Нормирование точности зубчатой цилиндрической передачи

Курсовая работа
Содержание скрыть

В машиностроении создаются и осваиваются новые системы современных машин для комплексной автоматизации производства, что позволяет выпускать продукцию высокого качества с наименьшими затратами труда.

Большое значение для развития машиностроения имеет организация производства машин и других изделий на основе взаимозаменяемости, создание и применение надежных средств технического контроля. Повышение точности и практичности этих средств, а также снижение себестоимости их изготовления, несомненно, важный шаг в сторону повышения надежности конструкций.

Нормы точности

Наименование и условное обозначение контролируемого параметра

Условное обозначение и численное значение допуска,

Наименование и модель прибора

1 Кинематическая

допуск на радиальное биение зубчатого венца

63

Прибор для контроля кинематической погрешности БВ-5061

2 Норма плавности

f ptr -отклонение шага

75

Эвольвентомер индивидуально-дисковый с устройством для контроля винтовой линии БВ-1089

3 Норма полноты контакта

Суммарное пятно контакта

По длине зубьев не менее 15%

Универсально контрольно обкатный станок

4 Норма бокового зазора

Допуск на среднюю постоянную хорду зуба

110мкм

МЗ-75

Se=1.387m=1.387*2=2.774

he=0.747m=1.387*2=1.494

1.4 Определение требований к точности заготовки

Радиальное биение F r =0.1*m=0.1*2=0.2 .

Торцовое биение : Ft=Fтабл

  • d/100=0.024·160/100=0,0384 мм

d-делительный диаметр

2. Гладкие цилиндрические соединения

2.1 Расчёт и выбор посадок

Исходные данные

Номинальный диаметр соединения d=55мм

Размеры шпонки bxh=16х10

Степень точности по норме кинематической точности — 8

Допуск радиального биения зубчатого венца F r =63 мкм

При передаче крутящих моментов с помощью шпонок в соединении вала со ступицей применяется одна из переходных посадок. Которая обеспечивает высокую точность центрирования зубчатого колеса на валу и лёгкую сборку и разборку соединения. Хорошее центрирование зубчатого колеса на валу необходимо для обеспечения высокой кинематической точности передачи, ограничения динамических нагрузок и т.д. Известно, наличие зазора в сопряжении, за счёт одностороннего смещения вала в отверстии, вызывает появление радиального биения зубчатого венца колеса, определяющего кинематическую точность.

В этом случае наибольший допустимый зазор, обеспечивающий первое условие , может быть определён по формуле:

S maxрасч. <=Fr / Kт

где , К т — коэффициент запаса точности (КТ =2…5);

F r — допуск радиального биения зубчатого колеса;

принимаем К т равным 2;

S maxрасч. = 45/2=22,5

Лёгкость сборки и разборки соединения определяется наибольшим предельным натягом , величина которого рассчитывается по формуле:

N maxрасч. = Smaxрасч. 3-z / 3+z= 22,5 3.843 / 2.157=39,9

где , аргумент (z= x / s) отвечающий функции Лапласа

Ф о (z)=Р? -0,5

Р ? — вероятность получения зазора в соединении, выбирается в зависимости от преобладания требований к одному из условий предъявляемых к соединению. Р? =0,3 для 8 степени точности, z= -0,84 для 8 степени точности.

Ф о (z)=Р? -0,5=-0,2

N maxрасч. =22,5*=39,9

По расчётным значениям S maxрасч. =22,5; Nmaxрасч =39,9 выбираем стандартную посадку, учитывая условия:

S maxрасч. ?Smaxтаб.

N maxрасч ?Nmaxтаб.

Такой посадкой может быть: Ш 55 Н7/n6,

для которой N maxтаб. =39мкм

S maxтаб. =10мкм

Отверстие Ш 55 Н7( +300 )

Вал Ш 55 n6( +39+20 )

При нормальном шпоночном соединении по стандарту для паза втулки предусмотрено поле допуска IS9;

  • для паза вала — N9;
  • для шпонки — h9;
  • посадка в соединении шпонка — паз втулки — IS9/h9;
  • посадка в соединении шпонка — паз вала — N9/h9;

По таблицам ГОСТ 25347 — 82 определяем предельные отклонения для пазов вала, втулки и шпонки:

b вт. — 16IS9(-0,021+0,021 )

b вала — 16N9(-0,0430 )

b шт. — 16h9(-0,0430 )

Определяем допуски параллельности и симметричности шпоночных пазов.

Т пар. =0,5Тb=0,5

  • 0,042=0,021мм

Т сим. =2Тb=2

  • 0,043=0,086 мм

Расчёт калибров пробок.

Исходные данные:

Отверстие 55H7( 0+0,030 );

D max =55+0,030=55,030 мм;

D min =55 мм;

— Калибры для контроля отверстий называются пробками. Калибры изготавливаются комплектом из проходного (ПР) и непроходного (НЕ) калибров. При контроле детали калибрами она назначается годной если проходной калибр проходит, а непроходной не проходит через проверяемую поверхность.

Допуски для изготовления калибров нормируются ГОСТ 24853-81.

Для определения предельных и исполнительных размеров пробок из таблицы указанного стандарта выписываем численные значения параметров H, Z, Y.

H=5мкм — допуск на изготовление калибра

Z=4мкм — координата середины поля допуска проходной пробки

Y=3мкм — координата определяющая границу проходной пробки

Определяем предельные и исполнительные размеры пробок:

ПР max =Dmin + Z +H/2=55+0.004+0.005/2=55.0065мм

ПР min =Dmin + Z -H/2=55+0.004 — 0.005/2=55.0015мм

ПР изм. =Dmin — Y=55- 0.003=29.997мм

НЕ max =Dmax + H/2=55,030+0.005/2=55,0325мм

НЕ min =Dmax — H/2=55,030-0.005/2=55,0275мм

ПР исп. =ПРmax -H=55.0065-0.005

НЕ исп. =НЕmaxH = 55,0325-0.005

Расчёт калибров скоб.

Исходные данные:

Вал 55 n6( +20+39 )

d max =55.039мм

d min =55.020мм

Калибры для контроля валов назначаются скобами которые также как и пробки имеют проходную и непроходную стороны. Для определения предельных и исполнительных размеров скобы из таблицы ГОСТ 24853-81 , выписываем значения

H 1 =3км;

Z 1 =4км;

Y 1 =3мкм;

H p =2км;

Определяем предельные и исполнительные размеры калибров-скоб:

ПР max =dmax — Z1 +H1/2=55,039-0.004+0.003/2=55,0365мм

ПР min =dmax — Z1 -H1/2=55,039-0.004-0.003/2=55,0335 мм

ПР изм. =dmax + Y1=55,039+ 0.003=55,042 мм

НЕ max =dmin + H1/2=55,020+0.003/2=55,0215 мм

НЕ min =dmin — H1/2=55,020-0.003/2=55,0185 мм

ПР исп. =ПРmin+ H=55,0335+0.004 мм

НЕ исп. =НЕmin+H = 55,0185+0.004 мм

2.3 Расчёт и выбор посадок подшипника качения

Исходные данные:

подшипник № 7313

D=140 mm , d=65 mm , r =3,5 , B=36 mm

Класс точности подшипника — 5

Радиальная нагрузка F r =32 kН , Вращается вал, вал сплошной, корпус массивный. Нагрузка умеренная. , Выбор посадок подшипника качения на вал и в корпус.

Вращается вал, внутреннее кольцо подшипника является циркулярно нагруженным. Нагруженное кольцо, соединяющееся с неподвижным корпусом испытывает местное напряжение, следовательно внутреннее кольцо должно соединятся с валом по посадке с натягом , наружное с отверстием в корпусе — по посадке с небольшим зазором. Посадку внутреннего кольца подшипника на вал определяем по интенсивности радиальной нагрузки P r

где, F r — радиальная нагрузка на опору, кН;

k 1 — динамический коэффициент посадки, при умеренной нагрузке К1 =1;

k 2 — коэффициент учитывающий конструкцию вала, при сплошном вале, к2 =1;

k 3 — коэффициент учитывающий тип подшипника, для однорядных не сдвоенных подшипников, k3=1;

  • В=0,036;
  • r = 0,0035;

По расчётному значению P r и номинальному диаметру d устанавливаем поле допуска вала — Ш65 k65

Поле допуска для отверстия в корпусе определяется в зависимости от диаметра, характера нагрузки и конструкции корпуса — Н6.

Квалитеты точности для отверстия и вала устанавливаются в зависимости от класса точности подшипника. Вал обрабатывается по 6 , а отверстие по 7 квалитетам точности.

D отв. =140Н6( 0+0.030 );

d вала =65k5(+0.002+0.015 ).

Предельные отклонения для колец подшипника определяем по ГОСТ 520-89

d подш. =65l5(-0,009);

D подш. =140L5(-0,011).

Таким образом, посадка по внутреннему кольцу подшипника 65L5/k5.

По наружному 140Н6/l5.

Определение требований к посадочным поверхностям вала и отверстий в корпусе.

Требования к посадочным поверхностям вала и отверстия определяются по

ГОСТ 3325-85: шероховатость поверхности — таблица 3; допуски круглости и профиля продольного сечения — таблица 4; допуск торцового биения опорного торца вала — таблица 5.

R а вала =0.63

R а отв. =0.63

R а торца вала =1.25

Т кр. валапроф. прод. сеч. =3,5мкм

Т круг. отв.прф. прод. сеч. =7,5мкм

Т торц. биен. вала =21мкм

3. Расчёт размерной цепи

А ? А1 А2 А3 А4 А5

А 1 = 10 мм А3 =34 мм A5=28 мм А?=1±0,35 мм

А 2 =8 мм А4=113 А6 =133 мм

P=4.5 t=2.00 л 2 =1/9 о=±1

Определяем допуск замыкающего звена

ТА ? = ЕSА? — ЕJА? =0,70 мм

Определяем координату середины поля допуска замыкающего звена

ЕсА ? = (ЕSА? + ЕJА? )/ 2 =( 0,35 — 0,35) / 2 = 0

А6-увеличивающее звено

А 1 , А2 , А3 , А4 , А5 -уменьшающие звенья , Определяем средний допуск составляющих звеньев:

ТАср===0,429

По ГОСТ 25346 — 82 назначаем допуски на звенья :

ТА 1 = 0,36 мм

ТА 2 = 0,36 мм

ТА 3 = 0,35 мм

ТА 4 = 0,39 мм

ТА 5 = 0,52 мм

ТА 6 = 0,46 мм

Проверка правильности расчетов:

=0,7 мм

Назначаем отклонения на составляющие звенья размерной цепи:

А 1 = 10 — 0,36 мм А3 = 34 — 0,35 мм A5 =28-0,52 мм

А 2 = 8— 0,36 мм А4 = 113— 0,39 мм A6 =200-0,46 мм

Определяем координаты середины полей допусков, кроме ЕсА 6

ЕсА 1 = — 0,18 мм ЕсА5 = — 0,23 мм

ЕсА 2 = — 0,18 мм

EcA 3 = — 0,175 мм

ЕсА 4 = — 0,195 мм

Определяем координату середины поля допуска звена А6

ECA? =- ЕсА 1 -EсА2 -EcA3 -ЕсА4 -ЕсА5 +ЕсА6

ЕсА 6 = 0-(0,18+0,18+0,26+0,195+0,175)=-0,99мм

Определяем верхнее и нижнее отклонение звена А 6

ЕSА 6 = ЕсА6 + ТА6 / 2 = -0,99 + 0,46 / 2 = -0,76 мм

ЕIА 6 = ЕсА6 — TА6 / 2 = -0,99 — 0,46/ 2 = -1,22 мм

А 6 = 200

Проверка правильности расчетов:

ESA?= ЕсА 6 — ЕсА1 — EсА2 — EcA3 — ЕсА4 — Ес5

ЕсА 1 ++t= —

99+0.18+0.18+0.175+0.195+0.23+2·

=0.35

EIA?= ЕсА 6 — ЕсА1 — EсА2 — EcA3 — ЕсА4 — Ес5 — ЕсА1 +

+t= —

0.99+0.18+0.18+0.175+0.195+0.23-

2·=-0.35