Размещено на http://www.allbest.ru/

53

Оглавление

1. Расчёт посадок гладких цилиндрических сопряжений

1.1 Расчет посадки 200 H6/e7

1.2 Расчет посадки 30 M6/h6

2. Расчет допусков калибров и контркалибров для контроля гладких цилиндрических деталей

3. Выбор и обоснование средств измерений для контроля линейных размеров деталей

3.1 Контроль вала 200 e7

3.2 Контроль отверстия 200 H6

3.3 Универсальные средства измерения

4. Выбор, обоснование и расчет посадок подшипников качения

5. Расчет допусков и посадок шпоночного соединения

6. Расчет допусков и посадок резьбовых соединений

6.1 Расчет резьбовой посадки M18x2-6G/5g6g

6.2 Расчет резьбовой посадки M42x2-5H6H/4j

7. Выбор показателей контрольного комплекса зубчатого колеса и приборов для контроля выбранных показателей

7.1 Выбор показателей контрольного комплекса зубчатого колеса

7.2 Приборы для контроля комплексных и дифференцированных параметров зубчатых колес

Литература



1. Расчёт посадок гладких цилиндрических сопряжений

1.1 Расчет посадки 200 H6/e7

Рассчитываем предельные размеры отверстия 200 H6.

По табл. 1 ГОСТ 25346-89 определяем величину допуска IT6=29 мкм;

По табл. 3 ГОСТ 25346-89 определяем значение основного отклонения ЕI=0 мкм;

Верхнее отклонение ES=ЕI+IТ=0+29=29 мкм.

Предельные размеры отверстия:

Dmin=Do+ЕI=200.000+0.000=200.000 мм;

Dmax=Do+ES=200.000+0.029=200.029 мм.

Рассчитываем предельные размеры вала 200 e7.

По табл. 1 ГОСТ 25346 - 89 определяем величину допуска IT7=46 мкм;

По табл. 3 ГОСТ 25346 - 89 определяем значение основного отклонения es=-100 мкм.

Нижнее отклонение ei=es-IT=-100-46=-146 мкм.

Предельные размеры вала:

dmin=do+ei=200.000-0.146=199.854 мм;

dmax=do+es=200.000-0.100=199.900 мм.

Результаты расчетов сведем в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Расчет предельных размеров соединения 200 H6/e7

Диаметр	IT, мкм	EI(ei), мкм	ES(es), мкм	Dmin(dmin), мм	Dmax(dmax), мм
200 H6	29	0	+29	200.000	200.029
200 e7	46	-146	-100	199.854	199.900

Так как размеры отверстия больше размеров вала, то посадка с зазором. Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей и рассчитываем предельные значения табличных зазоров.

Smax=Dmax-dmin=200.029-199.854=0.175 мм;

Smin=Dmin-dmax=200.000-199.900=0.100 мм.

Dср=(Dmax+Dmin)/2=(200.029+200.000)/2=200.0145 мм.

dср=(dmax+dmin)/2=(199.900+199.854)/2=199.877 мм.

Допуск посадки TS=IT(D)+IT(d)=0.029+0.046=0.075 мм.

Средний зазор Sср=(Smax+Smin)/2=(0.175+0.100)/2=0.1375 мм.

Принимаем нормальный закон распределения случайных погрешностей и рассчитываем предельные значения зазоров:

Smaxвep=Sсp+3s; (1.1)

Sminвер=Sсp.-3s; (1.2)

мкм, (1.3)

где S- среднее квадратичное отклонение сопряжения.

Smax вер.=137.5+3·9.1=164.8 мкм=0.1648 мм;

Smin вер.=137.5-3·9.1=110.2 мкм=0.1102 мм.

1.2 Расчет посадки 30 M6/h6

Рассчитываем предельные размеры отверстия 30 M6.

По ГОСТ 25346-89 определяем величину допуска IT6=13 мкм, значение основного отклонения ЕI=-17 мкм;

Верхнее отклонение: ES=ЕI+IТ=-17+13=-4 мкм.

Предельные размеры отверстия:

Dmax=Do+ES=30.000-0.004=29.996 мм;

Dmin=Do+ЕI=30.000-0.017=29.983 мм.

Рассчитываем предельные размеры вала 30 h6.

По ГОСТ 25346-89 определяем величину допуска IT6=13 мкм, значение основного отклонения es=0 мкм.

Нижнее отклонение ei=es-IT=0-13=-13 мкм.

Предельные размеры вала:

dmax=do+es=30.000+0.000=30.000 мм;

dmin=do+ei=30.000-0.013=29.987 мм.

Результаты расчетов сведем в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 - Расчет предельных размеров соединения 30 M6/h6

Диаметр	IT, мкм	EI(ei), мкм	ES(es), мкм	Dmin(dmin), мм	Dmax(dmax), мм
30 M6	13	-17	-4	29.983	29.996
30 h6	13	-13	0	29.987	30.000

Так как размеры вала перекрывают размеры отверстия, то посадка переходная.

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей и рассчитываем предельные значения табличных зазоров (натягов).

Smax=Dmax-dmin=29.996-29.987=0.009 мм;

Nmax=dmax-Dmin=30.000-29.983=0.017 мм.

Dср=(Dmax+Dmin)/2=(29.996+29.983)/2=29.9895 мм.

dср=(dmax+dmin)/2=(30.000+29.987)/2=29.9935 мм.

Допуск посадки TS=IT(D)+IT(d)=0.013+0.013=0.026 мм.

Принимаем нормальный закон распределения случайных погрешностей и рассчитываем предельные значения вероятных зазоров (натягов). Так как Dср<dср, то рассчитываем вероятность математического ожидания получения натяга:

MN=dcp-Dср=29.9935-29.9895=0.004 мм; (1.4)



Nmaxвep.=MS+3s; (1.5)

Nminвер.=MS-3s; (1.6)

мкм, (1.7)

где S,N- среднее квадратичное отклонение сопряжения.

Nmax вер.=4+3·3.1=13.3 мкм=0.0133 мм;

Nmin вер.=4-3·3.1=-5.3 мкм=0.0053 мм.

Smax вер.=5.3 мкм=0.0053 мм.

При применении переходных посадок в сопряжениях возможны зазоры или натяги. Поэтому рассчитываем вероятность их получения.

Для определения площади, заключенной между кривой Гаусса, осью ординат и осью абсцисс, удобно использовать табулированные значения функции.

, (1.8)

где , (1.9)

MN=4 мкм; =3.1 мкм.

z=4/3.1=1.29, Ф(z)=40.14%.

Тогда вероятность получения зазора P(S)=50%+40.14%=90.14%;

вероятность получения натяга P(N)=50%-40.14%=9.86%.



2. Расчет допусков калибров и контркалибров для контроля гладких цилиндрических деталей

Расчет калибров для посадки 30 M6/h6.

Проведенные выше расчеты данной посадки (табл.1.1 ) показывают, что:

Dmax=29.996 мм; Dmin=29.983 мм;

dmax=30.000 мм; dmin=29.987 мм.

С учетом номинального размера сопряжения (30) и квалитетов [6] и [6]по ГОСТ 24853-81 выбираем соответствующие схемы расположения полей допусков калибров.

1. Калибры для контроля отверстия 30 M6:

Z=2 мкм - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия;

H=2.5 мкм - допуск на изготовление калибров для отверстия;

Y=1.5 мкм - допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия;

2. Калибры для контроля вала 30 h6:

Z1=3 мкм - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера изделия;

Н1=4 мкм - допуск на изготовление калибров для вала;

Нр=1.5 мкм - допуск на изготовление контрольного калибра для скобы;

Y1=3 мкм - допустимый выход размера изношенного проходного калибра вала за границу поля допуска изделия.

3. Рассчитываем предельные размеры калибров

Определяем предельные размеры проходного и непроходного калибра для отверстия 30 M6:

НЕmax=Dmax+H/2=29.996+0.0025/2=29.99725 мм

НЕmin=Dmax-H/2=29.996-0.0025/2=29.99475 мм

ПРmax=Dmin+Z+H/2=29.983+0.002+0.0025/2=29.98625 мм

ПРmin=Dmin+Z-H/2=29.983+0.002-0.0025/2=29.98375 мм

ПРизн=Dmin-Y=29.983-0.0015=29.9815 мм

Определяем предельные размеры проходного и непроходного калибра для вала 30 h6

НЕmax=dmin+H1/2=29.987+0.004/2=29.989 мм

НЕmin=dmin-H1/2=29.987-0.004/2=29.985 мм

ПРmax=dmax-Z1+H1/2=30.000-0.003+0.004/2=29.999 мм

ПРmin=dmax-Z1-H1/2=30.000-0.003-0.004/2=29.995 мм

К-НЕmax=dmin+Hp/2=29.987+0.0015/2=29.98775 мм

К-НЕmin=dmin-Hp/2=29.987-0.0015/2=29.98625 мм

К-ПРmax=dmax-Z1+Hp/2=30.000-0.003+0.0015/2=29.99775 мм

К-ПРmin=dmax-Z1-Hp/2=30.000-0.003-0.0015/2=29.99625 мм

К-Иmax=dmax+Y1+Hp/2=30.000+0.003+0.0015/2=30.00375 мм

К-Иmin=dmax+Y1-Hp/2=30.000+0.003-0.0015/2=30.00225 мм

Определяем исполнительные размеры калибров и контркалибров.

а) калибры - пробки ПРmax-H=29.98625-0.0025 мм

НЕmax-H=29.99725-0.0025 мм

в) калибры - скобы ПРmin+H1=29.995+0.004 мм

НЕmin+H1=29.985+0.004 мм

б) контркалибры К-ПРmax-Hp=29.99775-0.0015 мм

К-НЕmax -Hp=29.98775-0.0015 мм

К-Иmax-Hp=30.00375-0.0015 мм

Результаты сводим в таблицу 2.1.



Таблица 2.1

Калибры	Размер, мм
	Максимальный	Минимальный	Изношенный	Исполнительный
Отверстие	ПР	29.98625	29.98375	29.9815	29.98625-0.0025
	НЕ	29.99725	29.99475	-	29.99725-0.0025
Вал	ПР	29.999	29.995	-	29.995+0.004
	НЕ	29.989	29.985	-	29.985+0.004
	К-ПР	29.99775	29.99625	-	29.99775-0.0015
	К-НЕ	29.98775	29.98625	-	29.98775-0.0015
	К-И	30.00375	30.00225	-	30.00375-0.0015

Стандарт устанавливает требования к круглости и параллельности поверхностей, в виде числовых значений определяемых квалитетами по ГОСТ 25346-89. Значения берутся из таблицы.



3. Выбор и обоснование средств измерений для контроля линейных размеров деталей

Необходимо подобрать средства измерений для контроля посадки 200 H6/e7. Для этого используем РД 50-98-86 «Методические указания. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм».

3.1 Контроль вала 200 e7

По таблице 5 “Измерение наружных размеров станковыми средствами измерения” и таблице 6 “Измерение наружных размеров накладными средствами измерения” РД 50-98-86 определяем , что для вала Ш200 e7 при допуске IT=46 мкм допускаемая погрешность измерения составляет [д]=12 мкм. Здесь же рекомендуются станковые средства измерения (таблица 5) 7г, 7з, 9а, 11а, 32а и накладные средства измерения (таблица 6) 4б, 6б расписанные в таблице 1.

а) станковые средства измерений:

7д - индикаторы часового типа (ИЧ и ИТ) с ценой деления 0.01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм, класс точности 1.

Установочные узлы (ГОСТ 10197-70)-штативы и стойки с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм (C-IV; Ш-11Н; ШМ-11Н).

Используемое перемещение измерительного стержня - 1 мм.

Класса применяемых концевых мер длины - 3.

Температурный режим - 1оС.

Предельная погрешность измерения - 9 мкм.

7з - индикаторы часового типа (ИЧ и ИТ) с ценой деления 0.01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм , класс точности 0.

Установочные узлы (ГОСТ 10197-70)-штативы и стойки с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм (C-IV; Ш-11Н; ШМ-11Н).

Используемое перемещение измерительного стержня- 2 мм.

Класса применяемых концевых мер длины - 3.

Температурный режим - 2оС.

Предельная погрешность измерения - 10 мкм.

9а - головки рычажно-зубчатые (2ИГ) с ценой деления 0.002 мм и пределом измерения 0.1 мм, с настройкой по концевым мерам длины на любое деление.

Установочные узлы (ГОСТ 10197-70)-штативы с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм (Ш-IIH и ШМ-IIH).

Используемое перемещение измерительного стержня - 0.1 мм.

Класса применяемых концевых мер длины - 3.

Температурный режим - 1оС.

Предельная погрешность измерения - 6 мкм.

11б - индикаторы многооборотные (2МИГ) с ценой деления 0.002 мм и пределом измерения 2 мм.

Используемое перемещение стержня - 2 мм.

Установочные узлы (ГОСТ 10197-70) - штативы с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм (Ш-IIH и ШМ-IIH).

Класс применяемых концевых мер - 4.

Температурный режим - 2оС.

Предельная погрешность измерения - 12 мкм.

32а - микроскопы измерительные универсальные.

Форма детали - плоская.

Метод измерения - проекционный

Температурный режим - 2оС.

Погрешность измерения - 12 мкм.

б) накладные средства измерения:

4б - микрометры гладкие (МК) с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на нуль по установочной мере.

Вариант использования - микрометры при работе находятся в стойке или обеспечивается надежная изоляция от тепла рук оператора.

Температурный режим - 2оС.

Предельная погрешность измерения - 10 мкм.

6б - микрометры рычажные (МР и МРИ) с ценой деления 0.002 мм и 0.01 мм при установке на нуль по установочной мере и скобы рычажные (СР) с ценой деления 0.002 мм при настройке на нуль по концевым мерам длины при использовании на всем пределе измерения.

Вариант использования - микрометры при работе находятся в стойке или обеспечивается надежная изоляция от тепла рук оператора в руках.

Вид контакта - любой.

Класс применяемых концевых мер - 3.

Температурный режим - 2 оС.

Предельная погрешность измерения - 7 мкм.

Предельная погрешность приборов соответствует требованиям, т.е. д<[д].

3.2 Контроль отверстия 200 H6

По табл. 7 “Измерение внутренних размеров” РД 50-98-86 определяем , что для отверстия Ш200 H6 при допуске IT=29 мкм допускаемая погрешность измерения составляет [д]=8 мкм. Здесь же рекомендуются средства измерения 6а, 8а и 12 расписанные в таблице 2.

6а - нутромеры индикаторные (НИ) при замене отсчетного устройства измерительной головкой (ИГ) с ценой деления 0.001 мм или 0.002 мм.

Используемое перемещение измерительного стержня - 0.1 мм.

Средства установки - концевые меры длины I класса.

Шероховатость поверхности отверстия - Ra ?1.25 мкм.

Температурный режим - 2 °С.

Предельная погрешность измерения - 7.5 мкм.

8а - Оптиметры и длиномеры горизонтальные, измерительные машины с ценой деления отсчетного устройства 0.001 мм.

Используемое перемещение измерительного стержня - ±0.06 мм.

Средства установки - концевые меры длины I класса с боковинами.

Шероховатость поверхности отверстия - Ra ?1.25 мкм.

Температурный режим - 2 °С.

Предельная погрешность измерения - 5 мкм.

12 - Микроскопы универсальные измерительные при использовании штриховой головки 6,7.

Температурный режим - 2°С.

Предельная погрешность измерения - 7 мкм.

Предельная погрешность приборов соответствует требованиям, т.е. д<[д] .

3.3 Универсальные средства измерения

Рисунок 3.1 - Микрометр гладкий (МК) по ГОСТ 6507-90

Рисунок 3.2 - Скоба индикаторная (СИ) по ГОСТ 11098-75



Рисунок 3.3 - Нутромер индикаторный (НИ) по ГОСТ 868-82

Рисунок 3.4 - Микроскоп инструментальный ИМЦЛ 150х50Б



4. Выбор, обоснование и расчет посадок подшипников качения

Из исходных данных определяем, что установлен шариковый радиально-упорный подшипник особо легкой серии 6-115 ГОСТ 8338-75. Основные размеры подшипника:

· номинальный диаметр отверстия внутреннего кольца d=75 мм;

· номинальный диаметр наружного кольца D=115 мм;

· номинальная ширина подшипника B=20 мм;

· номинальая высота монтажной фаски r=2 мм, r1=1 мм;

· класс точности подшипника - 0.

Выбор посадок требует определения видов нагружения. Т.к. передача крутящего момента в заданном механизме осуществляется зубчатыми колесами, то на вал действует радиальная нагрузка, постоянная по направлению и по величине. Вал вращается, а корпус неподвижен, передача силовая, реверсивная, и это определяет, что внутреннее кольцо испытывает циркуляционноенагружение, а наружное - местное.По исходным данным режим работы подшипникового узла -тяжелый. По ГОСТ 3325-85 «Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки.», табл. 1, выбираем рекомендуемую посадку цапфы вала, сопрягаемой с подшипником качения. Для циркуляционного вида нагружения внутреннего кольца и при тяжелом режиме работы подшипника рекомендуется посадка L0/js6. Аналогично выбираем поле допуска отверстия корпуса. Для местного вида нагружения наружнего кольца и при легком режиме работы подшипника рекомендуются посадки JS7/l0, H7/l0. Принимаем посадку H7/l0. Предельные отклонения средних диаметров колец подшипника качения определяем по ГОСТ 520-2002, предельные отклонения вала 75 js6 и отверстия корпуса 115 H7 - по ГОСТ 25347-82 “Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки” и расчеты сведем в таблицу.



Таблица 4.1 - Расчет предельных размеров деталей подшипникового узла. цилиндрический сопряжение калибр деталь

Диаметр	ES(es), мкм	EI(ei), мкм	Dmax(dmax), мм	Dmin(dmin), мм
75 L0/js6	Внутр. кольцо подшипника	0	-15	75.000	74.985
	Вал	+9.5	-9.5	75.0095	74.9905
115 H7/l0	Нар.кольцо подшипника	0	-15	115.000	114.985
	Отверстие	+35	0	115.035	115.000

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей подшипникового узла и рассчитываем зазоры (натяги):

Nmax=dmax-Lmin=75.0095-74.985=0.0245 мм;

Smax=Lmax-dmin=75.000-74.9905=0.0095 мм;

T(N)=IT(L)+IT(d)=15+19=34 мкм;

Lср=(Lmax+Lmin)/2=(75.000+74.985)/2=74.9925 мм.

dср=(dmax+dmin)/2=(75.0095+74.9905)/2=75.000 мм.

Принимаем нормальный закон распределения случайных погрешностей и рассчитываем предельные значения вероятных зазоров(натягов). Так как dср>Lср, то рассчитываем величину математического ожидания натяга:

MN=dcp-Lср=75.000-74.9925=0.0075 мм=7.5 мкм;

Nmaxвep.=MN+3(S,N); (4.1)

Nminвер.=MN-3(S,N); (4.2)

мкм, (4.3)



Nmaxвер.=7.5+3·4=19.5 мкм=0.0195 мм;

Nminвер.=7.5-3·4=-4.5 мкм=-0.0045 мм;

Smaxвер.=4.5 мкм=0.0045 мм.

Для определения площади, заключенной между кривой Гаусса, осью ординат и осью абсцисс используем табулированные значения функции.

, (4.4)

где , (4.5)

MN=7.5 мкм; =4 мкм.

z=7.5/4=1.87, Ф(z)=46.95%.

Тогда вероятность получения натягаP(N)=50.0%+46.95%=96.95%;

вероятность получения зазораP(S)=50.0%-46.95%=3.05%.

Smax=Dmax-lmin=115.035-114.985=0.050 мм;

Smin=Dmin-lmax=115.000-115.000=0.000 мм;

Sср=(Smax+Smin)/2=(0.050+0.000)/2=0.025 мм.

Производимпроверкуналичия в подшипнике качения радиального зазора.

Nср.=7.5 мкм; Nэф.=0.85 Nср=0.85·7.5=6.375 мкм;

d0=d+(D-d)/4=75+(115-75)/4=85 мм.

?d1=Nэф.·d/d0=6.375·75/85=5.625 мкм.

По ГОСТ 24810-81 определяем предельные значения зазоров в подшипнике № 46115.

Grmin=10 мкм;

Grmax=30 мкм.

Средний зазор в подшипнике:

Grср.=(Grmin+Grmax)/2=(10+30)/2=20 мкм;

тогда

Gпос=Grср.-?d1=20-5.625=14.375 мкм

Вывод: расчет показывает, что при назначении посадки по внутреннему диаметру Ш75 L0/js6 зазор в подшипнике качения после посадки будет положительнымизаклинивание не произойдет.

Требования, проставляемые на чертеже вала под посадочную поверхность подшипников.

а) Параметры шероховатости для посадочных поверхностей, сопрягаемых с подшипником:

для вала Ra?1.25 мкм,

для отверстия корпусаRa?2.5мкм,

для опорных торцов заплечников вала Ra?2.5 мкм, корпуса Ra?2.5 мкм;

б) допуски формы (круглости и профиля продольного сечения) для вала:

круглости - 5 мкм

профиля продольного сечения -5 мкм

для отверстия корпуса:

круглости - 6 мкм

профиля продольного сечения - 6 мкм;

в) допуск торцевого биения заплечиков: для вала - 30 мкм

для отверстия - 54 мкм.

г) допуск соосности поверхностей вала. Примем нормальный ряд зазоров. Тогда для вала

Тсоосн=2.4·В2/10=2.4·20/10=4.8 мкм.

По нормальному ряду принимаем Тсоосн=5 мкм.

Для отверстия корпуса

Тсоосн=4.8·В2/10=4.8·20/10=9.6 мкм.

По нормальному ряду принимаем Тсоосн=10 мкм.



5. Расчет допусков и посадок шпоночного соединения

1. По ГОСТ 23360-78 для вала 11 мм выбираем размеры шпонки.

bh=44 мм, l=360 мм, t1=2.5+0.1 мм, t2=1.8+0.1 мм, исполнение 1, соединение свободное. Основные параметры шпоночного соединения:

2. Расчет шпоночного соединения по ширине b:

паз вала b1=4 H9

ES=+30 мкм B1max=b+ES =4.000+0.030=4.030 мм;

EI=0 мкм B1min=b+EI =4.000+ 0=4.000 мм;

ширина шпонки b2=4 h9:

es=0 мкм b2max=b2+es =4.000+ 0=4.000 мм;

ei=-30 мкм b2min=b2+ei =4.000+ (-0.030)=3.970 мм;

паз втулки b3=4 D10:

ES=+78 мкм B3max=b3+ES =4.000+0.078=4.078 мм;

EI=+30 мкм B3min= b3+EI =4.000+0.030=4.030 мм;

3. Строим схемы расположения полей допусков шпоночного соединения по ширине шпонки b

Определяем предельные зазоры:

посадка 4 H9/h9 (шпонка-вал).

S1max=B1max-b2min=4.030-3.970=0.060 мм;

S1min=B1min-b2max=4.000-4.000=0 мм;

посадка 4 D10/h9 (шпонка-втулка).

S3max=B3max-b2min=4.078-3.970=0.108 мм;

N3max=B3min-b2max=4.030-4.000=0.030 мм;

4. Расчет шпоночного соединения по высоте шпонки h.

высота шпонки h=4 h11:

es=0 мкм hmax=h+es=4.000+0=4.000 мм;

ei=-75 мкм hmin=h+ei=4.000+(-0.075)=3.925 мм;

глубина паза вала t1=2.5 мм:

ES=+0.1 мм t1max=t1+ES=2.500+0.100=2.600 мм;

EI=0 мм t1min=t1+EI=2.500+0=2.500 мм;

глубина паза втулки t2=1.8 мм:

ES=+0.1 мм t2max=t2+ES=1.800+0.100=1.900 мм;

EI=0 мм t2min=t2+EI=1.800+0=1.800 мм.

6. Определяем предельные зазоры по высоте шпонки h.

Smax=t1max+t2max-hmin=2.600+1.900-3.925=0.275 мм;

Smin=t1min+t2min-hmax=2.500+1.800-4.000=0.300 мм.

5. Расчет шпоночного соединения по длине шпонки l.

длина шпонки l=360 h14:

es=0 мм l1max=l1+es=360.00+0=360.00 мм;

ei=-1.4 мм l1min=l1+ei=360.00+(-1.4)=358.6 мм;

длина паза L=360 H15:

ES=+2,3 мм L2max=L2+es=360+2,3=362,3 мм;

EI=0 мм L2min=L2+ei=360+0=360 мм.

6. Строим схемы расположения полей допусков шпоночного соединения по длине шпонки L (рис. 5.3).

7. Определяем предельные зазоры по длине шпонки l.

Smax=L2max-l1min=362,3-358,6=3.7 мм;

Smin=L2min-l1max=360.0-360.0=0 мм.



6. Расчет допусков и посадок резьбовых соединений

6.1 Расчет резьбовой посадки M18x2-6G/5g6g

По обозначению резьбы определяем ее параметры:

М - резьба метрическая;

18 - номинальный диаметр сопряжения;

шаг мелкий - P=2 мм;

резьба правозаходняя;

6G/5g6g - резьбовая посадка с зазором, где

6G - поле допуска диаметров D2 и D1 внутренней резьбы (гайки);

5g6g - поле допуска диаметров d2 и d наружной резьбы (болта).

По ГОСТ 24705-3804 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры» определяем номинальные значения диаметров внутренней и наружной резьбы:

d=D=18.000 мм

d2=D2=16.701 мм

d1=D1=15.835 мм

d3=15.546 мм

Р=2.0 мм.

Предельные отклонения диаметров резьбовых деталей с внутренней и наружной резьбой выбираем по ГОСТ 16093-3804 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором» и результаты представляем в таблице (табл. 6.1).

Таблица 6.1 - Предельные отклонения диаметров резьбовых поверхностей

Номинальный диаметр резьбы, мм	Предельные отклонения болта, мкм	Предельные отклонения гайки, мкм
	es	ei	ES	EI
d=D=18.000	-38	-318	не ограничено	+38
d2=D2=16.701	-38	-163	+250	+38
d1=D1=15.835	-38	не ограничено	+413	+38

Определяем предельные размеры внутренней и наружной резьбы и результаты представляем в таблице (табл. 6.2).

По D (d):

dmax=d+es=18.000-0.038=17.962 мм,

dmin=d+ei=18.000-0.318=17.682 мм,

Dmax не нормируется,

Dmin=D+EI=18.000+0.038=18.038 мм,

По D2 (d2):

d2max=d2+es=16.701-0.038=16.663 мм,

d2min=d2+ei=16.701-0.163=16.538 мм,

D2max=D2+ES=16.701+0.250=16.951 мм,

D2min=D2+EI=16.701+0.038=16.739 мм,

По D1 (d1):

d1max=d1+es=15.835-0.038=15.797 мм,

d1min не нормируется,

D1max=D1+ES=15.835+0.413=16.248 мм,

D1min=D1+EI=15.835+0.038=15.873 мм,

Таблица 6.2 - Предельные размеры резьбовых поверхностей

Предельный размер, мм	Болт, мм	Гайка, мм
	d	d2	d1	D	D2	D1
Наибольший	17.962	16.663	15.797	не ограничен	16.951	16.248
Наименьший	17.682	16.538	не ограничен	18.038	16.739	15.873

Строим схему расположения полей допусков резьбового соединения M18x2-6G/5g6g.

Рассчитаем предельные значения зазоров в резьбовой посадке.

По D (d):

Smin=Dmin-dmax=18.038-17.962=0.076 мм,

Smax не нормируется.

По D2 (d2):

S2min=D2min-d2max=16.739-16.663=0.076 мм,

S2max=D2max-d2min=16.951-16.538=0.413 мм.

По D1 (d1):

S1min=D1min-d1max=15.873-15.797=0.076 мм,

S1max не нормируется.

6.2 Расчет резьбовой посадки M42x2-5H6H/4j

По обозначению резьбы определяем ее параметры:

42 - номинальный диаметр сопряжения;

шаг мелкий - Р=2 мм;

резьба правозаходняя;

5H6H/4j - переходная резьбовая посадка, где

5Н - поле допуска гайки по среднему диаметру D2;

6H - поле допуска гайки по внутреннему диаметру D1;

4j - поле допуска болта по среднему диаметру d2.

По ГОСТ 24705-2004 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры» определяем номинальные значения диаметров внутренней и наружной резьбы:

d=D=42.000 мм

d2=D2=40.701 мм

d1=D1=39.835 мм

d3=39.546 мм

Р=2.0 мм.

Предельные отклонения диаметров резьбовых деталей с внутренней и наружной резьбой выбираем по ГОСТ 24834-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Переходные посадки» и результаты представляем в таблице (табл. 6.3).

Таблица 6.3 - Предельные отклонения диаметров резьбовых поверхностей

Номинальный диаметр резьбы, мм	Предельные отклонения болта, мкм	Предельные отклонения гайки, мкм
	es	ei	ES	EI
d=D=42.000	-38	-318	не ограничено	0
d2=D2=40.701	+58	-48	+180	0
d1=D1=39.835	-	-	+375	0

Определяем предельные размеры внутренней и наружной резьбы и результаты представляем в таблице (табл. 6.4).

По D (d):

dmax=d+es=42.000+(-0.038)=41.962 мм,

dmin=d+ei=42.000+(-0.318)=41.682 мм,

Dmax не нормируется,

Dmin=D+EI=42.000+0.000=42.000 мм,

По D2 (d2):

d2max=d2+es=40.701+0.058=40.759 мм,

d2min=d2+ei=40.701+(-0.048)=40.653 мм,

D2max=D2+ES=40.701+0.180=40.881 мм,

D2min=D2+EI=40.701+0.000=40.701 мм,

По D1 (d1):

D1max=D1+ES=39.835+0.375=40.210 мм,

D1min=D1+EI=39.835+0.000=39.835 мм.

Таблица 6.4 - Предельные размеры резьбовых поверхностей

Предельный размер, мм	Болт, мм	Гайка, мм
	d	d2	d1	D	D2	D1
Наибольший	41.962	40.759	-	не ограничен	40.881	40.210
Наименьший	41.682	40.653	-	42.000	40.701	39.835

Строим схему расположения полей допусков резьбового соединения M42x2-5H6H/4j.

Рассчитаем предельные значения зазоров(натягов) в резьбовой посадке.

По D2 (d2):

N2max=d2max-D2min=40.759-40.701=0.058 мм,

S2max=D2max-d2min=40.881-40.653=0.228 мм.



7. Выбор показателей контрольного комплекса зубчатого колеса и приборов для контроля выбранных показателей

7.1 Выбор показателей контрольного комплекса зубчатого колеса

1. Для данного в задании узла применим зубчатое колесо со следующими параметрами: m=3 мм, Z1=30, 8-7-7-B.

2. Для заданного зубчатого колеса степени точности по нормам точности.

8 - по норме кинематической точности,

7 - по норме плавности,

7 - по норме полноты контакта зубьев.

Вид сопряжения - B, ему соответствует вид допуска на боковой зазор - b и класс точности отклонения межосевого расстояния - V.

Таким образом, обозначение зубчатого колеса:

8-7-7-B ГОСТ1643-81

3. Для заданных степеней точности выбираем показатели контрольного комплекса №3:

По норме кинематической точности

Допуск на радиальное биение зубчатого венца:

=45 мкм

d=mz=3·30=90 мм - делительный диаметр шестерни.

Допуск на колебание длины общей нормали

=28 мкм

По норме плавности работы

Допуск на отклонение шага зацепление

=±13 мкм

Допуск погрешности профиля зубьев

=11 мкм

По норме контакта зубьев

Допуск на погрешность направления зуба

=11 мкм

3.4 По норме бокового зазора

Гарантированный боковой зазор

=140 мкм

Предельное отклонение межосевого расстояния

=±70 мкм

Наименьшее дополнительное смещение исходного контура для зубчатого колеса с внешним зубом

=160 мкм

Допуск на смещение исходного контура

=140 мкм

Расчет допусков формы и расположения поверхностей:

- Допуск радиального биения вершин зубьев

Tfr=0.6Frr=0.6·45=27 мкм.

Принимаем Tfr=25 мкм.

- Допуск осевого биения венца колеса

Tft=0.5(da/B) Fв=0.5(96/30) 11=17.6 мкм.

Принимаем Tft=16 мкм.

- Допуск параллельности шпоночного паза

T=0.6Tшп.=0.6·36=21.6 мкм.

Принимаем T=20 мкм.

- Допуск симметричности шпоночного паза

T=4Tшп.=4·36=144 мкм.

Принимаем T=120 мкм.

- Допуск круглости и допуск профиля продольного сечения посадочного отверстия

T=0.2IT(D)=0.2·21=4.2 мкм.

Принимаем T=4 мкм.

- Шероховатость рабочей поверхности зубьев

Ra?0.1ffr=?0.1·11?1.1 мкм.

Принимаем Ra?0.8 мкм.

- Шероховатость боковой поверхности зубьев

Ra?0.1Tft=?0.1·25?2.5 мкм.

Принимаем Ra?1.6 мкм.

- Шероховатость посадочного отверстия

Ra?0.05IT(D)=?0.05·21?1.05 мкм.

Принимаем Ra?0.8 мкм.

Расчет длины общей нормали для шестерни:

Длина общей нормали W определяется в зависимости от числа охватываемых зубьев.

Номинальная длина общей нормали при б=20°

W*=(W'+0.684x)m,

где W' - длина общей нормали при m=1 мм для числа зубьев zw=f(z), охватываемых при измерении.

При z=30 zw=4, W'=10.7526 мм.

Тогда

W*=(10.7526+0.684·0)·3=32.2578 мм.

Действительная длина общей нормали

W=(W*-Ewms)-Twm,

где Ewms - наименьшее отклонение средней длины общей нормали,

Twm - допуск на среднюю длину общей нормали, Twm=70 мкм.

Ewms=E'wms+E''wms

E'wms - слагаемое 1 отклонения, E'wms=110 мкм,

E''wms - слагаемое 2 отклонения, E''wms=11 мкм,

Ewms=110+11=121 мкм

Тогда длина общей нормали W=мм.



7.2 Приборы для контроля комплексных и дифференцированных параметров зубчатых колес

Контроль радиального биения зубчатого венца Frr

Радиальное биение зубчатого венца 1 контролируется на биениемерах рис.7.1., имеющих модульные профильные наконечники 2 с углом конуса 40 для контроля наружных зубчатых колес ( для контроля внутренних зубчатых колес наконечники имеют сферическую форму ). разность положений наконечников, определяется с помощью каретки 4 и индикатора 3, характеризует биение зубчатого венца.

Контроль бокового зазора Jn

Контроль бокового зазора производится на приборах типа НЦ23500-23800. Боковой зазор между неработающими профилями зубьев в собранной передаче можно контролировать с помощью набора щупов, с помощью заложенной между зубьями свинцовой проволочки или методом люфтования. В последнем случае одно из зубчатых колес медленно вращается, а второе при этом совершает высокочастотные колебания, амплитуда которых характеризует боковой зазор. В реальном зубчатом колесе боковой зазор образуется в результате утонения зуба при смещении исходного режущего контура на зуб колеса. Это смещение измеряют на тангенциальных зубомерах рис.7.2, имеющих два базовых щупа 1 и 2, измерительный наконечник 3 и показывающий прибор 4. Перед измерением зубомер настраивают на заданный модуль по ролику расчетного диаметра.



Литература

Дунаев И.Ф. Леликов О.П. Ворламова Л.П. «Допуски и посадки. Обоснование выбора.» Учебное пособие. - Мн.: Выш. шк., 1984.

Мягков В.Д. «Допуски и посадки» I и II том, Справочник. -М.: Выш. шк., 1983.

Соломахо В.Л. и другие «Справочник конструктора - приборостроителя.» -Мн.:Выш. шк., 1988.

Корвацкий А.М. и другие «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. Методическое пособие к курсовой работе для студентов заочных факультетов.» ,1992.

Технические нормативные правовые акт (Перечень ТНПА, используемые в ПЗ )

ГОСТ 520-89 Подшипники качения. Общие технические условия

ГОСТ 1643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски

ГОСТ 2015-84 Калибры гладкие нерегулируемые. Технические требования

ГОСТ 3325-85 Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки

ГОСТ 4608-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Посадки переходные.

ГОСТ 6636-69 Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры

ГОСТ 8338-75 Подшипники шариковые радиальные однорядные. Основные размеры

ГОСТ 14815-69Пробки проходные с насадками диаметром свыше 50до 100 мм. Конструкция и размеры.

ГОСТ 14816-69Пробки непроходные с насадками диаметром свыше 50до 100 мм. Конструкция и размеры.

ГОСТ 18362-73 Калибры-скобы листовые для диаметров от 3 до 260 мм. Размеры

ГОСТ 23360-78 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки

ГОСТ 24643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения

ГОСТ 24705-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры

ГОСТ 25346-89 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений

РД 50-98-86 Методические указания. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм (по применению ГОСТ 8.051-81)

Размещено на Allbest.ru