Курсовая работа: Расчет и выбор посадок типовых соединений и размерных цепей

- наименьший - d_min = d_н + еi = 60,000+0,011=60,011 мм.

Допуски размеров:

- отверстия - Т_D = D_max - D_min = 60,000-59,988=0,012 мм

- вала - Т_d = d_max - d_min = 60,030-60,011=0,019 мм.

Т_d = es - еi = 0,030-0,011=0,019 мм

Т_D = ЕS - EI = 0 - (-0,012)=0,012 мм.

Зазоры:

- наибольший зазор - N_max = d_max - D_min = 60,030-59,988=0,042 мм.

- наименьший зазор - N_min = d_min - D_max = 60,011-60,000=0,011 мм.

В данной посадке имеются зазоры, значит, она относится к группе посадок с зазором.

Допуск посадки: T_N = N_max - N_min = 0,042-0,011=0,031 мм.

Задано соединение с размерами:

а) отверстие (D) - ;

б) вал (d) - ;

Решение. Номинальный размер соединения d_н.с.= 150 мм.

Предельные отклонения отверстия:

верхнее отклонение ЕS = 0,040 мм; нижнее отклонение EI = 0 мм.

Предельные отклонения вала:

верхнее отклонение es = 0; нижнее отклонение еi = - 0,015 мм.

Предельные размеры отверстия:

- наибольший - D_max = D_н + ЕS = 150,000 + 0,040 = 150,040 мм;

- наименьший - D_min = D_н + EI = 150,000 + 0 = 150,000 мм.

Предельные размеры вала:

- наибольший - d_max = d_н + es = 150,000+0=150,000 мм;

- наименьший - d_min = d_н + еi = 150,000-0,015=149,985 мм.

Допуски размеров:

- отверстия - Т_D = D_max - D_min = 150,040-150,000=0,040 мм

- вала - Т_d = d_max - d_min = 150,000-149,985=0,015 мм.

Т_d = es - еi = 0 - (-0,015)=0,015 мм

Т_D = ЕS - EI = 0,040-0=0,040 мм.

Зазоры:

- наибольший зазор - S_max = D_max - d_min = 150,040-149,985=0,055 мм.

- наименьший зазор - S_min = D_min - d_max = 150,000-150,000=0 мм.

В данной посадке имеются зазоры, значит, она относится к группе посадок с зазором.

Допуск посадки: T_s = Т_D + Т_d = 0,040+0,015=0,055 мм.

4. Допуски и посадки шпоночных соединений

b= 6 мм - ширина шпонки,

h= 6 мм - высота шпонки.

Глубина на валу t₁=3,5

Глубина во втулке t₂=2,8

Узел редуктора предназначен для единичного и серийного производства общего машиностроения. По ГОСТ 23360-78 выбираем посадки: соединение шпонка - паз вала , соединение шпонка - паз втулки .

После выбора числовых значений по ГОСТ 25347-82 [9] посадки запишутся: шпонка - паз вала , мм; шпонка - паз втулки , мм.

Принимаем шероховатость рабочих поверхностей шпонки R_a=2,5 мкм, паза вала - R_z=20 мкм и паза втулки R_z=20 мкм, нерабочих поверхностей шпонки, паза вала и паза втулки - R_z=40 мкм.

Выбираем экономические способы окончательной обработки:

- шпонки - плоское шлифование;

- паза вала - фрезерование чистовое концевой фрезой;

- паза втулки - протягивание чистовое.

Задано соединение с размерами:

а) отверстие (B) - ;

б) вал (b) - ;

Решение. Номинальный размер соединения b_н.с.= 6 мм.

Предельные отклонения отверстия:

верхнее отклонение ЕS = 0,018 мм; нижнее отклонение EI = -0,018 мм.

Предельные отклонения вала:

верхнее отклонение es = 0; нижнее отклонение еi = - 0,036 мм.

Предельные размеры отверстия:

- наибольший - B_max = B_н + ЕS = 6,000 + 0,018 = 6,018 мм;

- наименьший - B_min = B_н + EI = 6,000 - 0,018 = 5,982 мм.

Предельные размеры вала:

- наибольший - b_max = b_н + es = 6,000+0=6,000 мм;

- наименьший - b_min = b_н + еi = 6,000-0,036=5,964 мм.

Допуски размеров:

- отверстия - Т_B = B_max - B_min = 6,018 -5,982 =0,036 мм

- вала - Т_b = b_max - b_min = 6,000-5,964 =0,036 мм.

Т_b = es - еi = 0 - (-0,036)=0,036 мм

Т_B = ЕS - EI = 0,018 - (-0,018)=0,036 мм.

Зазоры:

- наибольший зазор - S_max = B_max - b_min = 6,018 -5,964=0,054 мм.

- наименьший зазор - N_max = b_max - B_min = 6,000-5,982=0,018 мм.

В данной посадке имеются зазоры, значит, она относится к группе посадок с зазором.

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

Эскизы шпоночного соединения и отдельно каждой детали

Схемы контроля

Контроль шпоночных соединений в серийном и массовом производстве осуществляют специальным предельными калибрами (рис. 4.22): ширина пазов вала и втулки b провернется пластинами, имеющими проходную и непроходную сторону (рис 4.22. а); размер (d + t₂ у отверстия) - пробками со ступенчатой

шпонкой (рис. 4.22, б); глубина паза вала (размер t₁) - кольцевыми калибрами, имеющими стержень с проходной и непроходной ступенью (рис. 4.22, в). Допуски этих типов калибров принимаются равными допускам гладких калибров, имея в виду зависимые допуски расположения.

Симметричность пазов относительно осевой плоскости проверяют комплексными калибрами: у отверстия - пробкой со шпонкой (рис. 4.22, а), а у вала - накладной призмой с контрольным стержнем (рис. 4.22, д).

Проектирование комплексных калибров для шпоночных соединений необходимо производить с учетом максимальных размеров сопрягаемых деталей.

После сборки контроль шпоночного соединения производят путем установления биения охватывающей детали, покачиванием охватывающей детали на валу и перемещением охватывающей детали вдоль вала (в случае подвижного соединения).

5. Допуски и посадки шлицевых соединений

Исходные данные: 8x42x48

z = 8 шт. - количество шлицов;

d = 42 мм - внутренний диаметр;

D = 48 мм - наружный диаметр.

На основании исходных данных по справочнику [3] принимаем среднюю серию нагружения и определяем b = 8,0 мм, (где b - номинальный размер по ширине шлица).

Решение

Центрирование по «D», т.к. шестерня каретки в процессе работы редко перемещается по валу (неподвижное).

Сочетание полей допусков выбираем из группы полей допусков преимущественного применения. Условное обозначение рассматриваемого шлицевого соединения:

D - 8 х 42 х 48 х 8 .

Предельные размеры, отклонения, шероховатость поверхности и способы окончательной (чистовой) обработки шлицевых поверхностей

Эскизы шлицевого соединения и отдельно каждой детали

Контроль соединений

Контроль шлицевых соединений осуществляется с помощью комплексных проходных калибров (пробок и колец), а также поэлементно путем использования непроходных калибров или универсальных измерительных приборов. Поэлементный кон трать охватывает диаметры валов, отверстий, толщину зубьев вала и ширину впадин отверстия. Пробковыми н кольцевыми комплексными калибрами контролируется взаимное расположение поверхностей соединения.

При использовании комплексных калибров отверстие считается годным, если комплексный калибр-пробка проходит, а диаметры и ширина паза не выходят за установленный верхний предел; вал считается годным, если комплексный калибр-кольцо проходит, а диаметры и толщина зуба не выходят за установленный нижний предел.

6. Расчет размерных цепей

Решить размерную цепь узла ведомого вала привода шкива трактора «Беларусь» (рис. 6), замыкающим звеном которой является расстояние между торцом зубчатого колеса и корпусом, равное U₂ =1,0±0,1 мм.

Решение

Выявляем размерные связи узла. Рассматривая эскиз узла (рис. 6), выявляем размерные связи, влияющие на точность замыкающего звена, записываем эти связи через сборочные базы, а именно: замыкающее звено (U₂) - зубчатое колесо (Зк) - распорная втулка (Вт) - подшипник правый (Пп) - зазор правый (З.п) - крышка правая (Кр.п) - прокладка правая (Пр.п) - корпус (Кор) - замыкающее звено (U₂).

После выявления составляющих размеров вычерчиваем схему размерной цепи и определяем увеличивающие (А_6,А₇ и А₈) и уменьшающие (А_1, А₂, А₃, А_4, А₅) размеры.

По эскизу определяем номинальные размеры составляющих звеньев:

· Шестр. конец - А₁ = 80,5 мм;

· Подшипник правый - А₂ = 42 мм;

· А₃ = 70 мм;

· Подшипник левый 412 - А₄ = 35_-0,150 мм;

· Крышка левая - А₅ = 10,5 мм;

· Бурт - А₆ = 17,5 мм;

· Корпус - А₇ = 147 мм;

· А₈ = 80,5 мм.

Проверяем правильность установленных номинальных размеров составляющих звеньев:

U₂

где U₂ - номинальный размер замыкающего звена;

m - число увеличивающих звеньев;

n - число уменьшающих звеньев.

Рассчитанный номинальный размер замыкающего звена соответствует заданному, следовательно, все номинальные размеры размерной цепи подобраны правильно.

По заданным предельным отклонениям определяем допуск замыкающего звена (ТU₂):

ТU₂ =ESU₂ - EIU₂ = (+0,1) - (-0,1) = 0,20 мм,

где ESU₂ - верхнее отклонение; EIU₂ - нижнее отклонение.

Результаты расчета заносим в графы 1,2,3 расчетной таблицы 6.1.

Значения единиц допуска для всех номинальных размеров звеньев (кроме тех, для которых задан допуск) определяем расчетом, либо по таблице 6.2 и заносим в графу 4 расчетной таблицы 6.1 (К_изв.).

Среднее количество единиц допуска рассчитывается по формуле [1,3]:

где К_изв - число известных звеньев.

Расчетная таблица к решению размерной цепи узла редуктора

Значение единицы допуска для интервалов размеров