Вибір та розрахунок основних параметрів зубчастого колеса (стр. 2 из 3)
4.1 Характеристика підшипника 0-110 і його розміри
За ДСТ 8338-75 підшипник 0-110 - кульковий радіальний однорядний, особливо легкої серії.
Номінальні розміри: d=50 мм, D=80 мм, B=16 мм, r=1,5 мм.
4.2 Види кілець підшипника
Внутрішнє кільце.
Навантаження циркуляційне, при якому постійна по величині й напрямку навантаження передається обертовому кільцю. У цьому випадку навантаженої виявляється вся поверхня кільця.
Зовнішнє кільце.
Навантаження місцеве, при якому постійна по величині й напрямку навантаження передається кільцю, отже під навантаженням виявляється тільки певна ділянка поверхні кільця.
4.3 Інтенсивність радіального навантаження визначається по формулі:
(4.1)де: Fr – радіальне навантаження, Н;
K1 – динамічний коефіцієнт посадки; K1 = 1 при нормальних умовах роботи;
K2 – коефіцієнт враховуюче ослаблення посадкового натягу, для суцільного вала K2 = 1;
K3 – коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу радіального навантаження; K3 = 1 для радіальних кулькових підшипників;
b - робоча ширина посадкового місця.
4.4 Поля допусків вала й отвору в корпусі вибираються з, [1, табл. 5.3 і 5.6] для підшипників нульового класу
– поле допуску вала – js6;
– поле допуску отвору в корпусі – H7.
4.5 Граничні відхилення розмірів
– вал d50 js6:
es = + 8 ; ei = - 8 ;
– отвір у корпусі d80 H7:
ES = +30 ; EI=0 ;
– внутрішнє кільце підшипника d50
ES = 0 ; EI = -12 ;
– зовнішнє кільце підшипника d80
es = 0 ; ei = -13 .
Таблиця 4.1 Посадкові розміри вузла підшипника, мм
| Внутрішнє кільце | Зовнішнє кільце | Вал | Отвір у корпусі |
| d50 –0,012 | d80 –0,013 | d50 js6 (±0,008) | d80 H7 (+0,030) |
Схеми розташування полів допусків наведені на малюнках 13 - 16.
Малюнок 13. Схема розташування полів допусків внутрішнього кільця й вала
Посадка в з'єднанні внутрішнього кільця й вала - перехідна, у системі отвору.
NMAX = 0,008 – (– 0,012) = 0,020 (мм);
SMAX = 0 – (–0,008) = 0,008 (мм).
Малюнок 14. Схема розташування полів допусків внутрішнього кільця й вала
Малюнок 15. Схема розташування полів допусків отвору в корпусі й зовнішнім кільці
Посадка з'єднання зовнішнього кільця й отвору в корпусі - із зазором, у системі вала.
SMAX = 0,030 – (–0,013) = 0,043 (мм);
SMIN = 0 мм.
Малюнок 16. Схема розташування полів допусків отвору в корпусі й зовнішнім кільці
4.6 Відхилення форми й взаємного розташування поверхонь вала й отвору в корпусі
для вала d50 мм:
– допуск круглості 4 ([], табл. 4.2);
– допуск профілю поздовжнього перетину 4 ([], табл. 4.2);
– допуск торцевого биття валів 25 ([], табл. 4.3);
для отвору в корпусі d80 мм:
– допуск круглості 7,5 ([], табл. 4.2);
– допуск профілю поздовжнього перетину 7,5 ([], табл. 4.2);
Шорсткість поверхонь ([], табл. 4.1):
– вала d50 мм – Ra 1,25 ;
– отвору d80 мм – Ra 1,25 ;
– опорних поверхонь заплічок вала – Ra 2,5 .
Ескіз вала, підшипника й отвору під підшипник наведений на малюнку 17.
Малюнок 17. Ескіз вала, підшипника й отвору під підшипник
5. Розрахунок нарізних сполучень
Розрахувати нарізне сполучення М27(2 - 7H/8g.
5.1 Вихідні дані (за ДСТ 24705-81)
– болт М27´2 – 8g;
– гайка М27´2 – 7H;
– крок дрібний P=2 мм;
– зовнішній діаметр d(D)=27,000 мм;
– середній діаметр d2(D2)=25,701 мм;
– внутрішній діаметр d(D)=24,835 мм;
5.2 Граничні відхилення діаметрів різьблення.
Ескізи гайки, болта й нарізного сполучення наведені на малюнку 18
Таблиця 5.1. Граничні відхилення діаметрів різьблення болта М27(2 - 8g,
| d | d2 | d1 | ||
| es | ei | es | ei | es |
| – 38 | – 488 | – 38 | -303 | – 38 |
Таблиця 5.2. Граничні відхилення діаметрів різьблення гайки М27(2 - 7H,
| D | D2 | D1 | ||
| EI | ES | EI | ES | EI |
| 0 | +280 | 0 | +475 | 0 |
Малюнок 18. Ескіз гайки, болта й нарізного сполучення М27(2 - 7H/8g
5.3 Розрахунок граничних розмірів болта:
dMAX = d + es = 27,000 – 0,038 = 26,962 (мм);
dMIN = d + ei = 27,000 – 0,488 = 26,512 (мм);
d1 MAX = d1 + es = 24,835 – 0,038 = 24,797 (мм);
d1 MIN = d1 + ei – не нормується;
d2 MAX = d2 + es = 25,701 – 0,038 = 25,663 (мм);
d2 MIN = d2 + ei = 25,701 – 0,303 = 25,398 (мм).
– гайки:
DMAX – не нормується
DMIN = D + EI = 27,000 + 0 = 27,000 (мм);
D1 MAX = D1 + ES = 24,835 + 0,280 = 25,115 (мм);
D1 MIN = D1 + EI = 24,835 + 0 = 24,835 (мм);
D2 MAX =D2 + ES = 25,701 + 0,475 = 26,176 (мм);
D2 MIN = D2 + EI = 25,701 + 0 = 25,701 (мм).
Допуски:
Td = dMAX – dMIN = 26,962 – 26,512 = 0,450 (мм);
Td2 = d2 MAX – d2 MIN = 25,663 – 25,398 = 0,265 (мм);
TD2 = D2 MAX – D2 MIN = 26,176 – 25,701 = 0,475 (мм);
TD1 = D1 MAX – D1 MIN = 25,115 – 24,835 = 0,280 (мм).
5.4 Граничні значення зазорів
– по зовнішньому діаметрі:
SMAX – не нормується;
SMIN = DMIN – dMAX = 27,000 – 26,962 = 0,038 (мм);
– по середньому діаметрі:
S2 MAX = D2 MAX – d2 MIN = 26,176 – 25,398 = 0,778 (мм);
S2 MIN = D2 MIN – d2 MAX = 25,701 – 25,663 = 0,038 (мм);
– по внутрішньому діаметрі:
S1 MAX – не нормується;
S1 MIN = D1 MIN – d1 MAX = 24,835 – 24,797 = 0,038 (мм).
Схема розташування полів допусків наведена на малюнках 19 і 20.
Малюнок 19. Схема розташування полів допусків нарізного сполучення М27х2 - 7H/8g
Малюнок 20. Схема розташування полів допусків нарізного сполучення М27х2 - 7H/8g
6. Шліцеві з'єднання
Вихідні дані: Шліцеве з'єднання 8х46х50, b=9 мм, шліци в отворах зубчастих коліс гартуються, з'єднання нерухливе.
6.1 Розміри шліцевого з'єднання
Число зубів – z=8;
Внутрішній діаметр – d=46 мм;
Зовнішній діаметр – D=50 мм;
Ширина зуба (паза) – b=9 мм;
6.2 Вид центрування
Центрування по внутрішньому діаметрі, тому що шліци в отворі втулки гартуються, що утрудняє обробку після загартування при центруванні по зовнішньому діаметрі.
6.3 Відхилення розмірів
– по розмірі, що центрує, d:
для з'єднання за ДСТ 1139-80 ([], табл. 2.2)
Æ
– по поверхнях b характер з'єднання вибирають
як і по d:
– по діаметрі D ([], табл. 2.5):
Æ
Позначення з'єднання:
Схеми полів допусків наведені на малюнках 21 і 22.
Ескізи вала й втулки (перетини) наведені на малюнку 23.
Параметри шорсткості обрані з [], табл. 2.5.
Малюнок 21. Схема полів допусків шліцевого з'єднання
Малюнок 22. Схема полів допусків шліцевого з'єднання
Малюнок 23. Ескіз вала й втулки при шліцевом з'єднанні
7. Шпонкове з'єднання
Вихідні дані: з'єднання вала й втулки за допомогою призматичної шпонки по діаметрі d60 H7/n6. Характер з'єднання по b - щільний.
7.1 Основні параметри шпонки й паза за ДСТ 23360-78
– ширина шпонки b=18 мм;
– висота h=11 мм;
– довжина l=50 мм;
– глибина паза вала t1=7,0+0,2 мм;
– глибина паза втулки t2=4,4+0,2 мм;
– розмір d-t1 = 60 – 7 = 53 мм;
– розмір d+t2 = 60 + 4,4 = 64,4 мм;
7.2 Поля допусків і граничні відхилення розмірів за ДСТ 25347-82, 23360-78
– діаметр втулки d60 H7 (+0,03);
– діаметр вала d60 n6 (
);– ширина паза вала 18 P9 (
);– ширина паза втулки 18 P9 (
);– ширина шпонки 18 h9 (–0,043);
– висота шпонки 11 h11 (–0,11);
– довжина шпонки 50 h14 (–0,43);
– розмір d-t1 53–0,2 мм;
– розмір d+t2 64,4 +0,2 мм.
7.3 Схема полів допусків по «b»
Схема полів допусків по «b» наведена на малюнку 24.
Малюнок 24. Схема полів допусків по «b»
Для посадки 18 P9/h9
:NMAX = 0 – (–0,061) = 0,061 (мм);
SMAX = –0,018 + 0,043 = 0,025 (мм).
Посадка по «b» однакова для з'єднань «паз вала - шпонка» і «паз втулки - шпонка». Обидві посадки перехідні в системі вала.