Выбор метода расчета размерных цепей

 

Расчет размерных цепей методом максимума-минимума применяется при индивидуальном и мелкосерийном производствах деталей и машин, при проектировании единичных приспособлений и штампов, для предварительных расчетов вспомогательного характера и т.п.

Вероятностный метод расчета размерных цепей применяется обычно при крупносерийном и массовом производстве деталей и машин, при котором учитывают, что совпадение деталей, выполненных по предельным размерам, маловероятно. Поэтому, задаваясь некоторым допустимым процентом брака, вычисляют возможное расширение полей, допусков составляющих размеров, снижая этим стоимость изготовления деталей, что является существенным преимуществом этого метода расчета перед расчетом на максимум-минимум

 

РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ СОЕДИНЕНИЙ РЕДУКТОРА, ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Рассмотрим на примере выполнение курсовой работы. Дан чертеж редуктора общего назначения (рисунок 21) с исходными данными занесенными в таблице 15

 

Таблица 15

Деталь, узел	материал	Термическая обработка	Размеры, мм
вал I	ЗОХГТ	поверхностная закалка с низким отпуском	Z х d х D = 8x36x42
зубчатое колесо Z 1	20Х	цементация с последующей закалкой, HRC 55...60	m х Z = 5 х 20
зубчатое колесо Z2	40Х	поверхностная закалка ТВЧ, HRC 50...55	т х Z 5x32, l1=46
вал 4	20Х	цементация с последующей закалкой HRC 35...60	d1=60, d=40. n =1200 об/мин, Mкр= 85 Нм
подшипник качения 2	Номер и класс точности подшипника - 0-1208
подшипник скольжения 5	Масло-турбинное 22	—	d=40, D =50, l2=48

Исходя из конструкции, назначения, условий работы, а также указанных данных, рассмотрим все сопряжения деталей.

Рисунок 21. Редуктор общего назначения

 

Сопряжение 1-вал 4 с зубчатым колесом

 

Поскольку это сопряжение должно быть неподвижным, а между деталями нет никаких средств крепления, то неподвижность в нем должна достигаться использованием в соединении посадки с гарантированным натягом.

7.1.1. Расчет и выбор посадки с натягом для сопряжения I. Расчет ведется в такой последовательности: 1) по зависимости (I) определяют требуемое минимальное удельное давление на контактных поверхностях при наличии М_кр = 85 Нм, принимая по таблице 1 f = 0,08 и n = 1,5:

2) определяют наименьшей расчетный натяг по формуле (2):

где

Здесь значения Е_­A = E _B = 2,06·10 Па поскольку сопрягаемые детали изготовлены из стали, а μ, равное 0,3, выбираем согласно данным таблицы 2, d=60, d₁=0 мм, d₂ - диаметр ступицы шестерни, равный (1,6+1,9)d, принимаем d₂=1,8d=1,8·60=108мм;

3) определяют по зависимости (3) значение наименьшего функционального допустимого натяга, с учетом, поправок. Принимаем, что отверстие изготавливается по 8, а вал по 7 квалитетам, тогда в соответствии с ГОСТ 25346-82 (для Ø60 мм JT = 30 мкм, аJТВ =46 мкм и значения R_ZА, R_ZB определяют по зависимости (5).

R_ZA=0,25·46=11,5мкм; R_ZB =0,25·30=7,5мкм

По таблице 3определяет значения коэффициентов k1=k2=0,5, тогда поправка

Поправка Δt=0, так как t_B=t_A=t_CB=20º C. Так как d₂=108 мм и υ=6,78 м/с, то поправку Δυ можно не учитывать.

Тогда

4) определяют по зависимостям (8) и (9)предельные удельные давления на контактных поверхностях втулки и вала, предварительно определив σ _Т.

Для втулки, изготовленной из стали 40Х:

для вала, изготовленного из стали 20Х:

Тогда для втулки

и вала

Следовательно наибольшим допускаемымудельным давлением является

5) по формуле (10) определяют величину наибольшего расчетного натяга

6) определяют величину максимального функционального натяга с учетом поправок по зависимости (II). Значение коэффициента определяется по графику (рисунок2) и при и , тогда

7) по таблицам стандарта единой системы допусков и посадок и в соответствии со значениями и [Nmin]_F подбирается более экономичная предпочтительная посадка, чтобы удовлетворялись условия (12). Такой посадкой будет посадка Ø60 , для которой

,

Запас прочности соединения для данной посадки в соответствии с (1З):

7.1.2. Схема расположения полей допусков посадки Ø60

На рисунок 22 показана схема расположения полей допусков посадки Ø60 -, для которой будут иметь место следующие значения:

отверстия – ØH8_max =60,046; ØH8_min =60,00; TH8 =0,046мм;

вала – Øz8_max =60,218; Øz8_min =60,172; Tz8 =0,046мм;

соединения – N_max =0,218; N_min =0,126; TN =0,092мм;

N_З.Э =0,102 мм; N_З.Э =0,045 мм.

Рисунок 22. Схема расположения полей допусков посадки Ø60