Нормирование точности

• Введение
• 1. Расчет размерной цепи
• 2. Выбор и обоснование конструктивных параметров узла
• 2.1 Выбор шлицевого соединения
• 2.2 Выбор конструктивных параметров зубчатых венцов
• 2.2.1 Зубчатый венец А
• 2.2.2 Зубчатый венец Б
• 2.3 Выбор подшипников
• 2.4 Выбор втулки
• 2.5 Выбор упорных колец
• 2.6 Выбор крышек подшипника
• 2.6.1 Крышка глухая
• 2.6.2 Крышка с отверстием
• 2.7 Выбор звездочки и параметров шпоночного соединения
• 2.8 Выбор крепежных элементов

В современном мире машины играют одну из главных ролей в жизни общества. Во всех областях машиностроения наблюдается тенденция к интенсивному росту, расширению производств, интенсификации производства. Реализация данной программы возможна лишь при научном подходе к научным изысканиям, проектированию, и подготовке производства. Кроме того, большую роль в обеспечении качества машины играет точность и технологичность в производстве.

Данная работа посвящена расчету размерной цепи механизма, а так же рациональному и обоснованному выбору составных частей исследуемого узла.

1. Расчет размерной цепи

Расчет размерной цепи будем производить методом максимумов-минимумов. Составим схему размерной цепи и перепишем значения линейных размеров:

Значения элементов размерной цепи:

Необходимо найти допуски и предельные отклонения размеров. Величина замыкающего звена равна:

Находим допуски составляющих звеньев.

Допуск замыкающего звена вычислим по формуле:

(1.2)

Что приблизительно соответствует 17 квалитету.

Выписываем числовые значения единиц допусков составляющих звеньев по ГОСТ 25 347–82

Число единиц допускаа находим по формуле:

(1.3)

что приблизительно соответствует 11 квалитету.

На составляющие звенья назначаем допуски по IT11:

TA₁=TA₇= 90 мкм,

TA₂=TA₆= 130 мкм, ТА₃=ТА₅= 90 мкм, ТА₄= 220 мкм, ТА₈= 250 мкм.

При этих допусках не обеспечивается равенство суммы допусков составляющих звеньев допуску замыкающего звена:

(1.4)

Для разрешения данного противоречия сделаем одно звено, например, А₈, увязочным. Допуск на него вычислим по формуле:

мкм.(1.5)

Это значение соответствует допуску по 10 квалитету. Таким образом, на увеличивающие звенья назначаем допуски по Н11, на уменьшающие по h11, на увязочное по 10 квалитету.

Предельные отклонения звеньев, выраженные через координаты середины полей допусков Ес:

(1.6)

(1.7)

(1.8)

Таким образом, увязочное звено равно: мм

2. Выбор и обоснование конструктивных параметров узла

2.1 Выбор шлицевого соединения

Учитывая приблизительные размеры шлицевого соединения, установленные в результате построения сборочного чертежа узла редуктора, и приводя их к стандартному ряду размеров шлицевых соединений по средней серии ГОСТ 1139–80, устанавливаем следующие конструктивные параметры шлицевого соединения:

— число зубьев z=8

— внутренний диаметр шлицев d=52мм.

— наружный диаметр шлицев D=58мм.

— толщина шлицев b=10мм.

Применяя центрирование шлицевого соединения по внутреннему диаметру шлицев, и в соответствии с ГОСТ 25 346–89, выбираем допуски на размеры соединения и наименования посадок в соединении. Окончательно, принимаем шлицевое соединение ГОСТ 25 346–89.

2.2 Выбор конструктивных параметров зубчатых венцов

2.2.1 Зубчатый венец А

Модуль колеса принимаем равным m=3 мм. Тогда ширина зубчатого колеса B определяется по формуле:

мм.(2.1)

Принимаем ширину венца равной B=25 мм.

Диаметр зубчатого колеса определим как:

мм (2.2)

Принимаем диаметр венца равным D_зкА=135 мм.

Число зубьев определим по формуле:

(2.3)

Высоту головки зуба определим по формуле:

мм. (2.4)

Высоту ножки зуба определим по формуле:

мм. (2.5)

Число охвата зубьев определим по формуле:

(2.6)

Длину общей нормали определим как:

(2.7)

Гарантированный боковой зазор jn._min принимаем равным 30 мкм. Допуск на длину общей нормали принимаем равным 35 мкм.

2.2.2 Зубчатый венец Б

Модуль колеса принимаем равным m=3 мм. Тогда ширина зубчатого колеса B определяется по формуле:

мм.(2.1)

Принимаем ширину венца равной B=25 мм.

Диаметр зубчатого колеса определим как:

мм (2.2)

Принимаем диаметр венца равным D_зкА=108 мм.

Число зубьев определим по формуле:

(2.3)

Высоту головки зуба определим по формуле:

мм. (2.4)

Высоту ножки зуба определим по формуле:

мм. (2.5)

Число охвата зубьев определим по формуле:

(2.6)

Длину общей нормали определим как:

(2.7)

Гарантированный боковой зазор jn. min принимаем равным 30 мкм. Допуск на длину общей нормали принимаем равным 35 мкм.

2.3 Выбор подшипников

Исходя из предложенной конструкции узла редуктора, выбираем шариковые однорядные радиальные подшипники по ГОСТ 3478–79. Исходя из заданного диаметра внешнего кольца подшипника, а так же с учетом принятых условий работы (нормальная эксплуатация без перегрузки), принимаем подшипник из легкой серии диаметров 2, серии ширин 0. таким образом, имеем подшипник с обозначением 210, обладающий следующими конструктивными параметрами:

— внутренний диаметр d=50 мм.

— внешний диаметр D=90 мм.

— номинальная ширина подшипника B=20 мм.

— номинальная координата монтажа фаски r=2,0 мм.

— масса подшипника 0,460 кг.

Выбранный подшипник относится к классу точности 0, что обусловлено опытом эксплуатации данных подшипников в подобных конструкциях, а так же условием обеспечения наибольшей взаимозаменяемости.

Сборка подшипниковых узлов осуществляется с предварительным натягом, что в свою очередь увеличивает жесткость опор, обеспечивает надлежащую точность вращения вала, улучшение виброакустических параметров узла.

Значения шероховатости на внешнюю и внутреннюю поверхности подшипника принимаем равными 0,8 мкм по параметру Ra.

Для внутреннего отверстия принимаем отклонение среднего диаметра в единичном сечении от 0 до -11 мкм, отклонение единичного диаметра отверстия от +3 до -14 мкм.

Для внешнего кольца принимаем отклонение среднего диаметра в единичном сечении от 0 до -15 мкм, отклонение единичного диаметра отверстия от +5 до -20 мкм.

Посадку для подшипника выбираем в соответствии с рекомендациями L0/k6. Данная посадка применяется в подшипниках при высокой частоте вращения вала, а так же при разнесенных опорах или большой длине сопряжения, например, для блока зубчатых колес редуктора.

2.4 Выбор втулки

Принимаем для диаметра вала, равного 55 мм, втулку по ГОСТ 12 215–66 со следующими конструктивными параметрами:

— внутренний диаметр втулки d=50 мм.

— наружный диаметр втулки D=60 мм.

— длина втулки H=34 мм.

Для нормально работающей втулки принимаем следующие поля допусков:

— для внутреннего диаметра Н7

— для наружного диаметра r6.

Для изготовления втулки принимаем материал сталь 20Х по ГОСТ 4543–71.

2.5 Выбор упорных колец

Принимаем концентрические упорные кольца для диаметра вала равного 50 мм.

— внутренний диаметр кольца 50 мм.

— наружный диаметр кольцаD= 65 мм.

— ширина кольца b= 9 мм.

Посадку принимаем переходную.

2.6 Выбор крышек подшипника

2.6.1 Крышка глухая

По ГОСТ 18 511–73 выбираем глухую крышку 3 исполнения:

— диаметр крышки 90 мм.

— общая ширина 32 мм.

— толщина стенки 6 мм.

2.6.2 Крышка с отверстием

По ГОСТ 18 512–73 выбираем глухую крышку 2 исполнения

— наружный диаметр крышки 90 мм.

— внутренний диаметр крышки 60 мм

— общая ширина 36 мм.

— толщина стенки 6 мм.

Так как крышка крепится к корпусу редуктора винтами, а так же для обеспечения разборной конструкции редуктора, посадку для крышек выбираем переходную. Кроме того, для обеспечения правильного положения подшипников на валу и в гнездах корпуса необходимо назначить допуск на параллельность посадочных торцевых поверхностей крышек подшипников.

2.7 Выбор звездочки и параметров шпоночного соединения

Для приводных цепей выбираем однорядную звездочку по ГОСТ 591–69.

Шпоночное соединение выбираем в соответствии с ГОСТ 23 360–78 на основе призматической шпонки со следующими конструктивными параметрами:

— длина шпонки l=36 мм.

— ширина шпонки b=12 мм.

— высота шпонки h=8 мм.

— глубина погружения на вал t₁= 5+0,2 мм.

— глубина погружения на ступицу t₂= 3,3+0,2 мм.

2.8 Выбор крепежных элементов

Для крепления звездочки и установки левого подшипника на валу принимаем шайбы по ГОСТ 11 371–78 исполнение 2 с параметрами:

— диаметр шайбы 60 мм

— толщина шайбы 4 мм и болты М14 с размером под ключ 22 мм по ГОСТ 7805–70.

шлицевый подшипник шпоночный втулка

1.Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3 т. — 8-е издание, перераб. и доп. под ред. И. Н. Жестковой. — М.:Машиностроение, 2001. — 920с.

2.Белкин И. М. Допуски и посадки. — М.:Машиностроение, 1992. — 518с.

3.Марков Н. Н. Нормирование точности в машиностроении. — М.:Станкин, 1993. — 422с

4.Мартыненко О. В. Точность в машиностроении: Учеб. пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 2005. — 59с.