5. Выбор посадок шлицевых соединений

Шлицевые соединения имеют то же назначение, что и шпоночные, но применяются при передаче больших крутящих моментов с высокими требованиями к соосности соединяемых деталей. Наиболее распространены шлицевые соединения с прямобочным профилем зуба. Они применяются для подвижных (вдоль оси) и неподвижных соединений.

Задание 5

В соответствии с заданным вариантом (таблица 2) для неподвижного шлицевого соединения 3-6 с прямобочным профилем зуба выбрать посадки и поля допусков по элементам соединения. По заданному соотношению числа зубьев и диаметров (z х d х D) выбрать соответствующую величину размера b [3, таблица 4.58].

Построить схемы расположения полей допусков по d, D и b.

Выполнить эскизы сечения шлицевого вала и отверстия с простановкой отклонений всех размеров.

Рекомендуемые посадки и поля допусков по элементам соединения в зависимости от способа центрирования приведены в [3, таблица 4.59…4.62].

Допуск нецентрирующего диаметра d берется как разность размеров (d - d₁).

Шероховатость поверхностей шлицевого соединения назначается по [1, таблица 2.68].

Пример построения схемы расположения полей допусков и эскизы сечения деталей шлицевого сопряжения D - 8 х 32 х 36 H7/f7 х 6 F8/f7 приведены на рисунках 10 и 11.

Рисунок 10 - Пример построения схемы расположения полей допусков для шлицевого соединения

Рисунок 11 - Эскизы сечения деталей шлицевого сопряжения

6. Расчет допусков звеньев линейной размерной цепи

При конструировании механизма возникает необходимость в проведении размерного анализа, с помощью которого достигается правильное соотношение взаимосвязанных размеров и определяются допустимые ошибки (допуски).

Размерной цепью называется совокупность взаимосвязанных размеров, образующих замкнутый контур и определяющих взаимное положение поверхностей (или осей) одной или нескольких деталей. Размеры не могут назначаться независимо, т.е. значение и точность, по крайней мере одного из размеров, определяется остальными размерами.

Существует несколько методов решения задач размерной цепи. В данной работе необходимо назначить допуски на размеры составляющих размерную цепь двумя способами: полной и неполной взаимозаменяемости.

6.1 Порядок решения задачи

1. Построить схему размерной цепи, выявить уменьшающие и увеличивающие звенья. Для этого рекомендуется применять правило обхода по контору, согласно которому стрелка над исходным размером должна быть направлена влево. Начиная от звена, соседнего с исходным, все составляющие звенья обозначить стрелками, имеющими один и тот же замкнутый поток направления.

2. Вычислить номинальный размер исходного звена

.

3. Определить допуск исходного звена

.

4. Установить среднюю точность составляющих звеньев размерной цепи, исключая размеры стандартных звеньев (например, подшипников качения):

а) при решении методом полной взаимозаменяемости

,

б) при решении методом неполной взаимозаменяемости

,

где - единица допуска для соответствующего интервала размера цепи [3, таблица 3.3].

Для рассматриваемого примера количество единиц допуска а_m определяется

,

.

Предельные отклонения ширины кольца подшипников находятся по [3, таблица 4.70] (класс точности L0).

5. По значению а_m выбрать ближайший квалитет [1,таблица 1.8.].

6. С учетом найденного среднего квалитета на составляющие звенья цепи назначить стандартные поля допуска [1, таблица 1.8].

7. Согласовать получающийся суммарный допуск всех составляющих звеньев с допусков замыкающего звена

,

.

При несоблюдении данных зависимостей скорректировать квалитет точности одного или нескольких звеньев цепи.

8. Назначить предельные отклонения на составляющие звенья, кроме одного из увеличивающих (например А₈), по следующему правилу: для уменьшающих звеньев в минус (по h), для увеличивающих в плюс (по Н) [1,таблицы 1.27; 1.35].

Предельные отклонения звена определить через координату середины поля допуска

,

,

,

,

,

и - заданные значения предельных отклонений замыкающего звена.

Для размера подобрать стандартное поле допуска, вписывающееся в найденный интервал .

9. Проверить получающуюся величину замыкающего размера

,

, ,

где ТА₀ - расчетное значение поля допуска замыкающего размера.

Задача решена правильно, если полученные значения предельных отклонений замыкающего звена вписываются в его заданный исходный интервал.

Задание 6

По исходным данным таблицы 3 рассчитать линейную размерную цепь методом полной взаимозаменяемости и теоретико-вероятным методом (используя способ назначения допусков одного квалитета).

Рассеяние размеров составляющих звеньев цепи подчиняется нормальному симметричному закону распределения (.

Таблица 3 - Исходные данные для решения размерной цепи

7. Выбор посадок резьбовых цилиндрических соединений

В конструкции редуктора предусмотрено использование крепежной метрической резьбы для фиксации колеса 12 относительно вала 3 с помощью гайки 2 (рисунок 7). Крепежные резьбы применяются для получения разъемного соединения элементов. Главное требование к ним - это обеспечение прочности соединения и сохранение плотности стыка в процессе эксплуатации.

Основные параметры резьбы определяются ее профилем, диаметром и шагом. Стандартом предусмотрены крепежные метрические резьбы диаметром от 0,25 до 600 мм. Исходным профилем метрической резьбы является треугольник с углом = 60. Метрические резьбы могут быть с крупным и мелким шагом. Для резьбы с крупным шагом существует прямая связь между диаметром и шагом, для резьбы с мелким шагом такого соотношения нет. Для обеспечения свинчиваемости резьбы (болта с гайкой) необходимо учесть диаметральную компенсацию и в зависимости от посадки назначить соответствующие допуски на основные диаметральные размеры. Сопряжения резьбовых соединений осуществляются только по боковым граням. Для резьбовых соединений различают посадки с зазором, натягом и переходные.

7.1 Порядок решения задачи

1. В соответствии с вариантом, для заданной резьбы с крупным шагом определить (выбрать) шаг P [3, таблица 4.10].

2. Рассчитать номинальные размеры среднего и внутреннего диаметров наружной и внутренней резьбы по ГОСТ 9150-81 [3, таблица 4.12].

3. По заданной посадке определить отклонения диаметров внутренней резьбы (ES и EI) и наружной резьбы(es и ei) [3, таблица 4.17].

4. Вычислить предельные диаметры резьбы гайки и резьбы болта.

5. Схематично указать расположение полей допусков наружной и внутренней резьбы, величину отклонений, предельные размеры.

Задание 7

Для заданной точности резьбового соединения 3-11 (таблица 2) рассчитать предельные размеры внутренней и наружной резьбы, изобразить схемы расположения их полей допусков, указать предельные диаметральные размеры. (В качестве примера по выполнению эскиза рекомендуется пользоваться рисунком [3, таблица 4.17])

8. Расчет и выбор допусков зубчатых цилиндрических передач

1. По заданной окружной скорости передачи установить степени точности [3, таблица 5.12], учитывая рекомендации к применению комбинирования норм по степеням (при выборе 7 или 8 степени точности по нормам плавности контакта кинематическая точность может быть на одну степень грубее).

2. В соответствии со степенями точности выбрать вид сопряжения по боковому зазору (ГОСТ 1643-81 и ГОСТ 9178-81) [3, таблица 5.15]. Наибольшее применение в зубчатых передачах общего назначения имеет вид сопряжение «В» с соответствующим этому виду допуском бокового зазора «» и V классом отклонений межосевого расстояния.

3. Определить размеры и отклонения для контроля взаимного положения разноименных профилей зубьев по варианту длины общей нормали. Значение длины общей нормали W необходимо вычислить по формуле

где - длина общей нормали при m = 1мм [3, таблица 5.30] (к применению предпочтителен средний столбец данной таблицы).

Определить наименьшее отклонение средней длины общей нормали - EWms, включающей две составляющие (слагаемые 1 и 2).

В зависимости от степени точности по норме плавности, вида сопряжения и делительного диаметра выбрать слагаемое 1 [3, таблица 5.19].

Слагаемое 2 [3, таблица 5.19] определить в зависимости от допуска на радиальное биение зубчатого венца Fr [3, таблица 5.7].

Выбрать допуск на среднюю длину общей нормали Twm [3, таблица 5.20], зависящий от допуска на радиальное биение Fr [3, таблица 5.7] и принятого допуска бокового зазора.

Вычислить нижнее отклонение средней длины общей нормали, равное

.

4. Определить предельное отклонение межцентрового расстояния, где - предельные отклонения межосевого расстояния по ГОСТ 1643-81 [3, таблица 5.16]

.

5. Вычислить отклонения от параллельности и перекос прямых, проходящий через центры отверстия под опоры валов

,

где - допуск параллельности [3, таблица 5.10];

- перекос осей [3, таблица 5.10];

L - расстояние между средними плоскостями опор валов в корпусе (определяется по рисунку 7);

- среднее значение интервала ширины зубчатого колеса [3, таблица 5.10]

.

Отклонение на ширину зубчатого венца b назначать по одному из следующих полей допусков: h11, h12, h13, h14.

Допуск на торцевое биение базового торца определяется умножением значения, взятого из [3, таблица 5.27], на величину d/100, где d - делительный диаметр, мм.

Отклонение диаметра вершины зубьев (наружного цилиндра) заготовки и допуск на радиальное биение задаются в зависимости от варианта использования наружного цилиндра заготовки при контроле [3, таблица 5.26]. В случае использования наружного цилиндра для выверки установки колеса на станке , где Fr - радиальное биение зубчатого венца [3, таблица 5.7].

Расчетное значение необходимо округлить в меньшую сторону до стандартного значения [1, таблица 2.40].

Отклонение назначать по h14…h17, но не более 0,1m для 3…7 степеней точности и 0,2m для 8…12 степеней точности.

Шероховатость поверхностей зубьев задавать по [1, таблица 2.68].

В правом верхнем углу поля чертежа помещается таблица параметров зубчатого венца, состоящая из трех отделяемых сплошными основными линиями частей:

а) основные данные (модуль m, число зубьев z, угол наклона линии зуба , направление линии зуба «правое», «левое» или «шевронное», нормальный исходный контур - со ссылкой на ГОСТ13755-81, коэффициент смещения х, степень точности по ГОСТ 1643-81);

б) данные для контроля взаимного положения разноименных профилей зубьев (указать по варианту длины общей нормали W);

в) справочные данные (делительный диаметр, прочие справочные данные).

Неиспользуемые строчки таблицы параметров исключаются или прочеркиваются.

Пример таблицы приведен в [3, стр. 880].

Задание 8

Для зубчатого колеса (таблица 4) установить степени точности и вид сопряжения по боковому зазору. По стандарту назначить числовые значения контролируемых показателей.

Назначить допустимые отклонения на расстоянии между центрами отверстий в корпусе редуктора, а также допуски на перекос и не параллельность прямых, проходящих через центры отверстий под опоры валов.

Таблица 4 - Цилиндрическая прямозубая зубчатая передача

Графическая часть курсовой работы выполняется на четырех листах.

Разрез редуктора чертится на листе формата А2. Простановка посадок на данном чертеже производится на основании проведенных расчетов и по аналогии с апробированными посадками подобных узлов. На листе необходимо указать позиции деталей редуктора.

На втором листе формата А3 выполняется деталировочный чертеж вала редуктора. Зубчатое колесо и крышка подшипника изображаются на листах формата А4. Деталировочный чертеж зубчатого колеса должен содержать таблицу основных параметров. Заданные детали выполняются с указаниями точности размеров, шероховатости, отклонений формы и расположения поверхностей. Также необходимо указать технические требования.

На листах должна быть основная и дополнительная надписи. Формат должен соответствовать стандарту.

9.2 Пояснительная записка

Пояснительная записка должна содержать: титульный лист, содержание, введение, последовательное решение задач. Формулы должны быть со ссылками на литературные источники и иметь соответствующие пояснения символов. Для каждого раздела в записке выполняются необходимые поясняющие эскизы. В конце пояснительной записки должен быть указан библиографический список и приведена спецификация к сборочному чертежу редуктора.

Библиографический список

1. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч./ В.Д. Мягков; М.А. Палей; А.Б. Романов; В.А. Брагинский. - Л.: Машиностроение, 1978. Ч.1. - 543 с. с ил.

2. Бейзельман Р.Д. Подшипники качения / Р.Д. Бейзельман, Б.В. Цинкин, Л.Я. Перель. - М.: Машиностроение, 1975. - 572 с. с ил.

3. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч./ В.Д. Мягков; М.А. Палей; А.Б. Романов; В.А. Брагинский. - Л.: Машиностроение, 1978. Ч.2. - 1032 с. с ил.

4. Краткий справочник конструктора / Р.И. Гжиров. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1984. - 464 с. с ил.

5. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. Метод. указ. / Сост. Ю.А. Епифанцев /СибГГМА/ - Новокузнецк, 1995. - 30 с.

6. Белкин И.М. Допуски и посадки / И.М. Белкин. - М.: Машиностроение, 1992. - 527 с. с ил.

7. Радкевич Я.М. Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость / Я.М. Радкевич, Б.И. Лактионов. - М.: Издательство МГГУ, 1998. Кн.3. Ч.1. - 238 с. с ил.

Размещено на Allbest.ru