Реферат

Цель курсовой работы – рассчитать допуски размеров, допуски формы и

расстояния, параметры шероховатостей детали редуктора.

Объем курсовой работы 29 листов формата А4

Количество рисунков – 7

Количество таблиц – 4

Чертеж – 1(формата А3)

Количество использованных источников – 5

Ключевые слова: ДОПУСКИ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ РАЗМЕ-

РОВ, ДОПУСКИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ, ШЕРОХО-

ВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ, СТЕПЕНЬ ТОЧНОСТИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И

ПЕРЕДАЧ, РАЗМЕРНАЯ ЦЕПЬ.

2

Оглавление Введение ....................................................................................................................... 3

Задание на курсовое проектирование ....................................................................... 3

Исходные данные ........................................................................................................ 4

Определение степени точности зубчатых колес ...................................................... 5

Определение точности зубчатых колес по нормам плавности работы ................. 7

Определение степени точности зубчатых колес по нормам контакта зубьев в

передаче ........................................................................................................................ 8

Назначение степени точности зубчатых колес тихоходной ступени редуктора

по нормам кинематической точности, плавности работы и нормам контакта

зубьев в передаче ......................................................................................................... 9

Определение допусков на непараллельность и перекос осей зубчатых колес

тихоходной ступени редуктора .................................................................................. 9

Определение вида сопряжения зубчатых колес ..................................................... 10

тихоходной ступени редуктора ................................................................................ 10

Назначение допусков на относительное расположение отверстий под опоры

валов тихоходной ступени в корпусе редуктора ................................................... 11

Определение класса точности подшипников качения и допусков расположения

посадочных поверхностей для подшипников качения ......................................... 12

Приближенное решение задачи ............................................................................... 13

Определение посадки при установке зубчатого .................................................... 14

колеса на вал тихоходной ступени редуктора. ....................................................... 14

Определение посадок при установке подшипников качения на вал тихоходной

ступени и в корпус редуктора .................................................................................. 15

Определение допусков формы, расположения и шероховатости посадочных

поверхностей вала тихоходной ступени под подшипники качения .................... 15

Установление предельных значений осевого зазора вала тихоходной ступени

редуктора .................................................................................................................... 17

Определение допусков на размеры деталей редуктора исходя из требований к

осевому зазору вала тихоходной ступени редуктора ............................................ 18

Определение размеров, допусков на размеры и расположение шпоночных пазов

вала тихоходной ступени редуктора ....................................................................... 24

Заключение ................................................................................................................ 27

Список использованной литературы ....................................................................... 28

3

Введение

В настоящее время перед машиностроителями поставлена задача значи-

тельного повышения показателя полиграфических машин при непрерывном ро-

сте объема их выпуска.

Одним из важнейших показателей качества является точность работы, как

составных частей, так и машины в целом.

Задание на курсовое проектирование

1.1. Определить степень точности зубчатых колес редуктора.

1.2. Определить вид сопряжения зубчатых колес тихоходной ступени редуктора.

1.3. Назначить допуски на относительное расположение отверстий под опоры ва-

лов тихоходной ступени в корпусе редуктора.

1.4. Определить класс точности подшипников качения и допуски расположения

посадочных поверхностей под подшипники качения.

1.5. Определить посадку зубчатого колеса на вал тихоходной ступени редуктора.

1.6. Определить посадки при установке подшипников качения на вал тихоходной

ступени и в корпус редуктора.

1.7. Определить допуски формы и расположения и шероховатость посадочных

поверхностей вала тихоходной ступени под подшипники качения.

1.8. Установить наименьший осевой зазор вала тихоходной ступени редуктора.

1.9. Определить допуски на размеры деталей редуктора, исходя из требований к

осевому зазору тихоходной ступени редуктора.

1.10. Установить размеры, допуски и посадки шпоночного соединения вала ти-

хоходной ступени с зубчатым колесом; установить допуски расположения шпоноч-

ных пазов вала тихоходной ступени.

1.11. Установить радиусы закругления, фаски и допуски на несопрягаемые раз-

меры вала тихоходной ступени.

1.12. Оформить рабочий чертеж вала тихоходной ступени редуктора.

1.13. Оформить пояснительную записку.

4

Исходные данные

Рис. 1. Схема редуктора

Параметры зубчатых колес и подшипников для схемы тихоходной ступени

редуктора В:

T = 21 мм; D1 = 30 мм; D2 = 72 мм; D3 = 32 мм; D4 = 36 мм; D5 = 28 мм; C = 40 кН

Номинальные размеры деталей тихоходной ступени редуктора для схемы

В:

В1 = 10 мм; В2 = 39 мм; В3 = 25 мм; В4 = 3 мм; В5 = 120 мм; В6 = 34 мм; В7 = 2,5

мм, В8 = 170 мм.

5

Определение степени точности зубчатых колес. Определение

степени точности зубчатых колес по нормам кинематической

точности

Допуски на кинематическую погрешность зубчатых колес определяются

методом подбора исходя из выполнения условия

[Δφред] ≥ Δφред , (1)

где Δφред - расчетное значение предельной кинематической погрешности

редуктора, мин.

Для двухступенчатого редуктора

Δφред =

21

2

3

43

4

88,6iiii FF

d

dFF

d (2)

где Fi = Fp+ff - для 3...8-й степеней точности; Fi = 1,4 Fr— для 9...12-й

степеней точности; dk — диаметр делительной окружности k - го зубчатого ко-

леса, мм; Fi —допуск на кинематическую погрешность зубчатого колеса, мкм;

Fp — допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса, мкм; ff — до-

пуск на погрешность профиля зуба, мкм; Fr — допуск на радиальное биение зуб-

чатого венца, мкм.

Нормы кинематической точности прямозубых зубчатых колес регламенти-

руются ГОСТ 1643-81 и 9178-81 [2, с. 317...322, табл. 5.7, 5.8, 5.9].

Расчёт рекомендуется начинать с 8-й степени точности зубчатых колёс по

нормам кинематической точности. Если для 8-й степени точности условие (1) не

будет выполнено, то расчет выполняют для 7-й степени точности. Если для 7-й

степени точности условие (1) будет выполнено, то зубчатые колёса 7-й степени

точности обеспечат выполнение технических требований к редуктору по кине-

матической точности. Если же для 7-й степени точности условие (1) не будет

выполнено, расчёты проводят для 6-й степени точности и т.д.

Если для 7-й степени точности зубчатых колёс по нормам кинематической

точности условие (1) будет выполнено, то его следует проверить и для 8-й сте-

пени точности и т.д.

6

Определяем допуски на кинематическую погрешность прямозубых зубча-

тых колес для двухступeнчатого редуктора, если

[Δφред]= 13′

Расчеты по определению допусков на кинематическую погрешность зуб-

чатых колес и их геометрические характеристики сведены в таблицу 2.

8 степень точности:

1iF =45+14=59 мкм;

2iF =63+14=77 мкм;

3iF = 50+14=64 мкм;

4iF =90+18=108 мкм;

Δφред =6,88/154(64+108+38/96,25[59+77]=10,08

9 степень точности:

1iF =1,4*71=99.4 мкм;

2iF =1,4*71=99,4 мкм;

3iF = 1,4*71=99,4 мкм;

4iF =1,4*80=112 мкм;

Δφред =6,88/154(112+112+38/96,25[99.4+112]=12,95

7

Табл.2

Номер

зубча-

тых ко-

лес

m,

мм

d,

мм

Степень точности зубчатых колес

8 9

Fр,

мкм

ff , мкм Fi,

мкм

Fr, мкм Fi,

мкм

1 1,25 23,7

5

45 14 59 71 99,4

2 1,25 96,2

5

63 14 77 71 99,4

3 2 38 50 14 64 71 99,4

4 2 154 90 18 108 80 112

ред 10,08 12,95

В соответствии с условием [ред] ред степень точности зубчатых ко-

лес по нормам кинематической точности должна быть не грубее 9-й.

Определение точности зубчатых колес по нормам плавности

работы

Степень точности зубчатых колес по нормам плавности можно определить

исходя из окружной скорости зубчатых колес при работе редуктора. Рекоменда-

ции по применению степеней точности даны в [2, с. 328, табл. 5.12].

Определить степень точности зубчатых колес редуктора, если частота вра-

щения быстроходного вала редуктора n = 700 об/мин.

Окружная скорость 1-го и 2-го зубчатых колес, м/с:

V1=V2= 87,030

70014,302375,0

2

1

302

11

nd

м/с;

Окружная скорость 3-го и 4-го зубчатых колес, м/с:

V3 = V4 = 34,025,96

87,0*38

2

23 d

vdм/c;

8

В соответствии с рекомендациями [2] степень точности 1-го и 2-го, 3-го и

4-го зубчатых колес по нормам плавности работы должна быть не грубее 9-й.

Определение степени точности зубчатых колес по нормам кон-

такта зубьев в передаче

Степень точности зубчатых колес по нормам контакта зубьев устанавлива-

ется в соответствии с требованиями к полноте контакта зубьев.

Определяем степень точности зубчатых колес редуктора, если полнота

контакта зубьев в передаче должна быть по высоте - не менее 20%, по длине - не

менее 25%. Ширина зубчатого венца bw = 80 мм. По ГОСТ 1643-81 и 9178-81 [2,

с. 323, табл. 5.10] устанавливаем, что степень точности зубчатых колес по нор-

мам контакта зубьев должна быть не грубее 10-й.

9

Назначение степени точности зубчатых колес тихоходной сту-

пени редуктора по нормам кинематической точности, плавно-

сти работы и нормам контакта зубьев в передаче

При m 1 мм нормы плавности работы зубчатых колес могут быть не более

чем на две степени точнее или на одну степень грубее норм кинематической точ-

ности; нормы контакта зубьев — по любым степеням более точными, чем нормы

плавности, или на одну степень грубее норм плавности.

Назначаем степень точности зубчатых колес для тихоходной ступени пе-

редачи. В соответствии с вышеизложенным точность зубчатых колес можно при-

нять: по нормам кинематической точности — 9-ю, по нормам плавности работы

— 9-ю. Решение этого вопроса оформлено в виде табл.3.

Таблица 3.

Способ опре-

деления

Степень точности

по нормам кине-

матической точ-

ности

по нормам плав-

ности работы

по нормам контакта

зубьев

Расчет 9 10 10

Назначение 9 10 10

Определение допусков на непараллельность и перекос осей

зубчатых колес тихоходной ступени редуктора

В соответствии с установленной степенью точности зубчатых колес по

нормам контакта зубьев по ГОСТ 1643 — 81 и 9178 — 81 [2, с. 323, табл. 5.10]

определяем допуск на непараллельность fx и перекос fy осей зубчатых колес на

ширине зубчатого венца bw.

Определим допуски fx и fy для зубчатых колес тихоходной ступени редук-

тора.

fx = 71 мкм, fy =36 мкм.

10

Определение вида сопряжения зубчатых колес

тихоходной ступени редуктора

Вид сопряжения зубчатых колес устанавливается независимо от степеней

точности. Вид сопряжения определяется гарантированным боковым зазором. Га-

рантированный боковой зазор выбирается из рядов, устанавливаемых ГОСТ

1643 - 81 и 9178 - 81 [2, с. 336, табл. 5.17] при выполнении условия

21min nnn jjj

jn2 = x m, (3)

где jn1 — боковой зазор, соответствующий температурной компенсации,

мкм; a34 — межосевое расстояние передачи, мм; p1,p2 — коэффициенты ли-

нейного расширения для материалов зубчатых колес и корпуса соответственно;

t1, t2 — предельные температуры, для которых рассчитывается боковой зазор

соответственно зубчатых колес и корпуса; jn2 — боковой зазор, необходимый

для размещения слоя смазки, мкм; т — модуль, мм.

Коэффициент x изменяется от 10 (для тихоходных передач) до 30 (для

особо скоростных).

Для прямозубых зубчатых колес значение х можно определить ориентиро-

вочно, с округлением до целых чисел, по зависимости

x = 0,5 + 10,

где — окружная скорость, м/с.

Определяем вид сопряжения зубчатой передачи тихоходной ступени ре-

дуктора, если

a34= 1/2(d3 + d4) = 1/2(38+154) =96 мм

Материал зубчатых колес — сталь; материал корпуса редуктора — чугун;

t1 = +45°С, t2 = +35°C.

CtCtaj ppn 2020684,0 2134 211

11

Коэффициенты линейного расширения для стали и чугуна определяем по

табл. 1.62 [1, с. 188]:

p1= 10,610-6 1/град; ; p2 = 8,710-61/град;

jn1=0,68496[10,610-6 (45-20) – 8,710-6(35-20)] ≈ 6,5 мкм

jn2 = (0,5*0,34+10) = 20,3 мкм

jnmin jn1 + jn2 = 6,5+20,3=26,8 мкм

Принимаем jnmin = 30 мкм по ГОСТу.

По табл. 5.17 [2, с. 361] устанавливаем вид сопряжения зубчатых колес - Е,

предельное отклонение межосевого расстояния в зубчатой передаче fa = ±18 мкм.

Вид допуска на боковой зазор —E.

Условное обозначение точности зубчатых колес: 5 — E ГОСТ 1643-81.

Назначение допусков на относительное расположение отвер-

стий под опоры валов тихоходной ступени в корпусе редук-

тора

Допустимое отклонение расстояния между центрами отверстий в корпусе

| fa | можно определить из условия

| fa | 0,8 | fa |

с округлением допуска Та = 2| fa | 1,6 | fa | до стандартного значения [1,

с. 366, табл. 2.6].

Определим предельные расхождения между центрами отверстий под

опоры валов тихоходной ступени в корпусе редуктора:

fa = ± 12,5 мкм; Та 1,612,5 = 28,8 мкм;

Та = 30 мкм; f′a = ±30 мкм = 0,03 мм.

12

Определение класса точности подшипников качения и допус-

ков расположения посадочных поверхностей для подшипни-

ков качения

Класс точности подшипников качения и допуски расположения посадоч-

ных поверхностей под подшипники качения на валу и в корпусе редуктора уста-

навливаются с учетом допусков на погрешности расположения осей зубчатых

колец fx и fy, назначенных при расчете кинематической цепи редуктора (см. п.

3.5).

Перекос и непараллельность осей в передаче являются замыкающими при

сборке редуктора, поэтому допуски на геометрические параметры подшипников,

которые зависят от их класса точности, и допуски расположения посадочных по-

верхностей под подшипники качения следует получить решением соответству-

ющих размерных цепей.

При правильно назначенных классах точности подшипников качения и до-

пусков расположения посадочных поверхностей под подшипники качения

должны быть выполнены следующие условия:

22

222

22

222

2

1

2

1

,2

1

2

1

радпарia

w

x

радперia

w

y

ТTRRb

Lf

TTRRb

Lf

где fx , fy — допуски на перекос и непараллельность осей зубчатых колес,

мкм; L— расстояние между средними плоскостями опор вала в корпусе, мм; bw—

ширина зубчатого венца, мм; Ra, Ri — допуски радиального биения дорожек ка-

чения внутреннего и наружного колец подшипника, мкм; Тпер — допуск на пере-

кос осей отверстий для опор валов в корпусе, мкм (рис.2.2); Тпар – допуск на

параллельность осей отверстий для опор валов в корпусе, мкм (рис.2.2); Трад —

допуск на радиальное биение посадочных поверхностей вала тихоходной сту-

пени под подшипники качения относительно посадочной поверхности для зуб-

чатого колеса, мкм (рис.2.3).

13

Средняя плоскость опоры вала — это плоскость, проходящая через сере-

дину монтажной высоты подшипника перпендикулярно его оси вращения.

ммL

TВВTL

5.128342

1426034

2

1

2

1

2

132

Приближенное решение задачи

Определение класса точности подшипников качения и допусков располо-

жения посадочных поверхностей под подшипники качения методом подбора

очень трудоемко.

По этой причине допуски Тпер , Трад и Тпар можно принять исходя из условий

w

xпар

w

yрадпер

b

LfT

b

LfТТ

6,0

6,0

(4)

с округлением полученных результатов до стандартных значений [1, с. 366,

табл. 2,6].

После определения радиального биения посадочных поверхностей вала

под подшипники качения его условное обозначение наносится на эскиз вала.

Класс точности подшипников качения можно назначить исходя из степени

точности зубчатой передачи по нормам контакта зубьев: для 8-й и более грубых

степеней точности класс точности подшипников — РО; для 7-й — Р6; для 6-й и

5-й — Р5.

Определяем класс точности подшипников качения и допусков расположе-

ния посадочных поверхностей под подшипники качения.

Тпер = Трад 0,63685/36 = 51мм

Принимаем Тпер = Трад = 50 мкм

Тпар 0,67185/35 = 103,45 мм

Принимаем Тпар = 100 мкм

Класс точности подшипника назначаем – Р0.

14

Определение посадки при установке зубчатого

колеса на вал тихоходной ступени редуктора.

Рекомендуемые посадки при установке зубчатых колес на валы приведены

в [2, с. 352, табл. 5.25].

Так для цилиндрических зубчатых колес редукторов общего назначения

при их соединении с валом рекомендуется посадка H8/s7.

Условное обозначение поля допуска вала наносится на эскиз вала (рис.5).

Определяем посадку при установке зубчатого колеса на вал тихоходной

ступени редуктора:

32 068,0

043,0

039,0

7

8

s

H

15

Определение посадок при установке подшипников качения на

вал тихоходной ступени и в корпус редуктора

Выбор посадок при установке подшипников определяется характером под-

шипниковых колец, режимом работы подшипника и его классом точности.

Рекомендации по выбору посадок при установке подшипников качения

приведены в ГОСТ 3325 - 85 [5, с.47, приложение 1].

Выбираем посадку радиально-упорного роликового подшипника класса

точности Р0 (d = 45 мм, D = 100 мм, С = 76 кН). Исходные данные: внутреннее

кольцо испытывает циркуляционное нагружение, наружное — местное; динами-

ческая эквивалентная нагрузка P = 3 кН.

В соответствии с приложением 1 устанавливаем режим работы подшип-

ника: Р/С = 0,075. Режим работы — нормальный.

Посадка подшипника, на вал Ø30

016.0

007.05

012,05

g

L

Посадка подшипника в корпус Ø72

020,05

025,06

I

G

Условное обозначение поля допуска вала наносится на эскиз вала (см.

рис.5).

Определение допусков формы, расположения и шероховатости

посадочных поверхностей вала тихоходной ступени под под-

шипники качения

Допуски формы посадочных поверхностей валов: круглости и профиля

продольного сечения и отверстий корпусов (допуск круглости и допуск профиля

продольного сечения не должны превышать значений, указанных в [5, с.47, при-

ложении 2]).

16

Допуски торцевого биения опорных торцевых поверхностей заплечиков

вала и отверстий корпусов должны соответствовать указанным в [5, с.48, прило-

жении 3].

Шероховатость посадочных поверхностей валов и отверстий корпусов под

подшипники качения устанавливается по табл. 4.95 [2, с. 296].

Установим допуски формы и расположения и шероховатость посадочных

поверхностей вала под подшипник качения. Класс точности подшипника Р0,

диаметр внутреннего кольца d = 45мм. Поле допуска посадочной поверхности

вала к6.

Допуски формы и расположения и шероховатость посадочных поверхно-

стей вала под внутреннее кольцо подшипника качения 45L0 показаны на рис.2.5.

17

Установление предельных значений осевого зазора вала тихо-

ходной ступени редуктора

В подвижных соединениях при расчете точности сборки должны быть

определены предельные значения зазора (наименьший и наибольший).

Наименьший зазор определяется исходя из условий эксплуатации изделия

и точности изготовления его элементов; наибольший — исходя из требований к

точности функционирования изделия.

Так, в конструкции сборочной единицы, показанной на рис.2, эксплуати-

рующейся при различной температуре, должно быть установлено требование к

наименьшему предельному зазору Smin.

Наименьший осевой зазор Smin должен обеспечивать компенсацию погреш-

ностей изготовления подшипников и температурное воздействие на конструк-

цию при ее эксплуатации:

Smin ≥ [αp1∙ (t1-20ºC)-αp2∙ (t2-20ºC)] ∙L + 2 Sia, (5)

Sia = Si + Sa,

где Sia — допускаемое осевое биение внутреннего кольца подшипника от-

носительно базового торца наружного кольца; Si—допускаемое биение торца от-

носительно отверстия внутреннего кольца подшипника; Sa — допускаемое бие-

ние наружной цилиндрической поверхности торца относительно базового торца

для наружного кольца подшипника.

Для подшипников классов Р6 Si и Sa представлены в [5, c.48, приложении

4].

При назначении Smin правая часть условия (5) округляется до стандартного

значения по ГОСТ 6636 — 69 [1, с. 34, табл. 1.3] в большую сторону.

Наибольший осевой зазор Smax задается конструктором исходя из требова-

ний к точности функционирования конструкции. Например, если выходной вал

18

редуктора предназначен для монтажа на нем звездочки (для цепной передачи),

то наибольший предельный осевой зазор не должен превышать предельного от-

клонения на смещение двух смежных звездочек от одной плоскости в простран-

стве. Если выходной вал редуктора соединяется с помощью муфты с валом дру-

гого изделия, то наибольший предельный осевой зазор не должен превышать до-

пустимое осевое смещение полумуфт.

Определим наименьший допустимый осевой зазор в конструкции, показан-

ной на рис.2, при следующих условиях: материал корпуса — чугун с αp2 = 10∙10-

6 1/°С, материал вала — сталь40Х с αp1 = 11,5∙10-6 1/°С, предельные температуры,

для которых рассчитывается осевой зазор, t1= +55°С; t2 = +50°С; L = 96 мм; класс

точности подшипников качения — Р0 (d = 60 мм, D = 130 мм).

Smin ≥ [10,6∙(45-20)-8,7∙(35-20)]∙10-6+2∙[0,016+0,055] = 0,32 мм.

Округляем до стандартного значения и принимаем Smin = 0,3 мм.

Определение допусков на размеры деталей редуктора исходя

из требований к осевому зазору вала тихоходной ступени ре-

дуктора

Задача обеспечения точности сборки изделий решается с помощью размер-

ных цепей. Основные термины, определения и обозначения размерных цепей, а

также методы их расчета изложены в [2,3].

Определение допусков на размеры деталей, влияющих на осевой зазор вала

редуктора, является прямой задачей. Исходным (замыкающим) звеном размер-

ной цепи является осевой зазор.

Порядок решения прямой задачи:

1) используя чертеж сборочной единицы, составить схему размерной

цепи;

2) составить уравнение номинальных размеров размерной цепи;

3) выбрать метод достижения заданной точности исходного звена;

19

4) определить допуски размеров составляющих звеньев размерной цепи;

5) определить предельные отклонения размеров составляющих звеньев

размерной цепи;

6) проверить правильность решения прямой задачи (поверочный расчет).

1) Составление схемы размерной цепи

При составлении схемы размерной цепи все ее составляющие звенья обо-

значаются прописными буквами латинского алфавита с цифровыми индексами.

Исходное (замыкающее) звено обозначается той же буквой, что и составляющие

с индексом ∑. Составляющие звенья нумеруются, как правило, последовательно

обходом по контуру схемы.

На рис.2.6 приведена схема размерной цепи J редуктора, показанного на

рис.2. Исходным звеном размерной цепи J∑ является осевой зазор (люфт) вала.

Его можно показать между любыми сопрягаемыми составляющими звеньями.

Размерная цепь включает три увеличивающих и шесть уменьшающих составля-

ющих звеньев. Звенья Jст

4 и

стJ7 являются стандартными (монтажная высота

подшипника).

20

2) Составление уравнения номинальных размеров размерной цепи

Уравнение номинальных размеров плоской размерной цепи, включающей

п параллельных составляющих звеньев (в том числе т увеличивающих и п-т

уменьшающих), имеет вид

m

mk

n

mk

kk JJJ1 1

(6)

Уравнение размерной цепи обязательно проверяется применительно к раз-

мерам, указанным на чертежах деталей. Если правая часть уравнения не равна

левой, то это свидетельствует о том, что неправильно назначены размеры дета-

лей, входящих в размерную цепь. В этом случае изменяют размеры одного или

нескольких составляющих звеньев. Если номинальный размер исходного звена

не задан, то он определяется по известным номинальным размерам составляю-

щих звеньев.

Составляем уравнение номинальных размеров для размерной цепи, схема

которой показана на рис. 2.6.

Исходные данные:

ммKJ 1051

; ммKJJ 39192 ; ммTJJ 2174

;

ммКJ 12035

; ммКJ 346

; ммKJJ 25283

Уравнение номинальных размеров имеет вид

6

2

,k

kJJJ

.0)102125392110(33120 ммJ

Итак, номинальный размер исходного звена 0J . Условие соблюдается,

следовательно, правильно назначены размеры деталей, входящих в цепь.

21

3) Выбор метода достижения заданной точности исходного звена

Известно, что существуют следующие методы достижения заданной точ-

ности исходного звена: полной взаимозаменяемости, неполной взаимозаменяе-

мости, групповой взаимозаменяемости, регулирования и пригонки.

При выборе метода достижения заданной точки исходного звена можно

пользоваться рекомендациями, изложенными в [2, с. 18, табл. 3.2], или ориенти-

роваться на среднее количество единиц допуска в допусках составляющих зве-

ньев, определенное в соответствии с принципом «максимума-минимума»:

n

qk

k

q

k

ст

kс iTJTJа11

,/ (7)

где TJ — допуск размера исходного звена; ст

kTJ — допуск размера стан-

дартного составляющего звена; i — единица допуска составляющих звеньев [2,

с. 20, табл. 3.3].

Выбираем метод достижения заданной точности исходного звена редук-

тора.

В состав размерной цепи входят размеры двух стандартных звеньев: стJ 4 и

стJ 7 (монтажная высота подшипников). Допускаемые отклонения монтажной вы-

соты подшипников регламентированы ГОСТ 3325-85 [2, с. 278, табл. 4.84].

Наименьший осевой зазор .15.0min ммS Наибольший осевой зазор ммS 85,0max .

,9865321

74

iiiiiii

TJTJTJас

где

;200)200(0

;70015,085,0

4474

minmax

мкмJEiJEsTJTJ

мкмSSTJ

стстстст

мкмi

мкмiмкмiмкмiмкмi

73,0

;52,2;31,1;56,1;55,0

4

5321

4567,6

200200700

са

22

Значение ас>40, следовательно, в соответствии с рекомендациями, изло-

женными выше, возможными методами достижения заданной точности исход-

ного звена может быть метод полной взаимозаменяемости.

4) Решение линейных размерных цепей методами полной взаимозаменяемо-

сти

По формуле мы вычислили среднее количество единиц допуска в допусках

составляющих звеньев «а». Вычисленное значение может не совпадать ни с од-

ним из значений, предусмотренных ГОСТ 25346-82 для соответствующих ква-

литетов.

В этом случае на часть размеров составляющих звеньев можно назначить

допуски по квалитету N, а на другую часть – на квалитет грубее: N+1. при пра-

вильно назначенных допусках должно быть выполнено условие

TJ >

n

k 1

kTJ

Предельное отклонение составляющих звеньев (кроме одного или двух)

назначается, как правило, как для основных деталей: для отверстий ЕI = 0, ES =

+TJ, для валов es = 0 , ei = - TJ. Предельное отклонение оставшихся одного или

двух звеньев определяется из условий:

Es(J )>

n

k 1

)Es(Jk –

n

mk 1

)Ei(Jk

Ei(J )<

n

k 1

)Ei(Jk –

n

mk 1

)Es(Jk ,

где Es(J) и Ei(J) – верхнее и нижнее отклонения звеньев размерной цепи.

Предельные отклонения исходного звена: верхнее

Es(J )= Smax - J = 0,8 – 0 = 0,8 мм = +800 мкм;

Ei (J )= Smin - J = 0,15 – 0 = 0,15мм = +150 мкм;

Данные для расчета и полученные результаты рекомендуется располагать

в виде табл.2.4

23

Таблица 2.4

На схеме

Нормальный

размер, мм

Допуск, мкм

Предельные размеры

ES EI

J 1 10 43 0 -43

J 2 39 39 -297 -258

T 30 200* 200 0

J 3 25 33 0 -33

J 4 3 18 0 -18

J 5 120 63 0 -63

J 0 596 673 151

*Допуск на монтажную высоту подшипника

Заполняем 1-й и 2-й столбцы таблицы. На составляющие звенья (кроме

стандартного B2) назначаем допуски по 8-му квалитету. Значения допусков опре-

деляем по табл. 1.8[1, c.43] и заполняем 3-й столбец таблицы.

Предельные отклонения (размеры) назначаем, как для основных деталей

(см. п. 2.10.4), и заполняем 4-й и 5-й столбцы таблицы.

Составляем уравнения предельных размеров размерной цепи. Компенса-

тор К – уменьшающее звено. Применительно к решаемой задаче уравнения (2.19)

и(2.20) имеют следующий вид:

maxmin9min7min6min5min4min2max1max )( KJJJJJJJJстст

minmax9max7max6max5max4max2max1min )( KJJJJJJJJстст

maxmin SJ minmin SJ

ES(B∑) = 0-(-43-258-33-18-63-258) = 673

EI(B∑) = -43-(400-297-297) = 151

24

Определение размеров, допусков на размеры и расположение

шпоночных пазов вала тихоходной ступени редуктора

В машиностроении наибольшее применение получили соединения с приз-

матическими шпонками. Размеры призматических шпонок и пазов регламенти-

рованы ГОСТ 23360 — 78.

Выбор посадки шпоночного соединения определяется конкретными усло-

виями сборки. Для серийного и массового производства рекомендуется сопряже-

ние шпонки с пазом вала по посадке N9/h9, а с пазом втулки — по Js9/h9.

Кроме допусков на размеры пазов устанавливаются допуски на их распо-

ложение: допуск симметричности шпоночного паза относительно оси вала

TbTсим 2 и допуск параллельности плоскости симметрии паза относительно

оси шпоночного паза TbTпар 5,0 , где Tb — допуск на ширину шпоночного паза.

На рабочих чертежах вместо глубины пазов вала t1 втулки t2 разрешается

проставлять размеры d — tl и d — t2 соответственно.

Установить размеры, допуски на размеры и расположение шпоночного

паза вала (рис.7 и рис.8).

А) По табл. 4.6.4 [2, с. 235] определяем ширину b, высоту h шпонки, глу-

бину паза вала t1 радиус закругления Rmin:

b = 10 мм, h = 8 мм, t1 = 5 мм, Rmln= 0,25 мм, d - t1 = 32 – 5 = 27-0,2 мм.

По табл. 1.37 [1, с. 127] определяем предельные отклонения ширины паза

вала 10h9 036,0 , откуда допуск на ширину шпоночного паза Tb = 36 мкм. Опре-

деляем допуски:

TbTсим 2 = 72 мкм, TbTпар 5,0 = 18 мкм.

Округляем полученные величины до стандартных числовых значений до-

пусков формы и расположения (см. табл. 2.6 [1, с, 366]):

Tсим = 80 мкм = 0,080 мм, Tпар = 20 мкм = 0,020 мм.

По табл. 4.66 [2, с, 238] определяем предельные отклонения на размер: d-t1

= 32 – 5 =27+0,2мм.

25

Предельные отклонения на длину шпоночного паза устанавливаем по Н15.

Б) По табл. 4.6.4 [2, с. 235] определяем ширину b, высоту h шпонки, глу-

бину паза вала t1 радиус закругления Rmin:

b = 8 мм, h = 7 мм, t1 = 4 мм, Rmln= 0,16 мм, d - t1 = 30 – 4 = 26 мм.

По табл. 1.37 [1, с. 127] определяем предельные отклонения ширины паза

вала 8h9 036,0 , откуда допуск на ширину шпоночного паза Tb = 36 мкм. Опре-

деляем допуски:

TbTсим 2 = 72 мкм, TbTпар 5,0 = 18 мкм.

Округляем полученные величины до стандартных числовых значений до-

пусков формы и расположения (см. табл. 2.6 [1, с, 366]):

Tсим = 80 мкм = 0,080 мм, Tпар = 20 мкм = 0,020 мм.

По табл. 4.66 [2, с, 238] определяем предельные отклонения на размер:

26

d-t1 = 30 – 4 = 21+0,2мм.

Предельные отклонения на длину шпоночного паза устанавливаем по Н15

27

Заключение

Выполнение курсового проекта помогло освоить теоретический курс и по-

лучить навыки в использовании нормативно – технической документации при

расчете допусков размеров, формы и расположения поверхностей деталей.

28

Список использованной литературы

1. Допуски и посадки: Справочник в 2-х частях/Под ред. В.Д.Мягкова.

Ч.-Л.: Машиностроение,1982.

2. Допуски и посадки: Справочник в 2-х частях/Под ред. В.Д.Мягкова.

Ч.-Л.: Машиностроение,1983.

3. Якушев А.М., Воронцов Л.И., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость,

стандартизация и технические измерения. - М.: Машиностроение, 1986.

4. Федоренко В.А., Шошин А.И. Справочник по машиностроительному

черчению. - Л.: Машиностроение, 1983.

5. Королев В.П. Методические указания по выполнению курсовой ра-

боты для специальности 150407,65 «Полиграфические машины и автоматизиро-

ванные комплексы» – Москва, МГУП, 2006.