1. Опис вузла
Вузол 3.
На кресленні показано частину механізму подач металорізального верстата. Передача руху з нижнього валу на верхній здійснюється за допомогою змінних зубчастих коліс 2 і 1, що сидять на шліцеві кінцях валів (рисунок 3).
На верхньому валу змонтована запобіжна кулькова муфта, яка відключає черв'як 4 при перевантаженнях механізму. У цьому випадку при обертовому верхньому валу черв'як буде залишатися нерухомим.
У сталевій черв'як запресована бронзова втулка, яка утворює з шийкою валу підшипник ковзання. Зазор в підшипнику повинен бути мінімальним, щоб помітно не порушувати центрування черв'яка на валу.
Зубчасте колесо 3, має бути добре сцентрирован щодо валу. Передача крутного моменту забезпечується через призматичну шпонку 9 (характер з'єднання по b - щільний).
Шліци в отворах зубчастих коліс гартуються.
Підшипники 5 і 6 мають перевантаження не більше 150%, поштовхи та вібрації помірні, режим роботи нормальний.
2. Розрахунок гладких циліндричних з'єднань
Призначити та обгрунтувати посадки в з'єднаннях D 1, D 2, D 3 заданого вузла (вузол 3) залежно від умов роботи вузла.
2.1 Вихідні дані
Діаметри: D 1 = 80 мм, D 2 = 75 мм, D 3 = 60 мм.
Призначити та обгрунтувати посадки D9/h9, H6/s6, H7/n6.
2.2 Призначення посадок
Посадка на діаметрі D1 повинна мати натяг (бронзова втулка запресовується в зубчасте колесо). Виходячи з цього, на діаметр D1 призначається посадка H6/s6.
Граничні відхилення за ГОСТ 25347-82:
- Отвори d80 H6: ES = +19 мкм = +0,019 мм;
EI = 0;
- Вала d80 s6: es = +78 мкм = +0,078 мм;
ei = +59 мкм = +0,059 мм.
Схема розташування полів допусків представлена на малюнках 1 і 2.
Граничні розміри:
D MAX = D + ES = 80,000 + 0,019 = 80,019 (мм);
D MIN = D + EI = 80,000 + 0 = 80,000 (мм);
d MAX = d + es = 80,000 + 0,078 = 80,078 (мм);
d MIN = d + ei = 80,000 + 0,059 = 80,059 (мм).
Малюнок 1. Схема розташування полів допусків гладкого циліндричного з'єднання d 80 H 6 / s 6.
Малюнок 2. Схема розташування полів допусків гладкого циліндричного з'єднання d 80 H 6 / s 6.
Величина допуску:
TD = D MAX - D MIN = 80,019 - 80,000 = 0,019 (мм);
Td = d MAX - d MIN = 80,078 - 80,059 = 0,019 (мм).
Граничні значення натягов:
N MAX = d MAX - D MIN = 80,078 - 80,000 = 0,078 (мм);
N MIN = d MIN - D MAX = 80,059 - 80,019 = 0,040 (мм).
Допуск натягу і посадки:
TN = N MAX - N MIN = 0,078 - 0,040 = 0,038 (мм);
T П = TD + Td = 0,019 + 0,019 = 0,038 (мм).
Ескіз вала, отвори і посадки наведено на малюнку 3.
Малюнок 3. Ескіз вала, отвори і гладкого з'єднання d 80 H 6 / s 6
Посадка на діаметрі D 2 повинна мати зазор, так як бронзова втулка в парі з валом повинна утворити підшипник ковзання. Обрана посадка D 9 / h 9.
Граничні відхилення за ГОСТ 25347-82:
- Отвори d75 D6: ES = +174 мкм = +0,174 мм;
EI = +100 мкм = +0,100 мм;
- Вала d75 h9: es = 0;
ei = -74 мкм = -0,074 мм.
Схема розташування полів допусків представлена на рисунках 4 і 5.
Малюнок 4. Схема розташування полів допусків гладкого циліндричного з'єднання d 75 D 6 / h 9.
Граничні розміри:
D MAX = D + ES = 75,000 + 0,174 = 75,174 (мм);
D MIN = D + EI = 75,000 + 0,100 = 75,100 (мм);
d MAX = d + es = 75,000 + 0 = 75,000 (мм);
d MIN = d + ei = 75,000 - 0,074 = 74,926 (мм);
Величина допуску:
TD = D MAX - D MIN = 75,174 - 75,100 = 0,074 (мм);
Td = d MAX - d MIN = 75,000 - 74,926 = 0,074 (мм);
Граничні значення зазорів:
S MAX = D MAX - d MIN = 75,174 - 74,926 = 0,248 (мм);
S MIN = D MIN - d MAX = 75,100 - 75,000 = 0,100 (мм);
Допуск зазору і посадки:
TS = S MAX - S MIN = 0,248 - 0,100 = 0,148 (мм);
T П = TD + Td = 0,074 + 0,074 = 0,148 (мм);
Малюнок 5. Схема розташування полів допусків гладкого циліндричного з'єднання d 75 D 6 / h 9.
Ескіз вала, отвори і посадки наведено на малюнку 6.
Малюнок 6. Ескіз вала, отвори і гладкого з'єднання d75 D9/h9
Посадка на діаметрі D3 повинна бути перехідний для забезпечення отцентровкі зубчастого колеса на валу. Обертальний момент передає шпонка. Виходячи з цього, на діаметр D3 призначається посадка H7/n6.
Граничні відхилення за ГОСТ 25347-82:
- Отвори d60 H7: ES = +30 мкм = +0,030 мм;
EI = 0;
- Вала d60 n6: es = +39 мкм = +0,039 мм;
ei = +20 мкм = +0,020 мм;
Схема розташування полів допусків представлена на рисунках 7 і 8.
Малюнок 7. Схема розташування полів допусків гладкого циліндричного з'єднання d 60 h 7 / n 6.
Граничні розміри:
D MAX = D + ES = 60,000 + 0,030 = 60,030 (мм);
D MIN = D + EI = 60,000 + 0 = 60,000 (мм);
d MAX = d + es = 60,000 + 0,039 = 60,039 (мм);
d MIN = d + ei = 60,000 + 0,020 = 60,020 (мм);
Величина допуску:
TD = D MAX - D MIN = 60,030 - 60,000 = 0,030 (мм);
Td = d MAX - d MIN = 60,039 - 60,020 = 0,019 (мм);
Величина зазору і натягу:
S MAX = D MAX - d MIN = 60,030 - 60,020 = 0,010 (мм);
N MAX = d MAX - D MIN = 60,039 - 60,000 = 0,039 (мм);
Допуск посадки:
T П = TS = TN = S MAX + N MAX = 0,010 + 0,039 = 0,049 (мм);
Ескіз вала, отвори і посадки наведено на рисунку 9.
Малюнок 8. Схема розташування полів допусків гладкого циліндричного з'єднання d 60 H 7 / n 6.
Малюнок 9. Ескіз вала, отвори і гладкого з'єднання d 60 H 7 / n 6
3. Розрахунок калібрів для контролю деталей з'єднання
У даному пункті здійснюється розрахунок граничних і виконавчих розмірів калібрів, необхідних для контролю отвору і валу з'єднання d 60 H 7 / n 6, а також контрольних калібрів для скоб.
3.1 Калібри для контролю отвори d 60 H 7
Граничні відхилення: ES = 30 мкм; EI = 0.
Граничні розміри: D MAX = 60,030 мм; D MIN = 60,000 мм.
Допуски відхилення для пробок по ГОСТ 24853-81: Z = 4 мкм, Y = 3 мкм, H = 5 мкм.
Схеми розташування полів допусків калібрів-пробок наведені на малюнках 10 і 11.
Малюнок 10. Схема розташування полів допусків калібрів-пробок для контролю отвори d 60 H 7.
Розрахунок граничних і виконавчих розмірів калібрів для контролю отвори d60H7:
ПР MAX = D MIN + Z + H / 2 = 60,000 + 0,004 + 0,0025 = 60,0065 (мм)
ПР MIN = D MIN + Z - H / 2 = 60,000 + 0,004 - 0,0025 = 60,0015 (мм)
ПР ізн = D MIN - Y = 60,000 - 0,003 = 59,997 (мм)
НЕ MAX = D MAX + H / 2 = 60,030 + 0,0025 = 60,0325 (мм)
НЕ MIN = D MAX - H / 2 = 60,030 - 0,0025 = 60,0275 (мм)
НЕ ІСП = 60,0325 - 0,005 (мм)
ПР ІСП = 60,0065 - 0,005 (мм)
Малюнок 11. Схема розташування полів допусків калібрів-пробок для контролю отвори d 60 H 7
3.2 Калібри для контролю вала d 60 n 6, а також контрольні розміри скоб
Граничні відхилення: es = 0,039 мкм; ei = 0,020 мкм.
Граничні розміри: d MIN = 60,020 мм; d MAX = 60,039 мм.
Допуски відхилень для скоб: Z 1 = 4 мкм, Y 1 = 3 мкм, H 1 = 5 мкм, H Р = 2 мкм.
Схеми розташування полів допусків калібрів-скоб наведені на малюнках 12 і 13.
Розміри скоб:
ПР MAX = d MAX - Z 1 + H 1 / 2 = 60,039 - 0,004 + 0,0025 = 60,00375 (мм)
ПР MIN = d MAX - Z 1 - H 1 / 2 = 60,039 - 0,004 - 0,0025 = 60,00325 (мм)
ПР ізн = d MAX + Y 1 = 60,039 + 0,003 = 60,042 (мм)
ПР ІСП = 60,0325 +0,005 (мм)
НЕ MAX = d MIN + H 1 / 2 = 60,020 + 0,0025 = 60,0225 (мм)
НЕ MIN = d MIN - H 1 / 2 = 60,020 - 0,0025 = 60,0175 (мм)
НЕ ІСП = 60,0175 +0,005 (мм)
Розміри котрольних калібрів для скоб:
К-ПР MAX = d MAX - Z 1 + H P / 2 = 60,039 - 0,004 + 0,001 = 60,036 (мм)
К-ПР MIN = d MAX - Z 1 - H P / 2 = 60,039 - 0,004 - 0,001 = 60,034 (мм)
К-ПР ІСП = 60,036 -0,002 (мм)
К-НЕ MAX = d MIN + H P / 2 = 60,020 + 0,001 = 60,021 (мм)
К-НЕ MIN = d MIN - H P / 2 = 60,020 - 0,001 = 60,019 (мм)
К-НЕ ІСП = 60,021 - 0,002 (мм)
К-І MAX = d MAX + Y 1 + H P / 2 = 60,039 + 0,003 + 0,001 = 60,043 (мм)
К-І MIN = d MAX + Y 1 - H P / 2 = 60,039 + 0,003 - 0,001 = 60,041 (мм)
К-І ІСП = 60,043 -0,002 (мм)
Малюнок 12. Схема розташування полів допусків калібрів для контролю вала d 60 n 6
Малюнок 12. Схема розташування полів допусків калібрів для контролю вала d 60 n 6
4. Розрахунок підшипників кочення
Вихідні дані: вузол номер 3, підшипник 0-110 (позиція 5 на кресленні вузла); радіальне навантаження Fr = 3000 Н; перевантаження підшипника не більше 150%; поштовхи та вібрації помірні, режим роботи нормальний.
4.1 Характеристика підшипника 0-110 і його розміри
За ГОСТ 8338-75 підшипник 0-110 - кульковий радіальний однорядний, особливо легкої серії.
Номінальні розміри: d = 50 мм, D = 80 мм, B = 16 мм, r = 1,5 мм.
4.2 Види навантаження кілець підшипника
Внутрішнє кільце.
Навантаження циркуляційний, при якому постійна за величиною і напрямком навантаження передається обертається кільцю. У цьому випадку навантаженої виявляється вся поверхня кільця.
Зовнішнє кільце.
Навантаження місцеве, при якому постійна за величиною і напрямком навантаження передається невращающейся кільцю, отже під навантаженням виявляється тільки певну ділянку поверхні кільця.
4.3 Інтенсивність радіального навантаження визначається за формулою:
(4.1)
де: Fr - радіальне навантаження, Н;
K 1 - динамічний коефіцієнт посадки; K 1 = 1 при нормальних умовах роботи;
K 2 - коефіцієнт враховує ослаблення посадкового натягу, для суцільного валу K 2 = 1;
K 3 - коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу радіального навантаження; K 3 = 1 для радіальних кулькових підшипників;
b - робоча ширина посадкового місця.
4.4 Поля допусків вала і отвори в корпусі вибираються з [], табл. 5.3 та 5.6 для підшипників нульового класу
- Поле допуску вала - js 6;
- Поле допуску отвори в корпусі - H7.
4.5 Граничні відхилення розмірів
- Вал d 50 js 6:
es = + 8 мкм; ei = - 8 мкм;
- Отвір у корпусі d 80 H 7:
ES = +30 мкм; EI = 0 мкм;
- Внутрішнє кільце підшипника d 50
ES = 0 мкм; EI = -12 мкм;
- Зовнішнє кільце підшипника d 80
es = 0 мкм; ei = -13 мкм.
Таблиця 4.1 Посадочні розміри вузла підшипника, мм
Внутрішнє кільце | Зовнішнє кільце | Вал | Отвір у корпусі |
d50 -0, 012 | d80 -0,013 | d50 js6 (± 0,008) | d80 H7 (+0,030) |
Схеми розташування полів допусків наведені на малюнках 13 - 16.
Малюнок 13. Схема розташування полів допусків внутрішнього кільця і валу
Посадка в з'єднанні внутрішнього кільця і валу - перехідна, в системі отвору.
N MAX = 0,008 - (- 0,012) = 0,020 (мм);
S MAX = 0 - (-0,008) = 0,008 (мм).
Малюнок 14. Схема розташування полів допусків внутрішнього кільця і валу
Малюнок 15. Схема розташування полів допусків отвору в корпусі і зовнішнього кільця
Посадка з'єднання зовнішнього кільця та отвори в корпусі - із зазором, в системі вала.
S MAX = 0,030 - (-0,013) = 0,043 (мм);
S MIN = 0 мм.
Малюнок 16. Схема розташування полів допусків отвору в корпусі і зовнішнього кільця
4.6 Відхилення форми і взаємного розташування поверхонь валу і отвори в корпусі
для валу d 50 мм:
- Допуск круглості 4 мкм ([], табл. 4.2);
- Допуск профілю поздовжнього перерізу 4 мкм ([], табл. 4.2);
- Допуск торцевого биття заплечніков валів 25 мкм ([], табл. 4.3);
для отвори в корпусі d 80 мм:
- Допуск круглості 7,5 мкм ([], табл. 4.2);
- Допуск профілю поздовжнього перерізу 7,5 мкм ([], табл. 4.2);
Шорсткість поверхонь ([], табл. 4.1):
- Вала d 50 мм - Ra 1,25 мкм;
- Отвори d 80 мм - Ra 1,25 мкм;
- Опорних поверхонь заплічок валу - Ra 2,5 мкм.
Ескіз вала, підшипника і отвори під підшипник наведено на рисунку 17.
Малюнок 17. Ескіз вала, підшипника і отвори під підшипник
5. Розрахунок різьбових з'єднань
Розрахувати різьбове з'єднання М27 '2 - 7H/8g.
5.1 Вихідні дані (за ГОСТ 24705-81)
- Болт М27 '2 - 8g;
- Гайка М27 '2 - 7H;
- Крок дрібний P = 2 мм;
- Зовнішній діаметр d (D) = 27,000 мм;
- Середній діаметр d 2 (D 2) = 25,701 мм;
- Внутрішній діаметр d (D) = 24,835 мм;
5.2 Граничні відхилення діаметрів різьблення по ГОСТ 16093-81 наведені в таблиці 5.1 та 5.2. Ескізи гайки, болти і різьбового з'єднання наведені на рисунку 18
Таблиця 5.1. Граничні отклонеія діаметрів різьби болта М27 '2 - 8g, мкм.
d | d 2 | d 1 | ||
es | ei | es | ei | es |
- 38 | - 488 | - 38 | -303 | - 38 |
Таблиця 5.2. Граничні відхилення діаметрів різьби гайки М27 '2 - 7H, мкм.
D | D 2 | D 1 | ||
EI | ES | EI | ES | EI |
0 | +280 | 0 | +475 | 0 |
Малюнок 18. Ескіз гайки, болти і різьбового з'єднання М27 '2 - 7H/8g
5.3 Розрахунок граничних розмірів
- Болта:
d MAX = d + es = 27,000 - 0,038 = 26,962 (мм);
d MIN = d + ei = 27,000 - 0,488 = 26,512 (мм);
d 1 MAX = d 1 + es = 24,835 - 0,038 = 24,797 (мм);
d 1 MIN = d 1 + ei - не нормується;
d 2 MAX = d 2 + es = 25,701 - 0,038 = 25,663 (мм);
d 2 MIN = d 2 + ei = 25,701 - 0,303 = 25,398 (мм).
- Гайки:
D MAX - не нормується
D MIN = D + EI = 27,000 + 0 = 27,000 (мм);
D 1 MAX = D 1 + ES = 24,835 + 0,280 = 25,115 (мм);
D 1 MIN = D 1 + EI = 24,835 + 0 = 24,835 (мм);
D 2 MAX = D 2 + ES = 25,701 + 0,475 = 26,176 (мм);
D 2 MIN = D 2 + EI = 25,701 + 0 = 25,701 (мм).
Допуски:
Td = d MAX - d MIN = 26,962 - 26,512 = 0,450 (мм);
Td 2 = d 2 MAX - d 2 MIN = 25,663 - 25,398 = 0,265 (мм);
TD 2 = D 2 MAX - D 2 MIN = 26,176 - 25,701 = 0,475 (мм);
TD 1 = D 1 MAX - D 1 MIN = 25,115 - 24,835 = 0,280 (мм).
5.4 Граничні значення зазорів
- По зовнішньому діаметру:
S MAX - не нормується;
S MIN = D MIN - d MAX = 27,000 - 26,962 = 0,038 (мм);
- По середньому діаметру:
S 2 MAX = D 2 MAX - d 2 MIN = 26,176 - 25,398 = 0,778 (мм);
S 2 MIN = D 2 MIN - d 2 MAX = 25,701 - 25,663 = 0,038 (мм);
- По внутрішньому діаметру:
S 1 MAX - не нормується;
S 1 MIN = D 1 MIN - d 1 MAX = 24,835 - 24,797 = 0,038 (мм).
Схема розташування полів допусків наведена на малюнках 19 і 20.
Малюнок 19. Схема розташування полів допусків різьбового з'єднання М27х2 - 7 H / 8 g
Малюнок 20. Схема розташування полів допусків різьбового з'єднання М27х2 - 7 H / 8 g
6. Шліцьові з'єднання
Вихідні дані: шлицевое з'єднання 8х46х50, b = 9 мм, шліци в отворах зубчастих коліс гартуються, з'єднання нерухоме.
6.1 Розміри шліцьового з'єднання
Кількість зубів (шлицов) - z = 8;
Внутрішній діаметр - d = 46 мм;
Зовнішній діаметр - D = 50 мм;
Ширина зуба (паза) - b = 9 мм;
6.2 Вид центрування
Центрування по внутрішньому діаметру, т. к. шліци в отворі втулки гартуються, що утрудняє обробку шлицов після гарту при центруванні по зовнішньому діаметру.
6.3 Відхилення розмірів
- По центрирующим розміром d:
для з'єднання шліцьового нерухомого за ГОСТ 1139-80 ([], табл. 2.2)
Æ
- По бокових поверхнях шлицов по b характер з'єднання вибирають
як і по d:
- По нецентріруемому діаметру D ([], табл. 2.5):
Æ
Позначення з'єднання:
Схеми полів допусків наведені на малюнках 21 і 22.
Ескізи валу і втулки (перерізу) наведені на рисунку 23.
Параметри шорсткості обрані з [], табл. 2.5.
Малюнок 21. Схема полів допусків шліцьового з'єднання
Малюнок 22. Схема полів допусків шліцьового з'єднання
Малюнок 23. Ескіз вала і втулки при шлицевом з'єднанні
7. Шпонкових з'єднань
Вихідні дані: з'єднання вала і втулки за допомогою призматичної шпонки по діаметру d 60 H 7 / n 6. Характер з'єднання по b - щільний.
7.1 Основні параметри шпонки і паза по ГОСТ 23360-78
- Ширина шпонки b = 18 мм;
- Висота h = 11 мм;
- Довжина l = 50 мм;
- Глибина паза валу t 1 = 7,0 +0,2 мм;
- Глибина паза втулки t 2 = 4,4 +0,2 мм;
- Розмір d - t 1 = 60 - 7 = 53 мм;
- Розмір d + t 2 = 60 + 4,4 = 64,4 мм;
7.2 Поля допусків і граничні відхилення розмірів за ГОСТ 25347-82, 23360-78
- Діаметр втулки d 60 H 7 (+0,03);
- Діаметр вала d 60 n 6 ( );
- Ширина паза валу 18 P 9 ( );
- Ширина паза втулки 18 P 9 ( );
- Ширина шпонки 18 h 9 (-0,043);
- Висота шпонки 11 h 11 (-0,11);
- Довжина шпонки 50 h 14 (-0,43);
- Розмір d - t січня 1953 -0,2 мм;
- Розмір d + t 2 64,4 +0,2 мм.
7.3 Схема полів допусків по «b»
Схема полів допусків по «b» наведена на малюнку 24.
Малюнок 24. Схема полів допусків по «b»
Для посадки 18 P 9 / h 9 :
N MAX = 0 - (-0,061) = 0,061 (мм);
S MAX = -0,018 + 0,043 = 0,025 (мм).
Посадка по «b» однакова для з'єднань «паз вала - шпонка» і «паз втулки - шпонка». Обидві посадки перехідні в системі вала.
Схема полів допусків всього шпоночно з'єднання наведена на рисунку 25.
Ескіз вала і втулки шпоночно з'єднання наведено на рисунку 26.
Малюнок 25. Схема полів допусків шпоночно з'єднання
Малюнок 26. Ескіз вала і втулки шпоночно з'єднання
8. Розмірні ланцюги
Скласти схему розмірної ланцюга із зазначенням збільшують і зменшують ланок. Визначити номінальний розмір і допуск замикаючого ланки. Зробити розрахунок розмірної ланцюга, визначивши точність розмірних складових методом максимуму - мінімуму (спосіб допусків одного квалітету).
Вихідні дані:
Схема розмірної ланцюга для вузла номер 3 наведена на рисунку 27.
Малюнок 27. Схема розрахункової розмірної ланцюга
Розмір А 1 - збільшує (ланки);
А 2, А 3, А 4 - зменшують (ланки);
А D - замикає (ланки).
Відхилення замикаючого ланки:
es (А D) = +80 мкм;
ei (А D) = - 280 мкм;
8.1 Номінальне значення останнього у розміру
де: m - кількість збільшують розмірів;
p - кількість зменшують розмірів.
А D = 240 - (18 +200 +18) = 4 (мм)
А D = 4
8.2 Величина допуску замикаючого розміру
T А D = 0,08 - (-0,28) = 0,36 (мм) = 360 (мкм)
8.3 Визначаємо квалітет, в якому виконані складові розмірної ланцюга
Число одиниць допуску:
де: n - кількість складових розмірної ланцюга;
i - одиниця допуску для вибраного діапазону розмірів.
i 1 = 2,90 для A 1 = 240 мм (180 ... 250),
i 2 = 1,08 для А 2 = А 4 = 18 мм (10 ... 18),
i 3 = 2,90 для А 3 = 200 (180 ... 250);
За ГОСТ 25346-82 визначаю квалітет.
Для 9 квалітету a cm = 40, для 10 квалітету a cm = 64. Найближчий квалітет за кількістю а m - 10 квалітет.
За коригувальний розмір приймаю A 1 = 240 мм - збільшує (240 +0,185).
8.4 Складання розмірної ланцюга
А 2 = А 4 = 18 мм; ТА 2 = ТА 4 = 70 (мкм) = 0,07 (мм); на кресленні 18 -0,07;
А 3 = 200 мм; ТА 3 = 185 (мкм) = 0,185 (мм); на кресленні 200 - 0,185.
8.5 Величина допуску А кор
ТА кор = 360 - (70 + 185 + 70) = 35 (мкм).
8.6 Граничні відхилення А кор (збільшує розмір)
Es (А кор) = 80 - 0 + (-70 - 185 - 70) = -245 (мкм);
Ei (А кор) = -280 - 0 + (0 +0 +0) = -280 (мкм).
А кор = 240 .
8.7 Перевірка
1)
360 = 35 + 70 +185 + 70
360 = 360
2)
80 = -245 - (-70 -185 - 70)
80 = 80
- 280 = -280 - 0
- 280 = -280
Малюнок 28. Схема розрахованої розмірної ланцюга з відхиленнями
9. Зубчасті з'єднання
Вихідні дані: вузол номер 3, m = 4,5, z = 37, точність зубчастого
колеса 8 - D (табл. 2.8 []). Діаметр отвору d В = D 3 = 60 мм (за кресленням вузла). Показники контролю норм точності 5; 1; 2; 3 (табл. 2.9 []).
9.1 Характеристика зубчастого колеса
- Модуль m = 4,5 мм;
- Число зубів z = 37;
- Кінематична точність - 8;
- Норма плавності - 8;
- Норма контакту - 8;
- Норма бічного зазору - D.
9.2 Показники норм точності (табл. 2.10)
F vwr - коливання довжини загальної нормалі;
f 'ir - місцева кінематична погрішність зубчастого колеса;
F kr - сумарна похибка контактної лінії;
- E ws - найменше відхилення довжини загальної нормалі для зубчастого колеса з зовнішніми зубами;
T w - допуск на довжину загальної нормалі.
Коливання довжини загальної нормалі F vwr - різниця між найбільшою і найменшою дійсними довжинами загальної нормалі в одному і тому ж зубчастому колесі.
Під дійсною довжиною загальної нормалі розуміється відстань між двома паралельними площинами, дотичними до двох різнойменних активним бокових поверхнях зубів зубчастого колеса.
Місцева кінематична погрішність зубчастого колеса f 'ir - найбільша різниця між місцевими сусідніми екстремальними (мінімальним і максимальним) значеннями кінематичної похибки зубчастого колеса в межах його обороту (рисунок 29).
Малюнок 29. Кінематична похибка зубчастого колеса
Сумарна похибка контактної лінії F kr - відстань по нормалі між двома найближчими один до одного номінальними контактними лініями, умовно накладеними на площину (поверхню) зачеплення між якими розміщується дійсна контактна лінія на активній бічній поверхні (рисунок 30).
Малюнок 30. Дійсна контактна лінія
Таблиця 9.1 Числові значення показників норм точності (по ГОСТ 1643-81), мкм.
Найменування показника норм точності | Умовне позначення | Числове значення |
1. Коливання довжини загальної нормалі | F vwr | 50 |
2. Місцева кінематична погрішність зубчастого колеса | f 'ir | 50 |
3. Сумарна похибка контактної лінії | F kr | 50 |
4. Найменше відхилення довжини загальної нормалі для зубчастого колеса з зовнішніми зубами | -E ws | 50 |
5. Допуск на довжину загальної нормалі | T w | 100 |
9.3 Розрахунок основних параметрів зубчастого колеса
- Діаметр ділильного кола:
d = m × z = 4,5 × 37 = 166,5 (мм);
- Ширина вінця:
b = Y × m,
де Y - коефіцієнт, рівний для прямозубих передач 6 ... 10;
b = 8 × 4,5 = 36 (мм);
- Діаметр маточини:
d ст = 1,5 d У + 10
d ст = 1,5 × 60 + 10 = 100 (мм)
- Довжина маточини:
l ст = (1,0 ... 1,5) d У
l ст = 1,3 × 60 = 78 (мм);
- Діаметр вершин зуба:
d a = D + 2 × h a,
де h a = H * a × m, h * a = 1 за ГОСТ 13755-81
d a = 166,5 + 2 × 4,5 = 175,5 (мм).
Література
1. Ступіна Л.Б., Шабалов К.Г., Методичні вказівки до курсової роботи з курсу «Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання», Суми, СумДУ, 1995 р.
2. Мягков В.Д., Палей М.А. та ін, «Допуски і посадки», довідник в 2-х частинах, видання шосте, М: «Машинобудування», 1982 р.
3. І.М. Бєлкін, «Довідник по допусках і посадках для робітника-машинобудівника», М: «Машинобудування», 1985 р.
4. ГОСТ 25347-82. «Поля допусків і рекомендовані посадки».
5. ГОСТ 25346-82. «Загальні положення, ряди допусків і основних відхилень».
6. ГОСТ 24853-81. «Калібри гладкі для розмірів до 500 мм. Допуски »
7. ГОСТ 8338-75. «Підшипники. Основні розміри ».
8. ГОСТ 23360-78. «Шпонки призматичні. Розміри »
9. ГОСТ 16093-81. «Різьба метрична для діаметрів від 1 до 500 мм. Допуски »
10. ГОСТ 24705-81. «Основні норми взаємозамінності. Різьба метрична »