Роликовый конический подшипник

Исходные данные

Таблица 1. Основные размеры подшипника (ГОСТ 333−79) [4, стр. 216, табл. 163].

Условное обозначение.

d.

D.

B.

С.

T.

r.

r1

Cr

C0r

Масса.

мм.

кН.

кг.

0,8.

0,56.

Рис. 2. Роликовый конический подшипник

Таблица 2.

Обозначение резьбы.

Класс точности подшипника.

Радиальная реакция опоры, кН.

Осевая нагрузка, кН.

Перегрузка до (%).

Форма вала.

dотв/d.

Натяг, мкм.

Номинальные размеры, мм.

Наиб.

Наим.

М16;

3,0.

полый.

0,80.

Таблица 3.

B1, мм.	B2, мм.	B3, мм.	B4, мм.	B5, мм.	мм.
11 Н9.	4,5 h8.	26 Н9.		18 Н9.	65 h8.

Описание работы сборочной единицы

Вал привода колеса шлицевым соединением сопрягается со стаканом колеса (1), который вращается в подшипниках. Радиальные и осевые нагрузки воспринимаются двумя радиально-упорными подшипниками, поэтому для распорного кольца (7) выбираем посадку с зазором. Так как вал вращается вместе с циркуляционно-нагруженными внутренними кольцами подшипника (2), они должны иметь посадку с натягом (неподвижное соединение). Между внутренними кольцами подшипников (2) находится распорное кольцо (7), дистанционное. В полости подшипников с обеих сторон корпуса расположены сальники, для удержания смазки. Стакан задних колёс (1) болтовым соединением неподвижно закреплён на корпусе задней подвески (6). Тормозной барабан (4) неподвижно установлен на стакане колеса (1).

1. Расчёт посадок подшипников качения

Вращается вал, нагрузка Р_R постоянная

• 1.1 Расчёт посадки в сопряжении внутреннего кольца подшипника со стаканом
• 1.1.1 Расчёт интенсивности радиальной нагрузки внутреннего кольца подшипника

где.

F_r = 15 кН — радиальная нагрузка на опору.

b = 19,2 мм — рабочая ширина посадочного места.

(b = B — (r + r₁) = 22 — (2 + 0,8) = 19,2).

k₁ = 1,8.

— динамический коэффициент посадки при перегрузке до 300% [1, стр. 237].

k₂ = 1,7 — коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (d_отв/d = 0,8;

D / d = 1,53).

[1, стр. 238, табл. 9.5].

k₃ = 1.

— коэффициент, учитывающий неравномерность распределении радиальной нагрузки.

F_r между рядами роликов.

1.1.2 По рассчитанной PR и Ш внутреннего кольца подшипника определяем допуск на вал

[1, стр. 238, табл.9.3].

P_R = 2390,63 H/м, d = 65 мм n 6.

• 1.1.3 Отклонения для отверстия внутреннего кольца подшипника и вала
• а) для вала по 65 и квалитету IT6 [2, стр. 362, табл. 4]:
• б) es = +39 мкм
• в) ei = +20 мкм
• г) Td = es — ei = 39 — 20 = 19 мкм
• д) для внутреннего кольца подшипника по классу точности L5 и 65
• е) [3, стр. 98, табл. 41]:
• ж) ES = 0 мкм
• з) EI = -13 мкм
• и) TD = ES — EI = 0 — (-13) = 13 мкм
• 1.1.4 Предельно-допустимые размеры
• а) для вала:
• б) d_max = d + es = 65 + 0,039 = 65,039 мм
• в) d_min = d + ei = 65 + 0,020 = 65,020 мм
• г) для внутреннего кольца подшипника:
• д) D_max = D + ES = 65 + 0,000 = 65 мм
• е) D_min = D + EI = 65 — 0,013 = 64,987 мм
• 1.1.5 Предельные натяги

N_max = d_max — D_min = 65,039 — 64,987 = 0,052 мм = 52 мкм.

N_min = d_min — D_max = 65,020 — 65 = 0,020 мм = 20 мкм.

1.1.6 Допуск посадки с натягом

TN = N_max — N_min = 52 — 20 = 32 мкм.

1.1.7 Проверка

S_max = D_max — d_min = 65 — 65,020 = - 0,020 мм = - 20 мкм.

S_min = D_min — d_max = 64,987 — 65,039 = - 0,052 мм = - 52мкм.

TS = S_max — S_min = -20 — (-52) = 32 мкм.

TSN = TD + Td = 13 + 19 = 32 мкм.

Схема расположения полей допусков внутреннего кольца подшипника и вала.

• 1.2 Расчёт посадки в сопряжении наружного кольца подшипника со стаканом
• 1.2.1 По диаметру наружного кольца подшипника и по типу посадки определяем допуск на отверстие

По табл. 9.6 [1, стр. 239].

рекомендуемая посадка для кольца 100 при местном нагружении с ударами и вибрацией (перегрузка до 300%) является H7.

• 1.2.2 Отклонения для отверстия стакана и наружного кольца подшипника
• а) для отверстия крышки фланца по 100 и квалитету IT7 [2, стр. 360]:
• б) ES = +35 мкм
• в) EI = 0 мкм
• г) TD = ES — EI = +35 — 0 = 35 мкм
• д) для наружного кольца подшипника по классу точности l5 и 100
• е) [3, стр. 99, табл. 44]:
• ж) es = 0 мкм
• з) ei = -15 мкм
• и) Td = es — ei = 0 — (-15) = 15 км
• 1.2.3 Предельные размеры по номинальному диаметру и отклонениям
• а) для отверстия крышки фланца:
• б) D_max = D + ES = 100+0,035 =100,035 мм
• в) D_min = D + EI = 100 + 0 = 100 мм
• г) для наружного кольца подшипника:
• д) d_max = d + es = 100 + 0 = 100 мм
• е) d_min = d + ei = 100 — 0,015 = 99,985 мм
• 1.2.4 Предельные зазоры

S_max = D_max — d_min = 100,035 — 99,985 = 0,050 мм = 50 мкм.

S_min = D_min — d_max = 100 — 100 = 0 мкм.

1.2.5 Допуск посадки с зазором

TS = S_max — S_min = 50 — 0 = 50 мкм.

1.2.6 Проверка

N_max = d_max — D_min = 100 — 100 = 0 мкм.

N_min = d_min — D_max = 99,985 — 100,035 = - 0,050 мм = - 50 мкм.

TN = N_max — N_min = 0 — (-50) = 50 мкм.

TSN = TD + Td = 35 + 15 = 50 мкм.

Схема расположения полей допусков наружного кольца подшипника и стакана.

• 2. Расчёт гладких цилиндрических сопряжений
• 2.1 Выбор посадок сопрягаемых размеров
• 2.1.1 Рекомендации по выбору посадок сопрягаемых размеров

Посадки выбирают в зависимости от назначения и условий работы оборудования и механизмов, их точности, условий сборки. При этом необходимо учитывать и возможность достижения точности при различных методах обработки изделия.

В первую очередь должны применяться предпочтительные посадки. В основном применяют посадки в системе отверстия (сокращается номенклатура размерного режущего и калибровочного инструмента для отверстий). Посадки системы вала целесообразны при использовании некоторых стандартных деталей (например, подшипников качения) и в случаях применения вала постоянного диаметра по всей длине для установки на него нескольких деталей с различными посадками.

Допуски отверстия и вала в посадке не должны отличаться более чем на 1 — 2 квалитета. Больший допуск, как правило, назначают для отверстия.

Зазоры и натяги следует рассчитывать для большинства типов соединений, в особенности для посадок с натягом, подшипников жидкостного трения и других посадок. Во многих случаях посадки могут назначаться по аналогии с ранее спроектированными изделиями, сходными по условиям работы.

Посадки с зазором. Сочетание отверстия Н с валом h (скользящие посадки) применяют главным образом в неподвижных соединениях при необходимости частой разборки (сменные детали), если требуется легко передвигать или поворачивать детали одну относительно другой при настройке или регулировании, для центрирования неподвижно скрепляемых деталей.

Переходные посадки. Предназначены для неподвижных соединений деталей, подвергающихся при ремонтах или по условиям эксплуатации сборке и разборке. Взаимная неподвижность деталей обеспечивается шпонками, штифтами, нажимными винтами и т. п. Менее тугие посадки назначают при необходимости в частых разборках соединения, при неудобствах разборки и возможности повреждения соседних деталей; более тугие — если требуется высокая точность центрирования, при ударных нагрузках и вибрациях.

Посадки с натягом. Выбор посадки производится из условия, чтобы при наименьшем натяге были обеспечены прочность соединения и передача, нагрузки, а при наибольшем натяге — прочность деталей.

2.1.2 Выбор посадок

[2, стр. 354−355]

• а) сопряжение вала и распорного кольца (d₁ = 65 мм):
• б) выбираем посадку с зазором
• в) H7/h6, т.к. эта посадка обеспечивает соединение деталей, которые должны легко передвигаться при затяжке.
• г) сопряжение стакана и корпуса (d₂ = 105 мм):
• д) выбираем переходную посадку H7/js6, т.к. эта посадка обеспечивает хорошее центрирование, не требуя значительных усилий для сборки и разборки.
• е)
• ж) сопряжение крышки и стакана (d₃ = 108 мм):
• з) выбираем посадку с натягом
• и) (N_max = 95 мкм ,
• к) N_min = 25 мкм).
• 2.2 Расчёт сопряжения вала с распорным кольцом по посадке с зазором 65 H7/h6 в системе отверстия

d1 = 65 мм

• 2.2.1 Предельные отклонения
• а) для вала
• б) 65h6
• в) [2, стр. 362, табл. 4]:
• г) es = 0 мкм
• д) ei = - 19 мкм
• е) Td = es — ei = 0 — (-19) = 19 мкм
• ж) для распорного кольца
• з) 65H7
• и) [2, стр. 360, табл. 3]:
• к) ES = + 30 мкм
• л) EI = 0 мкм
• м) TD = ES — EI = +30 — 0 = 30 мкм
• 2.2.2 Предельные размеры
• а) для вала:
• б) d_max = d + es = 65 + 0 = 65 мм
• в) d_min = d + ei = 65 — 0,019 = 64,981 мм
• г) для распорного кольца:
• д) D_max = D + ES = 65 + 0,030 = 65,030 мм
• е) D_min = D + EI = 65 + 0 = 65 мм
• 2.2.3 Предельные зазоры

S_max = D_max — d_min = 65,030 — 64,981 = 0,049 мм = 49 мкм.

S_min = D_min — d_max = 65 — 65 = 0 мкм.

2.2.4 Допуск посадки с зазором

TS = S_max — S_min = 49 — 0 = 49 мкм.

2.2.5 Проверка

N_max = d_max — D_min = 65 — 65 = 0 мкм.

N_min = d_min — D_max = 64,981 — 65,030 = - 0,049 мм = - 49 мкм.

TN = N_max — N_min = 0 — (-49) = 49 мкм.

TSN = TD + Td = 30 + 19 = 49 мкм.

Схема расположения полей допусков вала и распорного кольца.

• 2.3 Расчёт сопряжения стакана с корпусом по переходной посадке 105 H7/js6 в системе отверстия d2 = 105 мм
• 2.3.1 Предельные отклонения
• а) для стакана
• б) 105js6
• в) [2, стр. 362, табл. 4]:
• г) es = + 11 мкм
• д) ei = - 11 мкм
• е) для корпуса
• ж) 105H7
• з) [2, стр. 360, табл. 3]:
• и) ES = + 35 мкм
• к) EI = 0 мкм
• 2.3.2 Предельные размеры
• а) для стакана:
• б) d_max = d + es = 105 + 0,011 = 105,011 мм
• в) d_min = d + ei = 105 — 0,011 =104,989 мм
• г) для корпуса:
• д) D_max = D + ES = 105 + 0,035 = 105,035 мм
• е) D_min = D + EI = 105 + 0 = 105 мм
• 2.3.3 Наибольшие значения натяга и зазора

N_max = d_max — D_min = 105,011 — 105 = 0,011 мм = 11 мкм.

S_max = D_max — d_min = 105,035 — 104,989 = 0,046 мм = 46 мкм.

2.3.4 Средний натяг

N_c = (N_max — S_max) / 2 = (11 -46) / 2 = - 17,5 мкм.

2.3.5 Допуски стакана и корпуса

Td = es — ei = +11 — (-11) = 22 мкм.

TD = ES — EI = +35 — 0 = 35 мкм.

2.3.6 Среднее квадратичное отклонение натяга

P_N = 0,5 + Ф = 0,5 — 0,49 = 0,01 (1%).

P_S = 0,5 — Ф = 0,5 + 0,49 = 0,99 (99%).

• 2.3.10 Наибольший вероятный натяг и зазор
• 2.3.11 Вероятные натяги и зазоры будут меньше предельных на величину половины разности допуска посадки (TD + Td) и поля рассеяния посадки (6N)

2.3.12 Проверка

N_min = d_min — D_max = 104,989 — 105,035 = - 0,046 мм = - 46 мкм.

S_min = D_min — d_max = 105 — 105,011 = - 0,011 мм = - 11 мкм.

TN = N_max — N_min = 11 — (-46) = 57 мкм.

TS = S_max — S_min = 46 — (-11) = 57 мкм.

TSN = TD + Td = 35 + 22 = 57 мкм.

Схема расположения полей допусков стакана и корпуса.

• 2.4 Расчёт сопряжения крышки 108 со стаканом по посадке с натягом по заданным значениям величин: Nmax = 95 мкм, Nmin = 25 мкм
• 2.4.1 Допуск посадки с натягом

TN = N_max — N_min = 95 — 25 = 70 мкм.

2.4.2 Величина допуска, приходящаяся на каждую из сопрягаемых деталей

TD = Td = TN / 2 = 70 / 2 = 35 мкм.

2.4.3 Величины допусков для 108, не превышающие 35 мкм [2, стр. 356]

IT6 = 22 мкм.

IT7 = 35 мкм.

• 2.4.5 Предельные отклонения стакана [2, стр. 360]
• а) для IT6:
• б) ES = +22 мкм
• в) EI = 0 мкм
• г) для IT7:
• д) ES = +35 мкм
• е) EI = 0 мкм
• 2.4.6 Предельные отклонения крышки
• а) для IT6:
• б) es_пр = EI + N_max = 0 + 95 = + 95 мкм
• в) ei_пр = ES + N_min = +22 + 25 = + 47 мкм
• г) для IT7:
• д) es_пр = EI + N_max = 0 + 95 = + 95 мкм
• е) ei_пр = ES + N_min = +35 + 25 = + 60 мкм
• 2.4.7 Ряд рекомендуемых посадок с натягом [2, стр. 358]
• а) для IT6:
• б), ,

• в) для IT7:
• г), ,, , ,

Схема расположения полей допусков крышки и стакана для квалитетов IT6 и IT7.

2.4.8 Нижнее отклонение крышки

[2, стр. 368, табл. 5].

Выбираем из таблицы ряд основных нижних отклонений стакана так, чтобы было выдержано условие.

ei_пр. ei_табл.:

• а) для IT6:
• б) ei_r = + 51 мкм (r5)
• в) для IT7:
• г) ei_s = + 71 мкм (s6)
• 2.4.9 Верхнее отклонение крышки

[2, стр. 368, табл. 5].

• а) для IT6:
• б) es_r = + 66 мкм
• в) (r5)
• г) для IT7:
• д) es_s = + 93 мкм
• е) (s6)
• 2.4.10 Выбор посадки

Из схемы расположения полей допусков 6-го и 7-го квалитетов следует, что посадки t6, s7 и u7 могут создать натяг, превышающий N_{max функц.,} поэтому они не пригодны для сопряжения. Посадки, которые отвечают граничным требованиям и пригодны для использования это r5, s5 и s6. Но для посадки с гарантированным натягом для крышки целесообразней взять посадку s6, т.к. эта деталь должна быть обработана точнее, чем стакан (H7), следовательно, посадка для сопряженных поверхностей есть 108 H7/s6.

2.4.11 Допуски крышки и стакана

Td = es — ei = +93 — 71 = 22 мкм.

TD = ES — EI = +35 — 0 = 35 мкм.

• 2.4.12 Предельные размеры сопряженных поверхностей по выбранной посадке
• а) для крышки:
• б) d_max = d + es = 108 + 0,093= 108,093 мм
• в) d_min = d + ei = 108 +0,071 = 108,071 мм

для стакана:

• г) D_max = D + ES = 108 + 0,035 = 108,035 мм
• д) D_min = D + EI = 108 — 0 = 108 мм
• 2.4.13 Предельные натяги в посадке

N_max = d_max — D_min = 108,093 — 108 =0,093 мм = 93 мкм.

N_min = d_min — D_max = 108,071 — 108,035 = 0,036 мм = 36 мкм.

2.4.1. Допуск посадки с натягом

TN = N_max — N_min = 93 — 36 = 57 мкм.

2.4.15 Проверка

S_max = D_max — d_min = 108,035 — 108,071 = - 0,036 мм = - 36 мкм.

S_min = D_min — d_max = 108 — 108,093 = - 0,093 мм = - 93 мкм.

TS = S_max — S_min = -36 — (-93) = 57 мкм.

TSN = TD + Td = 35 + 22 = 57 мкм.

Схема расположения полей допусков крышки и стакана.

Таблица 4. Сводная таблица гладких цилиндрических соединений.

Наименование детали.

Номинальный размер, мм.

Система.

Квалитет.

Посадка.

Отклонения мкм.

Предельные размеры, мм.

Допуск, мкм.

Зазоры S,. мкм.

Натяги N,. мкм.

Допуск посадки, мкм.

ES. es.

EI. ei.

Dmax dmax

Dmin dmin

Smax

Smin

Sm

Nmax

Nmin

Nm

Распор-ное кольцо.

отверстия.

с зазором.

+30.

65,030.

;

;

;

;

Вал.

— 19.

64,981.

Корпус.

отверстия.

пере-ходная.

+35.

105,035.

;

;

;

— 17,5.

Стакан.

+11.

— 11.

105,011.

105,989.

Стакан.

отверстия.

с натягом.

+35.

108,035.

;

;

;

;

Крышка.

+93.

+71.

108,093.

108,071.

вал.

отверстия.

с натягом.

— 13.

64,987.

;

;

;

;

Внутреннее кольцо подшип.

+39.

+20.

65,039.

65,020.

наружное кольцо.

отверстия.

с зазором.

+35.

100,035.

;

;

;

;

Стакан.

— 15.

99,985.

• 3. Расчет калибров для сопряжения 105 стакана и корпуса
• 3.1 Расчет калибра-пробки для отверстия в корпусе 105H7
• 3.1.1 Предельные отклонения отверстия в корпусе

[2, стр. 360, табл. 3]

ES = + 35 мкм.

EI = 0 мкм.

3.1.2 Предельные размеры отверстия в корпусе

D_max = D + ES = 105 + 0,035 = 105,035 мм.

D_min = D + EI = 105 + 0 =105 мм.

3.1.3 Параметры калибра для IT7 и интервала размеров 80−120 мм

[5, стр. 112, табл. 6.2]

H = 6 мкм — допуск на изготовление калибров-пробок;

Z = 5 мкм — отклонение середины поля допуска на изготовление ПР калибра-пробки относительно Dmin.

стакана;

Y = 4 мкм — допустимый выход размера изношенного ПР калибра-пробки за границу IT7 стакана;

3.1.4 Наибольший размер проходного нового калибра-пробки

мм.

• 3.1.6 Наименьший размер изношенного проходного калибра-пробки
• (достигая этого размера калибр изымается из эксплуатации)
• 3.1.7 Наибольший размер непроходного нового калибра-пробки

3.1.8 Исполнительный размер калибра-пробки

мм Эскиз рабочего калибра-пробки для отверстия 105 H7.

Схема расположения полей допусков калибра-пробки для отверстия 105H7.

• 3.2 Расчет калибра-скобы для стакана 105js6
• 3.2.1 Предельные отклонения стакана [2, стр. 362, табл. 4]

es = + 11 мкм.

ei = - 11 мкм.

3.2.2 Предельные размеры стакана

d_max = d + es =105 + 0,011 = 105,011 мм.

d_min = d + ei = 105 — 0,011 = 104,989 мм.

3.2.3 Параметры калибра для IT6 и интервала размеров 80−120 мм [5, стр. 112, табл. 6.2]

H₁ = 6 мкм — допуск на изготовление калибров-скоб;

Z₁ = 5 мкм — отклонение середины поля допуска на изготовление ПР калибра-скобы относительно dmin крышки;

Y₁ = 4 мкм — допустимый выход размера изношенного ПР калибра-скобы за границу IT6 крышки;

H_P = 2,5 мкм — допуск на изготовление контрольного калибра для скобы;

3.2.4 Наименьший размер проходного нового калибра-скобы

мм.

• 3.2.6 Наибольший размер изношенного проходного калибра-скобы
• 3.2.7 Наименьший размер непроходного нового калибра-скобы

мм.

3.2.8 Размеры контрольных калибров

Эскиз рабочего калибра-скобы для вала 105js6.

Схема расположения полей допусков калибров-скоб для вала 105js6.

• 4. Расчет резьбовых соединений
• 4.1 Расчет резьбового сопряжения

• 4.1.1 Номинальные значения диаметров и шаг резьбы
• а) наружный диаметр и шаг:
• б) [2, стр. 582, табл. 82]
• в) d (D) = 16 мм; P = 2,0 мм
• г) средний диаметр:
• д) d₂(D₂) = d — 0,6495 · P = 16 — 0,6495 · 2,0 = 14,701 мм
• е) внутренний диаметр:
• ж) d₁(D₁) = d — 1,0825 · P = 16 — 1,0825 · 2,0 = 13,835 мм
• з) высота исходного треугольника:
• и) H = 0,866 · Р = 0,866 · 2,0 = 1,732 мм
• 4.1.2 Основные отклонения диаметров выступов (d и D1) и средних диаметров (d2 и D2)
• а) для наружной резьбы (для d и d₂):
• б) [2, стр. 593, табл. 85]
• в) es_h = 0 мкм
• г) для внутренней резьбы (для D₁ и D₂):
• д) [2, стр. 593, табл. 85]
• е) EI_H = 0 мкм
• 4.1.3 Допуски на диаметры выступов (d и D1)
• а) для наружной резьбы:
• б) [2, стр. 588, табл. 84]
• в) Td = 280 мкм
• г) для внутренней резьбы:
• д) [2, стр. 588, табл. 84]
• е) TD₁ = 475 мкм
• 4.1.4 Допуск на диаметр d2 наружной резьбы

Td₂ = 200 мкм.

[2, стр. 589, табл. 84].

4.1.5 Допуск на средний диаметр D2 внутренней резьбы

TD₂ = 265 мкм.

[2, стр. 591, табл. 84].

• 4.1.6 Нижние предельные отклонения диаметров для наружной резьбы
• а) для наружного диаметра d:
• б) ei = es_h — Td = 0 — 280 = - 280 мкм
• в) для среднего диаметра d₂:
• г) ei = es_h — Td₂ = 0 — 200 = - 200 мкм
• 4.1.7 Верхние предельные отклонения диаметров для внутренней резьбы
• а) для внутреннего диаметра D₁:
• б) ES = EI_H + TD₁ = 0 + 475 = + 475 мкм
• в) для среднего диаметра D₂:
• г) ES = EI_H + TD₂ = 0 + 265 = + 265 мкм
• д) бового сопряжения
• а) для наружной резьбы:
• б) d_max = d + es = 16 + 0= 16 мм
• в) d_min = d + ei = 16 — 0,280 = 15,720 мм
• г) d_2max = d₂ + es = 14,701 + 0 = 14,701 мм
• д) d_2min = d₂ + ei = 14,701 — 0,200 = 14,501 мм
• е) d_1min = d₁ + es = 13,835 + 0= 13,835 мм
• ж) для внутренней резьбы:
• з) D_1max = D₁ + ES = 13,835 + 0,475 = 14,310 мм
• и) D_1min = D₁ + EI = 13,835 + 0 = 13,835 мм
• к) D_2max = D₂ + ES = 14,701 + 0,265 = 14.966 мм
• л) D_2min = D₂ + EI = 14,701 + 0 = 14,701 мм
• м) D_min = D + EI = 16 + 0 = 16 мм
• 4.1.9 Наибольший и наименьший зазоры по среднему диаметру резьбы

S_max = D_2max — d_2min = 14.966 — 14,501 = 0,465 = 465 мкм.

S_min = D_2min — d_2max = 14,701 — 14,701 = 0 мкм.

4.1.10 Допуск посадки

TS = S_max — S_min = 465 — 0 = 465 мкм.

4.1.11 Проверка

TS = Td₂ + TD₂ = 200 + 265 = 465 мкм.

Рис. 14. Схема расположения полей допусков средних диаметров

Рис. 15. Схема расположения полей допусков диаметра наружной резьбы	Рис. 16. Схема расположения полей допусков диаметра внутренней резьбы

5. Расчёт размерной цепи сборочной единицы

Составим схему размерной цепи

Звенья Б₁, Б₃, Б₄, Б₅ — увеличивающие, Б₂, Б₆, Б_? — уменьшающие.

• 5.1 Рассчитываем величину бокового зазора методом max и min
• 5.1.1 Определим номинальный размер замыкающего звена

= 11 — 4,5 + 26 + 23 + 18 — 65 = 8,5 мм = 8500 мкм.

Индекс.	Б1	Б2	Б3	Б4	Б5	Б6
Номинальный размер	11Н9.	4,5h8.	26H9.	23-0,2	18H9.	65h8.
Верхнее отклонение.	0,043.		0,052.		0,052.
Нижнее отклонение.		— 0,018.		— 0,2.		— 0,046.
Координата середины поля допуска.	0,0215.	0,009.	0,026.	0,1.	0,026.	0,023.
допуск.	0,043.	0,018.	0,052.	0,2.	0,052.	0,046.

5.1.2 Определяем допуск замыкающего звена

Т_? = ?Т_i = 0,043 — 0,018 + 0,052 + 0,2 + 0,052 — 0,046 = 0,283.

где Т_i — допуски соответствующих звеньев.

• 5.1.3 Определяем координату середины поля допуска замыкающего звена
• ?а_? =? о_i ?а_i = 0,0215 — 0,009 + 0,026 + 0,1 + 0,026 — 0,023 = 0,1415

где о_i — передаточное отношение,.

• ?а_i — координаты середины полей допусков составляющих звеньев.
• 5.1.4 Подсчитываем предельные размеры замыкающего звена

Наибольший предельный размер замыкающего звена.

.

где — угол зацепления по нормали (14°30?),.

— угол наклона зуба к оси вращения.

(39°31?).

С^max = 8,783 • 0,67 048 = 5,89.

С^min = 8,5 • 0,67 048 = 5,7.

• 5.2 Вероятностный расчёт
• 5.2.1 Определяем вероятностный размер замыкающего звена

где = 0 — коэффициент относительной асимметрии, характеризующий смещение центров группирования фактических законов распределения в результате действия систематических погрешностей.

5.2.2 Определяем поле допуска замыкающего звена

где л_i =? — коэффициент, характеризующий фактический закон распределения.

t_? = 3 — коэффициент риска выхода поля допуска замыкающего звена за пределы допускаемых значений.

5.2.3 Определяем предельные значения замыкающего звена

С^max = 8,783 • 0,67 048 = 5,89.

С^min = 8,5 • 0,67 048 = 5,7.

• 6. Зубчатые передачи
• 6.1 Исходные данные

Условное обозначение передачи.	7 — 6 — 6 — Hx.
Модуль.	m = 4.
Число зубьев.	z1 = 36. z2 = 60.
Ширина венца.	bw = 60.

• 7-степень по нормам кинематической точности
• 6-степень точности по нормам плавности
• 6-степень по нормам контакта зубьев

H-вид сопряжения.

x-вид допуска на боковой зазор

• 6.2 Определим необходимые параметры
• 6.2.1 Делительные диаметры колёс, образующих передачу

d₁ = m • z₁ = 4 • 36 = 144 мм,.

d₂ = m • z₂ = 4 • 60 = 240 мм.

6.2.2 Межосевое расстояние в передаче

• 6.3 Определение величины допусков на кинематическую погрешность колёс и передачи
• 6.3.1 Допуск на кинематическую погрешность зубчатого колёса

= F_p + ѓ_ѓ, где.

F_p — допуск на накопленную погрешность зубчатого колеса.

для первого зубчатого колеса

F_{p (1)} = 63.

для второго зубчатого колеса

F_{p (2)} = 90 подшипник стакан соединение калибр

ѓ_ѓ = 11 и 11 — допуск на погрешность профиля зуба.

для первого колеса

= 63 + 11 = 74 мкм.

для второго колеса

= 90 + 11 = 101 мкм.

6.3.2 Допуск на кинематическую погрешность передачи

= + = 74 + 101 = 175 мкм.

Допуск на радиальное биение зубчатого венца.

F_{r (1)} = 56 мкм.

F_{r (2)} = 56 мкм.

Допуск на колебание длины общей нормали.

F_{нw (1)} = 40 мкм.

F_{нw (2)} = 40 мкм.

Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса.

= 80 мкм ,.

= 80 мкм.

• 6.4 Нормы плавности работы (6 степень точности)
• 6.4.1 Допуски на местную кинематическую погрешность
• ? для колёс

=25 мкм и.

= 25 мкм;

? для передачи

= 1,25 • = 1,25 • 25 = 31,25 мкм.

6.4.2 Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния

= 20 мкм.

6.4.3 Допуск на погрешность профиля зуба

ѓ_ѓ(1) = 11 мкм, ѓ_ѓ(2) = 11 мкм.

6.4.4 Предельные отклонения шага зацепления

ѓ_{рв (1)} = ± 13 мкм, ѓ_{рв (2)} = ± 13 мкм.

6.4.5 Предельные отклонения шага

ѓ_{рt (1)} = ± 14 мкм, ѓ_{рt (2)} = ± 14 мкм.

• 6.5 Нормы контакта зубьев в передаче (6 степень точности)
• 6.5.1 Допуск на параллельность осей

ѓ_x = 12 мкм.

6.5.2 Допуск на перекос осей

ѓ_y = 6,3 мкм.

6.5.3 Допуск на погрешность направления зуба

F_{в (1)} = F_{в (2)} = 12 мкм.

• 6.6 Нормы бокового зазора
• а) Для передачи
• 6.6.1 Гарантированный боковой зазор

j_{n min} = 0.

6.6.2 Предельное отклонение межосевого расстояния

ѓ_a = ± 22 мкм.

• б) Для колёс
• 6.6.3 Наименьшее дополнительное смещение исходного контура по нормам плавности

Е_{нs (1)} = - 16 мкм ,.

Е_{нs (2)} = - 18 мкм.

6.6.4 Допуск на смещение исходного контура

Т_{н (1)} = 80 мкм ,.

Т_{н (2)} = 80 мкм.

6.6.5 Наименьшее отклонение средней длины общей нормали Ewms Первое слагаемое

I = -11;

I = -12.

Второе слагаемое

II = -14;

II = -14.

E_{wms (1)} = -11 + (-12) = -23 мкм.

E_{wms (2)} = -14 + (-14) = -28 мкм.

6.6.6 Допуск на среднюю длину общей нормали

T_{wm (1)} = 28 мкм ,.

T_{wm (2)} = 28 мкм.

6.6.7 Предельные отклонения измерительного межосевого расстояния

верхнее E_{a??? ??s} = + = +20 мкм,.

нижнее E_{a??? ??i} = - Т_н = -80 мкм.

Допуски и предельные отклонения показателей точности зубчатой передачи и колёс, её составляющих

№№. п/п.	Наименование допуска или отклонений.	Обозначение.	Величина, мкм.
			Колесо.	Колесо.	передача.
I. Нормы кинематической точности.
	Допуск на кинематическую погрешность.	.
	Допуск на радиальное биение зубчатого колеса.	Fr			;
	Допуск на колебание длины общей нормали.	Fнw			;
	Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса.				;
II. Нормы плавности работы.
	Допуск на местную кинематическую погрешность.	.			31,25.
	Допуск на погрешность профиля зуба.	ѓѓ
	Допуск на колебание измерительного межосевого расстоянии на одном зубе.			;
	Предельное отклонение шага зацепления.	ѓрв	±13.	±13.	;
	Предельные отклонения шага.	ѓрt	±14.	±14.	;
III. Нормы контакта в передаче.
	Относительные размеры пятна контакта не менее.
	а) по высоте зуба.	;	;	50%.
	б) по длине зуба.	;	;	70%.
	Допуск на параллельность осей.	ѓx	;
	Допуск на перекос осей.	ѓy	;	6,3.
	Допуск на погрешность направления зуба.	Fв		;
IV. Нормы бокового зазора.
	Гарантированный боковой зазор	jn min	;
	Предельное отклонение межосевого расстояния.	ѓa	;	± 22.
	Наименьшее дополнительное смещение исходного контура.	Енs	— 16.	— 18.	;
	Допуск на смещение исходного контура.	Тн			;
	Наименьшее отклонение средней длины общей нормали.	Ewms	— 23.	— 28.	;
	Допуск на среднюю длину общей нормали.	Twm			;
	Предельные отклонения измерительного межосевого расстояния.
	а) верхнее.	Ea??? ??s	+ 20.	;
	б) нижнее.	Ea??? ??i	— 80.	;

• 7. Шлицевое соединение
• 7.1 Исходные данные

Наружный диаметр	D = 16 мм.
Серия.	средняя.
Метод центрирования.	По D.
Характер посадки.	переходная.

D — 6×13×16×3,5.

ES = +180 мкм,.	es = -290 мкм,.
EI = 0;	ei = -400 мкм.

• 7.3 Предельные отклонения центрирующего диаметра D втулки при Н7
• ? верхнее ES = +18 мкм,
• ? нижнее EI = 0.
• 7.4 Предельные отклонения диаметра D вала при js7
• ? верхнее es = +9 мкм,
• ? нижнее ei = -9 мкм.
• 7.5 Предельные отклонения ширины втулки при H7
• ? верхнее ES = +12 мкм,
• ? нижнее EI = 0 мкм.
• 7.6 Предельные отклонения толщины зуба b вала при n6
• ? верхнее es = +12 мкм,
• ? нижнее ei = +4 мкм.

• 1. А. И. Якушев, Л.Н. Воронцов
• 2. «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения» — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: «Машиностроение», 1986
• 3. В.И. Анурьев
• 4. «Справочник конструктора-машиностроителя»
• 5. 1 том — 8-е издание
• 6. -
• 7. М.: «Машиностроение», 2001
• 8. В.И. Анурьев
• 9. «Справочник конструктора-машиностроителя»
• 10. 2 том — 8-е издание
• 11. -
• 12. М.: «Машиностроение», 2001
• 13. В.Н. Нарышкин
• 14. «Подшипники качения»
• 15. -
• 16. М.: «Машиностроение», 1984
• 17. Н.С. Козловский
• 18. «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения» — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: «Машиностроение», 1982
• 6. Методическое пособие № 724
• 7. Методическое пособие № 729
• 8. Методическое пособие № 722
• 9. Методическое пособие № 723
• 10. Методическое пособие № 1239
• 11. Методическое пособие № 727