Технические требования предъявляемые к точности изготовления основных деталей и соединений цилиндрического (стр. 2 из 6)
Определяем величину поправки, учитывающей величину смятия микронеровностей поверхностей вала и втулки при сборке соединения:
где КА =КВ = 0.6 для стальной втулки и стального вала при сборке соединения c нагревом втулки или охлаждением вала; RZA=10 мкм; RZB=10 мкм – высота микронеровностей поверхностей втулки и вала для номинального размера соединения D=100 мм и предполагаемого 7 и 6 квалитета точности деталей соединения. Определяем минимальный и максимальный расчетный натяги:
Рисунок 2.2.2. – Схема расположения допусков.
Определяем наибольший и наименьший стандартный натяг:
Выбираем посадку в системе отверстия из рекомендуемых ГОСТ 25347-82, посадка с натягом:
Определяем эксплуатационный и технологический запас прочности:
Посадку можно считать выбранной удовлетворительно, т.к. она выбрана из ряда, рекомендованного ГОСТ 25347-82.
Условие Nminст³Nminрасч;Nmaxст£Nmaxрасч выполнены, эксплуатационный и технологический запасы отличаются не значительно.
2.3 Обоснование посадок всех гладких цилиндрических соединениях
Для гладкого соединения позиция 20/1, 22/1 и 24/1 (проходная крышка – корпус) назначаем посадку H7/h9. Соединение корпуса с крышкой должно быть подвижным и разъемным (с зазором).Поле допуска отверстия принято Н7 из условия посадки подшипника качения. В проходной крышке расположено уплотнение манжетного типа. Для надёжной работы уплотнения манжета должна быть соосна оси вращения вала. Отклонения от соосности вызывают следующие причины: радиальное смещение крышки при сборке относительно отверстия корпуса в пределах посадочного зазора, отклонение от соосности посадочной поверхности под манжету в крышке и оси центрирующей поверхности. Чтобы ограничить радиальное смещение проходной крышки, поле допуска центрирующей поверхности по ГОСТ 18512 – 73 задают h8.
Для соединений 19/1,21/1 и 23/1 (гладкая крышка – корпус) назначаем посадку H7/d11:где Н7 поле допуска отверстия под подшипник, d11 – назначаем исходя из того, что точное центрирование таких крышек по отверстию корпуса требуется.
Соединение 13/2 и 30/4 (кольцо – вал)должно быть подвижным и разъемным. Назначаем посадку D9/k6, такая посадка облегчит установку колеса на вал и произойдет поворот кольца до полного прилегания торцев. При посадке с зазором поворот таких деталей происходит беспрепятственно.
Для соединений 16/2, 14/2, 12/3, 9/3, 11/4 и 10/4 (втулка – вал) назначаем посадку D9/k9.Посадки втулок должны иметь минимальный зазор или минимальный натяг. При большом зазоре втулка превращается в кольцо. При большом натяге усложняется сборка деталей.
Для соединения 5/2 и 8/4 (зубчатое колесо – вал) назначаем посадку H7/u7 – c натягом, чтобы при действии на колесо внешней нагрузки не нарушалось касание сопрягаемых поверхностей, то есть не происходило раскрытие стыка. Для соединений 6/3 и 7/3 назначаем посадку из ряда рекомендуемых [4] H7/m6. Для надежной передачи крутящего момента назначаем переходную посадку. При этом, с назначением переходной посадки в соединении возможен зазор или недостаточный натяг, вследствии чего возникает фрейтинг – корозия, поэтому посадку следует назначать с меньшей вероятностью зазора.
3. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
Вначале тип и номинальные размеры подшипников по справочнику [6], исходя из их номеров, указанных в спецификации сборочной единицы. Затем с учетом служебного назначения изделия определяем класс точности [6]. То ест, если требования к точности вращения нормальные, то назначаем класс точности 0, повышенные – 6. Полученные данные сводим в таблицу 1.
Таблица 1 - Характеристика подшипников качения
| Позиция | Номер подшип. | d,мм | D,мм | B,мм | C,кH | P,кН | P/C | Режим работы | Требования к точности | Посадка | |
| Корпус-наруж.кольцо | Внутр. кольцо-вал | ||||||||||
| 32 | 217 | 85 | 150 | 28 | 83.2 | 6.3 | 0.075 | легк. | пов. | Æ150 H6/l6 | Æ85 L6/k6 |
| 33 | 317 | 85 | 180 | 41 | 133 | 8 | 0.06 | легк. | пов. | Æ180 H6/l6 | Æ85 L6/k6 |
| 34 | 218 | 90 | 160 | 30 | 95.6 | 10 | 0.1 | норм | пов. | Æ160 H6/l6 | Æ90L6/js6 |
После чего выясняем, какое из колец вращается, какое неподвижно, вид нагружения колец:местное, циркуляционное или колебательно, при этом учитываем характер нагружения [6]. У всех подшипников, входящих в состав данного механизма, внутреннее кольцо вращается, значит, выбираем для него циркуляционное нагружение, а внешнее кольцо неподвижно – местное нагружение. Так при выборе посадки для кольца, имеющего местное нагружение, назначаем посадку с зазором, чтобы при работе нагрузка распределялась по периметру кольца равномерно, вследствие периодического проворачивания кольца. Для кольца, имеющее цируляционное нагружение, назначаем посадку с натягом.
Определяем режим работы радиальной нагрузки Р к радиальной динамической грузоподъемности С.
Выбор посадок подшипников качения на вал и в отверстие корпуса производят в зависимости от вида нагружения, режима работы и других факторов [6] по ГОСТ 3325-85.
Поскольку качественная сборка подшипниковых опор и нормальная их эксплуатация в значительной степени зависят от деформации колец и дорожек качения, вызванных отклонением формы и расположением поверхностей сопрягаемых деталей (вал и корпус), в данной курсовой работе назначаем допуски этих погрешностей изготовления.
4. ПОСАДКИ ШПОНОЧНЫХ, ШЛИЦЕВЫХ И РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
4.1 Шпоночное соединение
С учетом конструктивно-технических особенностей и служебного назначения сборочной единицы определяют вид шпоночного соединения 17/27/2 и соответствующую ему посадку:
а) при затрудненных условиях сборки; нереверсивных равномерных нагрузках; для обеспечения подвижности соединения, при легких режимахработы – свободное соединение (посадки: в шпоночном соединении втулки D10/h9, в шпоночном соединении вала – H9/h9.
б) для обеспечения неподвижности соединения в узлах, не требующих частых разборов в эксплуатации – нормальное соединение (соответственно посадки: Js9/h9 и N9/h9).
в) в узлах, редко подвергающихся разборкам в эксплуатации, с реверсивной нагрузкой – плотное соединение (соответственно посадки: P9/h9).
Для соединения 17/27/2 выбираем плотное шпоночное соединение, которое должно обеспечить неподвижное соединение, а также его можно использовать так как соединение находится за корпусом, то есть удобное условие сборки-разборки. Принимаем посадку шпонки на валу H7/m6, во втулке – H7/m6.
Определим номинальные размеры шпоночного соединения по ГОСТ 23360-78 в зависимости от диаметра вала [10].
сечение шпонки b*h, мм 22*14
длина шпонки, мм 85
глубина шпоночного паза:
на валу t1, мм 9.0
во втулке t2, мм 5.4
4.2 Шлицевое соединение
Для определения оптимальной посадки прямобочного шлицевого соединения необходимо прежде всего, исходя из конструктивно-технологических особенностей узла, назначить вид центрирования.
а) Центрирование по внутреннему диаметру d применяют, если втулка имеет высокую твердость – более 350 НВ (поскольку ее нельзя обрабатывать протяжкой) или, если в соединении большой длинны вал после термообработки). В этом случае втулка окончательно обрабатывается на внутришлифовальном, а вал – шлицешлифовальном станка.
Центрирование по d весьма точное и обычно применяется для подвижных соединений.
б) Центрирование по наружному диаметру D применяют, если втулка имеет невысокую твердость. В этом случае втулка окончательно обрабатывается протяжкой, а вал по наружному диаметру – круглошлифовальном станке. Центрирование по Dобеспечивает высокую точность, просто и экономично в изготовлении и обычно применяется для неподвижных соединений или в подвижных соединениях с небольшими нагрузками.
в) центрирования по боковым поверхностям зубьев шлицев, то есть по b, не обеспечивает высокой точности центрирования, хотя наиболее просто и экономично в изготовлении. Применяются редко – для передачи больших крутящих моментов при минимальном боковом зазоре, при знакопеременных нагрузках, реверсивном движении.
По условию втулка имеет высокую твердость 48…55 HRC, выбираем центрирование по внутреннему диаметру – d.
В соответствии с выбранным видом центрирования по таблицам ГОСТ1139-60 [3] определяем поля допусков центрирующих и не центрирующих размеров вала и втулки. В результате получаем следующее шлицевое соединение:
4.3 Резьбовые соединения
Для соединения 36/3 выбираем метрическую резьбу с крупным шагом по ГОСТ 7798-70 . Принимаем метрическую резьбу с наружным диаметром d=80 и шагом резьбы P=1.5.
Определим номинальные размеры резьбы:
Средний диаметр d2,D2=79.026 мм
Внутренний диаметр d1,D1=78.376 мм
Согласно ГОСТ 16093-81 назначаем для резьбового соединения предпочтительную посадку, учитывая при этом, что резьбовое соединение имеет нормальную длину свинчивания и средний класс точности резьбы:
Наружная резьба (болт) – 6g
Внутренняя резьба (отверстие в корпусе) – 6H
Поле допуска наружной резьбы (болта) с основным отклонением 6g.