Размерные цепи

N_maxт =50  ≤N_maxр = 57,5 

       Причем  выполняются требования ГОСта по соответствию степени точности червячного колеса точности отверстия (табл. 2.2 [3]).

       Для обеспечения неподвижности червячного колеса с валом применяется призматическая шпонка. Работоспособность шпоночного соединения определяется точностью посадки по ширине шпонки (паза) b.

       ГОСТ 23360-78 предусматривает посадки образующие нормальное, плотное и свободное  соединение шпонок с пазами вала и  втулки в системе основного вала.

       Применяем плотный тип соединения. Для плотного соединения установлены поля допусков ширины  b для паза на валу P9. И для паза во втулке P9. Предельные отклонения указанных полей допусков соответствуют ГОСТ 25347-82, шпонка как основной вал имеет поле допуска h9.

       В этом случае посадка в соединении со шпоночным пазом вала будет и с пазом втулки . 

       2.2 Расчет калибров.

       2.2.1 Расчет калибров пробок 

         Исходные данные:

       Отверстие d50Н8^(+0,046)

       Максимальный  предельный диаметр отверстия D_max =50,046

       Минимальный предельный диаметр отверстия D_min=50

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

       Допуски на изготовление калибров нормируются  по ГОСТ 24853-81.

       Для определения радиальных и исполнительных размеров пробок из таблицы указанного стандарта находятся численные  значения параметров

H, Z, Y

Где  H - допуск на изготовление калибра

Z- координата середины поля допуска проходной пробки

Y- координата, определяющая границу износа проходной пробки

H=4мкм, Z=6мкм, Y=5мкм.

Определяем  предельные и исполнительные размеры  пробок ПР и НЕ.

       D^пр_max=D_min+z+H/2=50+0,006+0,004/2=50,008 мм;                     (5)

       D^пр_min=D_min+z-H/2=50+0,006-0,004/2=50,004 мм;                       (6)

       D^пр_изн=D_min-y=50-0,005=49,995 мм;                                              (7)

       D^пр _исп=D^пр_{max –H} =50,008_-0,004  мм;                                                  (8)

       D^не_max=D_max+H/2=50,046+0,004/2=50,048 мм;    (9)

       D^не_min=D_max-H/2=50,046-0,004/2=50,044 мм;    (10)

       D^не _исп=D^не_{max –H}=50,048_-0,004 мм ;    (11) 
 

       2.2.2 Расчет калибров скоб 

       Исходные  данные:

       Вал d = 50n7( ),

       d_max= 50,05 мм,

       d_min=50,02 мм.

       Калибры для контроля валов называются скобами, которые, так же как и пробки имеют  проходную и непроходную сторону.

       Для определения предельных и исполнительных размеров скобы из таблицы  ГОСТ 24853-81 выписываем координаты:

H₁ = 4 мкм, Z₁ = 3,5 , Y₁ = 3 мкм ,H_р = 1,5 .

       Определяем  предельные и исполнительные размеры  скобы ПР и НЕ 

       d^ПР_max=d_max-z₁+H₁/2=50,05-0,0035+0,002=50,0485 мм;               (12)

       d^ПР_min=d_max-z₁-H₁/2=50,05-0,0035-0,002=50,0445 мм;                 (13)

       d^ПР_изн=d_max+y₁=50,05+0,003=50,053 мм;     (14)

       d^ПР_исп=d^ПР_min+^H1=50,0445^+0,004 мм;                                                 (15)

       d^НЕ_max=d_min+H₁/2=50,02+0,002=50,022 мм; (16)

       d^НЕ_min=d_min-H₁/2=50,02-0,002=50,018 мм; (17)

       d^HE_исп=d^HE_min+^H1=50,018^+0,004 мм; (18) 

           

       2.3Расчет и выбор посадок подшипников качения

       2.3.1Расчет  и выбор посадок подшипников  качения на вал и в корпус 

       Исходные  размеры:

       Подшипник № 7309

       D=100мм, d=45 мм, B=26 мм, r=2.5 мм

       Радиальная  нагрузка F_r=2 кН

       Вал вращается, вал сплошной, корпус массивный, нагрузка умеренная.

       Посадка внутреннего кольца с валом всегда осуществляется в системе основного отверстия, а наружного кольца в корпус в системе основного вала.

       Выбор посадок для подшипников качения зависит от характера нагружения колец. В подшипниковых узлах редукторов кольца испытывают циркуляционное и местное нагружение. Внутреннее кольцо подшипника является циркуляционно-нагруженным, при котором результирующая радиальная нагрузка воспринимается последовательно всей окружностью его дорожки качения и передается всей посадочной поверхностью вала.

       Наружное  кольцо подшипника испытывает местное нагружение, при котором постоянная по направлению результирующая радиальная нагрузка воспринимается лишь ограниченным участком окружности дорожки качения и передает её соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности корпуса.

       Класс точности подшипника для червячной передачи выбирается в зависимости от степени точности червячной передачи по таблице 3.6 [2].

       Степень точности червячной передачи 9, тогда класс точности подшипника 0.

       Так как в изделии вращается вал, внутреннее кольцо подшипника является циркуляционно-нагруженным, наружное кольцо, соединяющее с неподвижным  корпусом, испытывает местное нагружение, следовательно, внутреннее кольцо должно соединяться с валом по посадке с натягом, наружное – с отверстием в корпусе – с небольшим зазором.

       Посадку внутреннего кольца подшипника на вал  определяем по интенсивности радиальной нагрузки P_r, которая определяется по выражению 

                                       

       где F_r –радиальная нагрузкана опору, Н

              к₁- динамический коэффициент посадки (при умеренной нагрузке

       к₁=1 табл 3.8 [2])

              к₂- коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга (при сплошном вале к₂=1)

              к₃-коэффициент, учитывающий тип подшипника (для однорядных не сдвоенных подшипников к₃=1)

              В-ширина кольца подшипника, мм

              Р_r=2000*1*1*1/(27-2*2,5)=90,9 Н/мм

       По  рассчитанному значению Р_r и номинальному диаметру d=45 мм устанавливаем поле допуска вала js6 (табл 3.7 [2])

       Поле  допуска для отверстия в корпусе  определяется в зависимости от диаметра D=100 мм, характера нагрузки и конструкции корпуса Н7 (табл 3.9 [2]).

       Квалитет  точности для отверстия и вала устанавливается в зависимости от класса точности подшипника. При 0 классе точности вал обрабатывается по 6, а отверстие – по 7 квалитету точности  

D_отв=100Н7(^+0,035)

d_вала=45js6 ( )

         Предельное отклонение для колец подшипника определяем по

ГОСТ 520-89

D_подш=100l0(_-0.015)

D_подш=45L0(_-0,012) 

     Таким образом посадка по внутреннему  кольцу подшипника будет  35 , по наружному 100 .

     2.3.2 Определение требований к посадочным поверхностям вала и отверстий корпуса. 

     Требования к посадочным поверхностям вала и отверстия определяются по ГОСТ 3325-85. Шероховатость поверхностей определяется по таблице 3, допуски круглости и профили продольного сечения по таблице 4, допуск торцевого биения опорного торца вала по таблице 5.

     R_{a вала}=1,25 мкм

     R_{a отв}=1,25 мкм

      R_{a торц б}=1,25 мкм

      Т_{пр вала}=Т_{пр сеч в}=4,0 мкм

      Т_{пр отв}=Т_{пр сеч отв}=9,0 мкм

      Т_{торц б} вала=25 мкм 
 
 
 
 
 
 

      3 Расчет допусков размеров,  входящих  в размерную цепь 

      Параметры замыкающего звена

      А_Δ=12±0,8

          ESА_Δ=+0,8

          EIА_Δ=-0,8

      TА_Δ= ESА_Δ + EIА_Δ = 1,6              (19)

      EcА_Δ=0 

      Размерная цепь

        
 
 
 
 

      Номинальные значения составляющих звеньев 

      А₁=6, А₂=27, А₃=9, А₄=66, А₅=20, А₆=27,  А₇=20, А₈=187 

      Проверка  правильности установки номинальных значений.

        А_Δ= A₈ - A₁ - A₂ - A₃ - A₄ - A₅ - A₆ - A₇  (20) 

      12=187 – 6 – 27 – 9 - 66 – 20 – 27 - 20 

      Среднее значение допусков составляющих звеньев 

      ТАi ср = ТА_Δ/(m-1) (21) 

      ТАi ср = 1,6/(9-1) = 0,2 

      Скорректируем полученное среднее значение допусков.

      ТА1 = 0,120

      ТА2 = 0,210

      ТА3 = 0,150

      ТА4 = 0,300

      ТА5 = 0,210

      ТА6 = 0,210

      ТА7 = 0,210 

      Проверка  правильности корректировки допусков 

      ТА8 = ТА_Δ - ТА1 - ТА2 - ТА3 - ТА4 - ТА5 - ТА6 - ТА7    (22)