1. Выбор посадки зубчатого колеса на вал

1. Выбор посадки зубчатого колеса на вал

f

d _к

d ₂

d

l _ст

1 – вал, 2 – зубчатое колесо

Рис. 1. - Соединение с зазором

Параметры соединения определяем на основании исходных данных:

d _п = 35 мм; S_max = 0,096 мм; S_min = 0,015мм.

1.Определяем диаметр сопряжения - диаметр вала под зубчатым колесом

(согласно ГОСТ 6636), мм:

D = d _к = d _п + 5…7 (1)

где d _п – диаметр вала под подшипник.

D = 35+5 = 40 мм (2)

2.Длину ступицы принимаем в интервале значений, мм:

l _ст = (0,8 … 1,2) d _к (3)

l _ст = 32…48 мм

3.Диаметр ступицы d ₂ найдем из условия (согласно ГОСТ 6636), мм:

d ₂ = (1,5 …1,6) d _к (4)

d ₂ = 1,5*40=60 мм

4.Размер фаски f принимаем в зависимости от диаметра вала:

при d _к =30… 70 мм f = 2,5 мм

5.Определяем допуск посадки, мм:

TS= S_max – S_min (5)

TS = 0,096-0,015=0,081 мм

6.Определяем допуск вала, мм:

TS=TD+Td≌2Td (6)

тогда Td_р= = = 0,0405 мм

назначаем стандартный допуск вала (согласно ГОСТ 25346):

Td=IT8=0,039 мм,

7.Для основного вала: es=0 →40h8

тогда ei = es – Td = 0 – 0,039 = -0,039 мм

8.Вычисляем расчетные значения предельных отклонений отверстия

(согласно ГОСТ 25346), мм:

S_max = ES – ei (7)

S_min = EI – es (8)

ES_р = S_max + ei = 0,096 – 0,039 = 0,057 мм

EI_р = S_min + es = 0,015 + 0 = 0,015 мм

9.Подбираем стандартное поле допуска отверстия,(см. рисунок 2):

Рис. 2. Схема поля допуска

10.Выписываем основные отклонения находящиеся в расчетных границах

(согласно ГОСТ 25346), мм:

E→EI = 0,050 мм

F→EI = 0,025 мм

J→ES = 0,024 мм

11.Находим расчетное значение допуска, мм:

E→TD =ES_р – EI = 0,057 – 0,050 = 0,007 (мм) → IT4 = 0,007 мм

F→TD = ES_р – EI = 0,057 – 0,025 = 0,032 (мм) →IT7 = 0,025 мм

J→TD = ES – EI_р = 0,024 – 0,015 = 0,009 (мм) → IT4 = 0,007 мм

12.Находим неизветсные предельные отклонения, мм:

E→ES = EI + TD = 0,050 + 0,007 = 0,057 мм

F→ES = EI + TD = 0,025 + 0,025 = 0,050 мм

J→EI = ES - TD = 0,024 – 0,007 = 0,017 мм

13.Записываем полученные варианты посадок и выбираем из них предпочтительную или рекомендуемую (согласно ГОСТ 25347):

40 ; 40 ; 40 ; 40 ; 40 ; 40 → 40

14.Выбираем средства измерений для определения действительных размеров вала и отверстия (согласно ГОСТ 8.051):

Допустимая погрешность измерения для вала 0,0064 мм;

Микрокаторы 5 ИГП на стойке с ценой деления 0,005 мм, пределами измерений 0,15 мм и настройкой по мерам длины 4 – го класса точности с действительной (табличной) погрешностью измерения 0,006 (мм)

Допустимая погрешность измерения для отверстия 0,008 мм.

Нутромеры индикаторные при замене отсчетного устройства измерительной головкой с ценой деления 0,001 мм и настройкой по концевым мерам длины 1–го класса точности с действительной (табличной) погрешностью измерения 0,005 мм

15.Построим схемы полей допусков калибра - пробки и калибра – скобы для контроля вала и отверстия (согласно ГОСТ 24853), (см. рисунок 3).

Рис. 3. Схемы полей допусков размеров: а) – калибра – пробки, б) – калибра - скобы

На рисунке приняты обозначения:

α, α ₁ - среднее отклонение размера непроходного калибра;

z, z ₁ - среднее отклонение проходного калибра;

H - допуск калибров для контроля отверстий (калибров – пробок);

H ₁ - допуск калибров для контроля валов (калибров – скоб).

2. Расчет размерной цепи

А₁

А₂

А_Δ

А₃

А₄

А₆

А₅

А₁

А₂

А_Δ

А₃

А₄

А₆

А₅

Рисунок 4 - Влияющие размеры и схема размерной цепи.

1.Проверяем условие замкнутости, мм:

2.Определяем допуск замыкающего звена, мм:

3.Вычисляем коэффициент точности:

где ТА_Δ - допуск замыкающего звена;

ТА_i – допуски составляющих звеньев с заданными предельными отклонениями. В нашей РЦ это звенья А ₄ и А ₅;

i_i - единица допуска звена, принимаемая по таблице 1 в зависимости от номинального значения звена;

m – общее число звеньев в размерной цепи (в нашем случае m=6);

n – число составляющих звеньев с заданными предельными отклонениями.

принимаем а = 25→IT8.

4.Назначаем стандартные допуски (согласно ГОСТ 25346), мм:

ТА₁ = IT8 = 0,054 мм;

TA₂ = TA₃ = IT8 = 0,033 мм;

TA₆ = IT8 = 0,045 мм.

Проверяем:

Изменяем: ТА₆ = IT7 = 0,030 мм

5.Выбираем звено A₁ в качестве «увязывающего». Для остальных звеньев назначаем стандартные поля допусков (согласно ГОСТ 25346), мм:

А₆ = 66 (вал) → Es(А₆) = 0 → h → Ei(А₆) = Es(А₆) – TA₆ = 0 - 0,035 = - 0,035 мм;

А₂ = 26 → Es(А₂) = 0 → h → Ei(А₂) = Es(А₂) – TA₂ = 0 – 0,033 = - 0,033 мм;

А₃ = 26 → Es(А₃) = 0 → h → Ei(А₃) = Es(А₃) – TA₃ = 0 – 0,033 = - 0,033 мм;

6.Вычисляем предельные отклонения «увязывающего» звена, мм:

7.Подбираем стандартное поле допуска увязывающего звена:

Рис. 5. Схема полей допусков

8.Выписываем основные отклонения находящиеся в расчетных границах

(согласно ГОСТ 25346), мм:

r→Ei = 0,054 мм

s→Ei = 0,079 мм

t→Ei = 0,104 мм

u→Ei = 0,144 мм

v→Ei = 0,172 мм

x→Ei = 0,210 мм

y→Ei = 0,254 мм

9.Находим расчетное значение допуска, мм:

r→TA_1p = Es(A_ув) – Ei(A₁) = – 0,054 = 0,250 (мм) → IT11 = 0,220 мм

s→TA_1p = Es(A_ув) – Ei(A₁) = – 0,079 = 0,225 (мм) →IT11 = 0,220 мм

t→TA_1p = Es (A_ув) – Ei(A₁) = – 0,104 = 0,200 (мм) → IT10 = 0,140 мм

u→TA_1p = Es(A_ув) – Ei(A₁) = – 0,144 = 0,160 (мм) →IT10 = 0,140 мм

v→TA_1p = Es(A_ув) – Ei(A₁) = – 0,172 = 0,132 (мм) → IT9 = 0,087 мм

x→TA_1p = Es(A_ув) – Ei(A₁) = – 0,210 = 0,094 (мм) →IT9 = 0,087 мм

y→TA_1p = Es (A_ув) – Ei(A₁) = – 0,254 = 0,050 (мм) → IT7 = 0,035 мм

10.Находим неизветсные предельные отклонения, мм:

r→Es(A₁) = Ei(A₁) + TA₁ = 0,054 + 0,220 = 0,274 мм

s→Es(A₁) = Ei(A₁) + TA₁ = 0,079 + 0,220= 0,299 мм

t→Es(A₁) = Ei(A₁) + TA₁ = 0,104 + 0,140 = 0,244 мм

u→Es(A₁) = Ei(A₁) + TA₁ = 0,144 + 0,140 = 0,284 мм

v→Es(A₁) = Ei(A₁) + TA₁ = 0,172 + 0,087 = 0,259 мм

x→Es(A₁) = Ei(A₁) + TA₁ = 0,210 + 0,087= 0,297 мм

y→Es(A₁) = Ei(A₁) + TA₁ = 0,254 + 0,035= 0,289 мм

11.Записываем решение:

А₁ = 120r11, 120s11, 120t10, 120u10, 120v9, 120x9, 120y7;

А₂ = А₃ = ;

А₆ = 66h7.

3.Нормирование точности геометрических параметров вала.

Рисунок 6 - Сопрягаемые поверхности вала.

1. Установим нормы точности:

Поверхность 1 – сопряжение вала со шкивом:

Диаметр хвостовика вала (согласно ГОСТ 6636) принимаем равным 28 мм

Длину хвостовика вала принимаем равной 70 мм

Выбираем посадку 28 H7/h6

Допуск цилиндричности – 4 мкм

Шероховатость поверхности – Ra = 0,4 мкм

Поверхность 2 – сопряжение с манжетным уплотнением:

Диаметр вала под уплотнение (согласно ГОСТ 8752) принимаем равным 30 мм

Длину поверхности вала под уплотнение принимаем равной 15 мм

Выбираем посадку h10;

Допуск соосности - 0,10 мм;

Допуск радиального биения: частота вращения вала n<1000 мин^-1 - 0,18 мм;

Среднее арифметическое отклонение профиля Ra, мкм – 0,63…0,32 при v 5 м/с

Поверхность 3 – резьбовое соединение:

Диаметр резьбы принимаем равным 33 мм

Длину резьбовой части принимаем равной 20 мм;

Принимаем посадку 5H/5g6g рекомендуемую стандартом ГОСТ 16093 – 2004 при короткой длине свинчивания резьб

Поверхность 4 – сопряжение с подшипником

dк = 35 мм;

Длину поверхности под подшипник принимаем равной 18 мм;

Согласно ГОСТ 3325, выбираем посадку js6;

Поверхность 5 – заплечик вала

Допуск на торцевое биение - 25 мкм, класс точности 0;

Допуск параллельности маслоотбойных колец принимаем равным 12 мкм.

Поверхность 6 – торцовая поверхность буртика

Ширина = 13 мм, диаметр = 48 мм;

В поверхность 6 (торцовая поверхность буртика) упирается зубчатое колесо. В нашем случае отношение длины сопряжения зубчатого колеса с валом к диаметру сопряжения было принято более 0,8. Выбрана посадка с натягом. При таких характеристиках сопряжения отклонения формы и расположения заплечика не влияют на базирование зубчатого колеса и не нормируются.

Поверхность 7 – сопряжение с зубчатым колесом

D = 40 мм, l_ст = 40 мм,

Берем значение посадки из 1 раздела 40

Допуск цилиндричности – 5 мкм;

Допуск соосности – 6 мкм;

Шероховатость поверхности – Ra = 0,8 мкм.

Поверхность 8

Для поверхности 8 зададим поле допуска, обеспечивающее в сопряжении зубчатым колесом посадку с зазором h11 (согласно ГОСТ 25347).

Поверхность 9 – заплечик вала

Допуск на торцевое биение - 25 мкм, класс точности 0;

Допуск параллельности маслоотбойных колец принимаем равным 12 мкм.

Поверхность 10 – сопряжение с подшипником

Длину поверхности под подшипник принимаем равной 18 мм;

dк = 35 мм;

Согласно ГОСТ 3325, выбираем посадку js6;

Размеры канавки на валу у правого подшипника: ширина 2,0 мм; глубина 2 мм.

Размеры фасок на концевых участках валов 1,5 мм

Длину шпоночного паза принимаем равной 65 мм

Гост 23360 сечение шпонки b=8 h=7 t₁=4 t₂=3.3

где b ширина шпонки, h высота шпонки, t₁ t₂ глубина шпоночного паза l_ш l_шв длина шпонки и шпоночного паза на валу

Поле допуска ширины паза H9;

Допуск параллельности 20 мкм; симметричности 80 мкм.

Шероховатость поверхности Ra = 1,6 мкм.

Шероховатость свободных поверхностей - Ra = 6,3 мкм

Общие допуски по ГОСТ 25346: H14, h14, IT14/2.

---

Дата добавления: 2015-09-29