Проектування та аналіз роботи вузла редуктора (стр. 2 из 5)
Smax = Dmax – dmin = 52,030 – 51,910 = 0,120;
TS = Smax – Smin = 0,120 – 0,060= 0,060;
TS = Td + TD = 0,030 + 0,030 = 0,060.
Схема розміщення полів допусків посадки з зазором див. див. Додаток А
3. Розрахунок і вибір нерухомої посадки
3.1 Призначення нерухомих посадок
Посадки з натягом застосовуються для одержання нерухомих з’єднань, як правило, без додаткового кріплення. Додаткове кріплення застосовується відносно рідко, коли з’єднання навантаженні значними крутними моментами, або здвигаючими силами.
Розрахунок посадок з натягом виконується з метою забезпечення двох основних умов: гарантувати нерухомість з’єднання, тобто відсутність зміщення з’єднаних деталей, тобто виключити можливість їх пластичної обробки.
3.2 Розрахунок та вибір нерухомої посадки
Умова: Розрахувати посадку з натягом для з’єднання вала 4 з зубчастим колесом 5, за такими початковими даними: Мкр=148 Нм, марка сталі 45.
Розраховуємо найменший питомий тиск:
[Pmin] = 2Mk / (p dH2 l f),
де f = 0,1 – коефіцієнт тертя.
[Pmin] = 2 90 / (3,14 (55 10-3)2 36 10-3 0,1) = 8,65 106 Н / м2
Знаходимо найменший розрахунковий натяг N¢min .
Попередньо розраховуємо коефіцієнти С1 і С2 .
; 
При d1 = 0, d2 = 104 мм, C1 = 1 + mD
mD = md = 0,3 – коефіцієнт Пуассона.
С1 = 1 + 0,3 = 1,3 ;
N¢min = [Pmin] dH ((C1 + C2) / E),
де Е – модуль пружності матеріалу.
N¢min = 8,65 106 55 10-3 ((1,3 + 1,5) / 2 1011) = 6,66 10-6 м
Розраховуємо мінімальний допустимий натяг:
[Nmin] = N¢min + g ø + gt ,
де gш – поправка, яка враховує зминання нерівностей контактних поверхонь деталей при утворенні з’єднань, gш = 1,2 (4RаD + 4Rаd).
RZD, RZd – висота мікронерівностей профілю по десяти точках відповідно поверхонь отвору і валу. gш = 1,2 (41,6 + 41,6) = 15,36 мкм = 15,36 10-6 м.
gt – поправка, яка враховує відмінність температури деталей td , tD , температури складання tСК .
Оскільки tСК = 200 С, gt = 0.
Тоді, [Nmin] = 6,66 + 15,36 = 22 мкм » 22 10-6 м.
Знаходимо максимально допустимий питомий тиск [Pmах], для чого визначаємо Р1 і Р2 , враховуючи, що d1 = 0, а d2 = 104 і межа міцності
sÒ1 = sÒ2 = 36 107 Н / м2.
Р1 = 0,58 sÒ1 [1 – (d1 / dH)2] = 0,58 36 107 1 = 20,88 107 H / м2 .
P2 = 0,58 sÒ2 [1 – (dH / d2)2] = 0,58 36 107 (1-(55/104)2) = 15,04 107 H / м2 .
Для подальших розрахунків беремо значення [Рmax] = 20,88 107 H / м2.
N¢max = [Pmax] dH ((C1 + C2) / E) = 20,88 107 55 10-3 ((1,3 + 1,5) / 2 1011) = 160,76 10-6 м.
Визначаємо максимально допустимий натяг:
[Nmax] = N¢max gуд + gш – gn ,
де gуд – коефіцієнт збільшення питомого тиску на торцях охоплюючої деталі.
gуд = 0,95 .
gn = 10 – коефіцієнт повторних запресувань.
[Nmax] = 160,76 0,93 + 15,36 – 0 = 164,8 10-6 м.
Вибираємо з таблиць допусків і посадок всі стандартні посадки, які задовольняють умовам вибору посадок за [Nmin]і [Nmax]. Для даного прикладу це такі посадки:
Æ 55 Н6/r5 (Nmin = 22 мкм, Nmax = 54 мкм),
Æ 55 Н7/s7 (Nmin =23 мкм, Nmax = 83 мкм).
Æ 55 Н7/s6 (Nmin =23 мкм, Nmax = 72 мкм).
Æ 55 Н6/s5 (Nmin =34 мкм, Nmax = 66 мкм).
Æ 55 Н7/t6 (Nmin =36 мкм, Nmax = 85 мкм).
Æ 55 Н7/u7 (Nmin =57 мкм, Nmax = 117 мкм).
Æ 55 Н8/u8 (Nmin =41 мкм, Nmax = 133 мкм).
В цьому переліку не приводяться посадки в системі вала тому, що переважне використання має система отвору.
Остаточно зупиняємося на виборі посадки
Æ 55 
,для якої умови вибору посадки Nmin =57 > [Nmin] =22 мкм; Nmах = 117 < [Nmax]= 164,8 мкм виконуються, отже посадка вибрана вірно.
Розраховуємо зусилля запресування:
Rn = fn Pmax p dH l ,
де fn = 1,2 f = 1,2 0,1 = 0,12 – коефіцієнт тертя при запресуванні;
Рmах – питомий тиск при максимальному натязі Nmax:
,Rn = fn Pmaxp dH l = 0,12 132 106 3,14 55 10-3 36 10-3 = 98,5 103 H.
Розрахунок параметрів посадки з натягом, мм:
Dmax = ES + D = 0,030 + 55 = 55,030;
Dmin = EI + D = 0 + 55 = 55;
TD = Dmax – Dmin = 55,030 – 55 = 0,030;
TD = ES – EI = 0,030 – 0 = 0,030 мм;
dmax = es + d = 0,117 + 55 = 55,117;
dmin = ei + d = 0,087 + 55 = 55,087;
Td = dmax – dmin = 55,117 – 55,087 = 0,030;
Td = es – ei = 0,117 – 0,087 = 0,030 мм;
Nmin = dmin – Dmax = 55,087 – 55,030 = 0,057;
Nmax = dmax – Dmin = 55,117 – 55 = 0,117;
TN = Nmax – Nmin = 0,117 – 0,057 = 0,060;
TN = Td + TD = 0,030 + 0,030 = 0,060.
Схема розміщення полів допусків посадки з натягом див. Додаток Б
Посадка Æ55Н7/u7 являється гарячопресованою посадкою. Характеризується достатніми гарантованими натягами, забезпечує передачу навантажень достатньо великої величини без додаткового кріплення. Дана посадка являється оптимальним вибором для з'єднання у даному випадку.
4. Розрахунок і вибір перехідної посадки
4.1 Призначення перехідних посадок
Перехідні посадки застосовуються для нерухомих роз’ємних з’єднань, вимагаючих по характеру роботи точного центрування деталей або вузлів. Часто ці з’єднання використовуються з допоміжним кріпленням. Характерна особливість перехідних посадок можливість одержання незначних зазорів або натягів.
4.2 Розрахунок та вибір перехідної посадки
Умова: Розрахувати перехідну посадку 52 H8/k7 для з’єднання вала 9 з зубчастим колесом 7.
Розраховуємо очікувані при складанні ймовірності натягу та зазору в посадці
 |
Æ 52
Визначаємо натяги:
Nmax = es – EI = 32 - 0 = 32 мкм;
Nmin = ei – ES = 2 - 46 = - 44 мкм;
.TD = ES – EI = 46 – 0 = 46 мкм;
Td = es – ei = 32 - 2 = 30 мкм.
Знаходимо середнє квадратичне відхилення натягу ( зазору ):
Розраховуємо границю інтегрування ( при N = 0 ):
З таблиці ( 1 , табл. 1.1 ) по розрахунковому Z:
Ф (Z ) = -0,24.
Визначаємо ймовірність натягів і зазорів :
PN’= 0,5 + Ф (Z ) = 0,5 - 0,24 = 0,26;
PS’= 0,5 Ф (Z ) = 0,5 + 0,24 = 0,74.
Процент з’єднань з натягом :
PN= 100 PN’= 100 0,26 = 26 %;
Процент з’єднань з зазором :
PS= 100 PS’= 100 0,74 = 74 %.
Імовірнісний максимальний натяг:
(мкм).Максимальний імовірний зазор:
(мкм).Таким чином, імовірнісні зазори та натяги Sім, Nім значно менші за граничні зазори та натяги Smax, Nmax. Розрахунок параметрів перехідної посадки, мм:
Dmax = ES + D = 0,046 + 52 = 52,046;
Dmin = EI + D = 0 + 52 = 52;
TD = ES - EI = 0,046 - 0 = 0,046;
dmax = es + d = 0,032 + 52 = 52,032;
dmin = ei + d = 0,002 + 52 = 52,002;
Td = dmax – dmin = 52,032 – 52,002 = 0,031;
Smax = Dmax – dmin = 52,046 – 52,002 = 0,044;
Nmax = dmax – Dmin = 52,032 – 52 = 0,032;
TS (N) = Nmax + Smax = 0,032 + 0,044 = 0,076;
TS (N) = Td + TD = 0,030 + 0,046 = 0,076.
Схема розміщення полів допусків перехідної посадки див. Рис. 4.2
5. Розрахунок та проектування калібрів для контролю гладких циліндричних виробів
редуктор посадка калібр циліндричний
5.1 Призначення та область застосування граничних калібрів
У виробництві, особливо масовому і крупно серійному, контроль деталей часто здійснюється калібрами і шаблонами.
Робочі калібри використовуються для контролю деталей на робочих місцях у процесі їх виготовлення (ПР прохідний робочий; НЕ непрохідний робочий). Контрольні калібри використовують для контролю або регулювання робочих калібрів ( К ПР контрольний калібр для прохідного робочого калібра; К НЕ контрольний калібр для непрохідного робочого калібра; К U контрольний калібр для контролю спрацювання прохідної сторони робочого калібра).
В багатосерійному та масовому виробництвах придатність деталей, поверхні яких виготовляються по 6 - 17 квалітетах, перевіряється, як правило, граничними калібрами, з допомогою яких неможливо визначити дійсний розмір поверхні деталі, але можна з'ясувати, чи не виходить контрольований розмір за його гранично допустимі значення.
Граничні калібри діляться на дві групи.
Робочі калібри - прохідні (ПР) та непрохідні (НЕ), які призначені для контролю виробів в процесі їх виготовлення. Користуються ними робочі та контролери ВТК, причому в останньому випадку використовуються частково зношені калібри ПР та нові калібри НЕ.
Контрольні калібри К-ПР, К-НЕ, К-З. Калібри К-ПР і К-НЕ використовуються для настройки регульованих калібрів-скоб та для контролю робочих калібрів-скоб ПР і НЕ в процесі їх виготовлення. Розглянуті калібри являються прохідними.
Контрольний калібр К-З служить для перевірки ступеню зносу калібрів-скоб ПР та їх вибракування при досягненні максимально допустимого зносу.