Проектирование деталей типовых соединений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Марийский государственный технический университет

Контрольная работа

по предмету: Метрология

Выполнил:

Кудрявцев М.В.

г. Йошкар-Ола 2004

Содержание

1. Выбор посадок гладких цилиндрических соединений и контроль размеров диаметров

2. Проектирование гладких калибров

3. Расчет и выбор посадок подшипников качения

4. Расчет допусков размеров входящих в размерную цепь

5. Взаимозаменяемость и контроль резьбовых соединений

6. Взаимозаменяемость и контроль шпоночных соединений

7. Взаимозаменяемость и контроль шлицевых соединений

8. Взаимозаменяемость и контроль зубчатых колес и передач

Введение

Целью данной работы является закрепление и развитие теоретических знаний по дисциплине: «Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость», а также применение этих знаний при решении практических задач. Знания и навыки, полученные при выполнении этой работы, необходимы для курсового и дипломного проектирования по всем техническим специальностям.

В процессе выполнения работы необходимо научиться:

1. выбирать допуски различных параметров и посадки сопряжений различными методами;

2. пользоваться справочниками, существующими стандартами на допуски и посадки типовых соединений, а также общетехническими стандартами;

3. правильно выполнять чертежи и оформлять другую техническую документацию;

4. выбирать методы контроля и средства измерений геометрических параметров деталей типовых соединений.

На заданном в курсовом проекте чертеже, изображена шпиндельная группа фрезерной головки специального станка. Фрезы, установленные по концам шпинделя, периодически снимаются для заточки и переналадки. Радиальное биение посадочных поверхностей фрез не должно превышать 0,06 мм. Передача крутящего момента осуществляется с помощью торцевых шпонок. посадка подшипник соединение шпоночный

К защите данной курсовой работы представлена пояснительная записка и чертежи:

1. чертеж общего вида узла;

2. эскизы спроектированных калибров-пробок и калибров-скоб;

3. чертеж вала;

4. чертеж зубчатого колеса;

5. эскизы поперечных сечений деталей шлицевого и шпоночного соединений, которые не показаны на чертежах вала и зубчатого колеса;

Все проставленные на чертеже допуски размеров, формы и расположения, значения параметров шероховатости обоснованы, т.е. в записке приведены соответствующие расчеты или даны ссылки на литературу (в том числе и стандарты).

1. Выбор посадок гладких цилиндрических соединений и контроль размеров диаметров.

D₁=50 мм. Вид соединения: фреза установленная на конце шпинделя, периодически снимается для заточки и переналадки. Требования к соединению: неподвижное соединение, при высоких требованиях центрирования (радиальное биение не должно превышать 0,06 мм.), возможность частой сборки и разборки соединения. Данным условиям удовлетворяет посадка с минимальным зазором. По ГОСТ 25347-82 выбираем посадку H7/h6.

Схема полей допуска посадки:

Характеристики посадки:

S_min=EI-es=0-0=0

S_max=ES-ei=25-(-16)=41 мкм

TS= S_max- S_min=41-0=41 мкм

S_m=( S_max+S_min)/2=(41+0)/2=20,5 мкм

D₃=63 мм. Вид соединения: зубчатое колесо на валу, соединение предназначено для передачи крутящего момента валу.

Требования к соединению: соединение зубчатого колеса с втулкой неподвижное, необходимость центрирования зубчатого колеса на валу, возможность простой сборки и разборки соединения.

Данным условиям удовлетворяет «напряженная» переходная посадка. По ГОСТ 25347-82 выбираем посадку ыбираем посадку ей допуска посадки:

Характеристики посадки:

S_max=ES-ei=25-2=23 мкм

N_max=es-EI=21-0=21 мкм

T_S(N)=Td+TD=N_max+S_max=21+23=44 мкм

D₄=110 мм. Вид соединения: крышка подшипника в корпусе. Требования к соединению: соединение подвижное, требования по точности невысокие, необходимость центрирования крышки для установки уплотнителя, поле допуска отверстия определяется из сопряжения отверстия с подшипником качения. Данным условиям удовлетворяет посадка с минимальным зазором. В соответствии с сопряжением по ГОСТ 25347-82 выбираем посадку Js7/f9.

Характеристики посадки:

S_min=EI-es=-17,5-(-36)=18,5 мкм

S_max=ES-ei=17,5-(-123)=140,5 мкм

TS= S_max- S_min=140,5-18,5=122 мкм

S_m=( S_max+S_min)/2=(140,5+18,5)/2=79,5 мкм

Схема полей допуска посадки:

Для контроля размеров деталей соединения по D₁= 50H7/h6 устанавливаем допустимую погрешность измерений и выбираем средства измерений, используя рекомендации РД 50-98-86.

Для вала:

1. Микрометры рычажные с ценой деления 0,002 мм и 0,01 мм при установке на нуль по установочной мере.

Установочные узлы: прибор находится в стойке или обеспечивается надежная изоляция от рук оператора. Условия измерений: вид контакта - любой, класс применяемых концевых мер - 3, температурный режим - 5єС. Предельная погрешность измерений - 4 мкм.

2.Микрометры гладкие (МК) с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на нуль по установочной мере.

Установочные узлы: прибор находится в стойке или обеспечивается надежная изоляция от рук оператора. Условия измерений: температурный режим - 5єС. Предельная погрешность измерений - 4 мкм.

Для отверстия:

1.Нутромеры индикаторные (НИ) с ценой деления 0,01 мм. Условия измерений: используемое перемещение измерительного стержня 0,03 мм. Средства установки: концевые меры длины первого класса или установочные кольца (до 160 мм), шероховатость поверхности R_a=0,32 мкм, температурный режим - 3єС.

Предельная погрешность измерений - 5 мкм.

2. Пневматические пробки с отсчетным прибором с ценой деления 1 мкм и 0,5 мкм с настройкой по установочным кольцам.

Условия измерений: диаметральный зазор между пробкой и отверстием 0,04-0,06 мм, шероховатость поверхности R_a=1,25 мкм, температурный режим - 2єС. Предельная погрешность измерений - 5 мкм.

2 Проектирование гладких калибров

Берем для контроля соединение: D₄=110 мм. Вид соединения: крышка подшипника в корпусе с посадкой Js7/f9.

Построим схему расположения полей допусков рабочих калибров, базируясь на полях допусков проверяемых деталей (по СТ СЭВ 157-75), из ГОСТ 24853-81 для 7 квалитета H=6 мкм, y=5 мкм, z=5 мкм; для 9 квалитета z₁=15 мкм, H₁=10 мкм, H_p=4 мкм.

Форма измерительной поверхности калибра-скобы - плоская, так как проверяется цилиндрическая поверхность.

Исполнительные размеры для калибра-пробки:

НЕ_max=D_max+H/2=110,017+0,006/2=110,020мм.

НЕ_min=D_max-H/2=110,017-0,006/2=110,014 мм.

ПР_max=D_min+z+H/2=109,983+0,005+0,006/2=109,991 мм.

ПР_min= D_min+z-H/2=109,983+0,005-0,006/2=109,985 мм.

ПР_изн= D_min-y=109,983-0,005=109,978 мм.

Исполнительные размеры для скобы:

НЕ_max=d_min+H₁/2=109,877+0,010/2=109,882 мм.

НЕ_min=d_min-H₁/2=109,877-0,010/2=109,872 мм.

ПР_max=d_max-z₁+H₁/2=109,964-0,015+0,010/2=109,954 мм.

ПР_min=d_max-z₁-H₁/2=109,964-0,015-0,010/2=109,944 мм.

Технические требования (по ГОСТ 2015-84):

1) Вставки и насадки калибров-пробок должны изготовляться из стали ШХ-15 по ГОСТ 801-74.

2) Корпусы калибров-скоб должны изготовляться из стали 20 по ГОСТ 1050-74.

3) При изготовлении деталей калибров с рабочей поверхностью из цементируемой стали 20, толщина слоя цементации должна быть не менее 0.5 мм.

4) Твердость рабочих поверхностей должна быть в пределах HRC 59..65

5) Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий H14, валов h14, остальные ±t₁/2.

6) На необработанные поверхности калибров должно быть нанесено защитное покрытие.

Выбираем конструкцию калибра-пробки по ГОСТ 14807-69, ГОСТ 14827-69; выбираем конструкцию калибра-скобы по ГОСТ 14355-73, ГОСТ 14369-73. Размеры калибров-пробок проверяют универсальными измерительными средствами.

3. Расчет и выбор посадок подшипников качения

Исходные данные: d₁=60мм, радиальная нагрузка постоянная по направлению F_rc=24 kH. Подшипник служит для обеспечения достаточной жесткости вала, испытывает радиальную нагрузку. Выбираем подшипник роликовый, радиально-упорный, конический.

По справочнику [3] подбираем серию и основные размеры: условное обозначение подшипника 7212, легкая серия подшипника 2. Наружный диаметр кольца D=110 мм, диаметр отверстия внутреннего кольца d=60 мм. Ширина колец подшипника B=22 мм, монтажная высота подшипника T=23,75 мм, радиус закругления присоединительных поверхностей r =2,5 мм.

Так как к подшипнику не предъявляется особые требования, назначаем нулевой класс точности. Определяем предельные отклонения присоединительных поверхностей (табл. 4.82 с.273 [2] ч.2).

Допускаемые отклонения:

диаметр цилиндрического отверстия (внутренне кольцо) d: верхнее +4 мкм., нижнее -19 мкм.; средний диаметр d_m: верхнее +4 мкм., нижнее -19 мкм.; ширина колец B: верхнее 0 мкм., нижнее -300 мкм.; монтажная высота T: верхнее +200 мкм., нижнее 0 мкм.; наружный диаметр: верхнее +5 мкм., нижнее -20 мкм.; средний диаметр наружной цилиндрической поверхности D_m: верхнее 0 мкм., нижнее -15 мкм..

Схема нагружения подшипника. По схеме нагружения внутренне кольцо имеет циркулярное нагружение, наружное кольцо местное нагружение (табл. 4.88 с. 284 [2] ч.2).

Схема нагружения подшипника:

Интенсивность нагрузки P_r =R*k_п*F*F_А?b, где R=P_п - радиальная реакция опоры на подшипник, k_п - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (k_п=1 - при умеренных толчках и вибрации), F - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале F=1, табл. 4.90 [2] ч.2), F_А - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R (для радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом F_А=1), b - рабочая ширина посадочного места (b=B-2*r, где B - ширина подшипника, r - радиус закругления).

P_r =R*k_п*F*F_А?b= 24*1*1*1?(22-2*2,5)=1412 kH/м.

По таблице 4.92 с. 287 [2] ч.2 поле допуска вала m6, а по таблице 4.93 с.291 [2] ч.2 поле допуска корпуса J_s7.

Определим предельные отклонения по ГОСТ 25347-82 и построим схемы полей допусков.

Требования к посадочным поверхностям по ГОСТ 3325-85 шероховатость вала R_a=2,5 мкм., корпуса R_a=2,5 мкм., опорных торцов заплечиков валов и корпусов R_a=2,5 мкм (табл. 4.95 [2] ч.2).

Допуски формы посадочных поверхностей: допуск круглости и допуск продольного сечения вала 5.0 мкм., допуск непостоянства диаметра в поперечном или продольном сечении вала 10 мкм., допуск круглости или допуск профиля продольного сечения отверстий корпусов 9.0 мкм., допуск непостоянства диаметра в поперечном или продольном сечении отверстий корпусов 18 мкм..

Допуски расположения посадочных поверхностей и заплечиков валов и корпусов: допуск торцового биения: заплечиков валов 30 мкм., заплечиков корпусов 54 мкм.; допуски соосности посадочных поверхностей: вала T^В_pc=2,2 мкм, корпуса вала Т^К_pc=4,4 мкм.; допускаемые углы взаимного перекоса колец подшипника: И_max=2?; допускаемые углы взаимного перекоса колец от технологических погрешностей обработки: общий И_T=И_max/3=1?; вала И_В=И_max/3=20??; корпуса И_К=2И_max/3=40??.

Эскиз части корпуса с отверстием по подшипник.

Пользуясь РД 50-98-86 устанавливаем допускаемые погрешности измерений посадочных поверхностей отверстия в корпусе и шеек вала. Выбираем средства измерений.

Для 60m6 допускаемая погрешность - 5 мкм.

1. Микрометры гладкие (МК) с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на нуль по установочной мере. Установочные узлы: прибор находится в стойке или обеспечивается надежная изоляция от рук оператора. Условия измерений: температурный режим - 2єС. Предельная погрешность измерений - 5 мкм.

2. Скобы индикаторные (СИ) с ценой деления 0,01 мм. Установочные узлы: прибор находится в стойке или обеспечивается надежная изоляция от рук оператора., вид контакта - плоскостный или линейчатый, используемое перемещение измерительного стержня - 0,02-0,03 мм, класс применяемых концевых мер - 3, температурный режим - 2єС. Предельная погрешность измерений -5 мкм.

Для Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 10 Js7 допускаемая погрешность - 10 мкм.

1. Нутромеры индикаторные (НИ) с ценой деления 0,01 мм. Условия измерений: используемое перемещение измерительного стержня 0,1 мм. Средства установки: концевые меры длины первого класса или установочные кольца (до 160 мм), шероховатость поверхности R_a=1,25 мкм, температурный режим - 3єС. Предельная погрешность измерений - 6,5 мкм.

2. Нутромеры микрометрические (НМ) с величиной отсчета 0,01мм. Условия измерений: используемое перемещение измерительного стержня 13 мм. Средства установки: аттестуется размер собранного нутромера, шероховатость поверхности R_a=5 мкм, температурный режим - 5єС. Предельная погрешность измерений - 10 мкм.

3.7 Подшипники контролируются по d_m - среднему, d - номинальному диаметрам.

а) Метод контроля отклонения от круглости осуществляется по 3 сечениям.

По профилю продольного сечения: (D_max-D_min)/2

D_пр.п.с.=(x₁-x₃)max/2; D_отв=(x_i-x_i)²max/2

б) Схема контроля соосности отверстий.



в) Торцевое биение относительно осуществляется при базировании на две узкие призмы.

г) Контроль радиального биения относительно общей оси осуществляется при базировании на две узкие призмы.

д) Радиальное биение относительно обшей оси на примере своего вала.

4. Расчет допусков размеров входящих в размерную цепь.

Исходные данные: замыкающее звено - Б_?=1^+1,0 мм, метод решения - вероятностный, процент риска в=1%.

Схема размерной цепи:

- увеличивающие звенья, - уменьшающие звенья.

=25 мм, размер крышки.

=170 мм, размер вала.

=50 мм, размер зубчатого колеса.

=98 мм, размер втулки.

=22 мм, размер подшипника.

=25 мм, размер прокладки.

4.2 Проверка правильности определения номинальных размеров.

,

где n - число увеличивающих звеньев, p - число уменьшающих звеньев.

Средний допуск

где t_?- коэффициент риска (по табл. 2.1 [7]) при заданном в=1%, t_?=2,57), л_m-l - коэффициент относительного рассеяния действительных отклонений нестандартных составляющих звеньев, распределение которых для всех звеньев принимать по нормальному закону, т.е. л₁= л₂= л₃= ..=л_m-l=1/3.

мкм

Среднее число единиц допуска

i_j - единица допуска j-го звена, определяемая из табл. 2.2 [7]:

i₁=1,31 мкм, i₂=2,52 мкм, i₃=1,56 мкм, i₄=2,17 мкм, i₅=1,31 мкм.

Выполним проверку

В соответствии с 13 квалитетом точности:

,,,,

.

,

918?1000 мкм.

4.5 Определим середины полей допусков

За расчетное возьмем шестое звено.

E_cБ₆=0,

Ответ:

Б₁=25(-0,330), Б₂=170(±0,315), Б₃=50(-0,390), Б₄=98(-0,540), Б₅=22(-0,300), Б₆=25(-0,330).

5. Взаимозаменяемость и контроль резьбовых соединений

Исходные данные: d_ном=27 мм., d_2изм=24,564 мм., ?P=22 мкм., ?Ь/2=18 мин.. Соединение предназначено для фиксации подшипника на валу. По ГОСТ 8724-81 определяем шаг резьбы крупный р=3 мм., по ГОСТ 9150-81 угол профиля =60, по ГОСТ 24705-81 определяем размеры наружного, среднего, внутреннего диаметра: d=27мм., d₂=d-2+0,051=25,051 мм., d₁=d-4+0,752=23,752 мм..

5.2 Назначаем посадку с зазором, так как соединение разборное и будет работать в нормальных условиях, класс точности средний, длина свинчивания N=24 мм.. По ГОСТ 16093-81

2,24*Р*d ^0.2 =2,24*3* 27 ^0.2 =12,99 мм.

6,7*Р*d ^0.2 =6,7*3* 27 ^0.2 =38,86 мм.

12,99<24<38,86 длина свинчивания нормальная.

Выбираем посадку с зазором 6g(6H)

Схема поле допуска

Контроль осуществляется с помощью предельных калибров (комплексный метод).

Проходные калибры контролируют приведенный средний и наружный диаметр (у гаек) или внутренний (у болтов) диаметры резьбы. Не проходные резьбовые калибры контролируют собственно средний диаметр.

По элементный контроль осуществляется с использованием микроскопа. Рассчитаем приведенный средний диаметр для болта: d_пр=d_2д+f_p+f_Ь, где d_пр - измеренный средний диаметр, f_p - погрешность шага резьбы, f_Ь - погрешность угла профиля резьбы.

f_p=1,732*?Р=1,732*22=38,104 мкм.

f_Ь=0,36*Р*?Ь/2=0,36*3*18=19,44 мкм.

d_пр=d_2д+f_p+f_Ь=24,564 +0,038+0,019=24,621 мкм.

d_2max=d₂+es=25,051-0,048=25,003 мм.

d_2min=d₂+ei=25,051-0,248=24,803 мм.

Условие годности: d_2д?d2min, dпр?d2max

24,564?24,803; 24,621?25,003 по данным условиям резьба не годна.

6. Взаимозаменяемость и контроль шпоночных соединений

Исходные данные dвала=63 мм. Соединение дает возможность для передачи крутящего момента с колеса на вал. Особых требований к соединению нет, значит вид соединения нормальный. Номинальные размеры шпонки по _ГОСТ 23360-78: шпонка призматическая bxh=18x11, фаска Smax=0,60; _Smin=0,40; интервал длины l=50..200, номинальные размеры паза: глубина паза на валу t₁=7,0 мм, во втулке t₂=4,4 мм; радиус закругления или фаска S₁ x 45°=0,4. По рекомендациям [2] ч.2 табл. 4.65 с.237 назначаем посадки на валу N9/h9 и шпонки во втулке Js9/h9. Предельные отклонения несопрягаемых размеров соединения: высота шпонки 11h11, длина паза 30H14 , глубина паза на валу 7^+0,2 мм, во втулке 4,4^+0,1 мм.

Схема полей допусков по ширине шпоночного соединения:

Допуск параллельности плоскости симметрии паза относительно оси шпоночного паза 0,5*Т_ш=0,5*0,043=0,0215 мм, допуск симметричности шпоночного паза для двух шпонок 0,5*Т_ш=0,5*0,043=0,0215 м.

Согласно РД 50-98-86.

1. Глубиномеры микрометрические при измерении с настройкой по установочным мерам. Температурный режим 5°С. Предельная погрешность измерений 6 мкм.

2. Глубиномеры индикаторные (ГИ) при измерении с настройкой по блокам концевых мер длины. Используемое перемещение измерительного стержня 0,01 мм. Класс применяемых концевых мер - 4. Предельная погрешность измерений 6 мкм.

1. Нутромеры индикаторные (НИ) с ценой деления отсчетного устройства 0,01 мм. Используемое перемещение измерительного стержня 0,1 мм. Средства установки - концевые меры длины 3 класса с боковиками или микрометры. Шероховатость поверхности отверстий R_а=1,25 мкм. Температурный режим 5°С. Предельная погрешность измерений 10 мкм.

2. Микроскопы инструментальные. Температурный режим 5°С. Предельная погрешность измерений 10 мкм.

6.4 Контроль шпоночных соединений осуществляется специальными предельными калибрами. Ширина пазов вала и втулки проверяются пластинами, имеющими проходную и непроходную сторону; размер d+t₂ (отверстие) - пробками со ступенчатой шпонкой; глубина паза вала (размер t₁) - кольцевыми калибрами, имеющими стержень с проходной и непроходной ступенью. Симметричность пазов относительно осевой плоскости проверяют комплексными калибрами; у отверстий - пробкой со шпонкой, а у вала - накладной призмой с контрольным стержнем.

Схема контроля симметричности паза и наружной поверхности:

После сборки контроль шпоночного соединения производят путем установления биения охватывающей детали, покачиванием охватывающей детали на валу и перемещением охватывающей детали вдоль вала.

7. Взаимозаменяемость и контроль шлицевых соединений

Исходные данные: расчетный диаметр d=36 мм. Шлицевое соединение используется для передачи крутящего момента, для обеспечения

В соответствии с данными требованиями выбираем шлицевое прямобочное соединение. По ГОСТ 1139-80 выбираем серию и размеры элементов шлицевого соединения: средняя серия, z x d x D= 8 x 36 x 42, b=7 мм, d₁=33.5 мм, c=0,4^+0,2 мм, r=0,3 мм.

Выбираем центрирование по наружному диаметру, для повышения точности соосности элементов соединения.

По рекомендации ГОСТ 1139-80 выбираем поля допусков элементов соединения: D=42H7/f7, b=7F8/f7, d=36H11. Шероховатость поверхностей шлицов: для впадины отверстия - 1,6 мкм, вала - 0,8 мкм, не центрирующие поверхности отверстия - 3,2 мкм, вала - 3,2 мкм.

Схемы полей допусков по сопрягаемым поверхностям соединения:

Условное обозначение шлицевого соединения - D-8x36x42H7/f7x7F8/f7, отверстия втулки D-8x36H11x42H7x7F8, вала D-8x36x42f7x7f7.

7.3 Контроль шлицевых соединений осуществляется с помощью комплексных проходных калибров (пробок и скоб), а также поэлементно путем непроходных калибров или универсальных измерительных приборов.

Поэлементный контроль охватывает диаметры валов, отверстий, толщину зубьев вала и ширину впадин отверстия.

Пробковыми и кольцевыми комплексными калибрами контролируется взаимное расположение поверхностей соединения.

При использовании комплексных калибров отверстие считается годным, если комплексный калибр-пробка проходит, а диаметры и ширина паза не выходят за установленный верхний предел; вал считается годным, если комплексный калибр кольцо проходит, а диаметры и толщина зуба не выходят за установленный предел.

8. Взаимозаменяемость и контроль зубчатых передач

Исходные данные: модуль m=2,5 мм, число зубьев шестерни z_ш=40, колеса z_к=80. материал корпуса СЧ32-52, колеса 38Х2Ю, окружная скорость V_окр=15 м/с; температура корпуса min=-10°С, max=+40°С.

Основные параметры передачи: делительный диаметр шестерни d_ш=m*z_ш=2.5*40=100 мм, делительный диаметр колеса d_к=m*z_к=2.5*80=200 мм, межосевое расстояние a=m*(z₁+z₂)*0,5=150 мм, ширина зубчатого венца колеса b₁=Ш_a*a=0,3*150=45 мм, ширина зубчатого венца шестерни b₁=b₂*1,12=1.12*50=50.

Выбираем по табл. 5.12 c. 330 [2] ч.2 восьмую степень точности.

По ГОСТ 1643-81 определяем нормы точности:

1. Нормы кинематической точности: допуск на радиальное биение зубчатого венца F_r1=45 мкм, F_r2=63 мкм (табл. 5.7 с.317 [2] ч.2), допуск на накопительную погрешность шага зубчатого колеса F_р1=63 мкм, F_р2=90 мкм (табл. 5.8 с.319 [2] ч.2).

2. Нормы плавности (табл. 5.9 с.320 [2] ч.2): допуск на погрешность профиля шестерни f_f1=14 мкм, колеса f_f2=18 мкм; допуск предельного отклонения шага шестерни f_pt1= ± 20 мкм, колеса f_pt2=14 мкм =±22 мкм; допуск на местную кинематическую погрешность шестерни f?_i1=36 мкм, колеса f?_i2=40 мкм.

3. Нормы контакта зубьев в передаче (табл. 5.10 с.323 [2] ч.2): суммарное пятно контакта по высоте зуба ?40%, по длине зуба ?50%; допуск на непараллельность f_x1=25 мкм, f_x2=25 мкм; допуск на перекос осей f_y1=12 мкм, f_y2=12 мкм; допуск на направление зуба F_в1=25 мкм, F_в2=25 мкм.

8.3 Расчет минимального бокового зазора по условию , где j_n1 - часть бокового зазора, необходимая для температурной компенсации, а j_n2 - часть бокового зазора, необходимая для размещения слоя смазки.

Принимая угол профиля зуба б=20°, для цилиндрических передач

где a - межосевое расстояние передачи, б₁ и б₂ - коэффициенты линейного расширения материалов зубчатых колес и корпуса, t₁ и t₂ -предельные температуры, для которых рассчитывается зазор, соответственно зубчатых колес и корпуса (температуру колес принимать на 10°С выше температуры корпуса). По табл. 1.62 с.187 [2] ч.2: б₁(38Х2Ю)=11,2*10^-6 град^-1 б₂(СЧ32-52)=10*10^-6 град^-1.

.

Принимаем большее j_n1=13,9 мкм.

Смазка цилиндрических колес осуществляется в упругогидродинамическом режиме. Толщина масляной пленки в зубчатом зацеплении рассчитывается по формуле

где V_k - скорость качения в контакте, R? - приведенный радиус кривизны в контакте.

где U - передаточное отношение, б_tw - угол зацепления (б_tw =20°, при x=0); V_k? V_окр •sin б_tw, где V_окр - окружная скорость.

V_k=15•sin20=5,1 м/с

мкм

мкм

мкм

Определим наибольший возможный зазор для цилиндрической зубчатой передачи.

где f_a - предельное отклонение межосевого расстояния, T_H1 и T_H2 - допуски на смешение исходного контура шестерни и колеса. По табл. 5.17 с.336 [2] ч.2: вид сопряжения - Е, f_a=±20 мкм. По табл. 5.19 с.339 [2] ч.2: T_H1=70 мкм, T_H2=110 мкм.

мкм.

Определение обшей длины нормали.

По табл. 5.30 [2] ч.2: при z_к=80 и z_п=8 W₁=23,26129 мм > W=W₁·m=23,26129·2,5 мм=58,1532 мм.

Наименьшее отклонение средней длины обшей нормали E_Wms, определяем по табл. 5.20 [2] ч.2: слагаемое I равно 55 мкм для вида сопряжения Е и 7 степени точности по нормам плавности, слагаемое II равно 18 мкм при величине допуска на радиальное биение F_r=63 мкм.

Тогда E_Wms=55+18=73 мкм. Допуск на среднюю длину обшей нормали T_wm определяем по табл. 5.21 T_wm=30 мкм, для вида допуска бокового зазора h и значении F_r=63 мкм. Нижнее отклонение средней длины общей нормали будет равно: -(| E_wms|+ T_wm)=-(73+30)=-103 мкм.

Таким образом в таблице чертежа должно быть проставлено для общей длины нормали .

Методы измерения и контроля зубчатых колес и передач.

Наибольшая кинематическая погрешность зубчатого колеса представляет собой наибольшую алгебраическую разность экстремальных значений кинематической погрешности при однопрофилном зацеплении его с измерительным колесом в пределах одного оборота.

Накопительную погрешность шага по колесу, можно измерить с помощью универсальной оптической делительной головки, которая позволяет поворачивать проверяемое колесо на номинальную величины углового шага.

Схема измерения радиального биения зубчатого венца:



1 - зубчатое колесо, 2 - оправка, 3 - шпиндель измерительной головки, 4 - сменный наконечник.

Суммарное пятно контакта определяется на боковой повершности зуба колеса по блеску после многократного поворота колес.

Для контроля бокового зазора пользуются косвенными методами, заключающимися в проверке уточения зубьев сопрягаемых колес. Способ основан на измерении толщины зуба по постоянной хорде кромочным зубомером. Для настройки зубомера предварительно подсчитывают расстояние по хорде h_e. Также боковой зазор контролируют по средствам тангенциального зубомера измеряют действительное смешение исходного контура; контроль уточения зубьев через измерение длины общей нормали, контроль допустимых отклонений измерительного межосевого расстояния.

В собранной передаче боковой зазор можно измерить индикатором по круговому люфту одного из колес.

Список используемой литературы

1. Бастраков В.М. Выбор допусков и основные принципы контроля деталей в машиностроении: Учебное пособие. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 1987. - 136 с., ил.

2. Допуски и посадки. Справочник в 2-х ч./ М.А. Палей, А.Б. Романов, В.Аю Брагинский. - 7-е изд. перераб. И доп. - Л.:Политехника,1991. Ч.1.-576 с., Ч.2.-608 с., ил.

3. ГОСТ 2015-84 (СТ СЭВ 4135-83). Калибры гладкие нерегулируемые. Технические требования.

4. ГОСТ 18355-73 - ГОСТ 18369-73. Калибры-скобы гладкие для диаметров от 1 до 360 мм. Конструкция и размеры.

5. ГОСТ 14807-69 - ГОСТ 14827-69. Калибры-пробки гладкие диаметром от 1 до 360 мм. Конструкция и размеры.

6. РД 50-98-86. Методические указания. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм.

7. Бастраков В.М, Грязин С.В. Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость: методические указания к выполнению курсовой работы.

Размещено на Allbest.ru