Расчет и выбор посадок узла цилиндрического редуктора

Проведение исследования посадок привертных крышек и втулки промежуточного, входного и выходного вала. Особенность выбора шпоночного соединения. Характеристика избрания приземлений подшипниковых узлов. Анализ назначения норм точности зубчатых передач.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 03.10.2017
Размер файла 225,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: Метрология, стандартизация и сертификация

Тема проекта: Расчет и выбор посадок узла цилиндрического редуктора

Выполнил:

Денисов Т.С./

Проверил:

Кремчеева Д. А.

Санкт-Петербург 2014

1. Посадки гладких цилиндрических соединений

Посадки привертных крышек и втулки промежуточного вала

Для данных типов соединений не требуется применение высокой точности, поэтому были использованы посадки с зазором и , которые облегчают сборку и разборку при замене деталей.

Расчет посадки привертных крышек в корпус редуктора ?

Рис. 1

Расчет посадки втулки (5) на вал ?

Рис. 2

2. Посадки привертной крышки и втулок выходного вала

Расчет посадки привертной крышки (17) в корпус редуктора ?

Рис. 3

Расчет посадки втулки на вал (4) ?

Рис. 4.

Посадки привертной крышки входного вала

Расчет посадки привертной крышки (16) в корпус редуктора ?

Рис. 5.

Выбор шпоночного соединения

Соединение колеса (8) с выходным валом

Размеры сечений пазов и их предельные отклонения по ГОСТ 23360-78 представлены в таблице №1.

Рис.5 Шпоночные пазы вала и втулки

Расчет посадки шпонки в паз вала 22

Рис. 6

Расчет посадки шпонки в паз ступицы колеса 22

Рис. 7

Рис.8 Шпоночные пазы вала и втулки

Соединение колеса (7) с промежуточным валом

Размеры сечений пазов и их предельные отклонения по ГОСТ 23360-78 представлены в таблице №2.

Таблица 2 Размеры сечений пазов и их предельные отклонения

Диаметр вала d

Сечение шпонки

b x h

Шпоночный паз

Ширина b

Глубина

Радиус закругления r или фаска sx 45

Свободное соединение

Плотное соединение

Вал t1

Втулка t2

Втулка

(D10)

Вал

(P9)

Ном. знач. и

пред. откл.

Ном. знач. и

пред. откл.

Не более

Не менее

Св. 50 до 58

16 x 10

+0,120

+0,050

-0,018

-0,061

6,0

4,3

0,4

0,25

Расчет посадки шпонки в паз вала 16

Рис.9

Расчет посадки шпонки в паз ступицы колеса 16

Рис.10

3. Выбор посадок подшипниковых узлов

Подшипники промежуточного и входного валов

Для промежуточного (и входного) вала редуктора были использованы два радиально-упорные роликовые конические однорядные поподшипники 7510 нулевого класса точности с посадками внутреннего кольца подшипника на вал 50 и внешнего кольца подшипника в корпус редуктора 90. Группа радиальных зазоров 0. Без дополнительных технических требований.

Выбор посадок подшипников зависит от вида нагружения внутреннего и внешнего колец, режима работы, который в свою очередь зависит от отношения , где - эквивалентная радиальная нагрузка, - радиальная динамическая грузоподъемность, а также от диаметра внутреннего кольца. Данные параметры для внутреннего и внешнего колец представлены в таблицах №3 и №4.

Таблица 3 Посадки внутреннего кольца подшипника

Условия, определяющие выбор посадки

Подшипники с отверстиями диаметров, мм

Пример подшипникового узла

Рекомендуемая посадка

Вид нагружения внутреннего кольца

Режим работы

Циркуляционное (вал вращается)

Нормальный или тяжелый

До 100

Крупные редукторы

До 180

Таблица 4 Посадка наружного кольца подшипника

Условия, определяющие выбор посадки

Пример подшипникового узла

Рекомендуемая посадка

Вид нагружения наружного кольца

Режим работы

Местное (вал вращается)

Нормальный или тяжелый

Узлы общего машиностроения

Чтобы избежать износа дорожки в зоне местного нагружения ( при таком виде нагружения тела качения передают нагрузку в определенной зоне кольца ), наружнее кольцо устанавливается в редукторе по подвижной посадке, что обеспечивает его смещение, вращение в посадочном гнезде и равномерный износ. Вращающееся внутреннее кольцо с циркуляционной нагрузкой ( при таком виде нагружения зона нагружения перемещается по кольцу ) устанавливается в узле с натягом, чтобы уменьшить его развальцовывание. втулка вал шпоночный подшипниковый

Расчет посадки внутреннего кольца подшипника ? 50

Расчет посадки наружного кольца подшипника ? 90

Рис. 12

Параметры шероховатостей посадочных поверхностей валов и корпуса выбираются в зависимости от материала, из которого были изготовлены корпус и вал (чугун и сталь), класса точности подшипника (в данном случае подшипник 0 -ого класса точности):

Для выходного вала редуктора были использованы два двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники 3212 нулевого класса точности с посадками внутреннего кольца подшипника на вал 60 и внешнего кольца подшипника в корпус редуктора 110. Выбор посадок обоснован в таблицах №3 и №4.

Таблица 5 Шероховатости посадочных поверхностей валов и корпуса редуктора

Посадочные поверхности

Класс точности подшипника

Значения, мкм, для номинальных диаметров подшипника

До 80 мм

Св. 80 мм до 500 мм

Ra

Валов

0

1,25

2,50

Отверстий корпусов

-

2,50

Опорных торцов заплечиков валов и корпусов

2,50

2,50

4. Подшипники выходного вала

Расчет посадки внутреннего кольца подшипника ? 60

Рис. 13

Расчет посадки наружного кольца подшипника ? 110

Рис. 14

Параметры шероховатостей посадочных поверхностей валов и корпусов представлены в таблице №5.

5. Назначение норм точности зубчатых передач

Быстроходная зубчатая передача

Данная зубчатая передача с модулем m=5 изготовлена со степенью точности 8-D, то есть все нормы степени точности зубчатой передачи (кинематическая, плавность работы и контакт зубьев зубчатых колес в передаче) относятся к 8-ой степени точности, и с сопряжением зубчатых колес в передаче D, которому соответствует допуск на боковой зазор d, III-ой класс отклонения межосевого расстояния, который обеспечивает гарантированный боковой зазор в каждом сопряжении зубчатой пары.

Сводная таблица основных параметров быстроходной передачи

Т1 =154 Нм

Т2 = 524 Нм

u = 3,55

uф = 3,63

z1= 19

z2= 69

m = 5 мм

y = 0

y = 0

X1 = 0,3

X2 = -0,3

X = 0

d1= 97,1668 мм

d2= 352,8689 мм

dw1= 97,1668 мм

dw2= 352,8689 мм

dа1= 110,17 мм

dа2= 359,87 мм

df1=87,67,63 мм

df2= 337,37 мм

bw1= 95 мм

bw2= 90 мм

Н = 341 МПа

[Н] = 368 МПа

F1 = 64 МПа

F2 = 56 МПа

[F1] = 269 МПа

[F2] = 246 МПа

V = 4,9 м/с

Ft = 3170 H

FR = 1180 H

FХ = 680 H

Для каждой из норм точности предусмотрены комплексы контроля зубчатых колес и передач. При выборе метода и приборов поэлементного контроля зубчатых колес по различным нормам точности необходимо учитывать их совместимость, то есть возможность использовать минимум приборов и расчетов.

Для колес быстроходной передачи (колесо с модулем m=5 и с делительным диаметром d=352,8689; шестерня с m=5 и d=97,1668) выбран комплекс контроля №3.

Таблица 6 Карта измерений по ГОСТ 1643-81

Вид допуска

Обозначение

Шестерня

Колесо

Допуск на кинематичесткую погрешность зубчатого колеса

0,083

0,147

Допуск на радиальное биение зубчатого колеса

0,05

0,071

Допуск на погрешность обката

0,028

0,05

Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса

0,071

0,100

Допуск на колебание длины общей нормали

0,028

0,05

Допуск на местную кинематическую погрешность зубчатого колеса

0,045

0,05

Предельные отклонения шага зацепления

Предельные отклонения шага

Допуск на погрешность профиля зуба

0,02

0,022

Допуск на колебание измерительного межосевого рассояния на одном зубе

0,036

0,040

Тихоходная зубчатая передача

Сводная таблица основных параметров тихоходной передачи

Т2 =524 Нм

Т2 = 1258 Нм

u = 2,5

uф = 2,46

z1= 26

z2= 64

m = 5 мм

d1= 130,0 мм

d2= 320,0 мм

dw1= 130,0 мм

dw2= 320,0мм

dа1= 140,0 мм

dа2= 330,0 мм

df1=117,50 мм

df2= 317,50мм

bw1= 100 мм

bw2= 90 мм

Н = 535 МПа

[Н] = 518 МПа

F1 = 82 МПа

F2 = 76 МПа

[F1] = 278МПа

[F2] = 257 МПа

Ft = 8060 H

FR = 2935 H

V = 1,9 м/с

Для колес тихоходной передачи (колесо с модулем m=5 и с делительным диаметром d=320,00 (свыше 125 до 400); шестерня с m=5 и d=130,00) выбран комплекс контроля №3.

Данная зубчатая передача с модулем m=5 изготовлена со степенью точности 8-D, то есть все нормы степени точности зубчатой передачи (кинематическая, плавность работы и контакт зубьев зубчатых колес в передаче) относятся к 8-ой степени точности, и с сопряжением зубчатых колес в передаче D, которому соответствует допуск на боковой зазор d, III-ой класс отклонения межосевого расстояния, который обеспечивает гарантированный боковой зазор в каждом сопряжении зубчатой пары.

Таблица 7 . Карта измерений по ГОСТ 1643-81

Вид допуска

Обозначение

Шестерня

Колесо

Допуск на кинематичесткую погрешность зубчатого колеса

0,147

0,147

Допуск на радиальное биение зубчатого колеса

0,071

0,071

Допуск на погрешность обката

0,05

0,05

Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса

0,100

0,100

Допуск на колебание длины общей нормали

0,05

0,05

Допуск на местную кинематическую погрешность зубчатого колеса

0,05

0,05

Предельные отклонения шага зацепления

Предельные отклонения шага

Допуск на погрешность профиля зуба

0,022

0,022

Допуск на колебание измерительного межосевого рассояния на одном зубе

0,036

0,040

Расчет размерной цепи редуктора

Размерная цепь промежуточного вала (2)

Составляется размерная цепь и определяются размеры составляющих ее деталей, а также их предельные отклонения.

Рис. 16 Сборочная размерная цепь промежуточного вала

Таблица 8 Расчет размерной цепи

Уравнение в символах

Уравнение в номиналах, мм

Отклонение, мм

Верхнее

Нижнее

+ А1

+24

+0,105

-0,105

+ А2

+25

0

-0,25

+ А3

+22

0

-0,21

+ А4

+90

0

-0,35

+ А5

+26

0

-0,21

+ А6

+90

0

-0,35

+ А7

+20

+0,105

-0,105

+ А8

+25

0

-0,25

+ А9

+24

+0,105

-0,105

-А10

-342

+0,285

-0,285

А

4

0,6

-2,22

А

2

0,3

-1,11

А

2

0,3

-1,11

Следует определить предельные значения зазоров и соответственно между правой привертной крышкой и корпусом редуктора и между левой привертной крышкой и корпусом редуктора. На изменение этих зазоров влияют следующие размеры: A1 - расстояние от начала компенсационных прокладок до конца фланца крышки с допуском по js12; A2=A8 - размеры двух конических роликоподшипников 7510. Отклонении на ширину установлены по ГОСТ 520-71; A3 - расстояние от левого конического роликоподшипника до шестерни с допуском на ширину по h12; A4 - ширина шестерни с допуском на ширину по h12; A5 - расстояние между шестерней и колесом с допуском на ширину по h12; A6 - ширина зубчатого колеса с допуском на ширину по h12; A7 - размер втулки с допуском на ширину по js12; A9 - расстояние от конца правого конического роликоподшипника до начала стенки крышки по js12; A10 - расстояние от начала корпуса с правой стороны до начала корпуса с левой стороны с допуском на ширину по js12.

; .

Тогда уравнение по методу полной взаимозаменяемости принимает вид:

;

.

В соответствии с рекомендациями ГОСТ 16320-80, координата середины поля допуска замыкающего звена равняется алгебраической сумме координат составляющих звеньев:

;

.

Номинальный размер замыкающего звена равняется алгебраической сумме номинальных размеров составляющих звеньев:

;

.

Допуск замыкающего звена равен арифметической сумме допусков составляющих звеньев:

;

Тогда отклонения замыкающего звена будут равны:

;

,

что совпадает с первым решением (см. таблица №8).

Вероятность сборки в узел деталей только с предельными размерами маловероятна, поэтому используется расчет по вероятностному методу, в котором учитывается коэффициент риска , характеризующий вероятность выхода отклонений замыкающего звена за пределы допуска и возрастающий при увеличении планируемого процента брака R (R=2%).

;

,

где - относительное среднее квадратическое отклонение, характеризующее закон рассеяния размеров или их отклонений, при нормальном законе ; допустимый брак на сборке принят равным R=2%, тогда по таблице коэффициент риска будет равным =2,39.

Среднее значение замыкающего звена было получено ранее и равнялось:

=-0,81 мм; ,

следовательно конечный ответ будет равным:

;

.

Расчет компенсатора

Изменение размеров компенсатора используется для обеспечения требуемого значения сборочного размера.

В данном случае компенсатором являются прокладки, с помощью которых обеспечивается допустимый люфт подшипника, для обеспечения его подвижности (зазор регулирует осевую игру подшипника).

Примем =0,44мм - допуск замыкающего звена, полученный по вероятностному расчету, =0,05мм - допуск на зазор, который необходимо обеспечить между крышкой и подшипником. Тогда компенсация будет равна:

.

Примем толщину минимальной сменной прокладки равной =0,05мм, а толщину постоянной прокладки равной минимальному зазору, то есть 1,4 мм.

Набор прокладок осуществляется двумя наиболее распространенными методами: «монетным» и «двоичным», в которых отношение толщины последующих прокладок к минимальной составляет ряды соответственно: 1, 3, 5, 10, 15, 20…; 1, 2, 4, 8, 16, 32… .

Ряд прокладок по «монетной» системе: 0,05; 0,15; 0,25.

Ряд прокладок по «двоичной» системе: 0,05; 0,1; 0,2; 0,4.

Самая толстая сменная прокладка должна быть тоньше .

Список использованной литературы

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. - М. Машиностроение, 2001. - 920 с.

2. Палей М.А., Тайц Б.А, Лукьянов В.С., Бежелукова Е.Ф. Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборостроении. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - 263 с

3. Подшипники качения: Справочник-каталог. - М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.

4. Цепи размерные. Расчет плоских цепей: ГОСТ 16320-80. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 29 с.

5. Цепи размерные. Расчет плоских цепей: ГОСТ 16319-80. - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 19 с.

Аннотация

Курсовая работа предназначена для закрепления знаний, полученных студентами в рамках теоретического курса по дисциплине - метрология, для развития навыков самостоятельной работы студентов со стандартами при нормировании геометрических и точностных параметров различных деталей и узлов машин.

В процессе выполнения курсовой работы студентом решаются следующие вопросы: обоснование, выбор и расчет посадок гладких цилиндрических соединений; выбор подшипников качения, обоснование и расчет посадок колец подшипников на вал и в корпус; выбор шлицевых и/или шпоночных соединений и их расчет; назначение норм точности зубчатых передач; составление и расчет размерной цепи.

Term paper is intended for fastening the knowledges, tinned by students within the framework of the theoretical course on discipline - a metrology, for the development of skills of independent functioning (working) the students with standards when normalizing of geometric parameters of different details and nodes of machines.

In the process of performing a term paper by the student are decided following questions: motivation, choice and calculation of boarding the smooths of cylindrical join; choice of bearings of swing, motivation and calculation of boarding the colas of bearings on the gross and in the body; choice join and their calculation; appointment of rates of accuracy of toothed and worm issues; formation dimensioned chain.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Удельное давление между поверхностями сопряжения вала и втулки. Расчет посадки с натягом, размерной цепи. Выбор посадок подшипника качения на вал и в корпус. Элементы шлицевого, шпоночного и резьбового соединения. Допуски на элементы зубчатых передач.

    контрольная работа [804,6 K], добавлен 11.02.2013

  • Обоснование и выбор посадок зубчатых механизмов. Разработка рабочего чертежа детали вала. Расчет посадки для гладкого цилиндрического соединения. Назначение различных посадок подшипника качения. Расчет калибров и выбор универсальных средств измерений.

    контрольная работа [285,6 K], добавлен 25.07.2014

  • Расчет посадок гладких цилиндрических соединений. Нормирование точности формы, расположения, шероховатости поверхности деталей. Назначение и обоснование посадок шпоночного и шлицевого соединения. Расчет точности зубчатых колес и передач и их контроль.

    курсовая работа [4,1 M], добавлен 05.01.2023

  • Описание состава и работы изделия. Выбор посадок соединений изделия. Вероятностный расчет двух разных по характеру посадок гладких цилиндрических поверхностей. Расчет посадок шпоночного соединения. Обоснование выбора норм точности зубчатой передачи.

    курсовая работа [760,9 K], добавлен 17.12.2014

  • Конструирование предельных калибров для гладких, резьбовых и других деталей. Назначение и обоснование посадок гладкого цилиндрового и резьбового, шпоночного и шлицевого соединений, проведение их контроля. Расчет точности зубчатых колёс и передач.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 20.12.2015

  • Расчёт гладкого цилиндрического соединения 2 – шестерня – вал. Вычисление калибров для контроля гладких цилиндрических соединений. Выбор нормальной геометрической точности. Определение подшипникового соединения, посадок шпоночного и шлицевого соединения.

    курсовая работа [694,8 K], добавлен 27.06.2010

  • Проведение анализа силовых факторов методом подобия и обоснование выбора посадок гладких цилиндрических и шпоночных соединений вала редуктора. Расчет и выбор посадок под подшипники качения. Проведение расчета линейной размерной цепи заданного узла.

    курсовая работа [867,7 K], добавлен 17.06.2019

  • Расчет зубчатых и цепных передач, закрытой цилиндрической передачи и предварительных диаметров валов привода. Подбор подшипников для выходного вала редуктора. Расчет выходного вала редуктора на прочность. Проверка прочности шпоночного соединения.

    курсовая работа [185,8 K], добавлен 01.03.2009

  • Определение элементов гладкого цилиндрического соединения. Расчет и выбор посадок с зазором. Расчет и выбор посадок с натягом. Определение допусков и посадки шпоночных соединений. Расчет и выбор посадок подшипников качения. Расчет размерных цепей.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.09.2017

  • Назначение и анализ посадок для шпоночного соединения. Выбор посадок для соединения подшипника качения с валом и корпусом. Соединение зубчатого колеса с валом. Расчёт исполнительных размеров калибров для контроля отверстия и вала, образующих посадку.

    курсовая работа [177,7 K], добавлен 20.11.2012

  • Особенности расчёта и подбора посадок. Нормирование точности болтового и шпилечного соединения, точности диаметрального размера втулки и вала при нормальной температуре. Определение посадок под подшипники, шпоночных соединений. Расчёт размерной цепи.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 10.02.2010

  • Расчет посадок гладких цилиндрических соединений. Выбор и обоснование средств измерений для контроля линейных размеров деталей. Выбор, обоснование и расчет посадки подшипника качения. Расчет допусков и посадок шпоночного и резьбового соединения вала.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 04.10.2011

  • Определение размерной цепи. Выбор и обоснование конструктивных параметров узла: шлицевого соединения и зубчатых венцов. Побор подшипников, втулки, упорных колец, крышек подшипника, звездочки и параметров шпоночного соединения и крепежных элементов.

    курсовая работа [38,6 K], добавлен 24.12.2014

  • Кинематический и силовой расчет привода. Расчет передач с гибкой связью. Редуктор, определение допускаемых напряжений. Расчет червячной передачи, проектирование, проверка валов. Проектирование крышек подшипниковых узлов. Выбор посадок сопряженных деталей.

    курсовая работа [1009,4 K], добавлен 14.10.2011

  • Описание работы узла - опора вала. Расчет и выбор посадки с зазором, переходной посадки, посадки с натягом, калибров и контркалибров. Определение посадок подшипников качения. Расчет шлицевого и резьбового соединения. Параметры точности зубчатого колеса.

    курсовая работа [182,7 K], добавлен 04.10.2011

  • Анализ стандартов на допуски и посадки типовых сопряжений. Расчет селективной сборки цилиндрического соединения. Назначение посадок подшипника качения, шпоночного, шлицевого и резьбового соединений, размерной цепи. Средства и контроль точности соединений.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.12.2015

  • Построение схем допусков для разных посадок деталей. Расчет исполнительных размеров рабочих пробок и скоб. Выбор универсальных средств измерения длины вала. Вычисление посадок для шпоночного соединения и деталей, сопрягаемых с подшипником качения.

    курсовая работа [623,6 K], добавлен 10.01.2012

  • Определение и расчет параметров посадки гладкого цилиндрического соединения. Выбор контролируемых параметров зубчатых колес. Определение размеров калибров для контроля отверстия и вала, контрольных калибров к ним. Расчет посадок для подшипников качения.

    курсовая работа [30,5 K], добавлен 28.11.2013

  • Выбор электродвигателя и кинематический расчет передач и валов двухступенчатого, цилиндрического, косозубого редуктора: компоновка, конструирование зубчатых колес и корпуса агрегата. Выбор и проверочный расчет подшипников, посадок, соединений, муфт.

    курсовая работа [380,4 K], добавлен 28.12.2008

  • Гладкие цилиндрические соединения. Расчет посадок с натягом. Выбор переходных посадок. Расчет подшипников качения и прямобочных шлицевых соединений. Расчет методом полной взаимозаменяемости размерных цепей. Показатели зубчатых и червячных соединений.

    курсовая работа [543,0 K], добавлен 27.03.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.