Размерный анализ сборочной единицы промежуточного вала редуктора (стр. 2 из 4)

Рисунок 6. – Подшипник роликовый радиально-упорный конический № 7305

Основные геометрические параметры подшипника [4, с.481]:

d = 25 мм, D = 62 мм, Т = 18,25 мм, r = 2 мм , r₁ = 0,8 мм.

Предельные отклонения размеров колец подшипников определяем по [2, с.273, 276 ]:

D: Ø 62_-13;

d: Ø 25_-10 ;

Т: Ø 18,25 _{– 0,200} .

Выбор посадок подшипников зависит от их типа и размера, условий эксплуатации, величины и направления действующих на них нагрузок, характера нагружения колец. Внутренне кольцо подшипника нагружено циркуляционно, а наружное местно.

Посадки колец подшипников назначаем по методике, изложенной в [2, с.285].

Определяю интенсивность радиальной нагрузки на посадочной поверхности внутреннего кольца подшипника:

где F_r – радиальная нагрузка на подшипник, Н;

b- рабочая ширина кольца подшипника, см

b = B – r – r₁ = 17 –2-0,8 = 14,2 мм = 0,0142 м;

k₁ – динамический коэффициент посадки (в условиях нормальной работы без перегрузок, толчков и вибраций k₁ = 1);

k₂ - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга ( при сплошном вале принимаю k₂ = 1);

k₃ – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел качения (для подшипников однорядных принимаю k₃ =1).

По рассчитанной интенсивности радиальной нагрузки назначаю поле допуска для вала [2, с.287, табл.4.92]: Ø25 j_s6. В результате получили посадку внутреннего кольца подшипника на вал: Ø25

.

Назначаю поле допуска для отверстия в корпусе редуктора под подшипник [2, с.287, табл.4.92]: Ø62 K7. В результате получили посадку наружного кольца подшипника в корпус: Ø62

.

Проанализируем назначенные посадки.

Соединение Ø25

- переходная посадка.

Предельные отклонения внутреннего кольца подшипника Ø25 L0:

ES = 0мм; EI = - 0,012 мм.

Предельные отклонения вала Ø25 j_s6:

es = + 0,0065 мм; ei = - 0,0065 мм.

Предельные значения натяга и зазора в соединении:

N _max = 0,0065 – (-0,012) = 0,0185 мм;

S _max = 0 – (- 0,0065) = 0,0065 мм.

Допуск посадки: T_N = 0,0065 + 0,0185 = 0,025 мм.

Рисунок 8.- Схема полей допусков соединения Ø25

Соединение Ø62

- переходная посадка

Предельные отклонения отверстия в корпусе Ø62 K7:

ES = + 0,009 мм; EI = - 0,021 мм.

Предельные отклонения внутреннего кольца подшипника Ø62 l0:

es = 0 мм; ei = - 0,015 мм.

Предельные значения зазора в соединении:

N _max = 0 – (-0,021) = 0,021 мм;

S _max = 0,009 – (- 0,015) = 0,024 мм.

Допуск посадки:

T_S = 0,021 + 0,024 = 0,045 мм.

Рисунок 9.- Схема полей допусков соединения Ø62

4.3 Посадки шпоночных соединений

Для шпоночных соединений (шпонка bxh х l = 8 х 7 х 30, 8 х 7 х 60 мм ГОСТ 23360-78) принимаю для единичного производства нормальное соединение [2, с.237, табл.4.65].

Соединения шпонок с валом:

;

Соединения шпонок со втулками:

;

Проанализируем эти посадки.

Предельные отклонения ширины пазов на валах:

^;.

Предельные отклонения ширины пазов во втулках:

.

Предельные отклонения ширины шпонок:

Посадка шпонки на вал

; - переходная.

Предельные значения зазоров и натягов в соединениях:

S_max = ES – ei = 0 – (- 0,036) = 0,036 мм;

N_max = es – EI = 0 – (- 0,036) = 0,036мм.

Допускпосадки:

T_S,N = S_max + N_max = 0,036 + 0,036 = 0,072 мм.

Посадка шпонки во втулку

; - переходная.

Предельные значения зазоров и натягов в соединениях:

S_max = ES – ei = 0,018 – (- 0,036) = 0,054 мм;

N_max = es – EI = 0 – (- 0,018) = 0,018мм.

Допускпосадки:

T_S,N = S_max + N_max = 0,054 + 0,018 = 0,072 мм.

Рисунок 9. – Схемы полей допусков шпоночных соединений:

а – шпонка bxhxl = 8 x7 x30 мм;

4.4 Посадки резьбовых соединений

Для крепления крышек подшипников к корпусу редуктора применяется резьбовое соединение болтами М10. В данном случае герметичность соединения не требуется, а наличие зазора способствует более равномерному распределению нагрузки между витками резьбы, предотвращает заклинивание, уменьшает трение, компенсирует возможные перекосы резьбы. Исходя из этого назначаю посадку резьбы с зазором

. Номинальный диаметр резьбы d (D) = 10 мм. Шаг резьбы р = 1 мм. Допуски диаметров резьбы для 6-й степени точности при нормальной длине свинчивания определяем по [5, с.161…162 ]:

T_{d 2} = 112 мкм = 0,112 мм; Т_D2 = 150 мкм= 0,150 мм;

Т_d= 180 мкм = 0,180 мм; Т_D= не нормируется;

T_d1 = не нормируется; Т_D1 = 236 мкм = 0,236 мм.

Определяю предельные отклонения резьбы [5, с.158 ]:

d: es = - 0,026 мм; ei = - 0,206 мм;

d₂: es = - 0,026 мм; ei = -0,138 мм;

d₁: es = - 0,026 мм; ei = не нормируется;

D: ES = не нормируется; EI = 0 мм;

D₂: ES = 0,150 мм; EI = 0 мм;

D₁: ES = 0,236 мм; EI = 0 мм.

Определяем средний и внутренний диаметры резьбы по [2, с.144]:

d₂ (D₂) = d – 1 + 0,350 =10 – 1 + 0,350 =8,650 мм;

d₁ (D₁) = d – 2 + 0,917 = 10 – 2 + 0,917 =8,917 мм.

Определяю предельные размеры наружной резьбы (болта):

d _{2 max} = d₂ + es = 8,650 – 0,026 = 8,624 мм;

d _{2 min} = d₂ + ei = 8,650 – 0,138 = 8,512 мм;

d_{1 max} = d₁ + es = 8,917 – 0,026 = 8,891 мм;

d_{1 min} = d₁ + ei = не нормируется;

d _max = d + es = 10 – 0,026 = 9,974 мм;

d_min = d + ei = 10 – 0,206 = 9,794 мм.

Определяю предельные размеры внутренней резьбы (резьбовое отверстие):

D _{2 max} = D₂ + ES = 8,650 + 0,150 = 8,80 мм;

D _{2 min} = D₂ + EI = 8,650 + 0 = 8,650 мм;

D _{1 max} = D₁ + ES = 8,917 + 0,236 = 9,153 мм;

D_{1 min} = D₁ + EI = 8,917 + 0 = 8,917 мм;

D_max = не нормируется;

D_min = D + EI = 10 + 0 = 10,0 мм.

Рисунок 4.11 - Схема расположения полей допусков резьбового соединенияМ10

(внутренний диаметр)

Рисунок 4.12 - Схема расположения полей допусков резьбового соединения

М10-

(наружный диаметр)

Рисунок 4.12 - Схема расположения полей допусков резьбового соединения

М10-

(средний диаметр)

5 РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ

Размерный анализ сборочной единицы будем производить методом регулирования, при котором предписанная точность исходного (замыкающего) размера достигается преднамеренным изменением (регулированием) величины одного из заранее выбранных составляющих размеров, называемого компенсатором [7, с.169]. Для заданной сборочной единицы (рис. 12) роль компенсирующих размеров выполняют прокладки.

Рисунок 12.- Сборочная размерная цепь

Для нормальной работы роликовых радиально-упорных подшипников между крышкой и торцом подшипника необходимо обеспечить зазор для компенсации теплового расширения вала. Величину зазора принимаю равной А₀ = 0,04…0,07 мм. На рисунке 12 представлена размерная цепь с исходным звеном А₀. Звенья

– увеличивающие, - уменьшающие.

Сумма размеров звеньев

является компенсатором. Номинальныеразмеры звеньев цепи, их характеристики, отклонения и допуски приведены в таблице 1.

Таблица 1.- К расчету размерной цепи методом регулирования

Звено	Номинальныйразмер, мм	Характерзвена	ВерхнееотклонениеЕS, мкм	НижнееотклонениеEI, мкм	ДопускТ, мкм
А1	29	уменьшающее	+52	0	52
А2	2	компенсатор	рассчитывается
А3	308	увеличивающее	0	- 130	130
А4	2	компенсатор	рассчитывается
А5	29	уменьшающее	+52	0	52
А6	18.25	уменьшающее	0	- 200	200
А7	88.5	уменьшающее	0	- 87	87
А8	40	уменьшающее	0	- 62	62
А9	5	уменьшающее	0	- 30	30
А10	70	уменьшающее	0	- 74	74
А11	14	уменьшающее	0	- 43	43
А12	18.25	уменьшающее	0	- 200	200
А0	0.07	замыкающее	0	- 30	30

Определяем номинальный размер компенсатора: