Основи машинобудування

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Аналіз роботи механізму

Крутний момент через клинопасову передачу та шків передається на вал змонтований в корпусі на підшипниках ковзання. Шків встановлено за допомогою шпонки на циліндричному кінці вала. Окрім шківа на валу встановлене з натягом зубчате колесо, яке передає обертальний pух на зубчате колесо, та вал. Зубчате колесо встановлено з натягом на валу. Вал змонтовано в корпусі на конічних роликових підшипниках. На шліцьовій частині валу встановлене зубчате колесо, що передає крутний момент на зубчате колесо та вал. Зубчате колесо встановлене за допомогою шпонки наконічній частині валу. Вал змонтовано в корпусі редуктора з однієї сторони на підшипнику ковзання, а з другої на підшипнику кочення. Від зубчастого колеса обертання передається на вал через зубчате колесо, яке встановлене з натягом на валу. Вал встановлено в корпусі на підшипниках ковзання. Окрім зубчатого колеса на валу встановлене з натягом зубчате колесо, яке передає обертання на паразитне зубчате колесо встановлене на осі з зазором. Нормальне функціонування вузлів коробки подач забезпечується зазорами А1, А



2. Обґрунтування призначення посадок

2.1 Характеристика та приклади використання посадок з зазором (D1)

Посадки з зазором застосовуються для рухомих і нерухомих з'єднань. В таких посадках передбачається гарантований зазор у з'єднанні, необхідний для забезпечення простого складання та розбирання, взаємного переміщення деталей, компенсації теплових деформацій, розміщення шару мастила, а також компенсації похибок форми і взаємного розташування поверхонь і осей.

2.1.1 Визначення граничних розмірів для валу та отвору для посадки з зазором (D1)

40 мм:

D_max = D_н + ES = 40 + 0,039 = 40,039;

D_min = D_н + EI = 40 + 0 = 40;

TD = D_max - D_min = 40,039 - 40 = 0,039;

d_max =d_н + es = 40 + ( - 0,050) = 39,95;

d_min = d_н + ei = 40 + ( - 0,089) = 39,911;

Td = d_max - d_min = 39,95 - 39,911 = 0,039;

S_min = D_min - d_max = 40 - 39,95 = 0,050;

S_max = D_max - d_min = 40,039 - 39,911 = 0,128;

TS = S_max - S_min = 0,128 - 0,050 = 0,078;

Перевірка:

TS = Td + TD = 0,039 + 0,039 = 0,078.

2.1.2 Схема розміщення полів допусків для посадки з зазором (D1)

2.1.3 З'єднання в зборі і його деталі для посадки з зазором (D1)

2.2 Характеристика та приклади використання перехідних посадок (D2)

Перехідні посадки використовують для нерухомих але розбірних з'єднань, забезпечуючи при цьому якісне центрування деталей, що з'єднуються. В цих посадках можливі як натяги N, так і зазори S.

2.2.1 Визначення граничних відхилів розмірів валу та отвору для перехідної посадки (D2)

40 мм:

D_max = D_н + ES = 40+0,025 = 40,025;

D_min = D_н + EI = 40 + 0 = 40;

TD = D_max - D_min = 40,025 - 40 = 0,025;

d_max = es + d_н= 40 + 0,042 = 40,042;

d_min = ei + d_н = 40 + 0,017= 40,017;

Td = d_max - d_min = 40,42 - 40,017 = 0,25;

S_max = D_max - d_min = 40,025 - 40,017 = 0,008;

N_max = d_max - D_min = 40,042 - 40 = 0,042;

N_min= - S_max = - 0,008;

S_min= -N_max = - 0,042;

Ts=TN=S_max -(-N_max)= 0,008 - ( - 0,042) = 0,050 ;

Перевірка:

TS=TN=TD+Td= 0,025 + 0,025 = 0,034.

2.2.2 Схема розміщення полів допусків для перехідної посадки (D2)



2.2.3 З'єднання в зборі і його деталі для перехідної посадки (D2)

2.3 Характеристика та приклади використання посадок з натягом (D3)

Посадки з натягом призначені для отримання нероз'ємних і нерозбірних з'єднань. Нерухомість деталей забезпечується за рахунок напружень, що виникають в деталях під час складання.

2.3.1 Визначення граничних відхилів розмірів валу та отвору для посадки з натягом (D3)

40 мм:

D_max = D + ES = 40+0.025=40.025 мм;

D_min = D + EI = 40 +0 = 40 мм;

TD = D_max - D_min = 40.25 - 40 = 0.025мм;

d_max = d + es = 40 + (-0,039) = 39,961 мм;

d_min = d + ei = 40+ (-0.064) = 39,936 мм;

Td = d_max - d_min = 39,961 - 39,936 = 0,025 мм;

N_min = ei - ES = -0,064 - 0,025 = -0,089мм;

N_max =es - EI = -0,039 - 0 = -0,039мм;

TN = N_max - N_min = -0,039 - (-0,089) = 0,050мм.

Перевірка:

TN = Td + TD = 0,025 + 0,025= 0,050мм

2.3.2 Схема розміщення полів допусків для посадки з натягом (D3)

2.3.3 З'єднання в зборі і його деталі для посадки з натягом (D3)



3. Розрахунок виконавчих розмірів калібрів і контркалібрів

3.1 Розрахунок виконавчих розмірів калібрів і контркалібрів для посадки з зазором (D1)

40 мм:

Визначаємо параметри полів допусків калібрів

Z = 6; Z₁ = 6; H₁ = 7; = 0; Y = 3; Y₁ = 3; Hp = 2.5. ₁ = 0; Н = 4;

3.2 Визначення виконавчих розмірів калібрів

а) Калібри для отвору, мм:

НЕ = Dmax - + 0.5H = 40.039 - 0 + 050.004 = 40.041;

ПР = Dmin + Z + 0.5H = 40 + 0.006 + 0.50.004 = 40.008;

Границя зносу ПРз = Dmin - Y + = 40 - 0.003 + 0 = 39.997;

б) Калібри для вала, мм:

НЕ = dmin + ₁ - 0.5H₁ = 39.911 + 0 - 0.50.007 = 39.9075;

ПР = dmax -Z₁ - 0.5H1 = 39.95 - 0.006 - 0.50.006 = 39.9405;

Границя зносу ПРз = dmax + Y₁ - ₁ = 39.95 + 0.003 - 0 = 39.953;

в) Контр калібри, мм:

К-НЕ = dmin + ₁ + 0.5Hp = 39.911+ 0 + 0.50.0025 = 39.91225;

К-ПР = dmax - Z₁ + 0.5Hp = 39.95 - 0.006 + 0.50.0025 = 39.94525;

К-З = dmax + Y₁ - ₁ + 0.5Hp = 39.95 + 0.003 - 0 + 0.50.0025 = 39.95425.

4. Вибір і розрахунок посадок підшипників кочення

Для кільця, яке має циркуляційне навантаження, посадка (на вал або в корпус) вибирається по інтенсивності радіального навантаження P_R для посадочної поверхні, що розраховується із співвідношення:

,

4.1 Призначення та вибір посадок підшипників кочення

Радіально-упорний роликопідшипник №7209

Конструктивні розміри: d = 45мм, D = 85мм, B = 19мм, r = 2 мм.

а) визначення робочої ширини посадочного місця

b = B - 2r=85-(2*2)=81 мм.

б) розрахунок інтенсивості радіального навантаження

=

Такій інтенсивності навантаження по таблиці дод.М [3] відповідає поле допуску js6. Для внутрішнього кільця підшипника призначаємо наступну посадку: шліцьовий гайка контркалібр

Ш45;

Для зовнішнього кільця підшипника,яке має циркуляційне навантаження, відповідає поле допуску K7. Для зовнішнього кільця підшипника призначаємо посадку.

Ш85.

4.2 Розрахунок посадок підшипників кочення

Ш45;

Dmax = Dн + ES = 45 + 0 = 45 мм;

Dmin = Dн + EI = 45 + (- 0,008) =44.992 мм;

dmax = dн + es = 45 + 0.008 = 45.008 мм;

dmin = dн + ei = 45 + (- 0.008) = 44.992 мм;

Nmax = dmax - Dmin = 45.008 - 44.992 = 0.016 мм;

Nmin = dmin - Dmax = 44.992 - 45 = 0.008 мм.

Ш85.

Dmax = Dн + ES = 85 + 0.010 = 85.010 мм;

Dmin = Dн + EI = 85 + (-0.025) = 84.975 мм;

dmax = dн + es = 85 + 0 = 85 мм;

dmin = dн + ei = 85 + (- 0,011)= 84.989 мм;

Nmax = Dmin - dmax = 84.975 - 85 = - 0.025 мм;

Smax = Dmax - dmin = 85.010 - 84.989 = 0.021 мм.



4.3 Позначення посадок підшипника

4.4 Схема розміщення полів допусків підшипника



5. Призначення посадок для шпонкових з'єднань

5.1 Основні розміри призматичних шпонок і шпонкових пазів на валах і у втулках приймаємо відповідно до (ГОСТ 23360)

Діаметр вала, D	Номінальні розміри шпонки	Інтервал. довжин l	Глибина паза
Св.	b h	від	до	на валу t1	у втулці t2
40	14 Ч 9	36	160	5,5	3,8

5.2 Граничні відхилення параметра b (ширина шпонки) для вільного типу з`єднання

Ширина шпонки ; ширина паза вала 14H9; ширина паза втулки

5.3 Розрахунок характеристик посадок шпонки з пазом вала та з пазом втулки

:

B_max = B_н + ES = 14 + ( 0,062) = 14.062 мм;

B_min = B_н + EI = 14+0 = 14.00 мм;

TB = ES - EI = 14.062-14.00 = 0.62 мм;

b_max = es + b_н = 14 + 0 = 14.00 мм;

b_min = ei + b_н = 14 + ( - 0.062) = 13.938мм;

Tb = b_max - b_min = 14 -13.938 = 0.062 мм;

S_max = B_max - b_min = 14.062 - 13.938 =0.124 мм;

S_min = B_min - b_{max =} 14 - 14 = 0 мм;

TS = S_max - (- S_min) = 0.124 - 0 = 0.124 мм;

Перевірка:

TS = TB + Tb = 0.062 + 0.062 = 0.124 мм.

:

B_max = D_н + ES = 14 + 0.120 = 14.120 мм;

B_min = D_н + EI = 14 +0.050 = 14.050 мм;

TD = ES - EI = 0.120- 0.050 = 0.070 мм;

d_max = es + d_н= 14 + 0 = 14 мм;

d_min = ei + d_н = 14 + (- 0.062) = 13.938 мм;

Tи = b_max - b_min = 14 - 13.938 = 0.062 мм;

S_max = B_max - b_min = 14.120 - 13.938 = 0.182 мм;

S_min = B_min - d_max -= 14 - 14.050 = - 0.050 мм;

TS = TN = S_max - (- S_min) = 0.182 - (0.050) = 0.132 мм;

Перевірка:

TS = TN = TB + Tb= 0.070 + 0.062 = 0.132 мм.

5.4 Схема розміщення полів допусків для шпонкового з'єднання

5.5 Схема допусків шпонкового з'єднання



6. Вибір посадок для шліцьового з'єднання

6.1 Визначення розмірів елементів шліцьового з'єднання

,

Розшифровка позначень посадки:

D спосіб центрування по зовнішньому діаметру:

для отвору

для валу

z = 8 число шліців; d = 36 мм внутрішній діаметр шліца;

D = 40 мм зовнішній діаметр шліца; b = 7 мм ширина шліца.

6.2 Визначення граничних відхилень і граничних розмірів всіх елементів деталей шліцьового з'єднання

:

D_max = D_н + ES = 36 + 0.016 = 36.016мм;

D_min = D_н + EI = 36 + 0 = 36 мм;

TD = D_max - D_min = 36.016 - 36 = 0.016 мм;

d_max =d_н + es = 36 +0.008 = 36.008 мм;

d_min = d_н + ei = 36 + (- 0.008) = 35.992 мм;

Td = d_max - d_min = 36.008 - 35.992 = 0.016 мм;

S_min = D_min - d_max = 36 - 36.008 = - 0.008 мм;

S_max = D_max - d_min = 36.016 - 35.992 = 0.024 мм;

TS = S_max - S_min = 0.024 - (-0.008) = 0.032 мм;

Перевірка:

TS = Td + TD = 0.016 + 0.016 = 0.032 мм.

:

В_max = В_н + ES = 7 + 0.028 = 7.028 мм;

В_min = В_н + EI = 7 + 0.010 =7.010 мм;

TВ = В_max - В_min =7.028 -7.010 = 0.018 мм;

b_max = b_н + es = 7 - 0.010 = 6.990 мм;

b_min = b_н + ei = 7 - 0.028 = 6.972 мм;

Td = b_max - b_min = 6.990 - 6.972 = 0.018 мм;

S_min = B_min - b_max = 7.010 - 6.990 = 0.020 мм;

S_max = B_max - b_min = 7.028 - 6.972 = 0.056 мм;

TS = S_max - S_min = 0.056 - 0.020 = 0.036 мм;

Перевірка:

TS = Td + TB = 0.018 + 0.018 = 0.036 мм.

6.3 Схема розміщення полів допусків для шліцьового з'єднання

7. Характеристика посадок для різьових з'єднань

Профіль метричної різі характеризується зовнішнім d (D), внутрішнім d₁ (D₁) та середнім d₂ (D₂) діаметрами, а також кутом профіля б = 60 та кроком Р. Номінальні значення діаметрів d₁ (D₁) і d₂ (D₂) можна розрахувати по значенням d (D) та P за формулами:

d₁ (D₁) = d - 1.0825P,

d₂ (D₂) = d - 0.6495P.

7.1 Призначення допусків та посадок для різьбових з'єднань

Вибираємо для нашого з'єднання посаду 6Н/6g - це посадка з гарантованим зазором для з'єднання з нормальною довжиною згвинчування і відповідає середньому класу точності різьби.

7.2 Визначення номінальних та граничних розмірів різьбового з'єднання

7.2.1 Розрахунок номінальних діаметрів різьби

Діаметру d = 8 мм відповідає нормальний крок різьби Р = 1.25 мм.

Номінальні розміри середнього і внутрішнього діаметрів метричної різьби визначаємо за формулами:

,

.

7.2.2 Визначення граничних відхилень діаметрів різьбових поверхонь

Визначаємо основні відхилення для діаметру різьби.

Болта:

верхнє граничне відхилення зовнішнього діаметра esd = - 28 мкм;

верхнє граничне відхилення середнього діаметра esd₂ = - 28 мкм;

верхнє граничне відхилення внутрішнього діаметра esd₁ = - 28 мкм.

Гайки:

нижнє граничне відхилення зовнішнього діаметра EІD = 0 мкм;

нижнє граничне відхилення середнього діаметра EID₂ = 0 мкм;

нижнє граничне відхилення внутрішнього діаметра EІD₁ = 0 мкм.

Визначаємо допуски для діаметрів різьби.

Болта:

допуск зовнішнього діаметра Td = 212 мкм;

допуск середнього діаметра Td₂ = 118 мкм.

Гайки:

Допуск внутрішнього діаметра TD₁ = 265 мкм;

допуск середнього діаметра TD₂ = 180 мкм.

Визначаємо неосновні граничні відхилення для діаметрів різьби.

Болта:

нижнє граничне відхилення зовнішнього діаметра eid = - 240 мкм;

нижнє граничне відхилення середнього діаметра eid₂ = - 188 мкм;

нижнє граничне відхилення внутрішнього діаметра eid₁ - не нормується.

Гайки:

верхнє граничне відхилення середнього діаметра ESD₂ = 160 мкм;

верхнє граничне відхилення внутрішнього діаметра ESD₁ = 265 мкм;

верхнє граничне відхилення зовнішнього діаметра ESD - не нормується.

7.2.3 Розрахунок граничних розмірів болта

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

- не нормується.

7.2.4 Розрахунок граничних розмірів гайки

мм;

мм;

мм;

мм;

- не нормується;

мм.

7.2.5 Схема розміщення допусків профілю та полів допусків для різьбового з'єднання



7.2.6 Схема з'єднання в зборі і окремо його деталей з позначенням полів допусків



Висновок

У даній роботі було проаналізовано роботу редуктора та розраховано деякі із його з'єднань.

Обґрунтовано та призначено посадки для таких типів з'єднань:

D1 40 - посадка з зазором, D2 40 - перехідна посадка, та посадка з натягом D3 40 .

Призначено посадку для підшипника кочення:

Для внутрішнього кільця - Ш45. Для зовнішнього кільця - Ш85.

Зображено схеми розташування полів допусків.

Призначено посадки для шпонкового з'єднання, шпонка 14 Ч 9 Ч 36,

Вал:Втулка:

Розраховано посадку для шліцьового з'єднання

Розраховано посадку для різьбового з'єднання М8-6H/6g.

Для контролю якості циліндричної поверхні вала D1,і було розраховано контрольні калібри для вала та отвору.

Розроблено складальне креслення редуктора, специфікація до нього, креслення вала із позначеними розмірами, посадками, допусками форм та розташування поверхонь.

Для кожної із вищеописаної посадки було зображено схеми розташування полів допусків, накреслено з'єднання в зборі та розборі відповідно до технічного завдання даної роботи.



Список використаної літератури

1. Допуски і посадки: Довідник під редакцією Мягков В.Д. Л. Машинобудування 1982.

2. А.О. Желєзна, В.О. Кирилович: «Основи ВСТВ». К.:КОНДОР, 2004р.

3. Базієвський С.Д «Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання» 2006.

4. Дудніков А. А. Основи стандартизації, допуски, посадки і тех-нічні вимірювання

5. Глушич В. О., Переяславський О.М., та ін. «Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання: методичні рекомендації щодо виконання курсового проекту». В.: Вінницький державний університет, 2006 р.

6. Анурьєв В.І. “Справочник конструктора - машиностроителя” /том 1 і 2 / М.: “Машиностроение”,1982р.

7. А.О. Желєзна, В.О. Кирилович: «Основи ВСТВ». К.:КОНДОР, 2004р.

Размещено на Allbest.ru

...