29,984мм;

допуск розміру валу

Td = dmax - dmin = 30 - 29,984 = 0,016мм.

Розрахунок параметрів з'єднання:

якнайменший зазор

Smin = Dmin - dmax = 30- 30 = 0мм;

найбільший зазор

Smax = Dmах - dmin = 30,025 - 29,984 = 0,041мм;

середній зазор

Sm = 0,5 (Smin + Smax) = 0,5 (0 + 0,041) = 0,0205мм;

допуск посадки



TS = Smax - Smin = 0,041 - 0 = 0,041мм.

Перевірка. (Допуск посадки рівний сумі допусків деталей, що з'єднуються)

TS = TD + Td = 0,025 + 0,016= 0,041мм

Визначення вірогідних зазорів :

граничне розсіювання зазора

t_У = Smax - Smin = 0,041 -0 = 0,041мм;

середнє значення зазора

Spm = Em - em - 0,1 (TD + Td) = 0,0125 +0,008 - 0,1 (0,025 + 0,016) = 0,0164мм;

розсіювання вірогідності зазора

t_УP == v ТD² + Тd² = v 0,025² + 0,016² = 0,029мм;

найбільший зазор вірогідності

Spmax = Spm + 0,5 t_УP = 0,0164 + 0,5 ·0,029 = 0,0309мм;

якнайменший зазор вірогідності

Spmin = Spm - 0,5 t_УP = 0,0164 - 0,5 ·0,029 = 0,0019мм



Мал. 1.2. Графічне зображення розсіювання зазора.

Позначення допусків і посадок на ескізах складального і детальних креслень (мал. 1.3)

Мал. 1.3. Позначення допусків і посадок на складальному і детальних креслень

Застосування посадки.

Посадка Н7/h6 відноситься до числа посадок підвищеної точності і призначена в основному для точних рухомих з'єднань при важких режимах роботи і великих температурних деформаціях, наприклад, підшипники рідинного тертя в турбінах, вали в підшипниках швидкохідних трансмісій, впускні і випускні клапани в направляючих двигунів внутрішнього згоряння, поршневі кільця в канавках поршня (по ширині) і т.п.

З'єднання ?30 H8 / n7.

Результати розрахунків зводимо в таблицю 1.2.1

Отвір 30 H8	Вал 30 n7	З'єднання
		розрахунок по max-min	Вірогідний розрахунок
D = 30мм	d =30мм	D = 30мм	t = 0,064
ES=+39мкм=+0,039мм	es= +42мкм= 0,042мм	Smax = 0,022мм	tp =0,04625мм
EI=0мкм= 0мм	ei = +17мкм = +0,017мм	Nmax = -0,042мм	Npm = -0,0164мм
Em=19,5мкм= 0,0195мм	em= 29,5мкм=0,0295 мм	T(S,N)=0,064мм	Spmax=0,00675
Dmax =30,039мм	dmax=30,042 мм	Перевірка: T(S,N)=TD+Td= =0,039+0,025=0,064мм	Npmax= -0,0395
Dmin=30мм	dmin= 30,017мм		Перевірка: tp=Spmax+Npmax= =0,04625мм
TD=0,039мм	Td=0,025мм
поле допуску відноситься до переважного	поле допуску не відноситься до переважного

Мал 1.2.1 Графічне зображення полів допусків зєднання



Графічне зображення розсіювання розмірів зазора-натягу (мал. 1.2.2.).

Мал. 1.2.2. Графічне зображення вірогідного розсіювання розміру зазору - натягу

Позначення допусків і посадок на ескізах складального і детальних креслень

Мал. 1.2.3. Позначення допусків і посадок на ескізах складального і детальних креслень

Застосування посадки.

Посадка H8/n7 - посадка зниженої точності, використовуються при знижених вимогах міцності,зокрема, в тракторному, дорожному, хімічному,сільськогосподарському машинобудуванні: крейцкопф ний валик в отвірах шатуна компресора,поршень на штоці циркуляційного насоса.

2. Калібри для гладких циліндричних деталей

Розрахувати виконавчі розміри і допуски на знос робочих калібрів - пробок, калібрів - скоб і контрольних калібрів. Побудувати схеми полів допусків деталей і калібрів. Виконати робочі креслення калібрів з вказівкою розмірів, шорсткості поверхонь, маркіровки і технічних умов.

Початкові дані:

Номінальні посадочні розміри і граничні відхилення приймаються по раніше розрахованих і вибраних параметрах, наприклад, ?30 H7(^+0,025) / h6 (_-0,016) (див. розрахунок посадки із зазором).

Граничні розміри:

отвору Dmax = 30,025мм , Dmin =30мм

валу dmax = 30мм, dmin =29,984 мм

По таблиці . (додаток 1) у інтервалі розмірів 30...50 мм, квалітету точності Н7 знаходимо дані для розрахунку калібрів.

Для отвору:

-допуск на виготовлення калібру - пробки - Н = 4мкм.

- відхилення середини поля допуску прохідного калібру - пробки щодо якнайменшого граничного розміру виробу (отвору) - z = 3,5мкм

-допустимий вихід розміру зношеного калібру - пробки за межу поля допуску виробу (отвору) - у =3 мкм

Для валу:

-допуск на виготовлення калібру - скоби - Н₁ = 4мкм

-відхилення середини поля допуску на виготовлення прохідного калібру - скоби щодо найбільшого граничного розміру виробу (валу) - z₁ = 3,5мкм

-допустимий вихід розміру зношеного прохідного калібру - скоби за межу поля допуску виробу (валу) - y₁ = 3мкм

-допуск на виготовлення контрольного калібру для скоби - Hp = 1,5мкм

Розміри калібру - пробки для контролю отвору:

найбільший розмір прохідного нового калібру - пробки

ПР max = Dmin + z + H/2 = 30 + 0,0035 +0,004/2 =30,0055 мм

виконавчий розмір прохідного калібру - пробки

ПР = ПР_max­H = 30,0055 _-0,004мм.

якнайменший розмір зношеного прохідного калібру - пробки

ПРзн = Dmin - у = 30 - 0,003= 29,997мм

найбільший розмір непрохідного нового калібру - пробки

НEmax = Dmax + H/2 = 30,025 + 0,004/2 =30,027 мм

виконавчий розмір непрохідного калібру - пробки

НЕ = НЕ _max­H = 30,027 _-0,004 мм

Розміри калібру - скоби для контролю валу.

Якнайменший розмір прохідного нового калібру - скоби

ПPmin = dmax - z₁ - Н ₁ /2 = 30 - 0,0035 - 0,004/2 = 29,9945 мм_.



виконавчий розмір прохідного калібру - скоби

ПР = ПP_min^+H = 29,9945 ^+0,004 мм

найбільший розмір зношеного прохідного калібру - скоби

ПPзн = dmax + y₁ = 30 + 0,003 = 30,003мм

якнайменший розмір непрохідного калібру - скоби

НEmin = dmin- Н₁ /2 = 29,984 - 0,004/2 = 29,982 мм

виконавчий розмір непрохідного калібру - скоби

НЕ = НE_min^+Н1 = 29,982^+0,004 мм.

Розміри контрольних калібрів найбільший розмір прохідного контрольного калібру для контролю робочої скоби при її виготовленні

К-ПPmax = dmax - z₁ + Н_р /2 = 30 - 0,0035 + 0,0015/2 =29,99725 мм

виконавчий розмір прохідного контрольного калібру

К-ПР = К-ПP_max­Hp = 29,99725 -_0,0015 мм

найбільший розмір непрохідного контрольного калібру для контролю робочої скоби при її виготовленні

К-НEmax = dmin + Hp/2 = 29,984 + 0,0015/2 = 29,98475 мм



виконавчий розмір непрохідного контрольного калібру

К-НЕ = К-НE_max­Hp = 29,98475 _-0,0015 мм

найбільший розмір непрохідного контрольного калібру для контролю зносу прохідної робочої скоби

К - Вmax = dmax + y₁ + Нр/2 = 30 + 0,003+ 0,0015/2 = 30,00375 мм

виконавчий розмір контрольного калібру

К - В = К-Вmax-Hp = 30,00375 _-0,0015 мм..

Графічне зображення полів допусків калібру - пробки і калібру - скоби приведено на мал. 2.1. і 2.2., а креслення калібрів на мал. 2.3. і 1.4.

Мал 2,1 Графічне зображення полів допусків калібра - пробки



Мал.2.2. Креслення для виконання калібра пробки

Мал. 2.3. Креслення для виконання калібра - скоби

3. Взаємозамінність підшипників кочення

Завдання. Для підшипника кочення, посадженого на суцільний вал, призначити посадки внутрішнього і зовнішнього кілець, показати розташування полів допусків, зробити перевірку на наявність посадочного зазора по найбільшому натягу вибраної посадки, виконати складальне креслення вузла.

Дано: Підшипник №217, класу точності - 0. Радіальне навантаження Fr = 1000кгс. Осьове навантаження А відсутнє. Навантаження внутрішнього кільця - циркуляційне , зовнішнього - місцеве. Навантаження з помірними поштовхами 150 %. Корпус чавунний, нероз'ємний.

По ГОСТ 8338 - 71 визначаємо тип підшипника і його основні розміри.

Підшипник 217 кульковий, радіальний, однорядний, легкої серії.

Розміри: d = 85мм;

D = 150мм;

В = 28мм;

r = 3мм

Інтенсивність навантажень визначається по формулі, кгс/см:

P_r = F_r··K₁·K₂·K₃ / B' =1000*1*1*1/2,2=454,54 кгс/см ,

де Fr - радіальне навантаження, кгс; В' - робоча ширина посадочного місця, см, В'=В-(2*r)=28-(2*3)=22мм=2,2см; К₁ - динамічний коефіцієнт посадки (при перевантаженні 300%, помірних поштовхах і

вібрації К₁ = 1,8; К₂ - коефіцієнт, що враховує ступінь ослаблення посадочного натягу при порожнистому валу або тонкостінному корпусі (при суцільному валу К₂ = 1);

К₃ - коефіцієнт нерівномірності розподілу радіального навантаження між рядами роликів в дворядних конічних роликопідшипниках або між здвоєними шарикопідшипниками. Значення К₃, залежить від величини

де в - кут контакту тіл кочення з доріжкою кочення зовнішнього кільця. Для радіальних і радіально-упорних підшипників з одним зовнішнім або внутрішнім кільцем К₃ = 1.

По знайденій інтенсивності навантаження знаходимо: поле допуску валу для внутрішнього місцево-навантаженого кільця на вал - js6; поле допуску для отвору в корпусі (корпус чавунний, нероз'ємний) - G7.

З'єднання валу з внутрішнім кільцем підшипника.

Граничне відхилення для валу Ш 85 js6

верхнє відхилення еs =+11=+0,011 мм

нижнє відхилення еі = -11мкм = -0,011 мм

Граничне відхилення внутрішнього кільця підшипника Ш 85 мм

верхнє відхилення ESп = 0

нижнє відхилення EIп = - 20мкм = -0,02мм

де індекс "п" - відхилення розмірів кілець підшипника.

Розрахунок граничних розмірів і допусків деталей, що зєднуються.

внутрішнє кільце підшипника Ш 85 мм

найбільший граничний розмір

dmax(кп)= d + Esп = 85 + 0 = 85 мм

якнайменший граничний розмір

dmin(кп)= d + Eiп = 85 + (-0,02) = 84,98мм

допуск кільця

Тd = dmax - dmin = 85 - 84,98= 0,02мм

вал Ш 85 js6

найбільший граничний розмір

dmax = d + es = 85 +0,011 = 85,011мм



якнайменший граничний розмір

dmin = d + ei = 85 -0,011 = 84,989мм

допуск розміру валу

Тd = dmax - dmin = 85,011 - 84,989 = 0,022мм

Графічне зображення з'єднання валу з внутрішнім кільцем підшипника приведено на мал.4.1.

З графічного зображення видно, що з'єднання відноситься до перехідних посадок .

Мал.4.1 Графічне зображення з'єднання внутрішнього кільця підшипника і валу

Основні параметри з'єднання

найбільший натяг

Nmax = dmax - dmin(п)= 85,011 - 84,98 = 0,031мм



якнайменший натяг

Nmin = dmin - dmax(п)= 84,989 - 85 = -0,011 мм

середній натяг (вірогідність)

Nm = 0,5 (Nmax + Nmin) = 0,5 (0,031 - 0,011) = 0,01мм

допуск посадки з натягом

TN = Nmax - Nmin = 0,031 +0,011 = 0,042мм.

Граничні відхилення отвору Ш 150 G7 в корпусі (корпус чавунний, нероз'ємний).

верхнє відхилення ES = 54мкм = 0,054мм

нижнє відхилення EI = 14мкм = 0,014мм

Граничні відхилення зовнішнього кільця підшипника Ш150 (додаток 4).

верхнє відхилення esп = 0

нижнє відхилення eiп = -25мкм = - 0,025мм

Розрахунок граничних розмірів і допусків деталей, що з'єднуються.

Зовнішнє кільце підшипника.

найбільший граничний розмір

Dmax(п)= D + esп = 150 + 0 = 150мм

якнайменший граничний розмір

Dmin(п)= D + eiп = 150+(-0,025)= 149,975мм



допуск кільця

TD(п)= Dmax(п) - Dmin(п)= 150 -149,975 = 0,025мм.

Отвір Ш 150G7в корпусі.

найбільший граничний розмір

Dmax = D + ES = 150 +0,054 = 150,054мм

якнайменший граничний розмір

Dmin = D+ EI = 150+0,014 = 150,014мм

допуск розміру отвору

TD = Dmax -Dmin = 150,054 - 150,014 =0,04мм.

З графічного зображення видно, що з'єднання відноситься до посадок з зазором

Основні параметри з'єднання найбільший зазор

Smax = Dmax - Dmin п = 150,054 - 149,975 = 0,079мм

якнайменший зазор

Smin = Dmin - Dmax п = 150,014 - 150= 0,014мм

середній зазор



Sm = 0,5 (Smax +Smin) = 0,5 (0,079 - 0,014) = 0,0325мм

допуск посадки із зазором

ТS = Smax - Smin = 0,079 -0,014 = 0,065мм

Мал.3.2 Графічне зображення з'єднання зовнішнього кільця підшипника і отвору в корпусі.

Радіальний посадочний зазор при вибраній посадці

Sпос. = Sm поч - Дd(біг. дор.)

де, Sпос - радіальний посадочний зазор;

Sm поч - середнє значення початкового радіального зазора;

Дd(біг. дор) - діаметральна деформація бігової доріжки кільця.

Smax поч. = 40мкм, Smin поч =16мкм.

Sm поч = 0,5(Smax поч.+ Smin поч )= 0,5 · (16 + 40) = 28мкм



Діаметральна деформація бігової доріжки кільця, після посадок його на вал або в корпус з натягом, підраховується по формулах:

при нерухомій посадці внутрішнього кільця на вал

Дd(біг. дор. Н_еф ·d _п / d_о ,

при нерухомій посадці зовнішнього кільця в корпус

Дd(біг. дор Н_еф · D _о / D_п ,

де: Неф - ефективний (дійсний) натяг, визначається :

по внутрішньому кільцю : N еф = (d/d+3) · Nmax,

по зовнішньому кільцю : N еф = 0,85 · Nmax,

d_о- приведений зовнішній діаметр внутрішнього кільця

D_о- приведений внутрішній діаметр зовнішнього кільця

d_о = d_п + [ ( D_п - d_п ) / 4 ] , D_о D_о [ (D_п d_п )/ 4 ]

Для даного випадку

d_о = d_п + [( D_п - d _п ) / 4] = 85 + [( 150 - 85) / 4 ] = 101,25 мм

D_о D_о [(D_п d_п )/ 4 ] = 150 - [( 150 - 85 ) / 4 ] = 133,75 мм

Дd(біг. дор Н_еф ·d _п / d_о = 85/88 ·31 ·85 /101,25 = 25,13 мкм

Sпос = Sm поч.- Дd(біг дор.) = 28 - 25,13= 2,86мкм.

Отже, посадочний зазор має місце, що і вимагалося забезпечити.

Щоб уникнути розриву кілець найбільший натяг посадки не повинен перевищувати значення допустимого натягу, мм



де у_д - допустиме напруження на розтягування (для шарикопідшипникової стали

у_к=40кгс/мм2 = 400 мН/м²); N' - допоміжна величина, залежна від розміру внутрішнього кільця;

середнє значення N' для підшипників легкої серії-2,8, для середньої-2,3 і для важкої-2,0.

Оскільки при вибірковій посадці h6 найбільший натяг Nmax= 31мкм, то, отже, запас міцності кільця цілком достатній.

Граничні значення допуску циліндричності, похибок форми, шорсткості посадочних поверхонь валу і корпусу. Допуски форми поверхонь указуються на кресленнях згідно ГОСТ 24643-81.Числові значення допуску циліндричності призначаються залежно від ступеня точності форми посадочних поверхонь і діаметру (ГОСТ 24643-81). Посадочні поверхні, що з'єднуються з кільцями підшипників кочення нормальної точності (0-го і 6-го класів), звичайно обробляються шліфуванням (вали) і чистовим розточуванням (отвори), що відповідає 5-й і 6-й ступені точності. По дод. 8 визначаємо допуск циліндричності: поверхні валу - 4 мкм, поверхні отвору в корпусі - 5 мкм.Відповідно до ГОСТ 3325-55 граничні похибки форми посадочних поверхонь при монтажі підшипників 0-го і 6-го класів точності не повинні перевищувати по овальності і конусоподібності 0,5 допуску на розмір. Таким чином, допустимі овальність і конусоподібність шийки валу повинні бути не більш Д = 0,5 · 0,025=0,0125 мм. Допустимі овальність і конусоподібність отвору в корпусі повинні бути не більш 0,0175…0,018 мм:Д=0,5·0,046=0,023 мм

Ескізи з'єднання шийки валу і отвору в корпусі (мал. 3.4)

Мал 3.4. Ескізи з'єднання шийки вала і отвору в корпусі

калібр деталь допуск посадка

4. Обґрунтування допусків форми і розташування

На мал 4.1. зображено вузол вихідного вала редуктора. На кресленні призначені посадки колеса на вал і підшипників на вал і корпус.

1. Визначити допуски:

- циліндричності посадочних поверхонь;

- співвісності посадочних поверхонь;

- перпендикулярності торців буртиків для базування;

- паралельності і симетричності розташування паза шпонки на конусі валу.

2. Привести ескіз цього валу з вказівкою баз і допусків форми розташування поверхонь.

Розв'язок

Осьовий розмір вала 33мм входить до сбірного розрахунку ланцюга. Так як осьовий розмір у підшипника кочення регулюють компенсаторам-набір прокладок, то згідно рекомендаціям на розмір 32мм назначаємо поле допуску h12.

Назначення поля допусків форми та розташування елементів валу:

1. Допуски циліндричності посадочних поверхонь:

-для підшипників кочення T=0.3t=0.3*16=4.8мкм, округляємо до 0,005мм.

-для зубчатого колеса T-0.3t=0.3*3.9=0,0117мкм,округлю лити до 0,012мм.

2. Допуски співвісності посадочних поверхонь.

-для підшипників кочення по табл.. 8.1 для підшипників 3-оі групи на Ш45мм по 5-муквалітету допуску T=0.012мм;

-для колеса по табл.. 8.2 для 8-го ступеню точності на Ш48мм по 6-му квалітету допуску Т=0,016мм

3.Допуск перпендикулярності торців буртиків для базування:

підшипників кочення по табл.. 8.1 для підшипників 3-оі групи на Ш52мм по 5-му квалітету допуску Т=0,012мм

-для зубчатого колеса,як відношення довжини посадкової поверхні колеса, до Ш48мм більше 0,8 , тоді допуск перпендикулярності до торця буртика не вказуємо .

4. Допуск радіального биття поверхні вала під манжетою не вказуємо так як n<1000 об/хв..

5.Допуск паралельності та симетричності роз положення шпоночного паза. При ширині паза 12мм допуски в полях від 9-го квалітету:

-паралельності Т=0,6*43=25,8мкм, округляємо до Т=0,025 мм;

-симетричності Т=4*43=174 мкм, округляємо до Т=0,16мм.



Мал. 4.1 Вузол вихідного валу редуктора

5. Визначення допусків зубчастих коліс передачі

Початкові дані :

Передача змонтована в чавунному корпусі. Зубчаті колеса сталеві, некориговані, з параметрами :

1. Модуль нормальний m_n = 3,5 мм,

2. Кут нахилу зубів в = 8 ° 26 ',

3. Кут головного профілю б = 20 °,

4. Ширина зубчатого вінця В_w = 30 мм,

5. Числа зуб'ів : z ₁= 40, z ₂ =60,

6. Ділильні діаметри d₁= 140мм, d₂ = 210 мм,

7. Міжосьова відстань передачі : а_w = 175мм,

8. Ступінь точності по ГОСТ 1643-81 : 7-8-9,

9. При роботі передачі температура коліс досягає +60°С, температура корпусу - +40°C;

10. Окружна швидкість V=16 м/с.

Р і ш е н н я :

Відповідно до заданого ступеня точності з таблиць ГОСТ 1643-81 знаходимо :

а) Норми показників, що забезпечують кінематичну точність по 7-й ступеню:

- допуск на радіальне биття зубчатого вінця

Frr₁ = Frr₂₌56 мкм

-допуск на коливання довжини загальної нормалі

Fvwr₁ = Fvwr₂₌38 мкм

б) Норми показників, що забезпечують плавність ходу передачі по 7-й ступеню:

- відхилення кроку зачеплення

f pbr₁ =f pbr₂ = ±19 мкм

- відхилення окружного кроку

f ptr₁ = f рtr₂ = ±20 мкм ;

- похибка профілю зуба

f fr₁ =f fr₂ = 0 мкм ;

в) Норми показників, що забезпечують контакт зв'язаних зуб'ів по 7-й ступеню:

- пляма контакту по довжині зуба

( а - с ) соsв* 100 / в = 60 % ;

- по висоті зуба hm*100 / h = 45 % ;

- допуск на похибку напряму зуба

F вr₁ =20; F вr₂₌25 мкм

Бічний зазор в передачі.

Величина бічного зазору, яка забезпечуе температурну компенсацію визначається по формулі

Jn ₁ = a_w [б₁ ( t₁ - 20° ) - б₂ ( t₂ - 20° ) ] 2 sinб,

де а_w - міжосьова відстань передачі,

б₁,б₂ - коефіцієнти лінійного розширення, відповідно матеріалів коліс і корпусу (б₁ = 11,5 * 10 ^{- 6} ; б₂ = 10,5 * 10 ^{- 6} )

t₁ і t₂ - робоча температура, відповідно коліс і корпусу по умові задачі ( t₁ = 60°С, t₂ = 40°C ) ;

б - кут головного профілю ( по умові б = 20 ° ).

Підставивши чисельні значення відповідних величин в початкову формулу, одержимо :

Jn₁ = 175 [ 11,5 * 10 ^-6 ( 60° - 20° ) - 10,5 * 10 ^-6 ( 40° - 20° ) ] 0,684 = 0,029925 мм.

Величина бічного зазору для забезпечення нормальних умов змащування

Jn_о = ( 10 - 30 ) m_n, мкм,

де m_n, - модуль нормальний ( по умові m_n, = 3,5 ), числове значення коефіцієнта при m_n, вибирається менше (ближче до 10) для тихохідних передач і більше (ближче до 30) для швидкохідних. У данному випадку, для швидкохідної передачі приймемо коефіцієнт рівним 20, тоді

jn = jn₁+ jn₂ =29,9 + 80 = 109,9 мкм.

Для призначення стандартного виду з'єднання і виду допуску, в таблицях ГОСТ 1643-81 знаходимо значення jn min найближче ( але не менше ) до розрахункового jn.

У даному випадку, для передачі з a_w = 175 мм знаходимо jn min = 115 мкм, цілком відповідне мінімальне необхідному розрахунковому зазору jn. Цьому значенню jn min відповідає вид сполучення "С", вид допуску "с" і граничне відхилення міжосьової відстані f_б = ±55 мкм.

Для забезпечення такого зазору в передачі з 6-й ступенем норми кінематичної точності, ділильними діаметрами d₁ = 140 мм і d₂ = 210 мм і допуском на радіальне биття зубчатого вінця Frr₁ =Frr₂ = 56мкм, знаходимо табличні значення якнайменшого додаткового зсуву початкового контура Е _HS і допуски на зсув початкового контура Т_H

Е _{HS 1} =110; Е _{HS 2} = 120 мкм ; Т_H1 =Т_H2 = 140 мкм.

З урахуванням цих значень найбільший можливий зазор в передачі

jn max = jn min +(Т_H1 + Т_H2 + 2fб) 2sinб = 115 + (140 + 140 + 2•55 ) 0,684 = 345,42 мкм

Допуск на радіальне биття діаметру вершин зубів E_da1 = 30 мкм, E_da2= 36 мкм, граничні відхилення діаметру вершин Дda₁ = мкм, Дda₂ = мкм.

Числові значення Дda беруться з таблиць ГОСТ 25346 -82 .

Вільний кутовий поворот зубчатого колеса при складанні

Якнайменший вільний кутовий поворот зубчатого колеса 2.

Дц min ₂= ( 2 jn _min /m_n z₂ cosб ) 206 = 438.76с = 7 ' 31 ".

Найбільший вільний кутовий поворот зубчатого колеса 2.

Дц mах ₂= ( 2 jn _mах /m_n z₂ cosб ) 206 = 19 ' 01 ".

Приклад виконання схем контрольованих елементів приведений на мал. 5.1 .



Мал. 5.1. Схеми контролю елементів зубчастих коліс



Список рекомендованих літературних джерел

Допуски и посадки: Справочник. В 2^хч./В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. - 6^е изд., перераб. и доп. - Л.:Машиностроение Ленингр. отд-ние, 1982. - ч.1 543 с., ил.; 1983 ч. 2. 448 с., ил.

Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов/ А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов. - 6^е изд. перераб. и дополн. - М.: Машиностроение, 1987. - 352 с.; ил.

Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В., Перель Л.Я. Подшипники качения. Справочник, Изд. 6^е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1975, 572 с.

4. Дунаев П.Ф., Лёликов О.П., Варламова Л.П. Допуски и посадки. Обоснование выбора: Учеб. пособие для студентов машиностроительных вузов. - М.: Высш. школа, 1984. - 112с., ил

5. Саранча Г.А. Метрологія, стандартизація та управління якістю: Підручник. - К.: Либідь, 1993. - 256 с.; іл.

6. ЕСКД: Справ. пособие. М., 1989, 118с.

7. Основные нормы взаимозаменяемости. ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений ГОСТ 25346-89. М., 1989, 32 с.

8. ГОСТ 25347-82. ЕСДП. Поля допусков и рекомендуемые посадки. - М.: Изд-во стандартов.

9. Попова Г.Н., Иванов Б.А. Условные обозначения в чертежах и схемах по ЕСКД. Справочное пособие. Под ред. к.т.н. Б.Я. Мирошниченко. Л., Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1976.

Размещено на Allbest.ru