Материал: Расчеты допусков и посадок деталей машин

базового отверстия рекомендуется в зависимости от допуска на направление зуба F_в (табл.11).

Т_т =0,5d F_в/b

Т_т =0,5*120* 12/30 = 24 мкм.

Принимаем Т_т = 24 мкм.

• 4. Предельные отклонения диаметра посадочного отверстия определяются в соответствии с выбранной и проставленной на чертеже общего вида посадкой зубчатого колеса на вал (20H7)*
• 5. Допуск на отклонение формы и параметры шероховатости посадочного отверстия зубчатого колеса определяются в зависимости от выбранного уровня относительной геометрической точности.

Допуск формы Т = 0,2*0,021 = 0,004 мм;

Rа= 0,025*IT=0,025*0,021 = 0,00063 мм.

Скорректированные значения по ГОСТ 24643-81 и ГОСТ 2789-73 для простановки на чертеже; Т = 0,004 мм; Rа = 0,63 мкм.

• 6. Номинальные размеры шпоночного паза выбирают из данных чертежа общего вида. Для 20H7 шпонка 6х6х35 ГОСТ 23360-78.
• 7. Шероховатость торцовой поверхности Rа= 0,1*Tт=0,1*100= 10 мм. Скорректированные значения ГОСТ 2789-73 для простановки на чертеже Rа = 6,3 мкм.
• 8. В таблице параметров зубчатого колеса на рабочем чертеже

во второй части указываются данные для контроля взаимного положения разноименных профилей зубьев. В качестве такого параметра выбираем длину общей нормали W = W₁*m = 23.1493 * 4 = 92,5972 мм.

Наименьшее отклонение средней длины общей нормали

E_ws = E_ws + E_Ws =(-11) + (- 9) = - 20 мкм (табл.16, табл.17).

Допуск на среднюю длину общей нормали Тwm = 150 мкм (табл.18).

Наибольшее отклонение средней длины общей нормали

E_wi = E_ws -Тwm= -20 - 25 = - 45 мкм.

Для контроля параметров зубчатого колеса, рассмотренных выше,

предлагаются схемы специальных приборов.

Рис. 8.2, Схема межоосемера .

I -станина; 2,3 -суппорты; 4 - ходовой винт; 5 - колесо измерительное; 6 - колесо контролируемое;7 - прибор показывающий.

Рис. 8.3, Схема ходомера

На подвижном в продольном направлении столе I между центрами

зажимают контролируемое колесо 3, На шпинделе закреплен барабан 3,который получает вращение через ленты при движении поперечной каретки 4. Эта каретка упирается в клиновую линейку, устанавливаемую под расчетным углом с помощью угломерного лимба 5 и нониусного микроскопа 6. Каретка 4 получает движение в поперечном направлении при продольном перемещении стола I. Измерительная каретка 9 в процессе контроля хода винтовой линии остается неподвижной.

Для контроля накопленной погрешности шага колеса используют

угломерный лимб 10 и микроскоп II, позволяющие поворачивать шпиндель прибора и контролируемого колеса на номинальную величину углового шага; при этом ленты ослабляют и свобождают барабан 3.

При измерении стол I Остается неподвижным, а измерительная каретка отводится о радиальном направления после снятия каждого отсчета. Для контроля осевых шагов колеса применяют стеклянную шкалу 7,закрепленную на подвижном столе I, и отсчетный микроскоп 8, связанный с измерительной кареткой 9. По шкале 7 отсчитывают номинальную величину одного или нескольких осевых шагов, а по отсчетному устройству измерительной каретки - величину отклонения. Измерительная каретка позволяет поворачивать отсчетную головку с измерительным рычагом, благодаря чему отклонения осевых шагов могут быть отсчитаны в направлении, нормальном к поверхности зуба.

РАСЧЕТ ДОПУСКОВ И ПОСАДОК ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Выбор типа шлицевых соединений связан с конструктивными и технологическими особенностями прямобочных и эвольвентных шлицевых соединений. Эвольвентный профиль зуба имеет повышенную прочность благодаря утолщению зуба к основанию и наличию закруглений у основания. Вместе с тем, трудоемкость шлифования эвольвентных зубьев вала выше трудоемкости шлифования зубьев прямобочного профиля, а для обработки сопрягаемых с валом втулок необходимы эвольвентные протяжки высокого качества, являющиеся сложным и более дорогостоящим инструментом по сравнению с прямобочными протяжками.

С точки зрения точности к шлицевым соединениям предъявляется требование - обеспечить соосность поверхности втулки относительно оси вращения вала. Для выполнения этого требования отдельные элементы шлицевого соединения выполняют с повышенной точностью, что называют методом центрирования. Существуют три способа центрирования: по наружному диаметру D (рис.6.1 а); по внутреннему диаметру d (рис.6.1 б);по боковым сторонам зубьев Ь (рис.6.1 в).

Рис.6.2, Шлицевые соединения с прямобочным профилем зубьев

Центрирование по D - применяется, когда поверхность шлицевого отверстия может быть обработана производительными и точными методами протягивания или калибрования, а вал фрезеруют до окончательных размеров зубьев с последующим шлифованием по диаметру D. Его применяют для неподвижных соединений, а также для подвижных, воспринимающих небольшие нагрузки.

Если материал втулки имеет высокую твердость и обработка чистовой протяжкой неприменима или когда при обработке вала могут возникнуть существенные искривления, прибегают к центрированию по d, и отверстие во втулке приходится шлифовать на обычном внутришлифовальном станке. Способ применяется обычно для подвижных соединений.

Центрирование по ширине Ь целесообразно применять при передаче знакопеременных нагрузок, больших крутящих моментов, когда требуются минимальные зазоры между зубьями и впадинами во избежание ударных нагрузок, однако точность центрирования понижается.

Посадки шлицевых соединений назначают в зависимости от способа центрирования с учетом требований к точности центрирования ГОСТ 1139-62, Обозначения шлицевых соединений валов и втулок должны содержат букву, обозначающую поверхность центрирования, число зубьев и номинальные размеры.

Допуски и основные отклонения для диаметров окружности впадины втулки О и окружности вершин зубьев вала с/а (при центрировании по наружному диаметру), а также допуски и основные отклонения для нецентрирующих диаметров приведены в ГОСТ 25346-89.

Для заданного узла выбираем прямобочное шлицевое соединение средней серии ГОСТ 1139-80 c центрирование по внутреннему диаметру

b-8-26 H11/a11 х 32H12/a12- 6F10/js7

где ширина шлицев b = 6,0 мм; d = 26 мм. D = 32 мм.

Расчет предельных размеров элементов шлицевого соединения, зазоров (натягов) производим по методике, изложенной при расчетa гладких цилиндрических сопряжений,по ГОСТ 25346-89.

Рис. 6.3, Схемы расположения полей допусков элементов шлицевого соединения.

Расчет предельных размеров и зазоров (натягов) по сопряжению

Для диаметра 26 H11/a11:

Dmax=D₀+ ES = 26,000+0.25 = 26,25 мм ;

Dmin=D₀+ EI = 26,000+0 = 26,000 мм ;

dmax=d₀+ ES = 26,000-0,25. = 25,690 мм ;

dmin=d₀+ EI = 26,000-0,47 = 25.,530 мм ;

Smах = Dmах - dmin =26,25- 25.,530= 0.72 мм ;

Smin = Dmin - dmах= 0,340 мм .

Расчет предельных размеров и зазоров (натягов) по ширине шлиц 6F10/js7:

bmax=b₀+ ES = 6.000-0.28= 5,720 мм ;

bmin=b₀+ EI = 6.000-0.302= 5,698 мм ;

Вmax=В₀+ ES = 6.000+0.062 = 6.062 мм ;

Вmin=В₀+ EI = 6.000+0.040 = 6,040 мм ;

Smах = Вmах - bmin = 0,324 мм ;

Smin = bmах - Вmin = 0,260 мм .

Для наружного диаметра 32H12/a12 по табл.6 ГОСТ 1139-80 устанавливаем предельные значения:

поле допуска отверстия втулки 32Н12(^+0.300), т.е.

Dmax=D₀+ ES = 33,000+0.300 = 26,300 мм ;

Dmin=D₀+ EI = 33,000+0.000 = 26,000 мм ;

dmax=d₀+ ES = 26,000-0,34 = 31,660 мм ;

dmin=d₀+ EI = 26,000-0,64 = 31,320 мм ;

Smах = Dmах - dmin =26,300- 31,320= 0.940 мм ;

Nmах = dmах - Dmin = 0 мм .Предельные отклонения от параллельности сторон зубьев вала и пазов втулки относительно оси центрирующей поверхности не должны превышать на длине 100 мм: 0,05 мм в соединениях нормальной точности при допусках на размер Ь от IТ9 до IT10; линейный измерение зубчатый сопрягаемый

Радиальное биение центрирующих поверхностей шлицев относительно посадочных поверхностей под подшипники качения должно соответствовать 8-ой степени точности по ГОСТ 24643-81, если центрирующая поверхность выполнена по 9...10 квалитету;

Параметры шероховатости по ГОСТ 2789-73 для прямобочных и эвольвентных шлицевых соединений не должны превышать, мкм:

Rа 1,25 мкм - центрирующих боковых и цилиндрических поверхностей шлицев.

Rа 6.3 мкм - нецентрирующих боковых и цилиндрических поверхностей шлицев.

ЛИТЕРАТУРА

• 1. Кузьмин А.В., Чернин И.М., Расчеты деталей машин, М.: Выш.шк., 1986.
• 2. ГОСТ 8338-75 "Подшипники шариковые радиальные однорядные.
• 3. ГОСТ 20226-82 "Подшипники качения. Заплечики для установки подшипников качения".
• 4. ГОСТ 25346-89 "Единая система допусков и посадок".
• 5. ГОСТ 23360-78 "Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки".
• 6. ГОСТ 25346-89"Основные отклонения для нецентрирующих диаметров".
• 7. ГОСТ 520-89 "Подшипники шариковые и роликовые. Технические требования".
• 8. ГОСТ 25347-89 "Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки".
• 9. ГОСТ 4608-81 "Резьба метрическая. Посадки с натягом".
• 10. ГОСТ 24706-81 "Резьба метрическая. Основный размеры".
• 11. ГОСТ 16093-81 "Резьба метрическая. Посадки с зазором".