Расчет посадок

    Введение ......................................................................................................

    1. ВЫБОР ПОСАДОК МЕТОДОМ ПОДОБИЯ.......................................

        1.1. Выбор посадок для гладких  цилиндрических соединений..........

        1.2. Выбор посадок для шпоночных  соединений...............................  

        1.3. Выбор посадок для шлицевых  соединений     .............................

    2 ВЫБОР ПОСАДОК РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ.................................  

        2.1. Расчет и выбор посадок с  натягом.................................................. 

         3.РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ.......  

    4 РЕШЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ................................ 

        4.1 .Решение линейных размерных  цепей методом полной

    взаимозаменяемости................................................................................... 

        4.2.Решение линейных размерных  цепей вероятностным методом..

         ЛИТЕРАТУРА............................................................................................   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Приобретение  технических знаний, навыков и  опыта в области стандартизации норм точности - обязательная составляющая часть профессиональной подготовки инженера-механика.

    Важнейшее свойство совокупности изделий - взаимозаменяемость, в значительной мере определяет технико-экономический эффект, получаемый при эксплуатации современных технических устройств.

    Такая роль взаимозаменяемости обусловлена  тем, что она связывает в единое целое конструирование, технологию производства и контроль изделий в любой отрасли промышленности. В основе взаимозаменяемости лежит стандартизация, объектом которой в машиностроении является точность, взаимозаменяемость и технические измерения. Поэтому в курсовой работе подробно рассматриваются вопросы точности обработки, основные виды погрешностей и причины их возникновения. Взаимозаменяемость деталей, узлов и агрегатов невозможно обеспечить без развития и применения прогрессивных методов контроля. Не должно быть допусков, проверка которых не обеспечена техническими измерениями, поэтому состояние измерительной техники характеризует уровень и культуру производства.

    Основной  задачей стандартизации является непрерывное  повышение качества изделий, их способности удовлетворять возрастающие требования современного производства. Таким образом, стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц способствует ускорению и удешевлению конструирования, изготовления, эксплуатации и ремонта машин.

    Вот почему комплекс глубоких знаний и  определенных навыков в области стандартизации норм точности является необходимой составной частью профессиональной подготовки инженера-механика. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1.1. Выбор посадок для гладких цилиндрических соединений

    Для гладких цилиндрических соединений расположенных на тихоходном валу, обосновать выбор системы, посадок, квалитетов. Для всех соединений на валу  определить предельные отклонения, рассчитать предельные размеры, допуски, зазоры (натяги), допуски посадок, назначить шероховатость сопрягаемых, поверхностей и допуски формы. Вычертить рабочий чертеж вала, чертеж сборочной единицы, проставить посадки. Выбрать средства измерения. Вычертить схему расположения полей допусков.

    1.1.1 Определяем силовые факторы, действующие на вал:

    Крутящий  момент на валу:  

    Т = 9550 Р_В/n = 9550х2,6/26=955 Нм

    где Рв - мощность на выходном валу редуктора, кВт

    1.1.2 Определяем диаметр вала под  ступицей зубчатого колеса по  пониженным допускаемым напряжениям кручения - стр. 299 [1]

    d=(Т/(0,2[τ]))^1/3 =(955*10³/0,2*45)^1/3=47,3 мм;

    где [τ]=45 МПа-допускаемые напряжения кручения.

    Принимаем значение диаметра из стандартного ряда предпочтительных чисел стр.74 [2] равным d =48 мм. 

    1.1.3 Определяем усилия, действующие в зацеплении. В зацеплении действуют:

    Окружное  усилие ([1] стр279):

    Ft=2Т/d₂ = 2*955*10³ /(66*2)=14470 Н;

      где d₂ -делительный диаметр колеса тихоходной ступени,

         d₂= z₂ * m/cosβ =66*2/cos0=132 мм;

    где m - модуль зацепления тихоходной ступени

    Радиальное усилие стр.287[1], действующее на вал:

    Fr= Ft * tgα/соsβ =14470*tg20/cos0=0.36*14470=5267 Н,

      где α - угол зацепления, α=20

    Осевое  усилие в зацеплении:

    Fа=Ft*tgβ=14470*tg0=0 Н  
 
 

    Плоскость XY                                    Рис. 1 Схема сил, действующих на вал

    SMa=0

    Rby*(A+B)- Ft *A=0.

    Rby= Ft *A/(A+B)=14470*76/230=4781 H.

    SМв =0.

    -Ray*(A+B)+Ft*B=0.

    Ray=14470*154/230=9689 H.

    Ray+Rby-Ft =0.

    4781+9689-14470=0. 

    Плоскость XZ

    SMa=0.

    Rbx*(A+B)- Fr *A=0.

    Rbx= Fr *A/(A+B)=5267*76/230=1740 H.

    SМв =0.

    -Rax*(A+B)+Fr*B=0.

    Rax=5267*154/230=3527 H.

    Rax+Rbx-Fr=0.

    3527+1740-5267=0. 

    Определяем  суммарные реакции опор:

       R_a=( R²ax+ R²_AY)½ = ((3527)² +(9689)²)½= 10311 Н.

        Rb =( R²_bx + R²_by)½ = ((1740)² +(4781)²)½ =5088 Н.

    1.1.5 Определяем тип подшипников, установленных  на валу.

    Определяем  отношение SFa/R=0<0,3 ,

    где SFa - осевое усилие в зацеплении.

    Выбираем шариковые радиальные подшипники средней серии 311. 
 

    Таблица 1.1 Посадки, допуски и шероховатости для соединений и деталей.

    По  табл. 42 и 43 [3] выбираем приборы для измерения вала и отверстия  удовлетворяющие условию δ≤Δ_ин. Выбранные средства измерения представлены в табл. 1.2., где: δ - допускаемая погрешность измерения, зависящая от допуска измеряемого изделия, Δ_ин - предельная погрешность средства измерения.

    . 

  Таблица 1.2   Объекты измерения и метрологические характеристики выбранных средств   измерения 

Объект  измерения	Т, мкм	δ, мкм	Δин, мкм	Средства измерения	Условия измерения
Отверстие Ø75Н7	30	6,5	9	Нутромер индикаторный с ценой деления отсчетного устройства 0.001мм или 0,002 мм	Используемое перемещение измерительного стержня 0,1 мм. Средства установки- концевые меры  1-го класса. Режим	температурный 3°С.
	30	5	9	Пневматическая  пробка с отсчетным прибором с  ценой деления 1 мкм и 0,5 мкм с  настройкой по установочным кольцам	1. Диаметральный  зазор между пробкой и отверстием 0,04-0,06 мм. 2. Режим температурный 2°С.
Вал Ø75k6	19	5	5	Микрометр гладкий (МК) с величиной отсчета 0,01 мм.	Микрометр при работе находится в руках. Режим температурный 2°С.
		5	5	Скоба индикаторная с ценой деления 0,01 мм	1. Скоба при работе находится в руках. 2. Режим температурный  2°С.

    Для шпоночного соединения (ступица зубчатого  колеса - вал), исходя из его назначения и вида обосновать выбор посадок, определить предельные отклонения, назначить допуски расположения и шероховатость сопрягаемых поверхностей. Назначить поля допусков и предельные отклонения на сопрягаемые размеры. Построить схему расположения полей допусков деталей шпоночного соединения.

    Решение.

    Принимаем шпоночное призматическое соединение. Так как шпоночное соединение предназначено для передачи достаточно большого крутящего момента (Т=955 Нм), то применяем плотный вид шпоночного соединения. Для соединения шестерни с валом в задании 1.1 приняты поля допусков: втулка- Ø75Н7, вал- Ø75k6.

    Форма и размеры элементов шпоночного соединения, зависящие от условий  его работы и диаметра вала, стандартизованы.

    Определяем  по ГОСТу 23360 - 78 номинальные размеры  деталей шпоночного соединения: b = 20 мм, h = 12 мм, l_ш =80 мм, t_l = 7,5 мм, d - t_l =67,5 мм, t₂ = 4,9 мм, d+t₂=79,9 мм.

    Выбираем  по табл. П 4.65 /3/ посадки по b для соединений: паз вала - шпонка –20Р9/h9; паз втулки - шпонка 20Р9/h9. Определяем по ГОСТу 25347-82 предельные отклонения размеров шпоночного соединения и рассчитываем предельные размеры деталей шпоночного соединения, их допуски, предельные зазоры и натяги. Полученные результаты сводим в табл. 1.3.  

           Таблица 1.3   Размерные характеристики шпоночного соединения               

    Эскизы  нормального шпоночного соединения, его деталей, схема расположения полей допусков на размер b приведены дальше. Для обеспечения взаимозаменяемости шпоночного соединения допуск на ширину паза следует рассматривать как комплексный, в пределах которого находятся как отклонения ширины паза, так и отклонения его расположения (2) . Ограничение всех этих отклонений в пределах допуска на ширину паза вала достигается контролем комплексными и элементными калибрами. Контроль элементными калибрами производится до контроля комплексными калибрами.

    На  заводах автотракторного и сельскохозяйственного  машиностроения контроль деталей шпоночных соединений производит с помощью предельных калибров.

    Ширину  пазов вала и втулки проверяют пластинами, имеющими проходную и непроходную стороны. Размер от образующей цилиндрической поверхности втулки до дна паза (d + t2) контролируют пробкой со ступенчатым выступом. Глубину паза вала t_l проверяют кольцевыми калибрами-глубиномерами; симметричность расположения паза   относительно осевой плоскости проверяют у втулки пробкой со шпонкой, а у вала - накладной призмой с контрольным стержнем.

    При ремонте машин можно использовать как универсальные средства измерения, так и калибры. Из большого числа размеров шпоночного соединения за счет пластических деформаций изменяется только ширина шпоночных пазов и ширина самой шпонки. Поэтому при деффектации можно использовать универсальные средства измерения, а при восстановлении желательно применять предельные калибры.