Соединение гладких валов и отверстий

Содержание

стр.

Исходные данные Рисунок……………………………………………………………………… Описание рисунка …………………………………………………………..
Нормирование точности гладких соединений…………………
1. Соединения гладких валов и отверстий……………………………….
2. Контроль размеров цилиндрических поверхностей гладкими калибрами……………………………………………………………….....
3. Допуски размеров, входящих в размерные цепи ……………………..
4. Допуски и посадки подшипников качения …………………….……...
Нормирование точности типовых соединений сложного профиля…………………………………...................................
5. Нормирование точности шпоночных и шлицевых соединений……...
5.1. Шпоночное соединение………………………………………
5.2. Шлицевое соединение…………………………………………
6. Нормирование точности метрической резьбы………………………...
7. Нормирование точности цилиндрических прямозубых зубчатых передач…………………………………………………………………...
Выбор универсальных средств измерения…………………….
8. Выбор универсальных средств измерения……………………………

 

 

Задание к курсовой работе

 

 

 

Рис.5

 

 

Описание рисунка

 

На чертеже представлен механизм привода подач с автоматическим устранением зазора специального станка с ЧПУ, который представляет собой редуктор, укрепленный на портале станка. Зубчатое колесо 19 по ØD₂ установлено на вал 17 с помощью шпоночного соединения, обеспечивается хорошее центрирование.

Зубчатое колесо 10 крепится на валу 8 с помощью прямобочных шлицев, которые не закаливаются. Вал 8 монтируется на радиально-упорных конических подшипниках, осевое смещение которых фиксируется гайкой 15. Подшипники допускают перегрузку до 150%, толчки и вибрации умеренные, режим работы – нормальный.

Фланцевая крышка 14 крепится болтами 12 с потайными головками к крышке редуктора 11, которая соединяется с корпусом 9 болтами и фиксируется коническим штифтом.

Радиальный роликовый подшипник 2 монтируется в корпус 9 с помощью промежуточного корпуса 3, который точно центрируется по ØD₁ и крепится вместе с крышкой 1 болтами 20 к корпусу 9.

Зубчатое колесо 18 выполняет роль паразитной шестерни и на вал 17 установлено по D₃ с гарантированным зазором, величина которого оговорена заданием.

Смещение торцов зубчатых колес 10 и 18 оговорено заданием и обеспечивается расчетом размерной цепи. Размерная цепь состоит из следующих звеньев: А₁ – ширина зубчатого венца колеса 10; А₂ – высота распорной втулки 16; А₃ и А₆ – высота (ширина) подшипников; А₄ и А₅ – высота буртиков крышек; А₇ – длина ступени вала с зубчатым колесом 18.

 

Задание: для D₁ и D₂ назначить посадки методом подобия, а для D₃ посадку определить расчётным методом по заданным предельным значениям зазоров или натягов. Для всех трёх соединений вычертить эскизы деталей и назначить шероховатость, допуски формы и расположения поверхностей (расчётным методом для более точных квалитетов)

Карта исходных данных для гладких соединений

Наименование исходных данных Значения исходных данных D1 D2 D3 Номинальный размер соединения,мм       Название деталей входящих в соединение Корпус-9 Промежуточный корпус-3 Зубчатое колесо-19 Вал-17 Зубчатое колесо-18 Вал-17 Заданные характеристики доля расчетного метода назначения посадок, мкм: Smax, Smin     Smax=75 Smin=27 Требования, предъявляемые к работе соединения при назначении посадок методом подобия из описания к чертежу) Обеспечить точное центрирование Обеспечить хорошее центрирование

 

Контроль размеров гладкими калибрами

Карта исходных данных для проектирования калибров

Контролируемая поверхность	Контролируемый размер	Калибр
Отверстие	Ø34H7(^+0.025)	Пробка
Вал	Ø34f7	Скоба

Определить допуски и отклонения гладких калибров

По номинальному размеру вала (отверстия) и по квалитету точности выбранной посадки найти отклонения и допуски для калибры-скобы (пробки), а также на контркалибры К-И, К-ПР, К-НЕ. Допуски и отклонения гладких калибров определены по ГОСТ 24853-81 [1, табл 8.1]

Найденные значения указаны в табл.

 

Конструктивные размеры скобы

Обозначение скобы

Dном вала

D1

H

h

B

S

l

l1

l2

r

r1

Масса, кг

8113-0126

0,2

Рис. 2.4. Эскиз скобы 8113-0126 f7, ГОСТ 18360-93

 

Расчёт контркалибров для контроля скобы

Для контроля размеров калибров-скоб используют контркалибры. Исполнительные размеры контркалибров, согласно схеме расположения полей допусков (рис. 2.5), подсчитываются по формулам [1, табл. 8.2]:

К-И=(d_max+ Y₁+H_p/2)_-Hp=(33,975+0,003+0,0015/2)=33,9787_-0,0015

 

К-ПР=(d_max- z₁+H_p/2)_-Hp=(33,975-0,0035+0,0015/2)=33,9722_-0,0015

 

К-НЕ =(d_min+H_p/2)_-Hp=(33,950+0,0015/2)_-0,0015=33,9507_-0,0015

 

 

Рис. 2.5. Эскиз контркалибров для скобы

 

 

Содержание

стр.

Исходные данные Рисунок……………………………………………………………………… Описание рисунка …………………………………………………………..
Нормирование точности гладких соединений…………………
1. Соединения гладких валов и отверстий……………………………….
2. Контроль размеров цилиндрических поверхностей гладкими калибрами……………………………………………………………….....
3. Допуски размеров, входящих в размерные цепи ……………………..
4. Допуски и посадки подшипников качения …………………….……...
Нормирование точности типовых соединений сложного профиля…………………………………...................................
5. Нормирование точности шпоночных и шлицевых соединений……...
5.1. Шпоночное соединение………………………………………
5.2. Шлицевое соединение…………………………………………
6. Нормирование точности метрической резьбы………………………...
7. Нормирование точности цилиндрических прямозубых зубчатых передач…………………………………………………………………...
Выбор универсальных средств измерения…………………….
8. Выбор универсальных средств измерения……………………………

 

 

Задание к курсовой работе

 

 

 

Рис.5

 

 

Описание рисунка

 

На чертеже представлен механизм привода подач с автоматическим устранением зазора специального станка с ЧПУ, который представляет собой редуктор, укрепленный на портале станка. Зубчатое колесо 19 по ØD₂ установлено на вал 17 с помощью шпоночного соединения, обеспечивается хорошее центрирование.

Зубчатое колесо 10 крепится на валу 8 с помощью прямобочных шлицев, которые не закаливаются. Вал 8 монтируется на радиально-упорных конических подшипниках, осевое смещение которых фиксируется гайкой 15. Подшипники допускают перегрузку до 150%, толчки и вибрации умеренные, режим работы – нормальный.

Фланцевая крышка 14 крепится болтами 12 с потайными головками к крышке редуктора 11, которая соединяется с корпусом 9 болтами и фиксируется коническим штифтом.

Радиальный роликовый подшипник 2 монтируется в корпус 9 с помощью промежуточного корпуса 3, который точно центрируется по ØD₁ и крепится вместе с крышкой 1 болтами 20 к корпусу 9.

Зубчатое колесо 18 выполняет роль паразитной шестерни и на вал 17 установлено по D₃ с гарантированным зазором, величина которого оговорена заданием.

Смещение торцов зубчатых колес 10 и 18 оговорено заданием и обеспечивается расчетом размерной цепи. Размерная цепь состоит из следующих звеньев: А₁ – ширина зубчатого венца колеса 10; А₂ – высота распорной втулки 16; А₃ и А₆ – высота (ширина) подшипников; А₄ и А₅ – высота буртиков крышек; А₇ – длина ступени вала с зубчатым колесом 18.

 

Задание: для D₁ и D₂ назначить посадки методом подобия, а для D₃ посадку определить расчётным методом по заданным предельным значениям зазоров или натягов. Для всех трёх соединений вычертить эскизы деталей и назначить шероховатость, допуски формы и расположения поверхностей (расчётным методом для более точных квалитетов)

Карта исходных данных для гладких соединений

Наименование исходных данных Значения исходных данных D1 D2 D3 Номинальный размер соединения,мм       Название деталей входящих в соединение Корпус-9 Промежуточный корпус-3 Зубчатое колесо-19 Вал-17 Зубчатое колесо-18 Вал-17 Заданные характеристики доля расчетного метода назначения посадок, мкм: Smax, Smin     Smax=75 Smin=27 Требования, предъявляемые к работе соединения при назначении посадок методом подобия из описания к чертежу) Обеспечить точное центрирование Обеспечить хорошее центрирование

 

Соединение гладких валов и отверстий

 

1.1 Подбор посадки на гладкое соединение расчетным методом.

 

Исходные данные: D₃=34мм

S_max=75мкм

S_min=27мкм

 

Определяем группу посадки:

Выбираем группу посадки с зазором.

Определяем систему посадки:

Принимаем систему отверстия (CH).

Рассчитываем точность посадки:

где i=1,6 – значение единицы допуска.

Учитывая, что , принимаем , .

Эти значения соответствуют 7 квалитету точности для вала и для отверстия.

Допуски для вала и отверстия составят T_D=25(мкм) и T_d=25(мкм).

Определяем основные отклонения:

Для отверстия выбираем поле допуска H7.

Нижнее отклонение которого составит EI=0(мкм).

Верхнее отклонение для отверстия будет равно

ES=EI+IT7=0+25=+25(мкм)

Для вала верхнее отклонение получится

es=EI-S_min=0-27=-27(мкм)

Нижнее отклонение для вала составит

ei=ES- S_max =25-75=-50(мкм)

Таким отклонениям для вала соответствует поле допуска f7.

Для поля допуска f7 из табл.1.2 имеем:

es=-25(мкм)

следовательно

ei=ES- IT7=-25-25=-50(мкм)

 

Назначаем посадку

Расчёт характеристик посадки

Предельные размеры отверстия: D_max=D+ES=34+0,025=34,025 мм

D_min=D+EI=34+0=34 мм

D_m= D_min+TD/2=34+0,025/2=34,0125 мм

 

Предельные размеры вала: d_max=d+es=34-0,025=33,975 мм

d_min=d+ei=34-0,050=33,950 мм

d_m= d_min+Td/2=33,95+0,025/2=33,9625 мм

Максимальный зазор: S_max= D_max- d_min=34,025-33,950=0,075 мм

Минимальный зазор: S_min= D_min- d_max=34-33,950=0,025 мм

Средний зазор: S_m=(S_max+S_min)/2=(0,075+0,025)/2=0,050 мм

Расчетный допуск посадки: TS=TD+Td=0,025+0,025=0,050 мм

TS=S_max- S_min=0,075-0,025=0,05 мм

Рис 1.1 Схема расположения полей допусков вала и отверстия посадки по D₃

 

 

Подсчитаем погрешность:

 

 

1.1.1 Технические требования на рабочие чертежи

 

Значение шероховатости поверхностей сопрягаемых деталей:

Выбираем класс точности А – нормальный, используемый для поверхностей без особых требований к точности формы при низкой скорости вращения или перемещения; нормальная относительная геометрическая точность применяется наиболее часто в машиностроении;

Коэффициенты соотношения допусков размеров к допускам шероховатости и формы поверхностей принимают значения[1, табл. 2.11]:

K_r=0.05; K_ф=0,3

Для отверстия и вала допуск размера TD=Td=25 мкм,

R_a= K_r·Td=0,05·25=1,25мкм

Расчётное значение округляем в сторону уменьшения до величины[1, табл. 2.2]

Принимаем R_a=0,8 мкм - для вала и отверстия

Расчёт допуска формы (допуска цилиндричности):

T_ф= K_ф·Td=0,3·25=7,5,округляем до T_ф=8мкм[1, табл. 2.9]

 

 

Зубчатое колесо 18, вал 17

 

 

 

1.2 Подбор посадок на гладкие соединения методом подобия.

 

Исходные данные: D₁=140мм

D₂=42мм

РЕШЕНИЕ:

1. для D₁: радиальный роликовый подшипник 2 монтируется в корпус 9 с помощью промежуточного корпуса 3, который точно центрируется по ØD₁ и крепится вместе с крышкой 1 болтами 20 к корпусу 9.

Принимаем плотную переходную посадку типа H8/js7, которая применяется для стаканов подшипников 0 и 6 классов точности в корпусах (табл. 1.6).

Назначена посадка:

Рис 1.2 Схема расположения полей допусков вала и отверстия посадки по D₁

 

Расчёт характеристик посадки

Предельные размеры отверстия: D_max=D+ES=140+0,063=140,063 мм

D_min=D+EI=140+0=140 мм

D_m= D_min+TD/2=140+0,063/2=140,0315 мм

 

Предельные размеры вала: d_max=d+es=140+0,020=140,020 мм

d_min=d+ei=140-0,020=139,98 мм

d_m= d_min+Td/2=139,98+0,040/2=140 мм

Максимальный зазор: S_max= D_max- d_min=140,063-139,98=0.083 мм

Максимальный натяг: N_max= d_max- d_min=140,020-140=0,020 мм

Средневероятный зазор: S_m=(S_max- N_max)/2=(0,083-0,020)/2=0,0315 мм

Допуск посадки: TSN=TD+Td=63+40=103 мкм

или TSN=S_max+ N_max=0,083+0,020=0,103 мм

Технические требования на рабочие чертежи деталей.

Значение шероховатости поверхностей сопрягаемых деталей:

Выбираем класс точности В – повышенный, используемый для поверхностей, работающих при средних нагрузках и скоростях до 1500 об/мин, при оговоренных требованиях к плавности хода и герметичности уплотнений, например: поверхности, образующие соединения с натягом или по переходным посадкам.

для вала: Td = 40 мкм – 7 квалитет – 5 степень точности,

принимаем R _a=3,2мкм [1, табл. 2.5]

для отверстия: TD = 63 мкм – 8 квалитет – 6 степень точности,

принимаем R _a=3,2мкм [1, табл. 2.5]

Допуск цилиндричности [1, табл. 2.9]:

для вала: принимаем Т _ф = 8 мкм,

для отверстия: принимаем Т _ф=12мкм

 

Корпус - 9, промежуточный корпус(стакан) -3

 

 

 

 

2. для D₂: зубчатое колесо 19 установлено на вал с помощью шпоночного соединения, обеспечивается хорошее центрирование.

Принимаем плотную переходную посадку типа H7/k6, которая применяется для установки зубчатых колёс на валах редукторов, в станках и других машинах, где передача крутящего момента обеспечивается шпонкой (табл. 1.6).

Назначена посадка:

 

 

Рис 1.3 Схема расположения полей допусков вала и отверстия посадки по D₂

 

Расчёт характеристик посадки

Предельные размеры отверстия: D_max=D+ES=42+0,025=42,025 мм

D_min=D+EI=42+0=42 мм

D_m= D_min+TD/2=42+0,025/2=42,0125 мм

 

Предельные размеры вала: d_max=d+es=42+0,018=42,018 мм

d_min=d+ei=42+0,002=42,002 мм

d_m= d_min+Td/2=42,002+0,016/2=42,010 мм

Максимальный зазор: S_max= D_max- d_min=42,025-42,002=0.083 мм

Максимальный натяг: N_max= d_max- d_min=42,018-42=0.018 мм

Средневероятный зазор: S_m=(S_max- N_max)/2=(0,023-0,018)/2=0,0025 мм

Допуск посадки: TSN=TD+Td=25+16=41 мкм

или TSN=S_max+ N_max=0,023+0,018=0,041 мм

 

 

Технические требования на рабочие чертежи деталей.

Значение шероховатости поверхностей сопрягаемых деталей:

Выбираем класс точности B – повышенный, рекомендуемый для поверхности в соединениях с натягом и при переходных посадках при высоких требованиях к точности центрирования, прочности соединения в условиях воздействия больших нагрузок, ударов и вибраций.

для вала: Td = 16 мкм – 6 квалитет – 4 степень точности,

принимаем R _a=0,8мкм [1, табл. 2.5]

для отверстия: TD = 25 мкм – 7 квалитет – 5 степень точности,

принимаем R _a=1,6мкм [1, табл. 2.5]

Допуск цилиндричности [1, табл. 2.9]:

для вала: принимаем Т _ф = 3 мкм,

для отверстия: принимаем Т _ф=5мкм

 

 

Зубчатое колесо 18, вал 17