Нормування точності черв`ячної передачі

Кафедра "Технологія машинобудування"

Курсова робота

"Нормування точності і технічні вимірювання"

Зміст

Введення

1. Розрахунок і нормування точності черв'ячної передачі

1.1 Вибір ступенів точності черв'ячної передачі

1.2 Вибір виду сполучення, зубів коліс передачі

1.3 Вибір показників для контролю черв'ячного колеса

2. Розрахунок і нормування точностей гладких циліндричних з'єднань

2.1 Розрахунок і вибір посадок роз'ємного нерухомого з'єднання з додатковим кріпленням

2.2 Розрахунок калібрів

2.2.1 Розрахунок калібрів-пробок

2.2.2 Розрахунок калібрів скоб

2.3 Розрахунок і вибір посадок підшипників кочення

2.3.1 Розрахунок і вибір посадок підшипників кочення на вал і корпус

2.3.2 Визначення вимог до посадочних поверхонь валу і отвори корпусу

3. Розрахунок допусків розмірів входять до розмірного ланцюг

Список використаних джерел

Введення

Якість та ефективність дії машин, що випускаються і приладів знаходяться в прямій залежності від точності їх виготовлення при належній постановці контролю деталей за допомогою технічних вимірювань.

Точність та її контроль служать вихідною передумовою найважливішого властивості сукупності виробів - взаємозамінності, визначальною в значній мірі техніко-економічний ефект, одержуваний при експлуатації сучасних технічних пристроїв.

У даній області широко розвинена стандартизація, однією з найважливіших цілей якої є поліпшення якості продукції, її здатність задовольняти зростаючі вимоги народного господарства і нової техніки, а також зростаючі потреби населення. Тому комплекс глибоких знань і певних навичок в області точності, взаємозамінності, стандартизації та технічних вимірювань тепер є необхідною складовою частиною професійної підготовки фахівців у галузі машинобудування та приладобудування.

1. Розрахунок та нормування точності черв'ячної передачі

1.1 Вибір ступенів точності черв'ячної передачі

Вихідні дані:

Коефіцієнт діаметра черв'яка q = 6,3

Кількість зубів колеса = 60;

Модуль = 6 мм;

Ділильний діаметр = 360 ;

Окружна швидкість = 0,8 ;

Передаточне число u = 30;

Ширина вінця зубчастого колеса b = 37мм;

Міжосьова відстань = 198,9 мм.

Система допусків черв'ячних передач (ГОСТ 3675-81) встановлює 12 ступенів точності черв'ячних коліс.

Ступінь точності проектованого черв'ячного колеса встановлюється в залежності від окружної швидкості колеса. За ГОСТ 3675-81 виходячи з = 0,8 , Для черв'ячних коліс вибираємо дев'ятий ступінь точності за нормою плавності.

Використовуючи принцип комбінування норм з різних ступенів, призначаємо дев'ятий ступінь точності за кінематичною нормі і 8-у за нормі повноти контакту.

1.2 Вибір виду сполучення, зубів колеса в передачі

Вид сполучення в передачі вибирається за величиною гарантованого бічного зазору.

Боковий зазор - це зазор, між неробочими профілями зубів який необхідний для змащення, компенсації похибки при виготовленні, при складанні і для компенсації зміни розмірів від температурних деформацій.

Величину бокового зазору необхідну для розміщення шару мастила орієнтовно можна визначити по залежності:

Jnmin = 0,01 * m = 0,01 * 6 = 0,06 ;

За розрахованій сумі = 0,06 мм залежно від міжосьової відстані = 198,9 мм з таблиці 17 ГОСТ 3675-81 вибираємо вид сполучення - D причому, виконується умова:

Jnmin т = 0,072 мм> Jnmin p = 0,06 мм.

Тоді позначення зубчастого колеса буде мати вигляд:

9-9-8 - D ГОСТ 3675-81.

3. Вибір показників для контролю черв'ячного колеса

Вибір показників, для контролю черв'ячного колеса з Z = 60 проводиться згідно з ГОСТ 3675-81.

Засоби для контролю показників вибираємо по таблиці 5 [с.400-405, 5]. Результати вибору показників допуску на них і засобів контролю зводимо в таблицю 1.

Таблиця 1-Показники і прилади для контролю черв'ячного колеса.

Допуск на радіальне биття поверхні вершин знаходяться по залежності: Fda = 0,1 * m = 0,1 * 6 = 0,6 мм; допуск на торцеве биття:

Ft = F в * d / 100 = 0,032 * 360/100 = 0,125 мм,

де - Допуск на похибку напрямки зуба;

ділильний діаметр ;

2. Розрахунок і нормування точності гладких циліндричних з'єднань

2.1 Розрахунок і вибір посадок роз'ємного нерухомого з'єднання з додатковим кріпленням

Вихідні дані:

Точність черв'ячного колеса 9-9-8 - D ГОСТ 3675-81;

Номінальний діаметр з'єднання d = 120мм;

Ширина шпоночно паза b = 32мм;

Кількість зубів колеса Z = 60;

Модуль m = 6 мм;

Допуск на радіальне биття зубчастого вінця Fr = 90 мкм.

З'єднання черв'ячного колеса з валом редуктора додатковим кріпленням за допомогою шпонки є роз'ємним, нерухомим з'єднанням, утвореним перехідною посадкою. Розрахунок рознімних з'єднань утворених перехідними посадками проводиться виходячи з умов:

1 - забезпечення високої точності центрування черв'ячного колеса на валу;

2 - забезпечення легкої збирання та розбирання з'єднань.

Поєднання цих двох умов можливе лише за невеликим натягом або зазорах в з'єднаннях.

Гарне центрування черв'ячного колеса на валу необхідно для забезпечення високої кінематичної точності передачі, обмеження динамічних навантажень і т.д. Відомо, що наявність зазору в сполученні викликаного за рахунок одностороннього зміщення вала в отворі викликає поява радіального биття зубчастого вінця колеса, визначального кінематичну точність.

У цьому випадку найбільший дозволений зазор забезпечує перша умова може бути визначений за формулою:

Smax <Fr / Kt = 90 / 3 = 30 мкм, де

- Коефіцієнт запасу точності, приймаємо , допуск на радіальне биття зубчастого колеса Fr = 90 мкм.

Можливий найбільший натяг в з'єднанні розраховуємо за формулою:

;

де аргумент функції Лапласа, який визначається за його значенню

;

де ймовірність отримання зазору в з'єднанні при 9-го ступеня точності за кінематичною нормі точності , Тоді . По таблиці [4] знаходимо :

Nmax = 30 * (3 +0,54) / (3-0,54) = 43,17 мкм.

За номінальним значенням сполуки d = 120 мм, N _max ^рас = 43,17 мкм, S _max ^рас = 30 мкм, за ГОСТ 25347-82 вибираємо перехідну посадку

Ø 120 (H 7 / m 6).

Параметри обраної посадки не перевищують розрахункових тобто

S _max ^таб = 22 мкм <S _max ^рас = 30 мкм;

N _max ^таб = 35 мкм <N _max ^рас = 43,17 мкм.

Причому виконуються вимоги ГОСТу за відповідною мірою точності черв'ячного колеса, точності отвору (таблиця 2.2, [3]).

Для забезпечення нерухомості черв'ячного колеса з валом застосовується призматична шпонка. Працездатність шпоночно з'єднання визначається точностями посадки по ширині шпонки (паза) .

ГОСТ 2135-82 передбачає посадки утворюють нормальне, щільне і вільне поєднання шпонок з пазами валу і втулки в системі основного валу. Приймаються щільний тип з'єднання. Для щільного з'єднання встановлені поля допусків ширини для паза на валу Р9 і для паза у втулці h 9. Граничні відхилення вказаних полів допусків відповідає ГОСТ 25347-82, шпонка, як основний вал, має поле допуску . У цьому випадку посадка в поєднанні зі шпонковим пазом валу буде 32 (Р9 / h 9) і з пазом втулки 32 (Р9 / h 9).

2.2 Розрахунок калібрів

2.2.1 Розрахунок калібрів-пробок

Вихідні дані:

Отвір Ø 120 H 7 ^+0,035;

Максимальний граничний діаметр отвору:

D _max = 120,035 мм;

Мінімальний граничний діаметр отвору:

D _min = 120 мм.

Калібри для контролю отворів називається пробкою. Калібри виготовляються комплектом з прохідного ПР і непрохідного НЕ калібру. При контролі деталей калібрами вона визнається придатною, якщо прохідний калібр проходить, а непрохідний не проходить через проверяемую поверхню. Допуски на виготовлення калібрів нормуються по ГОСТ 24853-81.

Для визначення бокові та виконавчих розмірів пробок з таблиці зазначеного стандарту знаходяться чисельні значення параметрів

де допуск на виготовлення калібру

координата середини поля допуску прохідний пробки

координата визначає кордон зносу прохідний пробки

H = 6 мкм = 0,006 мм;

z = 5 мкм = 0,005 мм;

y = 4 мкм = 0,004 мм.

Визначаємо граничні і виконавчі розміри пробок ПР і НЕ.

D _{max пр} = D _min + z + H / 2 = 120 + 0,005 + 0,006 / 2 = 120,008 мм;

D _{min пр} = D _max + z - H / 2 = 120,035 + 0,005 - 0,006 / 2 = 120,037 мм;

D _{пр ізн} = D _min - y = 120 -0,004 = 119,996 мм;

D _{пр ісп} = D _{max пр (-H)} = 120,008 _-0,006 мм;

D _{max НЕ} = D _max + H / 2 = 120,035 + 0,006 / 2 = 120,038 мм;

D _{min НЕ} = D _max - H / 2 = 120,035 - 0,006 / 2 = 120,032 мм;

D _{не спра} = D _{max ні (- H)} = 120,037 _-0,006 мм.

2.2.2 Розрахунок калібрів-скоб

Вихідні дані:

Вал Ø 120 m 6 _(+0,013 ^+0,035);

Максимальний граничний діаметр валу:

d _max = 120,035 мм;

Мінімальний граничний діаметр валу:

d _min = 120,013 мм;

Калібри для контролю валів називаються скобами, які також як і пробки мають прохідну і непрохідну бік.

Для визначення бокові та виконавчих розмірів скоби з таблиці ГОСТ 24853-81 виписуємо координати: .

H ₁ = 6 мкм = 0,006 мм;

z ₁ = 5 мкм = 0,005 мм;

y = 4 мкм = 0,004 мм

Визначаємо граничні і виконавчі розміри скоби ПР і НЕ.

d _{max пр} = d _max - Z ₁ + H ₁ / 2 = 120,035 - 0,005 + 0,006 / 2 = 120,033 мм;

d _{min пр} = D _max + z ₁ - H ₁ / 2 = 120,035 - 0,005 - 0,006 / 2 = 120,027 мм;

d _{max ізн} = D _max + y ₁ = 120,035 + 0,004 = 120,039 мм;

d _{пр ісп} = D _{min пр} ^{(+ H)} = 120,027 ^+0,006 мм;

d _{max НЕ} = D _min + H ₁ / 2 = 120,013 + 0,006 / 2 = 120,016 мм;

d _{min НЕ} = D _min - H ₁ / 2 = 120,013 - 0,003 = 120,001 мм;

d _{не спра} = d _{min не} ^{(+ H)} = 120,01 ^+0,006 мм;

2.3 Розрахунок і вибір посадок підшипників кочення

2.3.1 Розрахунок і вибір посадок підшипників кочення на вал і корпус

Вихідні дані:

Підшипник № 7326

D = 280 мм,

B = 58 мм,

d = 130 мм,

r = 5,

F _r = 90 кН.

Вал обертається, вал суцільний, корпус масивний, навантаження помірна.

Посадка внутрішнього кільця з валом завжди здійснюється в системі основного отвору, а зовнішнього кільця у корпус у системі основного валу.

Вибір посадок для підшипників кочення залежить від характеру навантаження кілець. У підшипникових вузлах редуктора кільця відчувають циркуляційний та місцеве навантаження. Внутрішнє кільце підшипника є циркуляционно навантаженим, при якому результуюча радіальне навантаження сприймається послідовно всій окружністю його доріжки кочення і передає її всією посадкової поверхні валу.

Зовнішнє кільце підшипника відчуває місцеве навантаження, при якому, постійна у напрямку результуюча радіальне навантаження сприймається лише обмеженим ділянкою окружності доріжки кочення і передає її відповідному обмеженому ділянці посадкової поверхні корпусу.

Клас точності підшипника кочення для черв'ячної передачі вибирається залежно від ступеня точності черв'ячної передачі за таблицею 3.6 [2]. Ступінь тонності передачі тоді клас точності підшипника буде 6.

Так як у виробі обертається вал, внутрішнє кільце підшипника є циркуляционно навантаженим, зовнішнє кільце з'єднаються з нерухомим корпусом, відчуває місцеве навантаження, отже, внутрішнє кільце має поєднуватися з валом з посадки і з натягом, зовнішнє з отвором у корпусі з найбільшою зазором.

Посадку внутрішнього кільця підшипника на вал визначаємо за інтенсивністю радіальному навантаженні за висловом.

;

де радіальне навантаження на опору,

динамічний коефіцієнт посадки при помірному навантаженні (Таблиця 3.8 [2]). коефіцієнт, що враховує ступінь ослаблення натягу; при суцільному валі . коефіцієнт, що враховує тип підшипника для однорядних НЕ здвоєних підшипників . ширина кільця підшипника . радіус фаски кільця .

P _r = (72 * 1 * 1 * 1) / (0,058-2 * 0,005) = 1500 кН / м

За розрахованим значенням і номінальному діаметру встановлюємо поле допуску на вал, за таблицею 3.7 [2] - n.

Поле допуску для отвори в корпусі визначається в залежності від діаметра D = 280 мм характеру навантаження і конструкції корпусу. По таблиці 3.9 [2] квалітет точності для отвору і валу встановлюється в залежності від класу точності підшипника, при нульовому класі точності вал обробляється по 6-му, а отвір по 7-му квалітету точності:

Ø 280 H 7 ^{(+0,0 52);}

Ø 130 k5 _{(+0,0 03} ^{+0,02 1).}

Бокові відхилення для кілець підшипника визначаємо за ГОСТ 590-89:

Ø2 80 L 6 _(-0,018);

Ø 130 l 6 _(-0,018).

Таким чином, посадка по внутрішньому кільцю підшипника Ø 130 L 6 _(-0,018) / k 5 _(+0,003 ^+0,021), по зовнішньому кільцю Ø 280 H 7 ^(+0,052) / l 6 _(-0,018).

2.3.2 Визначення вимог до посадочних поверхонь валу і отвори в корпусі.

Вимога до посадочних поверхонь валу і отвори визначається за ГОСТ 3325-85. Шорсткість поверхні вибирається за таблицею 3, допуски круглості і профілю поздовжнього перерізу по таблиці 4, допуск торцевого биття опорного торця валу за таблицею 5.

;

;

;

;

.

3. Розрахунок допусків розмірів входять до розмірного ланцюг

Вихідні дані:

Складальне креслення,

Початкове ланка A = 2 _{-0, 9} мм.

Розрахунок розмірного ланцюга ведемо методом регулювання.

1. Параметри замикаючого ланки:

A = 2 _(-0,9); ESA = 0; EIA = - 0,9 мм;

TA = 0 - (-0,8) = 0,9 мм;

EC = 0 + (-0,8) / 2 = - 0,45 мм.

2. Розмірна ланцюг:

A ₅ A ₄ A ₃ A ₂ A ₁ A

A ₆

3. Номінальні значення складових ланок:

А ₁ = 10 мм; A ₂ = 5 мм; А ₃ = 28 мм; А ₄ = 2 мм;

А ₅ = 18 мм; А ₆ = 65 мм.

4. Перевірка правильності встановлених номінальних значень:

А = А ₆ - А ₁ - A ₂ - А ₃ - А ₄ - А ₅ = 65-10-5-28-2-18 = 2 мм.

5. Граничні відхилення складових ланок:

А ₁ = 10 _{-0, 043} мм; A ₂ = 5 ^+0,12 мм; А ₃ = 28 _-0,21 мм;

А ₅ = 18 ^+0,18 мм; А ₆ = 65 ^+0,3 мм.

6. Допуски і координати середин полів допусків складових ланок, крім компенсуючого ланки:

T А ₁ = ESA - EIA = 0 + 0,043 = 0,043 мм; EC ₁ =- 0,0215 мм;

TA ₂ = 0,12 мм; EC ₂ = 0;

T А ₃ = 0, 21 мм; EC ₃ = - 0,1 05 мм;

T А ₅ = 0, 18 мм; EC ₅ = 0;

ТА ₆ = 0,3 мм; EC ₆ = 0.

7. Виробничий допуск замикаючого ланки:

TA = 0,043 +0,12 +0,21 +0,18 +0,3 = 0,853 мм.

8. Величина компенсації:

T _k = TA - TA - T _мк = 0,853 - 0,9 - 0,04 = -0,087 мм.

9. Координати середини поля виробничого допуску замикаючого ланки:

EC = EC ₆ - EC ₁ - EC ₂ - EC ₃ - EC ₅ = 0 - 0 +0,105 - 0 + 0,0215 = 0,1265 мм.

10. Величина компенсації координати середини поля виробничого допуску замикаючого ланки:

EC _k = - 0,45 - 0,1265 = - 0,5765 мм.

11. Граничні значення величини компенсації:

ES _k = EC _k + T _k / 2 = - 0,5765-0,087 / 2 =- 0,62 мм;

EI _k = EC _k - T _k / 2 = - 0,5765 +0,087 / 2 =- 0,533 мм.

12. Величина зміни координати середини поля допуску ланки:

EC ₆ ^" = EC ₆ ^' - EI _k = 0 + 0,533 = 0,533 мм.

13. Нові граничні відхилення ланки А _6:

ESA ₆ ^" = EC ₆ ^" + TA ₆ ^' / 2 = 0,533 + 0,3 / 2 = 0,683 мм;

EIA ₆ ^" = EC ₆ ^"- TA ₆ ^' / 2 = 0,533 - 0,3 / 2 = 0,383 мм

Товщина однієї прокладки:

S = 0,2 мм.

14. Число прокладок:

N = T _k / S = 0,087 / 0,2 = 0,435, приймаємо N _пр = 1

Список використаних джерел

1 Зябрева М.М., Перельман Є.І. - Посібник до вирішення завдань з 5курсу "Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання" - М.: Вища школа, 1977,-282с.

2 Курсове проектування з курсу "Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання" Методичні вказівки. У 2-х ч. - Могилів: ММІ, 1990.

3 Лукашенко В.А., Шадура Р.Н. Розрахунок точності механізмів. Навчальний посібник з курсу "Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання" для студентів машинобудівних спеціальностей. Могильов: ММІ, 1992.

4 Допуски і посадки. Довідник. У 2-х ч. - В. Д. Мягков, М. А. Палей, А. В. Романов, В. А. Брагінський .- 6-е видання, перероблене і доповнене - Л.: машинобудування. Ленінград. Відділення, 1982-4.1-543с.

5 "Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання" Методичні вказівки. / А. І. Якушев, Л. М. Воронцов, Н.М.Федотов-6-е видання, перероблене і доповнене - М.: машинобудування, 1987,-352с.

6 Довідник контролера машинобудівного заводу. Допуски, посадки, лінійні виміри / Виноградов О.М. та ін Под ред. Якушева А.І. - 3-е видання, перероблене і доповнене - М.: машинобудування, 1980,-527с.

7 ГОСТ 2.403-75 Правила виконання креслень циліндричних зубчастих коліс.