Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Разработка червячного редуктора - файл Курсовая.docx


Разработка червячного редуктора
скачать (401.6 kb.)

Доступные файлы (4):

Вал.cdw
Колесо червячное.cdw
Курсовая.docx353kb.21.05.2008 13:00скачать
червяк сборка.cdw

содержание

Курсовая.docx

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»

Кафедра: Технология роботизированного производства


Расчётно-пояснительная записка

по дисциплине метрология стандартизация и сертификация


Выполнил:

студент группы 4 – 47 -23 Данилов Д. Е.

Приняла: к.т.н. доцент Исакова Н.В.

Ижевск

2008 Г.



Содержание


  1. Введение……………………………………………………………3

  2. Описание сборочной единицы……………………………………5

  3. Размерные цепи ……………………………………………………5

  4. Деталировка…………………………………………………………7

  5. Расчет посадок…………………………………………………….....9

    1. Расчет посадки с натягом…………………………………….10

    2. Расчет посадки с зазором………………………………..........11

    3. Расчет переходных посадок………………………………….12

6. Нормирование точности формы и взаимного расположения

Поверхностей………………………………………………………….12

7. Расчет калибра-скобы……………………….……………………….13

8.Расчет калибра-пробки……………………….……………………....15

Выбор посадок подшипников качения……...………………………...18

9.Выбор посадок шпоночного соединения…………………………….22

10. Обоснование выбора шероховатости поверхности……………..………………………………………………25

11.Заключение………………………………………………………......29

12.Литература………………………………………………...…30
1.Введение
В решении задач совершенствования технологии машиностроительного производства особое значение приобретают стандартизация и взаимозаменяемость, в частности обеспечения оптимальной точности размеров, формы и расположения поверхностей деталей.

В последнее время значительно увеличился выпуск новых видов машин, приборов, аппаратов, отвечающих современным требованиям, что позволило выпускать продукцию высокого качества с наименьшими затратами труда. Непрерывно совершенствуются конструкции машин, и других изделий, технология и средства их производства и контроля. Широко используются методы комплексной и опережающей стандартизации, внедряются системы управления и аттестации качества продукции, система технологической подготовки производства. Поэтому рабочий должен уметь читать чертеж, на которых обозначены: предельные отклонения и допуски, а также параметры шероховатости и уметь производить простейшие расчеты по допускам и посадкам, используя в необходимости справочную литературу.
Задачей конструктора является создание новых и модернизация существующих изделий, подготовка чертежей и документации, способствующей обеспечению необходимой технологичности и высокого качества изделий. Решение этой задачи связано с выбором необходимой точности изготовления изделий, расчетом размерных цепей, выбором шероховатостей поверхностей, а также выбором допусков отклонений от геометрической формы и расположения поверхностей.

Курсовая работа является самостоятельной работой будущего инженера. Выполнение работы служит не только комплексной проверкой подготовки учащегося к работе на производстве, но и является важной формой и методом приобретения навыков самостоятельной работы.

Курсовая работа является самостоятельной работой будущего инженера. Выполнение работы служит не только комплексной проверкой подготовки учащегося к работе на производстве, но и является важной формой и методом приобретения навыков самостоятельной работы.

Целью нашей курсовой работы является научиться выбирать посадки для различных видов соединения, посадки подшипников, калибров и шпоночных соединений.

^ 2.Описание сборочной единицы
Редуктор червячный.
Червячный редуктор - механизм для уменьшения угловой скорости при

передаче вращения от электродвигателя машине. Червячные передачи применяются, когда оси валов перекрещиваются, как правило, под углом 90°. Одним из достоинств червячной передачи является возможность получения большого передаточного числа (от единицы до нескольких сотен) при компактной конструкции. В данном редукторе вращение от электродвигателя передается на вал червяка, а с него - через составное червячное колесо на вал. Червячное колесо на валу крепится шпонкой.

Опорами вала червяка служат подшипники качения. Опорами вала служат подшипники скольжения, которые смазываются через масленки. Штифт, запрессованный в корпус, предохраняет втулку от проворачивания. Масло для смазки червячного зацепления заливается в корпус через отверстие, закрываемое крышкой. Спускается масло через отверстие, закрываемое пробкой. Для улучшения теплоотдачи на корпусе редуктора сделаны ребра.

Червячный редуктор – механизм для уменьшения угловой скорости при передаче вращения от электродвигателя к машине. Червячные передачи применяются, когда оси валов перекрещиваются, как правило, под углом 90˚. Одним из достоинств червячной передачи является возможность получения большого передаточного числа (от единицы до нескольких сотен) при компактной конструкции.

Данный редуктор – одноступенчатый. Вращение с вала электродвигателя передается на вал червяка поз.7, а с него – через составное червячное колесо (ступица поз.14, венец поз.13) на вал поз.4. Ступица поз.14 на валу поз.4 сидит на шпонке поз.29. Венец напрессован на ступицу и дополнительно закреплен двумя установочными винтами поз.36.


^ 3. Размерные цепи
I. Основные понятия о размерных цепях
Точности размера каждого из элементов детали (вала или отвер

стия) не зависят друг от друга, если их рассматривать отдельно. Но стоит 

соединить две детали для образования сопряжения, как воз

никает зависимость значений параметров сопряжения (зазоров и на

тягов) от размеров элементов соединяемых деталей (вала и отвер

стия) и их точности. Для нормальной работы мащины или другого изделия необхоимо, чтобы составляющие их детали и поверхности последних занимали одна относительно другой определенное, соответствую

щее служебному назначению положение. При расчете точности
относительного положения деталей и их поверхностей учитывают
взаимосвязь многих размеров деталей в изделии если взять ступенчатый вал, то его общая длина бу

дет зависеть от длины каждой ступени, т.е. общая длина вала связана с длинами отдельных ступеней. Ну, а если взять сложный механизм, на

пример, редуктор, то в нем на одном валу могут быть установлены раз

ные по длине детали (зубчатые колеса, муфты, втулки, кольца, про

кладки и т.д.), и общая длина собранных на валу деталей будет зависеть от длины каждой из них. Следовательно, необходимо назначать такие требования к точности размеров этих деталей, чтобы они могли быть собраны на валу, и их суммарная длина была бы не больше, чем рас

стояние между стенками корпуса редуктора, в котором должен быть ус

тановлен вал. И не просто установлен, но и обеспечен требуемый осевой зазор.

Таким образом, когда рассматривают совокупность размеров де

тали или сборочной единицы, то следует связать между собой разме

ры отдельных деталей или размеры отдельных элементов детали и решать вопрос о совместном нормировании точностных требований к ним.

Взаимосвязь размеров элементов детали или отдельных деталей, вхо

дящих в конструкцию узла или всего механизма, составляет размерную цепь. По ГОСТ 16319-70, который устанавливает термины и определе

ния на размерные цепи.

Размерной цепью - называют совокупность взаимосвязанных размеров (звеньев), образующих замкнутый контур и опреде

ляющих точность взаимного рас

положения осей и поверхностей одной детали (подетальная размерная цепь) или нескольких деталей в узле или механизме (сборочная размерная цепь). Замкнутость размерного контура — необходимое условие для составления и анализа размерной цепи. Однако на рабочем чертеже размеры следует проставлять в виде незамкнутой цепи; не проставляется размер замыкаю

щего звена, так как для обработки он не требуется

По взаимному расположению размеров размерные цепи делят на линейные, плоские и пространственные.
Размерная цепь назы

вается линейной, если все ее размеры номинально параллельны один другому и, следовательно, могут проектироваться без изме

нения их величины на две или несколько параллельных линий.

Размерная цепь называется плоской, если все или часть ее размеров непараллельны, но лежат в одной или нескольких парал

лельных плоскостях.

Пространственной называют размерную цепь, все или часть размеров которой непараллельны один дру

гому и лежат в непараллельных плоскостях. 

Размерные цепи, звеньями которых являются угловые размеры, называют угловыми размерными цепями.
Размеры (звенья), из которых со

стоит размерная цепь, делятся на составляющие и один замыкающий. Составляющие звенья, или просто звенья обозначают чаще всего прописными русскими буквами с индексами, поскольку отсутствует ме

ждународный документ, регламентирующий правила обозначения эле

ментов размерных цепей. Иногда используют строчные буквы греческого алфавита.

За

мыкающим звеном называют размер, который получается последним в процессе обработки детали или сборки узла машины. Используя понятие о замыкающем звене, разработчик может влиять на последовательность обработки. Замыкающее звено иногда обоз

начают на чертеже размером со звездочкой, а в технических условиях текстом указывают, что этот размер дан для справки.

Его величина и точность зависят от величины и точности всех остальных размеров цепи, называемых составляющими.

Звено сборочной размерной цепи, которое определяет функционирование

механизма, называется исходным (функ

циональным) размером (зазор, натяг, величина перемещения детали и т. п.). Исходя из предельных значений этого размера рассчитывают допуски и отклонения всех остальных размеров цепи. В процессе сборки исходный размер, как правило, стано

вится замыкающим. В подетальной размерной цепи размер, ис

ходя из точности которого определяется степень точности осталь

ных размеров, также называется исходным.

Замыкающее звено может быть положительным, отрицательным или равным нулю. Замыкающий размер в трехзвенной цепи зависит от размера, называемого увеличивающим, и размера, называемого уменьшающим.

Увеличивающим звеном размерной цепи называется звено, с уве

личением которого размер замыкающего звена тоже увеличивается.

Уменьшающим звеном размерной цепи называется звено, с уве

личением которого замыкающее звено уменьшается.

Решение размерной цепи заключается, прежде всего, в обеспечении точности замыкающего звена, т.е. необходимо так нормировать точность составляющих звеньев и замыкающего звена, чтобы объекты, которые образуют размерную цепь в виде элементов отдельной детали или деталей узла или другой сборочной единицы, выполняли свое слу

жебное и функциональное назначение.

.

Обеспечение точности размерной цепи заключается в нормировании точности, т.е. указании предельных значений размеров всех звеньев цепи применительно к требованиям конструкции или тех

нологического процесса.
^ II. Виды размерных цепей
В зависимости от разных классификационных признаков можно ука

зать несколько видов размерных цепей:



по расположению звеньев — размерные цепи плоские и пространст

венные, линейные и угловые;

по назначению — конструкторские, технологические и измеритель

ные.

Надо иметь в виду, что любая конструкция представляет собой замк

нутую размерную цепь. При обработке любой детали имеет место тех

нологическая размерная цепь, где замыкающим звеном является размер обрабатываемого элемента детали. При измерениях средство измерения вместе со вспомогательными элементами образуют измерительную раз

мерную цепь, где замыкающим звеном является размер измеряемого элемента детали.

Многие задачи, в том числе определение погрешностей монтажа, об

работки и измерений, могут быть решены при рассмотрении замкнутых размерных цепей.

4. Деталировка

Червячный вал.
Вращающиеся детали машины устанавливают на валах или осях, обеспечивающих постоянное положение оси вращения этих деталей.

Валы - детали, предназначенные для передачи крутящего момента вдоль своей оси для поддержания вращающихся деталей машин. Цапфы вала работают в подшипниках скольжения. Основными материалами для валов служат углеродистые и легированные стали. В данном случае для изготовления вала применяем углеродистую конструкционную сталь Ст 45.

Твёрдость HRC > 32-35

Закалка с нагревом ТВЧ с глубиной закаленного слоя 1,8-2,2 мм отпуск.

Шероховатость посадочной поверхности под червячное колесо Ra 2,5

Переходные участки вала между двумя ступенями выполнены с канавкой для выхода шлифовальных кругов

Глубина шпоночного паза 4мм

Шероховатость поверхности вала под подшипники скольжения назначаем

Ra 1,25

Шероховатость поверхности шпоночного паза на валу:

Рабочие Ra 1,6

нерабочие Ra 3,2
При обработке деталей возникают погрешности не только линейных размеров, но и геометрической формы, а также погрешности в относительном положении осей, поверхностей и конструктивных элементов детали. Эти погрешности могут оказывать вредное влияние на работоспособность деталей машин. Рабочей осью червячного вала является общая ось подшипниковых шеек.



Назначение допусков формы и расположения следующее:

  • Допуск цилиндрничности посадочных поверхностей для подшипников скольжения задают, чтобы ограничить отклонения геометрической формы.

Т/о/= 0,5t, где t – допуск размера поверхности.

-для Ø27g6 – Т ≈ 0,5·13=0,0065 мкм. После округления принимаем Т=0,007.




0,007




  • Допуск цилиндричности посадочных поверхностей валов в местах
    установки на них с натягом зубчатых, червячных колес задают, чтобы ограничить концентрацию давлений;

Т/о/= 0,5t, где t – допуск размера поверхности.

-для Ø30r6 – Т ≈ 0,5·13=0,0065 мкм. После округления принимаем Т=0,007.




0,007




  • допуск соосности посадочных поверхностей для подшипников скольжения относительно их общей оси;




  • допуск соосности посадочной поверхности для зубчатого, червячного колеса задают, чтобы обеспечить нормы кинематической точности и нормы контакта зубчатых и червячных передач;







Ø 0,016

АБ




  • допуск соосности посадочной поверхности для полумуфты, шкива, звез

  • дочки назначают, чтобы снизить дисбаланс вала и деталей, установленных на этой поверхности. Допуск соосности задают при частоте вращения вала более 1000 мин-1;

  • допуски симметричности и параллельности шпоночного паза
    задают для обеспечения возможности сборки вала с устанавливаемой на нем деталью и равномерного контакта поверхностей шпонки и вала.

Т// =0,5Тшп=0,025 мм

Т÷=2Тшп=0,08 мм

^ Червячное колесо.


Червячное колесо обычно выполняют составным: венец - из антифрикционных, относительно дорогих и малопрочных материалов, ступицу из стали, при небольших нагрузках из чугуна. Это делается для обеспечения достаточной износостойкости и сопротивления заеданию.

Материал ступицы СЧ 15-32.

Материал венца данного червячного колёса БрОФ10-1, бронза отличается хорошими механическими свойствами, антифрикционными коррозионными и литейными.
Назначение допусков:

  • допуск торцевого биения базового торца червячного колеса;







Ø 0,016

Б



  • Допуск цилиндричности посадочной поверхности назначают, чтобы ограничить концентрацию контактных давлений

Т=0,5t; где t – допуск посадочного отверстия червячного колеса t=0.021; 0,5×0,021=0,011мм




0,011


Радиус R=(0,5d1-m) выемки поверхностей зубьев;

R=(0.5×80-8)=32мм

Свободная (нерабочая) торцевая поверхность червячного колеса назначаем шероховатость 6,3

Рабочая поверхность зубьев зубчатого колеса внешнего зацепления с модулем 8, назначаем 2,5

Фаски и выточки на колесе 6,3

^ 5. Выбор посадок

Посадка с зазором

или


  1. Вал (охватываемая поверхность):


Верхнее отклонение es = -0,007 мм;



Нижнее отклонение ei = -0,020 мм.


  1. Отверстие (охватывающая поверхность):


Верхнее отклонение ES = +0,021мм,

Нижнее отклонение EI = 0;


  1. Наименьший зазор:


  1. Наибольший зазор:


  1. Допуск посадки с зазором - разность между наибольшим и наименьшим допустимыми зазорами










Строим схему расположения полей допусков и посадок:


Переходная посадка

или


  1. Вал (охватываемая поверхность):


Верхнее отклонение es = 0,045 мм;

Нижнее отклонение ei = 0,023 мм.


  1. Отверстие (охватывающая поверхность):


Верхнее отклонение ES = +0,035мм,

Нижнее отклонение EI = 0;




  1. Определяем максимальные зазор и натяг:





Строим схему расположения полей допусков и посадок:


Посадка с натягом

или


  1. Вал (охватываемая поверхность):




Верхнее отклонение es = 0,041 мм;

Нижнее отклонение ei = 0,028 мм.



  1. Отверстие (охватывающая поверхность):

Верхнее отклонение ES = +0,021мм,

Нижнее отклонение EI = 0;

  1. Определяем максимальный и минимальный натяги:


Допуск посадки с натягом




Строим схему расположения полей допусков и посадок:


^ 6. Нормирование точности формы и взаимного расположения поверхностей

Точность геометрических параметров деталей характеризуется точностью не только размеров ее элементов, но и точностью формы и взаимного расположения поверхностей. Отклонения (погрешности) формы и расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформации станка, инструмента и приспособления; деформации обрабатываемого изделия; неравномерности припуска на обработку; неоднородности материала заготовки и т. п.

Таким образом, для обеспечения требуемой точности параметров изделия, его работоспособности и долговечности в рабочих чертежах деталей необходимо указание не только предельных отклонений размеров, но и в необходимых случаях допусков формы и расположения поверхностей. Правильное и более полное нормирование точности формы и расположения поверхностей, способствующее повышению точности геометрии деталей при их изготовлении и контроле, является одним из основных факторов повышения качества машин и приборов.

Назначение допусков формы и расположения поверхностей должно производиться на основе государственных стандартов и стандартов СЭВ.

Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности от формы номинальной поверхности. Под номинальной понимается идеальная поверхность, номинальная форма которой задана чертежом или другой технической документацией. Отклонение формы оценивается по всей поверхности или на нормируемом участке, если заданы его площадь, длина или угол сектора. Если расположение нормируемого участка не задано, то его считают любым в пределах всей поверхности или профиля.

Отклонением расположения называется отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от номинального расположения. Под номинальным понимается расположение, определяемое номинальными линейными и угловыми размерами между рассматриваемым элементом и базами.

Допуски формы и расположения поверхностей указываются в чертежах согласно ГОСТ 2.308 – 68.

Запись должна включать: наименование допуска (предельного отклонения), ссылку на буквенное обозначение или конструктивное наименование нормируемого элемента, числовое значение допуска, которое выбирается согласно классу точности рассматриваемой поверхности или изделия, указание баз (если нормируется допуск расположения).

^ 7. Нормирование шероховатости поверхностей

Реальные поверхности, полученные обработкой на металлорежущих станках или иным путем, изборождены рядом чередующихся уступов и впадин разной высоты и формы и сравнительно малых размеров по высоте и шагу. Эти выступы и впадины образуют неровности поверхности (микронеровности). Под шероховатостью поверхности понимается совокупность микронеровностей с относительно малыми шагами. Шероховатость поверхности в сочетании с другими характеристиками (цветом поверхности, степенью отражательной способности), а также физическими свойствами поверхностного слоя материала детали (степенью упрочнения и глубиной упрочненного слоя, остаточными напряжениями обработки и др.) определяют состояние поверхности и являются наряду с точностью формы одной из основных геометрических характеристик ее качества.



Уменьшение шероховатости поверхности вносит большую определенность в характер соединения деталей, увеличивает прочность деталей, их коррозионную стойкость. Она влияет на точность измерения деталей, на плотность и герметичность соединений, на отражательную способность поверхности, на ее контактную жесткость.

Способы нормирования шероховатости поверхности установлены в ГОСТ

2789-73 и распространяются на поверхности изделий, изготовленных из любых материалов и любыми методами, кроме ворсистых поверхностей.

Выбор параметров для нормирования шероховатости дожжен производиться с учетом назначения и эксплуатационных свойств поверхности. Основным во всех случаях является нормирование высотных параметров. Предпочтительно нормировать параметр Ra, который более представительно, чем Rz или Rmax, отражает отклонения профиля, поскольку определяется по всем точкам профиля.

^ Червячный вал.

Шероховатость поверхности вала 14, на которую осуществляется посадка зубчатого колеса 9, должна быть достаточно чистой после обработки шлифованием при 6 квалитете Ra = 2,5.

Шероховатость поверхностей вала 14, на которую осуществляется посадка подшипников скольжения, после обработки шлифованием при 6 квалитете должна быть еще чище Ra = 1,25.

Шероховатость поверхности шпонки, с помощью которой вал 14 зацепляется с другими деталями, должна быть равна Ra = 1,6 для лучшего характера зацепления.

Шероховатость на поверхности предназначенные для запрессовки ступицы назначается по аналогичным конструкциям представленным в Справочнике В.Д. Мягкова "Допуски и посадки": Ra=2,5 – достигается шлифованием или чистовым точением. На поверхности диаметром 27мм понижаю шероховатость до Ra=1,25 для уменьшения износа поверхностей в условиях жидкостного трения.

Шероховатость остальных поверхностей при 8-12 квалитетах после шлифования равна Ra = 3,2.

^

8. Расчет калибров


Расчет калибра-скобы для контроля участка вала 27g6. Калибры применяют для определения того, выходит ли величина контролируемого параметра за его нижнее или верхнее допустимое значение или находится между двумя допустимыми пределами.

Для внутренних измерений номинальный размер проходного калибра выполняют по наименьшему, а непроходного по наибольшему предельным размерам. Для наружных измерений номинальный размер проходного калибра 

выполняют по наибольшему, а непроходного по наименьшему – предельным размерам.

Исполнительным размером для пробки и контрольного калибра служит их наибольший предельный размер с отрицательным отклонением.
Расчет калибра-скобы для контроля размера участка вала (27g6).

Предельные отклонения:

Верхнее отклонение es = -0.007мм,

Нижнее отклонение ei = -0.020мм,

T=dmax – dmin=26.993-26.980=0.013

Исполнительные размеры рабочей калибр-скобы:
где Н1=0,004- допуск на изготовление калибров для вала

Z1=0,003 отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера
Исполнительные размеры рабочей калибр-скобы на износ:


где Y1=0,003- допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия

Когда калибр ПР будет иметь этот размер, его нужно изъять из эксплуатации.

Исполнительный размер непроходной стороны калибр-скобы:
Исполнительный размер контрольного калибра для контроля проходной стороны калибр-скобы:


где Нр=0,0015 допуск на изготовление контрольного калибра для скобы

Исполнительный размер контрольного калибра для контроля непроходной стороны калибр-скобы:
Исполнительный размер контрольного калибра для контроля проходной стороны калибра на износ:

Схема расположения полей допусков калибров для валов размера  27мм

^ Расчет калибра-пробки.

Расчет калибра-пробки для контроля размера участка отверстия 30Н7.

Предельные отклонения:

Верхнее отклонение ES = +0,021мм,

Нижнее отклонение EI = 0мм,



T=Dmax – Dmin=30.021-30.000= 0.021
Исполнительные размеры рабочей каклибр-пробки:

Исполнительные размеры проходной стороны калибр-робки:
где Н=0,004-допуск на изготовление калибр-пробки для отверстия;

Z=0,003-отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера

Размер проходной стороны калибр-пробки на износ:
где Y=0,003-допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия

Когда калибр ПР будет иметь этот размер, его нужно изъять из эксплуатации.

Исполнительный размер непроходной стороны калибр-пробки:


Схема расположения полей допусков калибров для отверстия(30Н7).
^ 9. Подшипники качения

Надежность и долговечность соединений с подшипниками качения в значительной степени зависит от правильно выбранных посадок подшипников в корпус и на вал при соблюдении правильного взаимного расположения поверхностей.

Подшипники качения обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным размерам d, D, В и неполной взаимозаменяемостью между телами качения и дорожками качения. Полная внешняя взаимозаменяемость позволяет производить замену подшипников при ремонте.

Качество подшипников качения определяется

  • точностью изготовления по размерам d, D,В;

  • величиной радиального торцового биения поверхностей колец относительно отверстия;

  • точностью формы и размеров тела качения;

  • величиной осевого биения поверхностей дорожек качения колец;

  • шероховатостью поверхностей.

В зависимости от численных значений этих показателей установлено шесть классов точности подшипников: 0,6,5,4,2 и Т. Наибольшее применение в конструкции автомобилей, станков и других машин находят подшипники класса точности 0. Класс 

точности указывают перед номером подшипника, номер 6 -37208; 5 – 417. Класс точности 0, как наиболее распространенный не указывают, например 202, 206, 7405.

Для образования посадок вал или корпус обрабатываются с отклонениями которые образуют не большой натяг это отклонения j, k, m, n (J, K, M, N) в 4, 5, 6 и 7 квалитетах.

ГОСТ 3325 – 85 устанавливает обозначения полей допусков на посадочные размеры колец подшипников по классам точности.

При выборе посадок учитывается: тип подшипника, частота вращения, нагрузка на подшипник, жесткость вала и корпуса; характер температурных деформаций и вид нагружения колец подшипника.

Различают три основных вида нагружения:

  • циркуляционное нагружение.

  • местное нагружение.

  • колебательное нагружение.

Посадку выбирают так, чтобы внутреннее и наружное кольца подшипника было смонтированы с натягом, исключающим возможность проскальзывания по посадочной поверхности в процессе работы под нагрузкой.

При установке подшипника на вал и в корпус с натягом радиаль

ный зазор в подшипнике уменьшается вследствие расширения внутрен

него и сжатия наружного колец, а также вследствие температурных деформаций деталей подшипника.

Для сокращения номенклатуры подшипников диаметры наружного D и внутреннего d колеи радиальных и радиально-упорных подшипников изготовляют с отклонениями размеров, не зависящими от посадки, с которой их устанавливают в изделие. Наружное кольцо диаметром D принято за основной вал, а внутреннее кольцо диаметром d — за основ

ное отверстие, .Таким образом, посадки наружного кольца с корпусом осуществляют по системе вала, а посадки внутреннего кольца с валом— по системе отверстия. При этом поле допуска внутреннего кольца расположено в «минус» от номинального размера, т. е. вниз от нулевой линии (рис.1 ), а не в «плюс», как у обычного основного отверстия.

Поэтому при выборе посадок на вал следует иметь в виду, что характер соединений внутреннее кольцо — вал получается более плотным, в обычных соединениях системы отверстия при тех же отклонениях вала. Характер соединений наружное кольцо — корпус такой, как и в обычных соединениях по системе вала при одинаковой точности изготовления.

Значения допусков посадочных поверхностей внутренних и наружных колец установлены в зависимости от класса точности по ГОСТ 520—71.

Требуемый характер соединения колец подшипников с деталями механизмов достигается с обработкой сопрягае

мых поверхностей ва

лов и отверстий в корпусах по предельным отклонениям, соответ

ствующим намеченным посадкам, т. е. для сое

динения подшипников качения с деталями ме

ханизмов приняты по наружному кольцу — си

стема вала, а по вну

треннему— система от

верстия.



Посадочные поверхности валов и корпусов обрабаты

вают по JT3- JT 11, а подшипников качения — приблизи

тельно по JT 2— JT 5. Следовательно, в сопряжениях колец с деталями механизмов получают более точные посадки, чем в сопряжениях деталей, обработанных по одинаковым квалитетам ЕСДП СЭВ.

^ Повышенный натяг при посадке на вал может вызвать в радиальных подшипниках значительное уменьшение радиального зазора меж

ду телами качения и кольцами, которое вызывает увеличение трения и износа, снижение долговечности. Установка же на валу вращающихся колец подшипников с зазорами приводит к нарушению положения гео

метрической оси подшипника, более неравномерному распределению нагрузки между телами качения, к проворачиванию колец.

^ Общим требованием для подшипниковых узлов является обеспече

ние легкости монтажа и демонтажа подшипников. Легкость монтажа определяется силой запрессовки кольца. Кроме того, значительные натяги и силы запрессовки колец могут вызвать повреждение поса

дочных мест или рабочих поверхностей подшипников. Поэтому пред

почтение следует отдавать посадкам с небольшими натягами, обеспе

чивающими непроворачивание колец при работе подшипника.

При установке подшипника на вал и в корпус с натягом радиаль

ный зазор в подшипнике уменьшается вследствие расширения внутрен

него и сжатия наружного колец, а также вследствие температурных деформаций деталей подшипника.

В данном случае установлены подшипники шариковые радиально-однорядные (ГОСТ 27365-87). Назначим поле допуска на внутреннее кольцо подшипника k6 , которое обеспечит , уменьшение радиального зазора относительно невелико и не приводит к защемлению тел качения.

^ 5.1) Соединение внутреннего кольца подшипника со ступенью вала, посадка с натягом , т.к. вращается вал и от него передаётся вращение всему механизму. Так как внутреннее кольцо подшипника качения испытывает циркуляционное нагружение при нормальном режиме работы, то поле допуска внутреннего кольца подшипника качения выбирается L0 (ЕS=0; Е1=-0,01 мм для подшипников качения 0 класса точности, а поле допуска вала выбирается – k6 (еs=+0,015 мм; еi=+0,002 мм


Посадка наружного кольца подшипника качения в корпус Ø52 в случае заедания подшипника, чтобы он не вышел из строя, кольцо проскользнёт в расточке корпуса. Если назначить посадку с натягом, в случае заедания подшипника он выйдет из строя.

Невращающееся кольцо подшипника качения устанавливают в корпус с нулевым гарантированным зазором. Так как наружное кольцо подшипника качения испытывает местное нагружение при нормальном режиме работы подшипника, то поле допуска отверстия в корпусе назначается Н7 (ЕS=+0,030 мм; Еi=0 [1, табл. 3,с.356]) [7, табл. 7.4, с.85].


^ 6. Выбор и назначение посадок на шпоночные соединения

Шпоночное соединение – соединение вала с отверстием (например зубчатое колесо, шкива, рукоятки и т.д.) с помощью шпонки, устанавливаемой в пазы, выполнение на валу и во втулке. По форме стандартные шпонки подразделяться на призматические, сегментные, клиновые и тангенциальные с прямоугольным сечением.

Размеры шпонки зависят от диаметра вала, и выбираться по стандарту ГОСТ 23360-78.

Шпоночный паз является концентратором напряжений, снижающим усталостную прочность вала. Условия сборки шпоночного соединения улучшаются, если в соедини по цилиндрической поверхности вала и ступицы колеса предусмотрен зазор. Однако, наличие зазора в соединении вал –ступица приводит к тому, что при работе происходит обматывание поверхностей вала и отверстия. Обкалывание сопровождается скольжением из-за разности длин окружностей отверстия и вала. Скольжение приводит к смятию неровностей, износу контактных поверхностей.



Для корпусов, не имеющих разъема по плоскости, в которой лежат оси валов (корпуса коробок передач), выбор посадки колеса на вал оп

ределяется условиями сборки. При необходимости сборки внутри кор

пуса в стесненных условиях по цилиндрической поверхности назнача

ют переходные посадки.

В случае применения шпоночных соединений приближенно посадки по цилиндрической поверхности можно принимать по следующим ре

комендациям.

-для цилиндрических прямозубых колес Н7/p6, H7/r6

-цилиндрических косозубых и червячных колес H7/r6; H7/s6;

-конических колес H7/s6, H7/t6;

-неподвижных колес коробок передач (при необходимости сборки

внутри корпуса) H7/k6, Н7/m6.

Поле допуска ширины-шпонки b h9.

Для ширины паза вала поля допусков:

Для ширины паза втулки, поля допусков:




Свободное соединение

H9



Нормальное соединение

N9



Плотное соединение

Р9



Для ширины паза втулки, поля допусков:

D10 JS9 P9.
В нашем случае, соединение ступени вала с отверстием зубчатого колеса, посадка переходная , чтобы свободно можно было собирать и разбирать изделие. Если же посадка будет с зазором, то при вращении колеса возникнет повышенное радиальное биение и эксцентриситет.

Для диаметра вала d=30мм сечение шпонки: b×h=8×7мм и длина 25мм.

Фаска S max 0.40 min 0.25 глубина на валу(t1)=4, во втулке (t2)=3,3,

радиус закругления или фаска S1×450 max 0.25 min0.16



Свободное соединение:

Ширина шпонки по h9, верхнее и нижнее отклонения: es= 0, ei= -36

Ширина паза вала H9, верхнее и нижнее отклонения: ES= 0, EI= 36

Ширина паза втулки D10, верхнее и нижнее отклонения: ES= 98, EI= 40

Вычисляем предельные зазоры и натяги. В соединении шпонки с пазом вала H9/h9:

Smax=ES - ei =0.036

Nmax=es – EI =0.036

В соединении шпонки с пазом втулки D10/h9:

Smax=ES - ei =0.134

Nmax=es – EI =0.040

Нормальное соединение:

Ширина шпонки по h9, верхнее и нижнее отклонения: es= 0, ei= -36

Ширина паза вала N9, верхнее и нижнее отклонения: ES= 0, EI= -36

Ширина паза втулки Js9, верхнее и нижнее отклонения: ES= 18, EI= -18

Вычисляем предельные зазоры и натяги. В соединении шпонки с пазом вала N9/h9:

Smax=ES - ei =0.036

Nmax=es – EI =0.036

В соединении шпонки с пазом втулки Js9/h9:

Smax=ES - ei =0.054

Nmax=es – EI =0.018
Плотное соединение:

Ширина шпонки по h9, верхнее и нижнее отклонения: es= 0, ei= -36

Ширина паза вала Р9, верхнее и нижнее отклонения: ES= -15, EI= -51



Ширина паза втулки Р9, верхнее и нижнее отклонения: ES= -15, EI= -51

Вычисляем предельные зазоры и натяги. В соединении шпонки с пазом вала Р9/h9:

Smax=ES - ei =0.021

Nmax=es – EI =0.051

В соединении шпонки с пазом втулки Р9/h9:

Smax=ES - ei =0.021

Nmax=es – EI =0.051





Находим допуски на второстепенные и несопрягаемые размеры на высоту шпонки h=7по одиннадцатому квалитету h11 = 7-0.090 ; на длину шпонки 25 h14 = 25-0,052 ; на длину паза вала 25 H15 = 500,084.

Определяем допуски на глубину пазов вала t1 и ступицы t2 :

t1 = 4+0,2 или d – t1 = 26-0.2;

t2 = 3,3+0.2 или d + t2 = 33,3+0.2.
Допуск параллельности плоскости симметрии паза относительно оси шпоночного паза в отверстиях равен 0,5Тш, допуск симметичности шпоночного паза относительно оси - 2Тш, где Тш – допуск на ширину шпоночного паза,равный 0,036. Отсюда имеем:

Заключение

Большое значение для развития машиностроения имеет организация производства машин и других изделий на основе взаимозаменяемости, создание и применение надежных средств технических измерений и контроля.

Всеобщая стандартизация и сертификация позволяет повысить эффективность производства, ускорить научно- технический процесс, увеличить рост производительности труда, всемерно улучшить качество работы во всех сферах народного хозяйства, выпускать продукцию высокого качества с наименьшими затратами труда, увеличить производство изделий отвечающих современным требованиям. Поскольку идет непрерывное совершенствование конструкций машин и других изделий, меняются и технология, средства их производства и контроля, материалы. Расширяется внутриотраслевая и межотраслевая специализация на основе унификации и стандартизации изделий, их агрегатов и деталей; шире используются методы комплексной и опережающей стандартизации; внедряются системы управления и аттестации качества продукции, система технологической подготовки производства. А это значит, что возрастает и необходимость своевременного реагирования на изменения, происходящие в производстве, для соответствия новым нормам и стандартам.

Данная курсовая работа является ознакомлением с основами взаимозаменяемости и стандартизации, подготовкой к проектированию различных изделий и разработке их технологических процессов.
^





Библиография



1.Чернавский С.А., Снесарев Г.А. и др. «Проектирование механических передач». Учебно-справочное пособие для втузов — 5-е изд., перераб. и доп. —М.: Машиностроение, 1984.— 560 с., ил.
2.Мягков В.Д. «Допуски и посадки». Справочник в 2-х т.—6-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение 1983. Ч. 2.— 448 с., ил.
3.Перель Л.Я. «Подшипники качения: расчет, проектирование и обслуживание опор». Справочник. - М.: Машиностроение, 1983. – 543с., ил.
4.Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн. спец. вузов. – 7-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2001. – 447 с.: ил.

5.Козловский Н.С. Сборник примеров и задач по курсу «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения. – М.: Машиностроение, 1983.

6.Мягков В.Д. Допуски и посадки. Справочник в 2-х т.—6-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение 1983. Ч. 2.— 448 с., ил.

Перель Л.Я. Подшипники качения. Справочник. – М.: Машиностроение, 1983. – 543 с., ил.

7.Якушев А.И. Справочник контроллёра машиностроительного завода. Допуски, посадки, линейные измерения. Справочник.— 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1980.— 527 с., ил.

8.Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. - 6-е изд., перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1986. – 352 с., ил.



Скачать файл (401.6 kb.)

Поиск по сайту:  

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