Расчет, выбор и назначение допусков и посадок для сопряжения узлов редуктора

                       б) шлицевая втулка

                       в) шлицевое соединение

 

6 Установление степени точности и контролируемых параметров зубчатой пары 10-11

Исходные данные:

 

Модуль, m	4 мм
Число зубьев, z	15
Скорость, V	4 м/с
Вид сопряжения	А

 

6.1 Определение параметров зубчатой пары:

 

Скорость зубчатой пары равна V = 4 м/с, значит передача быстроходная и основным параметром работы будет плавность работы.

Степень по нормам контакта зубьев принимаем 9, по нормам кинематической точности - 9,

Обозначение: 9-8-9 А

 

6.2 Расчет делительного диаметра:

 

 

 6.3 Нормы кинематической точности (по табл.9.4 стр.206 Кутний Н.А.)

 

    Принимается допуск на радиальное биение зубчатого венца F_r = 80 мкм.

 

    6.4 Нормы плавности работы (по табл.9.5 стр.207 Кутний Н.А.)

 

Принимается:

• допуск на местную кинематическую погрешность =45 мкм,
• предельное отклонение шага f_pt=±25 мкм,
• погрешность профиля f_f=20 мкм,
• предельное отклонение шага зацепления

f_pb = ±24 мкм.

 

 

    6.5 Нормы контакта зубьев. (по табл.9.6 стр.208 Кутний Н.А.)

Принимается суммарное пятно контакта по высоте зуба  – 30%, по длине зуба – 40%;

 

    6.6 Нормы бокового зазора (по табл.9.7, 9.8 Кутний Н.А.)

 

Принимается гарантированный  боковой зазор j_smin=160 мкм. Допуск на длину общей нормали T_w= 200 мкм.

 

 

7 Построение и расчет  размерной цепи для обеспечения  размера заданного замыкающего  звена A_∑1=4 

Рисунок 7.1 - узел для расчета  размерной цепи

 

 

Рисунок 7.2 - размерная цепь

 

Расчет методом полной взаимозаменяемости:

По условию A_Ʃ = 4 мм, TA_Ʃ = 1040 мкм. Для решения задачи методом полной взаимозаменяемости воспользуемся способом равной точности: на все составляющие звенья размерной цепи назначаются допуски, соответствующие одному квалитету, номер которого определяется расчетом. Т.к. точности на все составляющие звенья принимаются равными, то

                   

 

a_K – коэффициент точности

n – количество всех звеньев размерной цепи, кроме замыкащей цепи

i_K – единица допуска, устанавливающая связь величины допуска с размером изготавливаемой детали

 

 

Расчет единиц допуска  для каждого звена:

Где А_K – соответствующий размер звена

 

Расчет коэффициента точности:

 

 

Полученное значение a_K сравниваем с табличным и принимаем ближайшее меньшее – соответствующий квалитет IT13(a_k=256).

Определение допусков для  размеров размерной цепи:

На все составляющие звенья размерной цепи, кроме зависимого A₆*, назначаем стандартные допуски, соответствующие данному квалитету:

ITA₁ = 140 мкм

ITA₂ = 180 мкм

ITA₃ = 180 мкм

ITA₄  = 140 мкм

ITA₅  = 140 мкм

 

Назначение предельных отклонений для звеньев размерной цепи:

На основании принятых допусков назначаем предельные отклонения на составляющие размеры симметрично от номинального размера:

  

   SA₁=+70мкм        IA₁=-70мкм

   SA₂=+90мкм        IA₂=-90мкм

   SA₃=+90мкм        IA₃=-90мкм

   SA₄=+70мкм       IA₄=-70мкм

   SA₅=+70мкм        IA₅=-70мкм

   

Расчет допуска и  отклонений зависимого звена A₆*:

Расчет предельных отклонений зависимого звена A₆^*:

Следовательно, зависимый  размер равен

 

Расчет теоретико-вероятностным  методом:

 

Решение данным методом  проведем способом равной точности. Т.к. точности на все составляющие звенья принимаются равными, то

 

Полученное значение a_K сравниваем с табличным и принимаем ближайшее меньшее – соответствующий квалитет IT15(a_k=655).

Определение допусков для звеньев размерной цепи:

На все составляющие звенья размерной цепи, кроме зависимого A₆*, назначаем стандартные допуски, соответствующие данному квалитету:

 ITA₁ = 400 мкм

 ITA₂ = 480 мкм

 ITA₃ = 480 мкм

 ITA₄  = 400 мкм

 ITA₅  = 400 мкм

 

Назначение предельных отклонений для звеньев размерной цепи:

 

На основании принятых допусков назначаем предельные отклонения на составляющие размеры симметрично от номинального размера:

  

   SA₁=+200мкм        IA₁=-200мкм

   SA₂=+240мкм        IA₂=-240мкм

   SA₃=+240мкм        IA₃=-240мкм

   SA₄=+200мкм        IA₄=-200мкм

   SA₅=+200мкм        IA₅₌-200мкм

   

Расчет допуска и  отклонений зависимого звена A₆*:

 

Математические отклонения звеньев размерной цепи:

Т.к. предельные отклонения симметричны, то M₀A_i=A_i, т.е.:

                    M₀A₁=1,6мм

                    M₀A₂=4мм

                    M₀A₃=4,4мм

                    M₀A₄=2,4мм

                    M₀A₅=0,4мм

 

Суммарное математическое ожидание звеньев цепи:

 

 

Математическое ожидание замыкающего звена:

 

 

Математическое ожидание зависимого звена:

 

 

Расчет предельных отклонений зависимого звена A₆^*:

 

Следовательно, зависимый  размер равен

Вывод: Сравнивая результаты расчетов размерной цепи можно убедиться в том, что решение теоретико-вероятностным методом позволяет назначить менее жесткие допуски на обработку, чем при расчете методом полной взаимозаменяемости. Это позволяет значительно сократить расходы на производство деталей.

 

 

 

 

8 Назначить основные размеры и предельные отклонения резьбового соединения.

 

Дано:

Длина свинчивания l = 24 мм

Болт  - М18

Гайка – М18

 

8.1 Основные параметры  резьбы

 

М18 – резьба метрическая с шагом P = 2 мм, внешний диаметр d = 18 мм.

Из таблицы ГОСТ 9150-81 (стр.141 тбл.7.1 Кутний Н.А.) выписываем номинальные  значения диаметров:

d=D=18,000 мм

d₂=D₂=16,701 мм

d₁=D₁=15,835 мм

d₃=1,546 мм

Высота профиля: Н=0,866025; Р=1,732 мм

   Н₁=0,541266; Р=1,083 мм

 

8.2 Предельные отклонения  резьбы

В соответствии с ГОСТ 16093-81 для резьбы М18 с шагом Р=2 мм с длиной свинчивания l = 24 мм установлен тип длины свинчивания N(нормальные). Поле допуска резьбы болта 6g, поле допуска резьбы гайки 6H.

 

По ГОСТ 16093-81 определяем допуски на обработку среднего диаметра резьбы гайки D₂(6-я степень точности) и внутреннего диаметра D₁ резьбы гайки(6-я степень точности). Имеем:

TD₂=212 мкм; TD₁=375 мкм.

 

Определяем предельные отклонения EI и ES для диаметров D₁ и D₂ для поля допуска «Н»:

 

 

Определяем допуски  на обработку среднего d₂ и наружного d диамеров резьбы болта. Имеем:

   Td₂=200мкм; Тd=375мкм.

 

Определяем отклонения es и ei для диаметров d₂ и d для поля допуска «g»:

Имеем: es_g=-38мкм (для d₂ и d₁)

 

 

Верхнее отклонение ES наружного диаметра гайки D и нижнее отклонение ei внутреннего диаметра болта d₁ –стандартами не устанавливаются.

 

Гайка.

Наружный диаметр:

D_max=D+ES_h=18,000+ES_h-не нормируется;

D_min=D+ES_h=18,000+0=18,000 мм

 

Средний диаметр:

D_2max=D₂+ES=16,701+0,212=16,913 мм

D_2min=D₂+EI_h=16,701+0=16,701 мм

 

Внутренний диаметр:

D_1max=D₁+ES=15,835+0,375=16,210 мм

D_1min=D₁=15,835 мм

 

Болт.

Наружный диаметр:

d_max=d+es_g=18,000+(-0,038)=17,962 мм

d_min=d+ei=18,000+(-0,318)=17,682 мм

 

Средний диаметр:

d_2max=d₂+es_g=16,701+(-0,038)=16,662 мм

d_2min=d₂+ei_g=16,701+(-0,192)=16,509 мм

 

Внутренний диаметр:

d_1max=d₁+es_g=15,835+(-0.038)=15,797 мм

d_1min=d₁+ei_g- не нормируется

 

 

 

 

Рисунок 8.1 - эскиз резьбы болта и СПД

 

 

Рисунок 8.1 - эскиз резьбы гайки и СПД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 Определение вида шпоночного соединения (ГОСТ 23360-78), указание значений зазоров и натягов

 

 

Дано:

Ширина шпонки, мм b = 6.

Глубина паза вала, мм t₁= 3,5

Высота шпонки, мм h = 6.

Поле допуска шпонки по b: h9.

Поле допуска паза втулки: P9.

Поле допуска паза вала: P9.

 

Рисунок 9.1 – Шпоночное  соединение

 

d – диаметр вала;

h – высота шпонки;

b – ширина шпонки;

t₁ – глубина паза на валу;

t₂ – глубина паза во втулке.

Выбор посадки для  шпоночного соединения производится в  зависимости от характера соединения: предельные отклонения размеров по ширине b – на валу P9, во втулке P9 – соответствует плотному шпоночному соединению.

 Принимаем основные  размеры соединения с призматическими шпонками по ГОСТ 23360-78(стр.236 табл.4.64 Мягков):

Номинальные размеры  шпонки:

Диаметр вала   d = 20 мм

Ширина шпонки        b = 6 мм

Высота шпонки  h = 6 мм

Фаска    s = 0,25 мм

Длина шпонки   l = 70 мм

 Номинальные размеры  паза:

Глубина на валу  t₁ = 3,5 мм

Глубина во втулке t₂ = 2,8 мм

 

Допуски на размеры шпонки, паза вала и паза втулки по СТ СЭВ 57-73:

ширина шпонки: b = 6h9_-0,008 мм;

ширина паза вала: мм;

ширина паза втулки: мм.

 

Рисунок 9.2 - СПД шпоночного соединения

 

Рисунок 9.3 – Эскиз  шпоночного соединения

 

 

 

Рисунок 9.4 – эскиз  шпоночного паза во втулке

 

 

Рисунок 9.5 – Эскиз  шпоночного паза на валу

 

              Рисунок 9.6 - Эскиз шпонки

 

 

 

 

 

Заключение:

В ходе решения задач  курсовой работы были подкреплены практическими  расчетами теоретические знания по курсу взаимозаменяемости: изучены  основные виды посадок и область  их использования; получены навыки составления  и решения расчетных цепей  различными методами, а также определения контролируемых параметров зубчатой пары.

В целом уяснены основные цели и задачи взаимозаменяемости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Допуски и посадки. Справочник. Т.1 и 2 /Под ред. В.Д.Мягкова. – Л.: Машиностроение, 1980-1982.
2. Расчет и выбор допусков и посадок для типовых соединений деталей в узлах машин: учеб. пособие/Н.А.Кутний.-Хабаровск: Изд-во Тихоокеан.гос.ун-та, 2010.-266с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Реферат                                                с.3

Содержание                                             с.4

1. Расчет и выбор  посадки для соединения с натягом     с.

2. Определение вероятностных  характеристик переходной 

посадки                                                с.

3. Расчет исполнительных размеров гладких предельных

калибров (контркалибров)                               с.

4. Расчет и выбор посадок для колец подшипника         с.

5. Определение метода  центрирования и выбор  посадки

для шлицевого соединения                               с.

6. установление основных  параметров зубчатых

передач                                                с.

7. Расчет размерной  цепи                               с.

8. Определение основных  параметров резьбового 

соединения                                             с.

9. Определение вида шпоночного соединения              с.

Заключение                                             с.

Список использованной литературы                       с.