Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Контрольная работа - Обоснование норм точности типовых машиностроительных соединений - файл 1.doc


Контрольная работа - Обоснование норм точности типовых машиностроительных соединений
скачать (4458.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc4459kb.04.12.2011 20:42скачать

содержание

1.doc

  1   2   3





1 Стандартизация норм точности типовых
машиностроительных соединений

1.1 Цели и задачи изучения курса
Более широкое использование методов и правил метрологии, стандартизации и сертификации, а также соблюдение всеми физическими лицами и организациями закона РФ «О техническом регулировании» принятых ГД от 15.12.2002 г. способствует повышению конкурентоспособности продукции и услуг, как на внутреннем, так и на внешнем рынках.

Основной задачей инженерной метрологии, стандартизации и сертификации является изучение содержания и правил применения стандартов на этапах проектирования машин и механизмов, их производства, хранения, реализации, эксплуатации и утилизации.

В учебном пособии к выполнению курсовой работы приведены основные понятия и содержание ГОСТа 25346-82, ГОСТа 23347-82 «Единая система допусков и посадок» для гладких цилиндрических сопряжений, которые являются теоретической базой для стандартов по допускам и посадкам на остальные машиностроительные соединения (шпоночные, шлицевые, резьбовые соединения, зубчатые передачи, размерные цепи и т.д.).

В процессе изучения дисциплины первоочередное освоение основных положений этого стандарта является необходимым условием для осознанного, успешного выполнения, как лабораторных работ, так и курсовой работы.

В курсовой работе на примере проектирования сборочного чертежа узла механизма приведены расчёты и обоснования проектируемой точности изготовления деталей основных типовых соединений в соответствии с ЕСКД и методы их контроля.

^ 1.2 Исходные данные к выполнению курсовой работы
Исходными данными к курсовой работе служат:

а) задание на курсовую работу по дисциплине;

б) сборочный чертёж механизма или его отдельного узла;

в) таблица сопряжений с указанием наименований сопрягаемых деталей, номинальных размеров сопряжений, а также материала деталей.

Сборочный чертёж механизма представлен в виде рисунка, и студент самостоятельно определяет его масштаб в целях определения номинальных размеров всех элементов деталей, которые студент вычерчивает в соответствии с заданием.

^ 1.3 Тема, содержание и объём графической части работы и
пояснительной записки

Для всех студентов тема курсовой работы может иметь следующую формулировку: Расчёт и выбор посадок, обоснование норм точности сопряжений и деталей .

Примерное содержание пояснительной записки:

1. Описание конструкции .

2. Расчёт и выбор посадок на гладкие цилиндрические сопряжения.

2.1. Расчёт и выбор посадки на подшипник скольжения, сопряжение ____.

2.2. Расчёт и выбор посадки неподвижного сопряжения ____.

2.3. Расчёт и выбор посадок на сопряжение подшипника качания ____, ____.

2.4. Выбор посадок на остальные сопряжения по методу аналогий.

3. Контроль гладких цилиндрических деталей

3.1. Выбор универсальных средств измерения деталей, сопряжение _____.

3.2. Расчёт исполнительных размеров калибра-пробки и калибра-скобы и проектирование их конструкции для контроля деталей сопряжения ______.

4. Определение вероятностных характеристик посадки сопряжения ____.

4.1. Определение вероятных предельных значений зазоров (натягов).

4.2. Определение относительного количества сопряжений с зазорами (натягами) в пределах от _____ до _____.

5. Выбор посадок на шпоночные сопряжения _____.

6. Выбор посадок на резьбовые сопряжения _____.

7. Выбор посадок на прямобочные шлицевые сопряжения _____.

8. Расчёт и выбор степени точности, вида сопряжения и комплекса контролируемых параметров зубчатой передачи.

9. Размерный анализ , составление и расчёт размерной цепи по замыкающему размеру ____.

Графическую часть курсовой работы выполнить в соответствии с рисунком 1.1 и заданием. Рабочие чертежи деталей должны иметь стандартный масштаб, схемы допускается чертить без углового штампа с соблюдением необходимых пропорций при изображении схем.





Рисунок 1.1 – Расположение схем и чертежей на листе формата А1

- Схема расположения полей допусков на детали сопряжения ___Ø ___, калибра – пробки и калибра – скобы;

- Рабочий чертеж калибра – пробки; - Рабочий чертеж калибра – скобы; - Схема расположения полей допусков на элементы шлицевого сопряжения___; - Рабочий чертеж вала; - Рабочий чертеж зубчатого колеса.

^ 2 ЕДИНАЯ СИСТЕМА ДОПУСКОВ И ПОСАДОК ПО
ГОСТ 25346-82 И ГОСТ 25347-82 ДЛЯ ГЛАДКИХ
цИЛИНДРИЧЕСкиХ СОПРЯЖЕНИЙ

2.1 Основные понятия и определения о допусках и
посадках гладких цилиндрических сопряжений

Единая система конструкторской документации (ЕСКД) предусматривает, что все элементы деталей, изображённых на рабочем чертеже, должны иметь предельные допустимые размеры (наибольший предельный размер – , наименьший предельный размер – ).

Предельные допустимые размеры на рабочих чертежах деталей наносят условно в виде номинальных размеров () с указанием предельных отклонений (верхнее отклонение вала – es, отверстия – ES, нижнее отклонение вала – ei, отверстия – EI, как показано на рисунке 2.1.

Номинальным размером (= 30) называют размер, полученный в результате расчёта сопряжение на прочность, жёсткость и т.д. или принятый конструктивно (= 60 или = 40) с округлением до размера, предусмотренного стандартом «Нормальные линейные размеры». Таким образом, номинальный размер ― это условный размер, служащий началом отсчёта отклонений.

Верхним отклонением (es или ES) называют алгебраическую разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером.

Нижним отклонением (ei или EI) называют алгебраическую разность между наименьшим предельным размером и номинальным размером.

На наиболее ответственные сопряжения сборочного чертежа также наносят предельные допустимые размеры деталей как показано на рисунке 2.1.

Совокупность отклонений отверстия и вала сопряжения указывает на характер принятой посадки.


Рисунок 2.1 – Пример нанесения предельных размеров на чертежах
Например, (посадка с зазором).

В зависимости от назначения, посадки могут быть с гарантированным зазором, с гарантированным натягом или переходные.

Характер сопряжения двух деталей (посадки) более наглядно можно представить в виде схемы расположения полей допусков вала и отверстия относительно линий номинального размера (нулевой линии) (рисунок 2.2).

Используя схему расположения полей допусков можно определить все необходимые параметры, характеризующие принятую посадку.

1. Предельные допустимые размеры отверстия:

= + ES = 30 + 0,5 = 30,5 мм;

= + EI = 30 + 0,2 = 30,2 мм.

2. Предельные допустимые размеры вала:

= + = 30 + 0,1 = 30,1 мм;

= + ei = 30 + (- 0,2) = 29,8 мм.

3. Допуск на отверстие:

= 30,5 – 30,2 = 0,3 мм

4. Допуск на вал:

мм;


Рисунок 2.2 – Схемы расположения полей допусков сопр.

5. Предельные значения зазоров в сопряжении:

= ES – ei = + 0,5 – ( - 0,2 ) = 0,7 мм;

= 50,5 – 29,8 = 0,7 мм;

= EI – es = 0,2 – 0,1= 0,1 мм;

= 30,2 – 30,1= 0,1 мм.

6. Для посадок с натягом предельные значения натягов:

;

.

Подводя итоги общих понятий о допусках и посадках, следует дополнительно усвоить следующие определения:

ЗАЗОР – положительная разность диаметров отверстия и вала;

НАТЯГ – положительная разность диаметров вала и отверстия;

ДОПУСК – допустимый разброс размеров деталей при изготовлении;

ПОСАДКА – характер сопряжения двух деталей, определяемый величинами предельных значений зазоров или натягов, или степень сопротивления взаимному перемещению сопрягаемых деталей.
^ 2.2 Основные положения Единой системы допусков и посадок
Табличные значения допусков, приведённые в стандартах, определены по формуле (для квалитетов точности от 5 до 17, с номинальными размерами от 1 до 500 мм) (таблица 2.1).

мкм,

где a – число единиц допуска, принимаемое в зависимости от квалитета точности; D – номинальный размер в мм (средний размер в каком-либо интервале размеров).

Таблица 2.1 – Формулы допусков квалитетов от 5 до 17, по таблице 2
ГОСТ 25346-82


Обозначение

допуска

IT5

IT6

IT7

IT8

IT9

IT10

IT11

IT12

IT13

IT14

IT15

IT16

IT14

Значение допуска di

7i

10i

16i

25i

40i

64i

100i

160i

250i

400i

640i

1000i

1600i


Для размеров до 500 мм стандарт предусматривает 19 квалитетов точности, приведённых в порядке убывания точности:

0,01; 0; 1

2; 3; 4

5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13

14; 15; 16; 17

для размеров до 1 мм и конц. мер.

для

калибров и

особо точных размеров

для

сопрягаемых

размеров (посадок)

для

свободных размеров


Выбор квалитета точности зависит от многих факторов, основными из которых являются:

  • функциональное назначение соединения, определяющее точность движения отдельных звеньев машины или механизма или точность взаимного расположения отдельных частей машины;

  • технологический процесс изготовления отдельных деталей, который базируется на возможностях существующего технологического оборудования.

Квалитет точности в значительной степени определяет стоимость изготовления детали. Можно привести следующие рекомендации по выбору квалитетов точности:

1). Для ответственных соединений механизмов, несущих нагрузки, имеющих значительные окружные скорости или фиксирующих взаиморасположение наиболее важных деталей в механизмах, принимают 5, 6, 7, 8 квалитеты точности.

2). Для остальных сопряжений, носящих вспомогательный характер, где неопасны значительные зазоры применяют 9, 10, 11, 12 квалитеты точности.

4 и 5 квалитеты применяют сравнительно редко в особо точных соединениях. Примеры: высокоточные зубчатые колеса на валах, точные шпиндельные и приборные подшипники на валах и в корпусах и т.д.

6 и 7 квалитеты относятся к наиболее распространённым квалитетам точности в машиностроении, применяются для ответственных сопряжений, от которых зависит точность вращения или перемещения деталей, стабильность необходимых зазоров или натягов, герметичность соединений, точность сборки и т.д. Примеры: подшипники качения нормальной точности в корпусах и на валах, зубчатые колеса на валах редукторов и КПП, подшипники скольжения, ответственные соединения гидро- и пневмоаппаратуры и т.д.

8 и 9 квалитеты применяют для посадок, не требующих большой однородности зазоров или натягов и обеспечивают среднюю точность сборки. Примеры: посадки с большими натягами, отверстия переходных посадок пониженной точности, опоры скольжения при полужидкостном трении, для посадок со средними зазорами и т.д. Эти квалитеты точности применяются также для ответственных сопряжений в тракторо- и аппаратостроении и ответственных узлов сельскохозяйственных, мелиоративных и строительных машин.

10, 11, 12 квалитеты точности применяют там, где неопасны значительные зазоры. Эти квалитеты точности применяют для неответственных узлов машин (крышки, фланцы, кольца и т.д.) и для ответственных узлов механизмов с ручным приводом.

ГОСТ предусматривает два способа получения (построения или образования) посадок (две системы):

1. Система отверстия (посадки в системе отверстия).

2. Система вала (посадки в системе вала).

Поля допусков на отверстия и валы в системе отверстия располагаются как показано на рисунке 2.3.



Рисунок 2.3 – Схема расположения полей допусков на отверстия и валы в системе отверстия и квалитеты точности для посадок
В системе отверстия – отверстие является основной деталью, поля допусков на отверстия в системе отверстия расположены над нулевой линией, причём нижнее отклонение на отверстие равно нулю
(EI = 0); верхнее отклонение (ES) зависит только от номинального размера и принятого квалитета точности, всегда положительно, требуемая посадка (необходимые зазоры или натяги) достигается за счёт выбора полей допусков на валы, т.е. отклонений на валы(ei, es).

Поле допуска на отверстие в системе отверстия обозначают (на чертежах, в технических документах) заглавной буквой латинского алфавита H
с соответствующим квалитетом точности (H5, H6, H7, H8, H9 и т.д.); поля допусков на валы обозначают прописными буквами латинского алфавита с соответствующим квалитетом точности (d11, f7, h5, n6, s6 и т.д.) в зависимости от принятой посадки.

По буквенным обозначениям полей допусков (Н6, F8, m7, u8 и т.д.) по таблицам стандарта нетрудно определить верхнее и нижнее отклонения на размер.
Пример обозначения посадки в системе отверстия на сборочных и рабочих чертежах деталей:

Сопряжение – ; Отверстие – 50H7; Вал – 50d8.

Сопряжение – ; Отверстие – 60 H6; Вал – 60u8.

Для указанной посадки все параметры посадки, отверстия и вала представлены на рисунке 2.4

Поля, допусков на отверстия и валы в системе вала располагаются, как показано на рисунке 2.5.

В системе вала – вал является основной деталью, поля допусков на валы в системе вала расположены под нулевой линией, причём верхнее отклонение на вал равно нулю (es = 0) , нижнее отклонение (ei) зависит только от номинального размера и принятого квалитета точности и всегда отрицательно, требуемая посадка (необходимые зазоры или натяги) достигаются за счёт выбора полей допусков на отверстия, т.е. отклонений на отверстие (ES, EI).



Рисунок 2.4 – Схема расположения полей допусков для посадки


Рисунок 2.5 – Схема расположения полей допусков на отверстия и валы
в системе вала

Поле допуска на вал в системе вала обозначают (в технических документах и на чертежах) прописной буквой латинского алфавита с соответствующим квалитетом точности (h6 , h9, h11 и т.д.); поле допуска на отверстие обозначают заглавными буквами латинского алфавита с соответствующим квалитетом точности (E8, N9, R8, B12, S7 и т.д.) в зависимости от принятой посадки.

Пример обозначения посадки в системе вала на сборочных и рабочих чертежах деталей:

Сопряжение – ; Отверстие – 60T7; Вал – 60h6;

Сопряжение – ; Отверстие – 50E8; Вал – 50h6.

Для указанной посадки все параметры посадки, отверстия и вала представлены на рисунке 2.6.

Кроме основных посадок, выполненных в системе отверстия или в системе вала, при необходимости применяют внесистемные, комбинированные посадки, в которых вал выполняется в системе отверстия и отверстие – в системе вала.

Примеры обозначения внесистемных, комбинированных посадок;

Сопряжение – ; Отверстие – 60F8; Вал – 60f7;

Сопряжение – ; Отверстие – 50Е8; Вал – 50t6.

Рисунок 2.6 – Схема расположения полей допусков для посадки

^ 2.3 Выбор посадок, обозначение посадок на сборочных чертежах
и посадочных размеров на рабочих чертежах деталей

Посадки в ЕСДП, как правило, должны назначаться в системе отверстия или вала. Применение системы отверстия предпочтительно, однако, в некоторых случаях экономически выгодно применять систему вала:

а) для сопряжений, если валы изготавливают из пруткового калиброванного материала без дополнительной обработки;

б) при наличии длинных дорогостоящих валов, если на них располагаются несколько деталей с разными посадками;

в) в случае, если одна из сопрягаемых деталей является стандартной, выполненной в системе вала (наружные кольца подшипников, шпонок и т.д.).

Рациональное сочетание полей допусков на вал и отверстие по технологическим и экономическим соображениям, состоит в том, что квалитеты точности отверстий принимаются грубее квалитетов точности валов (но не более чем на один, два квалитета).

ЕСДП в технически обоснованных случаях допускает образование посадок, не относящихся ни к системе отверстия, ни к системе вала –– внесистемные, комбинированные посадки.

Например: ; и т.д.

Рекомендуемые сочетания полей допусков для посадок в системе вала приведены в справочнике.

В конструкторской практике имеют место следующие методы выбора посадок:

а) выбор посадок по расчётным значениям зазоров или натягов;

б) выбор посадок на основании экспериментальных данных;

в) выбор посадок по методу аналогий.

Примеры выбора посадок по расчётным значениям зазоров и натягов приведены в настоящих методических указаниях.

При отсутствии расчётных и экспериментальных данных по выбору посадок чаще всего приходится основываться на общих рекомендация или аналогиях проектируемых соединений с теми соединениями, которые хорошо себя зарекомендовали при эксплуатации в сходных условиях. Посадки по методу аналогий следует назначать, ориентируясь на альбомы сборочных чертежей, рекомендации и примеры выбора посадок, приведенные в справочниках и учебниках по допускам и посадкам [1, 2, 3].

Посадочные размеры на сборочных чертежах и рабочих чертежах деталей должны иметь обозначения, по которым можно определить предельные размеры сопрягаемых деталей.
Структура обозначения посадки на сборочном чертеже
в системе отверстия:

,

где – номинальный размер сопряжения;

поле допуска на отверстие, которое содержит буквенное обозначение основного поля допуска на отверстие – Н и квалитет точности отверстия – 7;

– поле допуска на вал, которое содержит буквенное обозначение поля допуска на вал – k и квалитет точности вала – 6.
^ Структура обозначения посадки на сборочном чертеже

в системе вала:

,

где 60 – номинальный размер сопряжения;

h7 – поле допуска на вал, которое содержит буквенное обозначение основного поля допуска на вал – h и квалитет точности вала – 7;

F8 – поле допуска на отверстие, которое содержит буквенное обозначение поля допуска на отверстие – ^ F и квалитет точности отверстия – 8.
Структура обозначения внесистемной (комбинированной) посадки

на сборочном чертеже:

Ø60,

где 60 – номинальный размер сопряжения;

F8 – поле допуска на отверстие в системе вала, которое содержит буквенное обозначение поля допуска на отверстие – F и квалитет точности отверстия – 8;

m7 – поле допуска на вал в системе отверстия, которое содержит буквенное обозначение поле допуска на вал – m и квалитет точности вала – 7.
Примеры обозначения посадок на сборочных чертежах и посадочных размеров на рабочих чертежах деталей (рисунок 2.7).



Рисунок 2.7 – Примеры нанесения посадок и посадочных размеров

Выбор того или иного способа нанесения посадок и посадочных размеров зависит от организационных форм разработки проектной документации и от предполагаемых методов контроля деталей после изготовления:

1) условные обозначения полей допусков по ΓОСТ

Сопряжение – ; Вал – 40r6; Отверстие – 40H7 применяются в массовом и крупносерийном производстве, когда для контроля деталей применяют предельные калибры;

2) числовые значения предельных отклонений (см. рисунок 2.7, вар."с")

Сопряжение ; Вал – ; Отверстие –
применяют в индивидуальном производстве при контроле деталей с помощью измерительных инструментов и приборов или автоматических средств измерения, требующих численного значения отклонений на размеры;

3) условные обозначения полей допусков с указанием справа в скобках числовых значений предельных отклонений (см. рисунок 2.7, вариант "а")

,

применяют, когда методы и средства контроля заранее не известны, а также для элементов деталей, отличных от отверстия и вала. Предпочтительным является первый способ нанесения на чертежи посадок и посадочных размеров, однако в учебных проектах рекомендуется посадки наносить по первому способу, а посадочные размеры по третьему способу.
^ 3 расчёт И ВЫБОР посадок НА СОПРЯЖЕНИЯ
верхнего вала ходоуменьшителя трактора

Для сопряжений 1-14 сборочного чертежа верхнего вала ходоуменьшителя рассчитать и выбрать посадки (рисунок 3.1).

Режим работы узла – умеренная нагрузка без ударов и вибраций.

Решение поставленной задачи необходимо начинать с изучения конструкции узла, принципа его работы, взаимодействия и функционального назначения всех деталей узла, последовательности сборки и разборки узла.

По мере необходимости размеры деталей, не приведённые на сборочном чертеже, можно определить по масштабному коэффициенту, округляя их до ближайших чисел из ряда нормальных линейных размеров по ГОСТ
6636-60 «Нормальные линейные размеры» (сборочный чертёж имеет нестандартный масштаб).

Рисунок 3.1 – Верхний вал ходоуменьшителя
Все соединения узла верхнего вала ходоуменьшителя можно разбить на следующие виды сопряжений:

  1. Подшипниковые сопряжения: сопр. 4 72; coпр. 530; сопр. 6 90; сопр. 7 40.

  2. Гладкие цилиндрические сопряжения с зазором: сопр. 3 38; сопр. 230; сопр. 13 90.

  3. Гладкие цилиндрические сопряжения неподвижные с натягом: сопр. 146; сопр. 9 40; сопр. 10 40.

  4. Шпоночные сопряжения: сопр. 11-12; сопр. 12-12.

  5. Шлицевое сопряжение: сопр. 8 – 846509.

  6. Резьбовое сопряжение: сопр. 14 – М27.


^ 3.1 Расчёт и выбор посадок подшипниковых сопряжений
В зависимости от точности присоединительных размеров D и d (рисунок 3.2), все типы подшипников по ΓОСТ 520-71 делятся на классы точности: 0, 6, 5, 4, 2. В общем машиностроении применяются подшипники нормальной и повышенной точности: 0 и 6.



Рисунок 3.2 – Радиальный шарикоподшипник

Вращающиеся кольца, имеющие циркуляционное нагружение, сажаются в корпус и на вал по посадкам с натягом; неподвижное кольцо, имеющее местное нагружение, сажается с зазором. Если кольцо испытывает местное нагружение и дополнительно кратковременную действующую вращающуюся нагрузку меньше местной, то такое кольцо сажается по посадке с симметричным расположением поля допуска (нагружение такого кольца называют колебательным).

Для подшипников качения выбирают такие посадки, чтобы при установившемся режиме работы зазор между кольцами и телами качения был близок к нулю, что обеспечивает оптимальные условия работы подшипников.

Ориентировочно, посадки для подшипников качения можно выбрать по рисунку 3.3, в зависимости от вращающегося кольца и режима работы узла. Следует усвоить, что на сборочных чертежах посадочные размеры подшипников качения имеют только одно поле допуска, которое относится к нестандартной детали сопряжения (валу или гнезду под наружную обойму подшипника).

Рисунок 3.3 – Схема к выбору посадок на подшипники качения
классов точности 0, 6.

Допускается на сборочном чертеже для наружной обоймы подшипника наносить поле допуска l0, l6 и т.д., а для внутренней обоймы наносить поля допусков L0, L6 и т.д.

Назначение полей допусков посадочных мест валов и отверстий корпусов зависит от типа, размера и класса точности подшипника, от величины направления и характера нагружения подшипника от режима работы узла. Выбор посадок производится по таблице 17 [11] приложения. Ниже приведён расчётный метод выбора посадок.

При выборе посадок исходят из того, что для вращающихся колец, имеющих более тяжёлые условия работы и большие размеры, применяют посадки с большими натягами и, соответственно, для неподвижных колец – с большими зазорами.
Пример расчёта и выбора посадок для подшипниковых
сопряжений: сопр. 4 – 72; сопр. 5 – 30.

^ Исходные данные для расчёта

Шарикоподшипник 5-306 вращается вал (сталь 45); вал – сплошной; корпус – чугунный, неразъёмный; режим работы узла умеренная нагрузка без ударов и вибрации.

^ Порядок расчёта

1. Устанавливаем характер нагружения колец подшипника. Согласно условию (вращается вал) внутреннее кольцо имеет циркуляционное нагружение, а наружное – местное нагружение. По справочнику [1] определяем основные параметры подшипника:

наружный диаметр D = 72

внутренний диаметр d = 30

ширина обоймы B = 19

радиус закругления r = 2

2. Определяем интенсивность нагрузки поверхности вала под внутреннее кольцо – 30, имеющее циркуляционное нагружение:

, н/м,

где ^ R – расчётная радиальная реакция опоры, 4600 н/м;

B – ширина подшипника, 19 мм;

r – радиус закругления обоймы подшипника, 2 мм;

– динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки, изменяется в пределах от 1 до 1,8 в зависимости от режима работы узла и перегрузок, принимаем =1,1;

F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале и тонкостенном корпусе.

Коэффициент ^ F изменяется в пределах от 1 до 3.

Для корпуса F изменяется в пределах от 1 до 1,8.

Принимаем F = 1,0;

– коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами сдвоенных подшипников при наличии осевой нагрузки изменяется в пределах от 1 до 2.

Принимаем = 1.

кН/м.

3. По Приложению выбираем посадку, соответствующую интенсивности нагружения – = 337,3 кН/м; .

4. Под наружное, местно нагруженное кольцо, выбираем посадку предпочтительного применения – (см. рисунок 3.4).

5. По Приложению определяем отклонения для внутренней и наружной обойм подшипника, 6 класса и строим схему расположения полей допусков сопр. 4 – 30 k6 и сопр. 5 – 72 G7 (см. рисунок 3.5).

6. Нанесение посадок на сборочном чертеже и рабочих чертежах деталей представлено на рисунке 3.5.



Рисунок 3.4 – Схемы расположения полей допусков

сопр. 4 – 30 k6 и сопр. 5 – 72 G7


Рисунок 3.5 – Нанесение посадочных размеров на рабочих чертежах деталей

7. Определяем усилие, потребное для запрессовки подшипника на вал

,

где – наибольший натяг, возможный для принятой посадки внутреннего кольца подшипника на вал = 24 мкм;

– коэффициент сопротивления при запрессовке = 4

и при расcпрессовке = 6;

– коэффициент, зависящий от размеров подшипника

,

где d = 30 мм; B = 19; = 40,5 мм

Тогда

Таким образом, кН.

^ 8. Для подшипниковых сопряжений 6, 7 посадки принимаем по аналогии с сопряжениями 4, 5

сопр. 6 – 90 Н7; сопр. 7 – 40 k7
3.2 Расчёт и выбор посадок для гладких цилиндрических
сопряжений (3 – 38 и 1 – 46 и для остальных гладких
цилиндрических сопряжений)

Для гладких цилиндрических сопряжений существует два метода выбора посадок: расчётный метод выбора посадок и метод аналогий. Ниже приведены примеры расчёта и выбора посадок для подвижных (рисунок 3.6) и неподвижных сопряжений.


      1. Расчёт и выбор посадки подвижного сопряжения (3 – 38)

(подшипник скольжения)
Исходные данные для расчёта:

1. Номинальный диаметр сопряжения d = 3810-3 м;

2. Длина сопряжения l = 7010-3 м (определить по масштабному коэффициенту);

3. Угловая скорость ω = 100 рад/сек.;

4. Абсолютная вязкость масла = 0,09 [1];

5. Удельное давление на опору g = 12,4106 н/м2;

6. Шероховатость поверхностей: вала = 1,6 мкм, отверстия
= 3,2 (принимать 10; 6,3; 3,2; 1,6; 0,8).


Рисунок 3.6 – Эскиз подвижного сопряжения 3 – 38
Порядок расчёта:

1. Определяем величину произведения

, м2

м2.

2. Вычисляем наивыгоднейший зазор

2= 2=39,6 мкм;

3. Находим величину расчётного зазора



мкм;

4. По таблицам стандарта СТ СЭВ 144-75 подбираем посадку, удовлетворяющую условию

, .

Такому условию отвечает посадка в системе отверстия (рисунок 3.7)

; мкм.

Расхождение в значениях табличного и расчётного зазоров допускается в пределах 5-7 %

5. Определяем наименьшую толщину масляного слоя при наибольшем зазоре = 50 мкм

мкм.

6. Производим проверку на достаточность слоя смазки

; 6,6 > 3,2 + 1,6 = 4,8.

7. Минимальное табличное значение зазора выбранной посадки должно удовлетворять условию

; 9 > (1,6 + 3,2) 1,1= 5,3.



;



Рисунок 3.7 – Схема расположения полей допусков сопр.
Пример нанесения выбранной посадки и посадочных размеров на сборочном чертеже и рабочих чертежах деталей представлены на рисунке 3.8.


Рисунок 3.8 – Пример нанесения посадочных размеров

на рабочих чертежах деталей
3.2.2 Расчёт и выбор посадки для неподвижного сопряжения (1 – 46)
Исходные данные для расчёта:

  1. Номинальный диаметр сопряжения: d = 4610-3 м;

  2. Наружный диаметр зубчатого колеса, d2 = 8010-3 м (принимаем примерно по рисунку 3.1., используя масштабный коэффициент);

  1. Диаметр отверстия втулки, d1 = 3810-3 м;

  2. Длина сопряжения, l = 7010-3 м (принимаем приближённо по рисунку 3.1., используя масштабный коэффициент);

  3. Передаваемый крутящий момент, = 164 нм;

  4. Коэффициент трения сталь-чугун, f = 0,14;

  5. Шероховатость поверхностей сопр. 1: втулки = 3,2 мкм, отверстия зубчатого колеса = 6,3 мкм (шероховатость можно принимать 20; 10; 6,3; 3,2; 1,6; 0,8);

  6. Материал втулки – чугун АСЧ-1, материал зубчатого колеса – сталь 50;

  7. Модуль упругости: стали = 2,11011 н/м2;

чугуна – = 1,051011 н/м2;

Эскиз неподвижного соединения представлен на рисунке 3.9.



Рисунок 3.9 – Эскиз неподвижного сопряжения 1 – 46


  1. Коэффициенты Пуассона: = 0,3; = 0,25;

  2. Предел текучести стали 50: = 370106 н/м2, временное сопротивление изгибу для чугуна = 270106 н/м2.

Порядок расчёта:

1. Определяем величину наименьшего удельного давления между поверхностями втулки и зубчатого колеса

н/м2.

2. Определяем величину минимального натяга

,

где ;

;

м

мкм.

3. Вычисляем величину расчётного натяга

мкм.

4. По таблицам стандарта для размера 46 подбираем посадку, удовлетворяющую условию

.

^ 5. Этому условию удовлетворяет посадка

.

6. Соединения, собранные по наибольшему натягу, испытывают наибольшее удельное давление, которое определяется по формуле



н/м2.

7. Допускаемое напряжение для зубчатого колеса

н/м2.

8. Допускаемое значение напряжения для полого вала из стали

.



Рисунок 3.10 – Схема расположения полей допусков

Поскольку в сопряжении, в качестве вала выступает втулка из антифрикционного чугуна допускаемое напряжение определяем из условия неразрушения чугуна при сжатии по формуле

,

где – предел прочности при изгибе, для антифрикционных сплавов можно принимать 27010 н/м2.

н/м2.

Условия отсутствия пластической деформации в зубчатом колесе и неразрушения чугунной втулки выполняются, так как выполняются условия:

,

36,6 106 < 143,8 106; 36,6 106 < 55,8 106.

Если указанные условия не выполняются, то следует выбрать посадку с меньшим значением или поменять материалы сопрягаемых деталей.

9. Определяем максимальное усилие при запрессовке

,

где – коэффициент трения при запрессовке, =1,2

,

Н.

Усилие при запрессовке обычно требуется при проектировании или выборе приспособлений для монтажа.
3.2.3 Выбор посадок гладких цилиндрических сопряжений
(10 – 40; 2 – 30; 9 – 40; 13 – 90) по методу аналогии

Для сопр. 10 40 (полумуфта-вал) принимаем посадку с учётом характера нагрузки и подвижности сопряжения. По условиям работы сопр. 10 – неподвижное соединение, однако, поскольку неподвижность соединения обеспечивается за счёт призматической шпонки, для облегчения процесса сборки и разборки для этого сопряжения принимаем одну из переходных посадок.

Для таких сопряжений, работающих в лёгких условиях работы, принимают переходные посадки, имеющие преимущественно зазоры:

.

Для сопряжений, работающих в тяжёлых условиях, принимают переходные посадки, имеющие преимущественно натяги:

.

Учитывая сказанное для сопряжения 10, работающего при умеренных нагрузках, принимаем посадку – .

Для сопр. 2, которое является неответственным, и учитывая, что по условиям сборки оно должно быть с зазором, а также то, что поле допуска на вал в этом сопряжении, исходя из технологии обработки детали, целесообразно оставить таким же, как для сопр. 5, принимаем посадку –

Для неответственного сопр. 13 по условиям сборки принимаем посадку с зазором, однако, учитывая, что поле допуска на отверстие принято ранее H7, принимаем посадку – .

По условиям эксплуатации сопр. 9 должно быть неподвижным, учитывая, что это сопряжение воспринимает незначительный крутящий момент, возникающий только от сил трения в сальнике, для этого сопряжения можно принять основную посадку, обеспечивающую натяг – .

Нанесение посадок на сборочном чертеже показано на рисунке 1 приложение 15


^ 3.3 Выбор посадок шпоночных сопряжений (11, 12bh = 128)
Допуски и посадки на шпоночных соединениях установлены стандартом «0сновные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Допуски и посадки». Шпоночное сопряжение имеет два сопряжения (рисунок 3.11): сопряжение 1 – сопряжение шпонки по ширине с пазом на втулке; сопряжение 2 – сопряжение шпонки по ширине с пазом на валу.



Рисунок 3.11 – Элементы шпоночного сопряжения
Шпонки по ширине обычно сопрягаются с валом по неподвижной посадке, а с пазом втулки – по одной из подвижных посадок. Натяг необходим для неподвижности шпонки при эксплуатации, а зазор – для компенсации неточности при изготовлении (таблица 3.1).

Таблица 3.1 – Рекомендации к выбору посадок для шпоночных сопряжений

Сопряжения

Для единичного

и серийного

производства

Для серийного и массового

производства

Для

направляющих

шпонок

Сопр. 1.







Сопр. 2.






  1   2   3



Скачать файл (4458.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации