Нормирование точности деталей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет»

Кафедра ТРП

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовой работе по дисциплине «Нормирование точности»

на тему:

«Нормирование точности детали вал и колесо червячное

изделия редуктор червячный»

Выполнил: студент гр.4-47-2зт

Смирнов А. В.

Принял: к.т.н., доцент.

Исакова Н.В.

Ижевск 2010

Содержание

Введение

1. Служебное назначение изделия

2. Служебное назначение деталей

2.1 Обоснование назначения допусков, отклонений формы, взаимного расположения поверхностей

2.2 Обоснование назначения размеров шероховатости поверхности

3. Выбор и назначение посадок на остальные сопрягаемые поверхности с графическим изображением полей допусков

4. Выбор и назначение посадок на шпоночные и резьбовые соединения

4.1 Выбор и назначение посадок на шпоночные соединения

4.2 Посадка на резьбу

5. Соединения с подшипниками качения. Назначение полей допусков

Заключение

Список литературы

Введение

Дисциплина «МСиС» представляет собой минимум специальных знаний, которыми обязаны владеть все кто хочет считать себя специалистом в области машиностроительного производства. Поэтому главной целью курса является научить будущего специалиста «читать чертеж с точки зрения точности выполнения его элементов». А поскольку требуемая точность указывается чаще всего в виде условных знаков, то естественно надо знать расшифровку этих знаков уметь их объяснить и находить те элементы детали, к которым относятся эти точностные требования.

Большой объем догматичных сведений, содержащихся в этой дисциплине, не подлежащих доказательству и признаются беспрекословными и обязательными для всех. Любая наука, особенно связанная с точностью изготовления и проектирования деталей требует практических навыков. Поэтому целью данной работы является применение на практике теоретических основ нормирования. Зачастую инженер-технолог создает новые и модернизирует существующих изделий, занимается подготовкой чертежной документации, способствующей обеспечению необходимой технологичности и высокого качества изделий.

Решение этой задачи связано с выбором необходимой точности изготовления изделий, расчетом размерных цепей, выбором шероховатости поверхностей, а так же выбором допусков отклонений от геометрической формы и расположения поверхностей. Основной задачей данной работы является приобретение навыков работы с нормативной документацией (непосредственно со стандартами, а не выдержками из них) и рабочими чертежами машиностроения.

При проектировании деталей машин их геометрические параметры задаются размерами элементов, а также формой и взаимным расположением их поверхностей. При изготовлении возникают отступления от геометрических параметров реальных деталей от запроектированных значений. Эти отступления называются погрешностями. Погрешности могут возникать также в процессе хранения и эксплуатации машин под воздействием внешней среды, внутренних изменений в структуре материала, износа и.т.д.

Степень приближения действительных параметров к идеальным называется точностью. Понятие о точности и погрешности взаимосвязаны. Точность характеризуется действительной погрешностью или пределами, ограничивающими значение погрешности (нормированная точность). Чем уже эти пределы, тем меньше погрешность и выше точность.

1. Служебное назначение изделия

Редуктор червячный

Червячный редуктор - механизм для уменьшения угловой скорости при

передаче вращения от электродвигателя машине. Червячные передачи применяются, когда оси валов перекрещиваются, как правило, под углом 90°. Одним из достоинств червячной передачи является возможность получения большого передаточного числа (от единицы до нескольких сотен) при компактной конструкции. В данном редукторе вращение от электродвигателя передается на вал червяка, а с него - через составное червячное колесо на вал. Червячное колесо на валу крепится шпонкой.

Опорами вала червяка служат подшипники качения. Опорами вала служат подшипники скольжения, которые смазываются через масленки. Штифт, запрессованный в корпус, предохраняет втулку от проворачивания. Масло для смазки червячного зацепления заливается в корпус через отверстие, закрываемое крышкой. Спускается масло через отверстие, закрываемое пробкой. Для улучшения теплоотдачи на корпусе редуктора сделаны ребра.

Червячный редуктор - механизм для уменьшения угловой скорости при передаче вращения от электродвигателя к машине. Червячные передачи применяются, когда оси валов перекрещиваются, как правило, под углом 90?. Одним из достоинств червячной передачи является возможность получения большого передаточного числа (от единицы до нескольких сотен) при компактной конструкции.

Данный редуктор - одноступенчатый. Вращение с вала электродвигателя передается на вал червяка поз.7, а с него - через составное червячное колесо (ступица поз.14, венец поз.13) на вал поз.4. Ступица поз.14 на валу поз.4 сидит на шпонке поз.29. Венец напрессован на ступицу и дополнительно закреплен двумя установочными винтами поз.36.

2. Служебное назначение деталей

Червячное колесо поз. 2

Червячное колесо представляет собой деталь сложной геометрической формы в виде диска с зубьями на цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса.

Для таких передач важным является требование к боковому зазору, т.к. практически все зубчатые колёса работают по одной стороне профиля, а по другой стороне, т.е. по нерабочим поверхностям зубьев, должен обеспечиваться боковой зазор.

Вращение с вала электродвигателя передается на вал, изготовленный заодно с червяком 15, а с него - через составное червячное колесо (ступица 2) на вал 11. Ступица 2 на валу 11 сидит на шпонке 26.

При модуле более 1 мм кинематическая точность не может быть грубее норм контакта зубьев, а нормы контакта зубьев не могут быть грубее степени плавности колес. Выбираем зубчатое колесо с гарантированным боковым зазором, вид сопряжения - С-с. Следовательно, степень точности 7-С.

Вал поз. 11.

Вал 11 выполнен из СЧ18-36 ГОСТ 1412-85 и предназначен для передачи вращательного движения от червячного колеса к внешнему механизму. Опорами вала 11 служат втулки поз.6 (подшипники скольжения). Масло для смазки червячного зацепления заливается в корпус 1 через отверстие, закрываемое пробкой 23. Спускается масло через отверстие, закрываемое пробкой 15,16. Для улучшения теплоотдачи на крышках 12 имеются ребра.

На основании этого предъявляются повышенные требования к его изготовлению. Особое внимание уделяется к поверхностям посадки подшипников, так как в основном именно от этого зависит правильная работа всего механизма в целом.

2.1 Обоснование назначения допусков, отклонений формы, взаимного расположения поверхностей

Точность геометрических параметров деталей характеризуется точностью не только размеров ее элементов, но и точностью формы и взаимного расположения поверхностей. Отклонения (погрешности) формы и расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформации станка, инструмента и приспособления; деформации обрабатываемого изделия; неравномерности припуска на обработку; неоднородности материала заготовки и т. п.

Таким образом, для обеспечения требуемой точности параметров изделия, его работоспособности и долговечности в рабочих чертежах деталей необходимо указание не только предельных отклонений размеров, но и в необходимых случаях допусков формы и расположения поверхностей. Правильное и более полное нормирование точности формы и расположения поверхностей, способствующее повышению точности геометрии деталей при их изготовлении и контроле, является одним из основных факторов повышения качества машин и приборов.

Назначение допусков формы и расположения поверхностей должно производиться на основе государственных стандартов и стандартов СЭВ.

Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности от формы номинальной поверхности. Под номинальной понимается идеальная поверхность, номинальная форма которой задана чертежом или другой технической документацией. Отклонение формы оценивается по всей поверхности или на нормируемом участке, если заданы его площадь, длина или угол сектора. Если расположение нормируемого участка не задано, то его считают любым в пределах всей поверхности или профиля.

Отклонением расположения называется отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от номинального расположения. Под номинальным понимается расположение, определяемое номинальными линейными и угловыми размерами между рассматриваемым элементом и базами.

Допуски формы и расположения поверхностей указываются в чертежах согласно ГОСТ 2.308 - 68.

Червячное колесо.

Внешние поверхности зубчатых и червячных колес в работе зацепления участия не принимают. Они не сопряжены с поверхностями других деталей и поэтому являются свободными поверхностями. Предельные отклонения размеров свободных поверхностей обычно соответствуют полю допуска h14. Допуск размера для диаметров колес свыше 120 мм до 500 мм соответственно равен 1,0...1,55 мм. Направленный в тело детали он уменьшает внешний диаметр колес и, следовательно, уменьшает высоту зуба и длину линии зацепления. При мелких модулях укорочение зуба получается значительным. Поэтому в целях сохранения высоты зубьев колес на внешний диаметр задают поле допуска: при модуле зацепления до 2,5 -- h12, св. 2,5 до 6,3 -- h 13, св. 6,3 -- h14.

Чтобы ограничить концентрацию давлений по поверхности отверстия от натяга, в соединении с валом задают допуск цилиндричности посадочного отверстия , который определяют соотношением

Т?0,3·t

где t -- допуск размера отверстия.

-посадочная поверхность 16 Н7()

Т?0,3·t =0,3*18=5,4 мкм или округленно 0,008

	Т 0,008

При вращении вала 14 в отверстии червячного колеса возникает радиальное биение, поэтому при проектировании детали мы должны учитывать данный факт и задать допуск радиального биения.

Допуск радиального биения определяют по соотношению Т?46/n (если n?1000 мин^-1). Таким образом, Т?46/1000?0,025

	0,025	А

Чтобы ограничить концентрацию контактных давлений, шпоночные пазы должны быть параллельны и симметричны оси посадочной поверхности валов.

-при ширине паза 14 мм допуски в долях от 9-го квалитета:

4Js9 Т=30

- параллельности Т=0,6*30=21,6 мкм, после округления Т_//=0,020 мм.

- симметричности Т=4*30=120 мкм, после округления Т=0,10 мм.

	0,020	Б
	Т0,10	Б

Вал.

Для вала задаем отклонение от перпендикулярности, параллельности, симметричности, и отклонение от соосности и цилиндричности. При посадке на вал зубчатого колеса и подшипников качения очень важно, чтобы посадка осуществилась полностью, поэтому на поверхности вала, непосредственно взаимодействующие зубчатым колесом и подшипниками качения, должны задаваться отклонения от перпендикулярности и цилиндричности. При работе подшипников качения очень важно, чтобы не произошло перекоса осей вала, поэтому задается отклонение от соосности.

Поверхность шпонки не должна иметь отклонений от параллельности и симметричности выше указанной для лучшего зацепления вала с другими деталями изделия.

Поверхности под подшипники скольжения.

Втулки подшипников скольжения очень податливы. Они облегают посадочные поверхности валов и приобретают форму этих поверхностей. Поэтому, чтобы в минимальной степени искажать дорожку качения внутренних колец, задают допуски цилиндричности посадочных поверхностей валов для подшипников:

Т?0,3·t

где t -- допуск размера посадочной поверхности вала.

	0,004

-для Ш16g6 - Т?0,3·11=3,3 мкм.

Чтобы ограничить перекос колец подшипников задают допуски соосности посадочных поверхности для подшипников относительно их общей оси

	Ш 0,016	ДЕ

Для обеспечения норм кинематической точности и норм контакта зубчатых и червячных передач задают допуски соосности посадочных поверхностей валов для деталей этого типа относительно общей оси посадочных поверхностей для подшипников.

	Ш 0,016	ДЕ

Чтобы ограничить концентрацию контактных давлений, шпоночные пазы должны быть параллельны и симметричны оси посадочной поверхности валов.

Поверхность шпонки не должна иметь отклонений от параллельности и симметричности выше указанной для лучшего зацепления вала с другими деталями изделия.

-при ширине паза 4 мм допуски в долях от 9-го квалитета :

4N9, , Т=30

- параллельности Т=0,6*30=18 мкм, после округления Т_//=0,016 мм.

	0,016	Д
	Т0,12	Д

- симметричности Т=4*30=120 мкм, после округления Т=0,12 мм.

Аналогично назначим допуски при ширине паза 5 мм.

2.2 Обоснование назначения размеров шероховатости поверхности

Реальные поверхности, полученные обработкой на металлорежущих станках или иным путем, изборождены рядом чередующихся уступов и впадин разной высоты и формы и сравнительно малых размеров по высоте и шагу. Эти выступы и впадины образуют неровности поверхности (микронеровности). Под шероховатостью поверхности понимается совокупность микронеровностей с относительно малыми шагами. Шероховатость поверхности в сочетании с другими характеристиками (цветом поверхности, степенью отражательной способности), а также физическими свойствами поверхностного слоя материала детали (степенью упрочнения и глубиной упрочненного слоя, остаточными напряжениями обработки и др.) определяют состояние поверхности и являются наряду с точностью формы одной из основных геометрических характеристик ее качества.

Уменьшение шероховатости поверхности вносит большую определенность в характер соединения деталей, увеличивает прочность деталей, их коррозионную стойкость. Она влияет на точность измерения деталей, на плотность и герметичность соединений, на отражательную способность поверхности, на ее контактную жесткость.

Способы нормирования шероховатости поверхности установлены в ГОСТ

2789-73 и распространяются на поверхности изделий, изготовленных из любых материалов и любыми методами, кроме ворсистых поверхностей.

Выбор параметров для нормирования шероховатости дожжен производиться с учетом назначения и эксплуатационных свойств поверхности. Основным во всех случаях является нормирование высотных параметров. Предпочтительно нормировать параметр R_a, который более представительно, чем R_z или R_max, отражает отклонения профиля, поскольку определяется по всем точкам профиля.

Метрологическая экспертиза - это анализ и оценка технических решений по выбору параметров, подлежащих измерению, установлению норм точности и обеспечению методами и средствами измерений процессов разработки, изготовления, испытания, эксплуатации и ремонту изделий.

Целью метрологической экспертизы является обеспечение контроле-пригодности точностных требований, установленных технической документации. Под контроле-пригодностью понимается возможность измерения нормируемых параметров с допускаемой погрешностью в реальных условиях конкретного производства.

При назначении чистовых, технологических или измерительных баз рекомендуется применять принцип совмещения (единства) баз для уменьшения погрешностей изготовления и измерения.

Червячное колесо.

Посадка червячного колеса 10 на вал 5 осуществляется с натягом, поэтому необходима хорошая чистота поверхности отверстия. Согласно справочнику В. Д. Мягкова «Допуски и посадки» т.1 для таких поверхностей шероховатость должна быть R_a = 1,25.

После обработки зубьев червячного колеса шероховатость поверхности выступов и впадин зубьев и самих зубьев равна R_a = 2,5.

Шероховатость остальных поверхностей червячного колеса при 8-12 квалитетах после шлифования будет равна R_a = 3,2.

Вал.

Подшипниковые шейки должны быть обработаны с малой шероховатостью Ra1,25.

Для придания твердости вал должен бать подвергнут термообработке до твердости НRC56…63.

Шероховатость поверхности вала, на которую осуществляется посадка зубчатого колеса, должна быть достаточно чистой после обработки шлифованием при 7 квалитете R_a = 2,5.

3. Выбор и назначение посадок на остальные сопрягаемые поверхности с графическим изображением полей допусков

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. Посадки системы вала целесообразны при использовании некоторых стандартных деталей (например подшипников качения) и в случаях применения вала постоянного диаметра по всей длине установки на него нескольких деталей с различными посадками.

Посадка - характер соединения деталей, определяемый значениями

получающихся в нем зазоров или натягов. Различают посадки: с зазором, при которых обеспечивается зазор в соединении; с натягом, при которых обеспечивается натяг в соединении, и переходные, при которых возможно получение, как зазора, так и натяга.

Взаимозаменяемость - свойство независимо изготовленных деталей занимать свое место в узле без дополнительной обработке их при сборке и выполнять свои функции в соответствии с техническими требованиями к работе данного узла. В целях повышения уровня взаимозаменяемости изделий, развития кооперирования и специализации производства, сокращения номенклатуры нормального инструмента установлены поля допусков валов и отверстий предпочтительного применения.

Различные посадки могут быть осуществлены конструктором в системе отверстия или в системе вала. Обе системы находят применение в промышленной практике, но в разной степени. Система отверстия применяется чаще по ряду технологических и других причин; главнейшей из них является уменьшение потребностей производства в размерном (нерегулируемом) режущем инструменте для обработки отверстий (зенкерах, развертках, протяжках и пр.) и другой аналогичной технологической оснастке.

Система вала применяется:

1) в конструкциях машин и механизмов, когда детали могут быть изготовлены из пруткового калиброванного материала без обработки резанием сопрягаемых поверхностей;

2) при наличии длинных валов, а также трубчатых соединений, особенно тогда, когда на отдельных участках вала одного номинального размера необходимо поместить несколько деталей с разными посадками;

3) в случае применения стандартных деталей и узлов, выполненных по системе вала, например в соединениях наружных колец подшипников качения с отверстиями корпусов машин, шпонок с пазами во втулке и на валу и т.п.

При конструировании машин и механизмов очень важно выбрать соответствующие допуски (квалитеты) сопрягаемых размеров, так как это во многом предопределяет качество работы соединений, их долговечность, стоимость и производительность изготовления деталей.

Назначим на все сопрягаемые поверхности червячного редуктора посадки:

Посадка стакана

Стаканы применяют для удобства сборки. Стаканы для подшипников вала, как правило, перемещают при сборке для регулирования осевого положения конической шестерни.

Для надежной работы уплотнения применяется манжета. Она должна быть соосна оси вращений вала. Отклонения от соосности вызывают следующие две основные причины: радиальное при сборке смещение крышки относительно оси отверстия корпуса в пределах посадочного зазора, отклонение от соосности посадочной поверхности под манжету в крышке и оси центрирующей поверхности.

Чтобы ограничить радиальное смещение крышки, поле допуска центрирующей поверхности по ГОСТ 18512--73 задают h8.Посадка наружного диаметра стакана 42 Н9/h8- применяют для неподвижно закрепляемых деталей при невысоких требованиях к точности механизмов, небольших нагрузках и необходимости обеспечить легкую сборку(зубчатые колеса муфты, шкивы и другие детали, соединяющиеся с валом шпонкой; корпуса подшипников качения, центрирование фланцевых соединений), а также в подвижных соединениях при медленных или редких поступательных и вращательных перемещениях.

Посадка втулки

Поз.6 в корпус подшипника поз.8 24- посадка с зазором применяют для неподвижно закрепляемых деталей при невысоких требованиях к точности механизмов, небольших нагрузках и необходимости обеспечить легкую сборку (зубчатые колеса муфты, шкивы и другие детали, соединяющиеся с валом шпонкой; корпуса подшипников качения, центрирование фланцевых соединений), а также в подвижных соединениях при медленных или редких поступательных и вращательных перемещениях.

Соединение ступени вала с отверстием зубчатого колеса поз.12

Посадка переходная , чтобы свободно можно было собирать и разбирать изделие. Если же посадка будет с зазором, то при вращении колеса возникнет повышенное радиальное биение и эксцентриситет.

Посадка втулки поз. 6 на вал поз.11

Посадка Н7/g6 характеризуется минимальной, по сравнению с остальными, величиной гарантированного зазора. Применяют в подвижных соединениях для обеспечения герметичности, точного направления или при коротких ходах (клапаны в клапанной коробке) и др.

Посадка 16- посадка с зазором применяют для неподвижно закрепляемых деталей при невысоких требованиях к точности механизмов.

Допуск наружного диаметра уплотнения (манжеты) Ш 30H8

На диаметр D _M посадочного места под манжету задают по ГОСТ 18512 --73 поле допуска H8 [7, с.100].

Посадка штифта поз.27 на червяк поз.15 4- посадка с зазором применяют для неподвижно закрепляемых деталей при невысоких требованиях к точности механизмов, небольших нагрузках и необходимости обеспечить легкую сборку (зубчатые колеса муфты, шкивы и другие детали, соединяющиеся с валом шпонкой; корпуса подшипников качения, центрирование фланцевых соединений), а также в подвижных соединениях при медленных или редких поступательных и вращательных перемещениях.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Для демонтажа штифта по конструктивным соображениям требуется чередовать соединение штифта поз.27 на червяк поз.15 одинакового номинального размера, но с разными посадками на одном валу. Назначим посадку, которую целесообразно будет выполнить в системе вала , а не в системе отверстия. Систему вала выгоднее применять и тогда, когда оси, валики, штифты могут быть изготовлены из точных холоднотянутых прутков без дополнительной механической обработки их наружных поверхностей.

Из этих соображений назначим подвижную посадку в системе вала 12 R8/h7.

4. Выбор и назначение посадок на шпоночные и резьбовые соединения

4.1 Выбор и назначение посадок на шпоночные соединения

Шпоночное соединение - соединение вала с отверстием (например зубчатое колесо, шкива, рукоятки и т.д.) с помощью шпонки, устанавливаемой в пазы, выполнение на валу и во втулке. По форме стандартные шпонки подразделяться на призматические, сегментные, клиновые и тангенциальные с прямоугольным сечением.

Размеры шпонки зависят от диаметра вала, и выбираться по стандарту ГОСТ 23360-78.

Шпоночный паз является концентратором напряжений, снижающим усталостную прочность вала. Условия сборки шпоночного соединения улучшаются, если в соедини по цилиндрической поверхности вала и ступицы колеса предусмотрен зазор. Однако, наличие зазора в соединении вал -ступица приводит к тому, что при работе происходит обматывание поверхностей вала и отверстия. Обкалывание сопровождается скольжением из-за разности длин окружностей отверстия и вала. Скольжение приводит к смятию неровностей, износу контактных поверхностей.

Для корпусов, не имеющих разъема по плоскости, в которой лежат оси валов (корпуса коробок передач), выбор посадки колеса на вал определяется условиями сборки. При необходимости сборки внутри корпуса в стесненных условиях по цилиндрической поверхности назначают переходные посадки.

В случае применения шпоночных соединений приближенно посадки по цилиндрической поверхности можно принимать по следующим рекомендациям.

-для цилиндрических прямозубых колес Н7/p6, H7/r6

-цилиндрических косозубых и червячных колес H7/r6; H7/s6;

-конических колес H7/s6, H7/t6;

-неподвижных колес коробок передач (при необходимости сборки

внутри корпуса) H7/k6, Н7/m6.

Стандартом установлены поля допусков по ширине шпонки и шпоночных пазов b для свободного, нормального и плотного соединений (табл. 2.2).

Для ширины пазов вала и втулки допускаются любые сочетания указанных полей допусков. Рекомендуемые посадки приведены в табл. 2.3

Предельные отклонения на глубину пазов приведены в табл. 2.4.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

В нашем случае, соединение ступени вала с отверстием зубчатого колеса, посадка переходная , чтобы свободно можно было собирать и разбирать изделие. Если же посадка будет с зазором, то при вращении колеса возникнет повышенное радиальное биение и эксцентриситет.

4.2 Посадка на резьбу

Метрическая цилиндрическая резьба применяется главным образом в качестве крепежной и разделяется на резьбу с крупным шагом диаметром 1...64 мм и резьбу с мелким шагом диаметром 1...600 мм.

При равных наружных диаметрах метрические резьбы с мелким шагом отличаются от резьбы с крупным шагом меньшей высотой профиля и меньшим углом подъема резьбы. Поэтому резьбы с мелким шагом рекомендуется применять при малой длине свинчивания, на тонкостенных деталях, а также при переменной нагрузке, толчках и вибрациях. Резьбы с крупным шагом рекомендуется применять для соединения деталей, не подвергающихся таким нагрузкам, так как они менее надежны при переменной нагрузке и вибрациях и более склонны к самоотвинчиванию.

6Н/6g - посадка на резьбу. Класс точности средний. Требуется обеспечить гарантированный зазор для достижения легкой свинчиваемости, компенсации температурных деформаций деталей при эксплуатации, при нанесении защитных покрытий и др. Осевые зазоры в резьбовом соединении винта с крышкой нежелательны, так как они снижают точность регулирования. В связи с этим следует назначать резьбу с мелким шагом и задавать на диаметре резьбы по ГОСТ 16093--70 посадку 7Н/8g.

[1] стр.582-587.

d, D - наружные диаметры соответственно наружной резьбы (болта) и внутренней резьбы (ганки):

d₂,D₂ - средние диаметры соответственно болта и гайки;

d₁,D₁ - внутренние диаметры соответственно болта и гайки;

Р - шаг резьбы;

Н- высота исходного треугольника. Н=0,866025*Р

d₃- внутренний диаметр болта по дну впадины;

5. Соединения с подшипниками качения. Назначение полей допусков

Соединения подшипников качения с валами (осями) и корпусами осуществляется в соответствии с ГОСТ 3325-55.

Диаметр наружного кольца подшипника D и диаметр внутреннего кольца d приняты соответственно за диаметры основного вала и основного отверстия, следовательно, посадки наружного кольца с корпусом осуществляются по системе вала, а посадки внутреннего кольца с валом -по системе отверстия. нормирование проектирование посадка подшипник

При назначении полей допусков на вал и отверстие корпуса соответственно под внутренние и наружное кольца подшипника качения необходимо учитывать следующее: вращается кольцо вместе с валом или корпусом, или оно неподвижно; величину, направление или характер действующих на подшипник нагрузок; режим работы; тип и размер подшипника и т.д.

Выбор посадок колец подшипников определяется характером их нагружения, зависящим от того, вращается или не вращается данное кольцо относительно действующей на него радиальной нагрузки. Под последней понимается результирующая всех радиальных нагрузок.

Отклонения формы и расположения поверхностей валов и корпусов приводят при установке подшипников качения к деформации колец и дорожек качения, нарушению нормальной работы узла. Для ограничения отклонений формы допуск цилиндричности посадочных мест валов (осей) и отверстий корпусов не должен превышать: под подшипники классов точности P0 и P6 - четверти допуска, а под подшипники классов P5 и P4 - одной восьмой допуска на диаметр посадочной поверхности.

Основное отклонение посадочных мест колец подшипника обозначаются латинской буквой L для диаметра отверстия и буквой l - для наружного диаметра. Поле допуска образуется основным отклонением и рядом точности, который характеризует допуск на размер.

Для среднего диаметра отверстия подшипника (внутреннего кольца) установлены поля допусков L0, L6, L5, L4, L2. Для среднего диаметра вала (наружного кольца подшипника) установлены поля допусков l0, l6, l5, l4, l2. Расположение поля допуска для среднего диаметра отверстия внутреннего кольца отличается от расположения поля допуска для основного отверстия в системе допусков и посадок.

Рис.1. Схема расположения полей допусков на наружный диаметр и диаметр отверстия подшипников качения.

Поле допуска для внутреннего кольца подшипника расположено в минус от номинального размера, т.е. «из тела» материала. В основной системе допусков и посадок у основного отверстия и основного вала поля допуска расположены «в тело материала», т.е. отклонение со знаком «+» для основного отверстия и со знаком « - » для основного вала.

Принятое расположение полей допусков посадочных поверхностей подшипников связано с несколькими причинами.

Одна из причин такого решения связана со стремлением обеспечить определённые удобства для процесса изготовления подшипников. Значение наружного размера подшипника, которое равно минимальному и соответствует максимуму материала, появляется первым в процессе обработки. Это уменьшает риск получения бракованных колец при изготовлении.

Расположение поля допуска посадочного отверстия подшипника в минус от номинального размера вызвано тем, что поля допусков валов для соединения с отверстием подшипника выбирают из числа полей допусков общей системы допусков и посадок. Поскольку кольца подшипников качения являются легко деформируемыми деталями, то требуют при установке применения малых натягов, чтобы избежать заклинивания тел качения между кольцами или даже разрушения колец при сборке.

Таким образом, при сопряжении валов с отверстием, у которого поле допуска расположено в минус от номинального размера, а не в плюс, часть полей допусков валов, которые в системе ЕСДП использовались для получения посадок с небольшим зазором, будет образовывать с отверстием подшипника посадки переходные с небольшим натягом или зазором. Поля допусков, обычно используемые для переходных посадок, будут с кольцами подшипников образовывать посадки с небольшим натягом.

Общим требованием для подшипниковых узлов является обеспечение легкости монтажа и демонтажа подшипников. Легкость монтажа определяется силой запрессовки кольца. Кроме того, значительные натяги и силы запрессовки колец могут вызвать повреждение посадочных мест или рабочих поверхностей подшипников. Поэтому предпочтение следует отдавать посадкам с небольшими натягами, обеспечивающими непроворачивание колец при работе подшипника.

При установке подшипника на вал и в корпус с натягом радиальный зазор в подшипнике уменьшается вследствие расширения внутреннего и сжатия наружного колец, а также вследствие температурных деформаций деталей подшипника.

В данном случае установлены подшипники шариковые радиально-однорядные (ГОСТ 27365-87). Назначим поле допуска на внутреннее кольцо подшипника k6 , которое обеспечит , уменьшение радиального зазора относительно невелико и не приводит к защемлению тел качения ((7)стр.79).

Соединение внутреннего кольца подшипника со ступенью вала, посадка с натягом , т.к. вращается вал и от него передаётся вращение всему механизму. Так как внутреннее кольцо подшипника качения испытывает циркуляционное нагружение при нормальном режиме работы, то поле допуска внутреннего кольца подшипника качения выбирается L0 (ЕS=0; Е1=-0,01 мм для подшипников качения 0 класса точности [7, табл. 7.1, с.82]), а поле допуска вала выбирается - k6 (еs=+0,012 мм; еi=+0,001 мм [1, табл. 4, с.358]) [7, табл. 7.3, с.84]

Посадка наружного кольца подшипника качения в корпус Ш32 в случае заедания подшипника, чтобы он не вышел из строя, кольцо проскользнёт в расточке корпуса. Если назначить посадку с натягом, в случае заедания подшипника он выйдет из строя.

Невращающееся кольцо подшипника качения устанавливают в корпус с нулевым гарантированным зазором. Так как наружное кольцо подшипника качения испытывает местное нагружение при нормальном режиме работы подшипника, то поле допуска отверстия в корпусе назначается Н7 (ЕS=+0,025 мм; Еi=0 [1, табл. 3,с.356]) [7, табл. 7.4, с.85].

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы по дисциплине "Нормирование точности" был проведён анализ конструкции "Редуктор червячный".

Внимательно изучив условия и режимы работы изделия, были назначены соответствующие допуски отклонений формы и взаимного расположения поверхностей. Все посадки проставлены с учётом служебного назначения деталей, а также нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации конструкции.

Шероховатость выбрана учитывая экономическую точность и возможность того или иного вида обработки.

Список литературы

1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя.: ВЗ-х т.: .- М.: Машиностроение, 1992.- 816с.

2. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч./Под ред. В. Д. Мягкова. - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, ч.1. - 1982.

3. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч./Под ред. В. Д. Мягкова. - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, ч.2. - 1982.

4. Дунаев П. Ф., Леликов О. П., Варламова Л. П. Допуски и посадки Обоснование выбора: Учебное пособие для студентов машиностроительных вузов.-М.: Высш. шк, 1984.- 112с

5. Нормирование точности в машиностроении: Учеб. для машиностроит. спец. вузов. /Под ред. Ю.М.Соломенцева.-2-е изд., испр. и доп. - М.:Высш. шк.; Издательский центр «Академия», 2001. - 335 с.: ил.

6. Методические указания для проведения лабораторных работ по курсу «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения» для студентов спец. 1201, 1202, 0502, 0542, 0538, 0539 всех форм обучения. Ч.2./Ижевск. Мех. Институт; Сост. И.К.Пичугин, С.М.Исмагилова, Л.В.Вагина и др. Ижевск 1990. 66 с.

7. Лифиц И. М. Основы стандартизации, метрологии, сертификации: Учебник- 2-е изд., испр. и доп.- М.: Юрайт-М, 2001.- 268с.

8 Медовой И. А. и др. Исполнительные размеры калибров: Справочник. В 2-х кн. Кн.1/ И. А. Медовой, Я. Г. Уманский, Н. М. Журавлев.- М.: Машиностроение, 1980.-384с.

Размещено на Allbest.ru

...