Обработка цилиндрического двухступенчатого редуктора

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

Содержание

Введение

1. Служебное назначение изделия, принцип работы

2. Описание служебного назначения детали

3. Выбор основных сопрягаемых размеров из рядов предпочтительных чисел

4. Выбор и назначение посадок на гладкие сопрягаемые поверхности с графическим изображением полей допусков и числовыми значениями допустимых отклонений

4.1 Выбор посадок

4.2 Расчет посадок

5. Соединения с подшипниками качения

5.1 Выбор и назначение посадок для подшипников качения

5.2 Расчет посадок подшипников

6. Выбор и назначение посадок на шпоночные соединения

7. Обоснование назначения допусков, отклонений формы, взаимного расположения поверхностей выбранной детали

8. Обоснование назначения параметров шероховатости поверхностей выбранной детали

9. Таблица универсальных средств измерений линейных размеров детали

Заключение

Список литературы



Введение

цилиндрический двухступенчатый редуктор подшипник

Понятие о точности.

Точность - основная характеристика деталей машин или приборов. Абсолютно точно изготовить деталь невозможно, так как при ее обработке возникают погрешности; поэтому точность обработки бывает различной.

Точность детали, полученная в результате обработки, зависит от многих факторов и определяется:

а) отклонениями от геометрической формы детали или ее отдельных элементов;

б) отклонениями действительных размеров детали от номинальных;

в) отклонениями поверхностей и осей детали от точного взаимного расположения (например, отклонениями от параллельности, перпендикулярности, концентричности).

Так как точность обработки в производственных условиях зависит от многих факторов, обработку на станках ведут не с достижимой, а с так называемой экономической точностью.

Под экономической точностью механической обработки понимают такую точность, которая при минимальной себестоимости обработки достигается в нормальных производственных условиях, предусматривающих работу на исправных станках с применением необходимых приспособлений и инструментов при нормальной затрате времени и нормальной квалификации рабочих, соответствующей характеру работы.

Под достижимой точностью понимают такую точность, которую можно достичь при обработке в особых, наиболее благоприятных условиях, необычных для данного производства, высококвалифицированными рабочими, при значительном увеличении затраты времени, не считаясь с себестоимостью обработки.

На точность обработки на металлорежущих станках влияют следующие основные факторы.

1. Неточность станков, являющаяся следствием неточности изготовления их основных деталей и узлов и неточности сборки, в частности недопустимо больших зазоров в подшипниках или направляющих, износа трущихся поверхностей деталей, овальности шеек шпинделей, нарушения взаимной перпендикулярности или параллельности осей, неточности или неисправности направляющих, ходовых винтов и т.п.

2. Степень точности изготовления режущего, вспомогательного инструмента и приспособлений.

3. Погрешности, вызываемые размерным износом инструмента.

4. Неточность установки инструмента и настройки станка на размер.

5. Погрешности базирования и установки обрабатываемой детали на станке или в приспособлении (например, неправильное положение детали относительно оси шпинделя и т.п.).

6. Деформации деталей станка, обрабатываемой детали и инструмента во время обработки под влиянием силы резания вследствие недостаточной жесткости их и упругой системы станок - приспособление - инструмент - деталь (СПИД).

7. Деформация детали, возникающая при её закреплении для обработки.

8. Тепловые деформации обрабатываемой детали, деталей станка и режущего инструмента в процессе обработки и деформации, возникающие под влиянием внутренних напряжений в материале детали.

9. Такое качество поверхности детали после обработки, которое может дать неправильные показания при измерениях.

10. Ошибки в измерениях вследствие неточности измерительного инструмента, неправильного пользования им, влияния температуры и т.п.

11. Ошибки исполнителя работы.

Понятие качества продукции

В рыночной экономике проблема качества является важнейшим фактором повышения уровня жизни, экономической, социальной и экологической безопасности. Качество - комплексное понятие, характеризующее эффективность всех сторон деятельности: разработка стратегии, организация производства, маркетинг и др. Важнейшей составляющей всей системы качества является качество продукции.

Впервые термин «качество» подверг анализу Аристотель еще в III в. до н. э., который под качеством понимал различие между предметами по признаку «хороший - плохой».

Сложность понятия качества предполагает его многоаспектность, т. е. понятие качества можно рассматривать с философских, социальных, экономических, технических и иных точек зрения. В конкурентной борьбе качество, наряду с нововведениями является единственным, но самым действенным оружием. Именно борьба за потребителя (а в последние десятилетия и вообще за выход на рынок) заставляет производителей соревноваться в улучшении качественных характеристик своей продукции.

В процессе эволюции представлений о качестве, обеспечение качества и управление этим процессом прошло ряд этапов, в которых упор делался на разную направленность действий от простого контроля качества до системного управления качеством, которое вылилось в движение навстречу друг другу общего менеджмента и менеджмента качества. Это движение объективно и исторически совпало, с одной стороны, с расширением наших представлений о качестве продукции и способах воздействия на него, а с другой -- с развитием системы внутрифирменного менеджмента.

Однако основное различие в понятиях качества лежит между его пониманием в условиях командно-административной и рыночной экономики. В командно-административной экономике качество трактуется с позиции производителя. В рыночной экономике качество рассматривается с позиции потребителя.



1. Служебное назначение изделия, принцип работы

Цилиндрические двухступенчатые редукторы с межосевыми расстояниями быстроходной ступени от 800 до 1400 мм изготовляются усиленной конструкции. Они предназначены для стационарных установок с резко ударными нагрузками и с длительным периодом эксплуатации, например, для главных приводов прокатных станов, цементных мельниц, драг для добычи золота.

Корпус редуктора является базовой деталью, он обеспечивает требуемую точность относительного положение ведущего и ведомого валов. На валах установлены конические зубчатые колеса, передающие крутящий момент с одного вала на другой. Базирование валов осуществляется по главным отверстиям, при этом используют опоры с радиально-упорными подшипниками. Поверхности главных отверстий корпуса совместно с поверхностями торцов образуют комплекты вспомогательных баз корпуса.

В унифицированном редукторе вал - шестерня, вращаясь в роликоподшипниках с частотой n, передаёт крутящий момент М_кр на вал через шестерню и шпонку. С вала крутящий момент через шпонку передается далее.

Боковой зазор в подшипниках регулируется прокладками.



2. Описание служебного назначения детали

Деталь «вал» представляет собой тело вращения и относится к классу валов. Служит для передачи крутящих моментов.

Основной поверхностью является поверхность под подшипники качения. Исполнительной поверхностью является поверхность посадки зубчатого колеса и поверхность шпоночного паза. Вовремя работы деталь испытывает деформацию изгиба, кручения и смятия.

Химико-термическим воздействием во время работы не подвергается.



3. Выбор основных сопрягаемых размеров из рядов предпочтительных чисел

Номинальные линейные размеры (диаметры, длины, уступы, глубины, расстояния между осями и т.д.) деталей, их элементов и соединений должны назначаться из числа стандартных по ГОСТ 6636-69. При этом полученное расчетом или иным путем исходное значение размера, если оно отличается от стандартного, следует округлить обычно до ближайшего большего стандартного размера.

Стандарт на нормальные линейные размеры построен на основе рядов предпочтительных чисел (ГОСТ 8032-56), принятых во всем мире, в том числе в стандартах ИСО, в качестве универсальной системы числовых значений параметров и размеров продукции всех отраслей народного хозяйства. Ряды предпочтительных чисел представляют собой геометрические прогрессии со знаменателями , которые в каждом десятичном интервале содержат соответственно 5, 10, 20 и 40 чисел, что отражено в обозначениях рядов.

Отдельный стандарт на номинальные линейные размеры позволяет представить ряды предпочтительных чисел в различных десятичных интервалах и в каждом случае сделать однозначный выбор между точным и округленным значениями предпочтительного числа. Это позволяет предотвратить одновременное применение нескольких близких друг к другу номинальных размеров. Измеряем не указанные размеры и согласуем их по ГОСТ 6636 - 69. Эскиз вала с принятыми размерами представлен на рисунке 1.



Рис.1 Эскиз вала



4. Выбор и назначение посадок на гладкие сопрягаемые поверхности с графическим изображением полей допусков и числовыми значениями допустимых отклонений

4.1 Выбор посадок

Характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов, называется посадкой. Посадки принимают по рекомендациям или рассчитывают. Различают посадки трех типов: с зазором, с натягом и переходные.

Для сопряжения различных деталей рассматриваемого узла редуктора на поверхности (Рис. 2) сопряжения применяем посадки:

1) для установки цилиндрического зубчатого колеса со шпонкой [Рис. 2, поз. 44, 19] - посадка с зазором Ш 63 H7/h6;

2) для установки крышки подшипника [Рис. 2, поз. 15] - посадка с зазором Ш 89 H11/h11;

3) для установки зубчатого колеса со шпонкой [Рис. 2] - посадка с зазором Ш45 H7/h6.



Рис. 2 Общий вид узла

4.2 Расчет посадок

1) Для Ш63 H7/h6 (Рис. 3):

Отверстие: ;

мм;

мм;



мм;

мм;

мм;

Вал: ;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

Рис. 3 Посадка с зазором

2) Для Ш89 H11/h11 (Рис. 4):

Отверстие: ;

мм; мм;



мм;

мм;

мм;

Вал: ;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

Рис. 4 Посадка с зазором

3) Для Ш45 H7/h6 (Рис. 5):

Отверстие: ;

мм; мм;



мм;

мм;

мм;

Вал: ;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

Рис. 5 Посадка с зазором



5. Соединения с подшипниками качения

5.1 Выбор и назначение посадок для подшипников качения

Различают три случая нагрузки колец подшипников:

· кольцо вращается относительно радиальной нагрузки, подвергаясь так называясь циркуляционной нагрузкой;

· кольцо неподвижно относительно радиальной нагрузки и подвергается местной нагрузкой;

· кольцо нагружено равнодействующей радиальной нагрузке, которая не совершает полного оборота, а колеблется на определенном участке кольца, подвергая его колебательной нагрузке.

В нашем случае конструкция редуктора с циркуляционной нагрузкой колец подшипников.

1) D=83,5 мм; d=49,5 мм;

2) D=89 мм; d=55 мм;

По заданию у нас подшипник 7210Ф ГОСТ 27365-87, т.е. подшипник 0-класса точности;

Принимаем посадки для:

1) для установки внутреннего кольца подшипника качения [Рис. 2] - посадка с натягом Ш 49,5 L0/k6;

2) для установки наружного кольца подшипника качения [Рис. 2] - посадка с зазором Ш 83,5 H7/l0;

3) для установки для установки внутреннего кольца подшипника качения [Рис. 2] - посадка с натягом Ш 55 L0/k6;

4) для установки наружного кольца подшипника качения [Рис. 2] - посадка с зазором Ш 89 H7/l0;



5.2 Расчет посадок подшипника

1) Для Ш49,5 L0/k6 (Рис. 6):

Отверстие: ;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

Вал: ;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;



Рис. 6 Посадка с натягом

2) Для Ш83,5 H7/l0 (Рис. 7):

Отверстие: ;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

Вал: ;

мм; мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;



Рис. 7 Посадка с зазором

3) Для Ш55 L0/k6 (Рис. 8):

Отверстие: ;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

Вал: ;

мм; мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;



Рис. 8 Посадка с натягом

4) Для Ш89 H7/l0 (Рис. 9):

Отверстие: ;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

Вал: ;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;



Рис. 9 Посадка с зазором



6. Выбор и назначение посадок на шпоночные соединения

Призматические шпонки имеют прямоугольное сечение, концы скруглены или плоские. Стандарт предусматривает для каждого диаметра вала определенные размеры поперечного сечения шпонки. Поэтому при проектных расчетах размеры b и h берут из ГОСТ 23360-78.

Посадка шпонки регламентированы ГОСТ 23360-78.

Ширина шпонки выполняется по h9.

Ширина шпоночного паза вала P9.

Ширина шпоночного паза отверстия (при неподвижном соединении реверсивной передачи P9); Принимаем 10 P9/h9 (Рис. 10): Отверстие: ; мм; мм;

мм;

мм;

мм;

Вал: ; мм; мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;



Рис. 10 Переходная посадка шпоночных пазов



7. Обоснование назначения допусков, отклонений формы, взаимного расположения поверхностей данной детали

Вал в работающем узле вращается в подшипниках качения. Так как подшипники качения изготовляют с относительно высокой точностью, то погрешностями изготовления их деталей обычно пренебрегают. Поэтому рабочей осью вала является общая ось.

На чертеже вала задают необходимые требования точности изготовления отдельных его элементов. Назначение каждого из допусков формы или расположения следующее:

· допуск цилиндричности посадочных поверхностей для подшипников качения задают, чтобы ограничить отклонения геометрической формы этих поверхностей и тем самым ограничить отклонения геометрической формы дорожек качения колец подшипников (по ГОСТ 3325 - 85 следует контролировать отдельные составляющие этого допуска: допуск круглости, допуск профиля поперечного сечения, допуски непостоянства диаметра в поперечном и продольном сечении);

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

· допуск соосности посадочных поверхностей для подшипников качения относительно их общей оси задают, чтобы ограничить перекос колец подшипников качения;

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

· допуск соосности посадочной поверхности для полумуфты назначают, чтобы снизить дисбаланс вала и деталей, установленных на этой поверхности;

· допуск перпендикулярности базового торца вала назначают, чтобы уменьшить перекос колец подшипников и искажение геометрической формы дорожки качения внутреннего кольца подшипника;

· допуск перпендикулярности базового торца вала задают только при установке вал узких зубчатых колес (??/??<0,7). Допуск задают, чтобы обеспечить выполнение норм контакта зубьев в передаче;

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

Допуск цилиндричности:

1. Под подшипники

;

;

мм;

мм;

;

мм;

мм;

2. Под зубчатые колеса

;

мм;



мм;

Допуск соосности:

1. Под подшипники

мм - для поверхности вала мм;

мм - для поверхности вала мм;

2. Под зубчатое колесо

мм - для поверхности вала мм;

Допуск перпендикулярности:

1. Под подшипники

мм - для поверхности вала мм, мм.

2. Под зубчатое колесо

мм - для поверхности вала мм;

Для шпоночных пазов:

1. Допуск параллельности:

;

;

Принимаем: мм;

2. Допуск симметричности

3.

;

Принимаем: мм.



8. Обоснование назначения параметров шероховатости поверхностей выбранной детали

Для поверхностей вала принимаем следующие значения шероховатости:

Шероховатость поверхности вала, на которую осуществляется посадка зубчатого колеса, должна быть достаточно чистой после обработки шлифованием при 6 квалитете Ra=1,6;

Шероховатость поверхностей вала, на которую осуществляется посадка подшипников качения, после обработки шлифованием при 6 квалитете должна быть Ra = 0,8;

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

Общая шероховатость равна Ra = 6,3.



9. Таблица универсальных средств измерений линейных размеров детали

Таблица 1

Поверхность	Размер	Инструмент
Под подшипник		Микрометр МК50-1 ГОСТ 6507-90, предел допускаемой погрешности 2мкм
		Микрометр МК75-1 ГОСТ 6507-90, предел допускаемой погрешности 2мкм
Под зубчатое колесо		Микрометр МК75-1 ГОСТ 6507-90, предел допускаемой погрешности 2мкм
		Микрометр МК50-1 ГОСТ 6507-90, предел допускаемой погрешности 2мкм
Под подшипник		Микрометр МК100-1 ГОСТ 6507-90, предел допускаемой погрешности 2 мкм.
Под крышку подшипника		Штангенциркуль электронный ШЦЦ - 1 - 125 ГОСТ 166 - 89. Предел допускаемой погрешности 0,04 мм.



Заключение

В расчетно-пояснительной записке рассмотрены основные понятия качества продукции и точности изготовления деталей и узлов.

Определено служебное назначение редуктора. Основные детали. Принцип работы двухступенчатого цилиндрического редуктора.

Проведён анализ конструкции «Вал приводной»

Внимательно изучив условия и режимы работы изделия, были назначены соответствующие допуски отклонений формы и взаимного расположения поверхностей. Все посадки проставлены с учётом служебного назначения деталей, а также нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации конструкции.

В графической работе выполнен чертеж узла, на котором указаны размеры с посадками для всех сопрягаемых поверхностей.

Выполнен чертеж детали с изображением всех необходимых видов, размеров, допусков и технических требований в соответствии с ЕСКД, ЕСПД.



Список литературы

1. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов. - 6-е изд. перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. 1982. - Ч. 1. 543 с. ил.

2. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов. - 6-е изд. перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. 1983. - Ч. 2. 448 с. ил.

3. Дунаев П.Ф.Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов. - 12-е изд., стер. - М.: Академия, 2009. -496 с.

4. Радкевич Я.М. Метрология, стандартизация и сертификация: Учеб. для вузов / Я.М. Радкевич, А.Г. Схиртладзе, Б.И. Лактионов. - 2-е изд. доп. - М.: Высш. шк., 2006. - 800 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru