Расчет точносных параметров

                                                  Smax рас. = Fr / kТ = 25 / 3 = 8.33 мкм, где  

 Fr – радиальное биение ,определяемое по ГОСТ 2443 – 81

kТ – коеффициент запаса точности (kТ = 2 – 5 )

 

В системе  основного отверстия из рекомендуемых стандартных полей допус-ков составляем посадки, определяем S_{MAX табл}, по которому подбираем оптималь-ную посадку. Такими посадками по ГОСТ 25347 – 82 будут:

 

 

              H7 (           )

Æ 15 ---------------------------     S_{MAX табл} = 0.0235

              js6 (  ±0.0055 )

             H7 (           ) 

Æ 15 ----------------                S_{MAX табл} = 0.017

             k6 (           )

 

 

 

             H7 (          )    

Æ 15 -----------------               S_{MAX табл} = 0.011 

             m6 (           )

 

           

             H7 (           ) 

             Æ 50 -----------------               S_{MAX табл} = 0.006

            n6 (           )

                                                                                                          Н7

Для данного соединения наиболее подходит посадка Æ 15 --------, т.к. Smax рас меньше на 20 % S_{MAX табл.}

                                                                                                          m6

S_{MAX табл} = 0.011       N_{MAX табл} = 0.018

 

Средний размер отверстия: 

 

  D_С = 0.5 * ( D_MAX + D_MIN ) = 0,5 * ( 15.018 + 15 ) =15.009 (2.1)

    

       d_С = 0.5 * ( d_MAX + d_MIN ) = 0.5 * ( 15.018 + 15.007 ) = 15.013 (2.2)

 

Легкость сборки определяется вероятностью получения натягов в посадке. Принимаем, что рассеивание размеров отверстия и вала, а также зазора и натяга подчиняется закону нормального распределения и допуск равен по величине полю рассеивания, (рис.3)

                                       T = ω = 6s

 

Тогда:

             s_D  = T_D / 6 = 18 / 6 =3 (2.4)

 

      s_d = T_d / 6 = 25/6=4.16                                                                                          (2.5)

 

               s_{N, S} =       s_D²  + s_d²    =      3²  + 4.16²   =5.13 (2.6)

 

Для средних отклонений вала и отверстия  получается:

 

         S_C = D_C – d_C = -4 мкм    (2.7)

 

Определяем вероятность зазоров в пределах от 0 до 4 мкм, т.е.  Х = 4

 

Z = X / s_{N, S} = 4 / 5.13 = 0.779 (2.8)

 

Ф ( Z ) =  0.2823 ( 1, приложение 6 )                                          H7                                                          

                     Кривая вероятностей натягов и зазоров посадки Æ15 -----  (рис. 3)

 

Диапазон рассеивания зазоров  и натягов:                                    m6

w = 6 * s_{N, S} = 6 * 5.13 = 30.78                                 (2.9)

 

Вероятность получения зазора в соединении:

 

      0.5 + 0.2823 =0.7823 или 78%

     

       Вероятность получения натяга в соединении:

              

                1 - 0.7823 = 0.2177 или 22%

 

Предельные  значения натягов и зазоров: 

 

S_{MAX в} = 3 * s_{N, S} + 4 = 3 * 5.13 + 4 = 19.39 мкм (2.10)

 

N_{MAX в} = 3 * s_{N, S} – 4 = 3 * 5.13 –4 = 11.39 мкм

 

 

 

 

 

 

 

                                      

                          

                                                  

 

                       0.1915                                  0.5

 

 

 

                                                                                                     x  

 

Рисунок 3 – Кривая вероятности  натягов и зазоров посадки Æ15 Н7 / m6

 

 

 

 

 

 

 

 

 +18

+7

 

                                                               +18

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4   Выбор и расчет  посадки подшипников качения

 

По условию работы узла внутреннее кольцо подшипника нагружено циркуляци-онно, а наружное  местно. Класс точности подшипника принимаем «0» и особо лег-кую серию D = 40 мм, d = 17 мм, r₀ = 1 мм, В =12 мм [2 ,т.2, с.117 ]. 

 

 Для циркуляционно нагруженного кольца подшипника посадку выбирают по интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности:

 

 

 

                    R

Р_R  =  ----- *  K_n *  F *  F_{A ,}    (3.1)

                    b  

 
где R    - радиальная реакция опоры на подшипника  R = 500 H;

 

                        М                                           

Мкр = 40 Н/м, тогда F = 40 / 0.04 = 1000 H

                  МА = RB * 0.062 – 1000 * 0.031

                RA = RB = 1000 * 0.031 / 0.062 = 500 H

 

       K_n    - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагруз- 
             ки ,  K_n = 1  [ 1, с. 56 ];

  F    - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга  
     при полом вале или тонкостенном корпусе, F = 1 [ 1, стр 56 ];

F_A   - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки,  
  F_A = 1, [ 1, стр 56 ];

B    - рабочая ширина посадочной поверхности подшипника за вычетом  
     фасок:      

 

b = B – 2r  = 12 – 2 * 1 = 10 мм (3.2)

 

          500

P_R =  -------- * 1.0 * 1.0 * 1.0 = 50 Н / мм  

                   10

       По величине  P_R и d найдем рекомендуемое основное отклонение js [ 1, табл 14 ],

  При посадке на вал номер квалитета зависит от класса точности подшипника, для «0», квалитет равен 6, тогда посадка  Æ 17 L 0 / js6  (рис 4, 5, 6)

   Для местно нагруженного кольца основное отклонение H, а для «0» класса   квалитет равен 7,тогда посадка   Æ 40 H7/ l 0  (рис 4)

 

                                                                               ⁺²⁵

                                                                                                                   0   

 

                                                                                          _{+ 5.5}  

                                                                                                                   0 

                                                                                          ^{- 5.5}   

₁

 

                            R = 500Н

 

                             Рисунок 4 – Схема полей допусков подшипников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Резьбового соединения

 

                                   7H

Посадка  М6    -     -------------

                                     8g

Определяем основные параметры  резьбы  [ 3 ]

Шаг резьбы 1(так как в обозначении не указан, соединение имеет крупный шаг)

Наружный диаметр      D = 6мм – гайки;                 d =6 мм – болта;

Средний диаметр         D₂ = 5.350мм – гайки;         d₂ = 5.350мм – болта;                     

Внутренний диаметр  D₁ = 4.917мм – гайки;         d₁ = 4.917мм – болта.

Определяем предельные отклонения по ГОСТ 16093 – 81 «Резьба метрическая допуски посадки с зазором»:

Для наружного диаметра  болта   es = -26 мкм ei = - 306 мкм

            гайки     EI = 0

        Для среднего диаметра болта   es = -26 мкм ei = - 206 мкм

      гайки   EI =   0             ES = +190 мкм

Для внутреннего диаметра болта   es = -26 мкм  

         гайки     EI = 0 ES = + 300 мкм

 

 

 

 

  

 

 

Рисунок 5. Схема расположения полей  допусков резьбового соединения М6–  7H/8g

 

 

 

 

 

 

 

6   Расчет исполнительных размеров ПР и НЕ резьбовых калибро-колец для наружной  резьбы (болта) М6 - 8g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Для  ПР резьбового калибра – кольца  наименьший предельный наружный  

   диаметр:

                        D max ПР =d + esd + H/12 + TR = 6 – 0.026 + 0.072 + 0.018 = 6.064 мм;

   где     d – номинальный наружный диаметр наружной резьбы;

             esd – верхнее отклонение наружного диаметра наружной резьбы;

            H – высота исходного треугольника(теоретическая высота профиля резьбы);

           TR – допуск внутреннего и среднего диаметров резьбового ПР и НЕ калибров –

           колец;

 

           Наименьший  предельный средний диаметр 

                     D2minПР =d2 + esd2 – ZR – TR/2 = 5.35 – 0.026 – 0.008 – 0.009 = 5.307 мм

  где   d2 – номинальный средний диаметр наружной резьбы;

          esd2 – верхнее отклонение среднего диаметра наружной резьбы;

        

       Наименьший предельный  внутренний диаметр

                    D1 minПР = d1 + esd1 - TR/2 = 4.917 – 0.026 – 0.009 = 4.882 мм

  где   d1 – номинальный внутренний диаметр наружной резьбы;

          esd1 – верхнее отклонение внутреннего диаметра наружной резьбы;

        

        Допуск среднего  диаметра ПР резьбового калибра  – кольца 

                                                 T D2ПР = TR = 0.018

         Допуск внутреннего диаметра ПР резьбового калибра – кольца

                                                T D1ПР = TR = 0.018

       Исполнительные  размеры ПР резьбового калибра  – кольца:

           наружный диаметр 6.064 min по канавке или радиусу

          средний  диаметр  5.307 ^+0.018

          внутренний  диаметр 4.882 ^+0.018

         Размер изношенного ПР резьбового калибра – кольца по среднему диаметру:

               D2ПРизм = d2 + esd2 – ZR + WGO = 5.35 – 0.026 – 0.008 + 0.021 = 5.295 мм

  где   WGO – величина среднедопустимого износа резьбовых проходных калибров –   

         колец;

     Для НЕ резьбового  калибра – кольца:

           наименьший  предельный наружный диаметр

                      D minНЕ = d + esd + H/12 + TR = 6 – 0.026 + 0.072 + 0.018 = 6.064 мм

           наименьший  предельный средний диаметр 

                      D2minНЕ =d2 +eid2 – TR = 5.35 - 0.206 – 0.018 = 5.126 мм

         наименьший предельный внутренний диаметр

         D1 minПР = d2 +eid2 – 2F1 – TR/2 – TR = 5.35 + 0.206 – 0.2 – 0.009 – 0.018 = 5.329мм

  где     F1 – расстояние между линией среднего диаметра и вершиной укороченного

   профиля резьбы;

eid2 – нижнее отклонение среднего диаметра наружной резьбы;

Допуск среднего диаметра НЕ резьбового калибра – кольца

                                                 T D2НЕ = TR = 0.018

Допуск внутреннего диаметра НЕ резьбового калибра – кольца

                                                 T D1НЕ =2 TR = 0.036

 

      Исполнительные размеры НЕ резьбового калибра – кольца:

          наружный  диаметр 6.064 min по канавке или радиусу

          средний  диаметр  5.126 ^+0.018

          внутренний  диаметр 5.329 ^+0.036

         Размер изношенного резьбового калибра – кольца по среднему диаметру

                     D2НЕизм = d2 + eid2 – TR/2 + WNG = 5.35 – 0.206 – 0.09 + 0.015 = 5.069 мм

    где   WNG – величина среднедопускаемого износа резьбовых непроходных

                 калибров – колец;  

 

    

                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Расчет параметров зубчатого колеса

 

При выборе параметров контроля необходимо использовать показатели ГОСТ 1643 – 81, характеризующие точность кинематики, плавность работы, контакт зубъев и боковой зазор. Для данного  зубчатого колеса назначим степень точности 8-7-7- В.

Для норм кинематической точности по 8-й степени определяем:

• допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса F_i’’ = 63 мкм [4, с.432];
• допуск на колебание длины общей нормали  F_uw = 28 мкм [4 , с.432];

Показатель плавности работы колеса определяем по 7–й степени точности:

• допуск на колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе f_i’’=20 мкм [4, с.440];

Показатель норм контакта зубъев в  передаче:

• суммарное пятно контакта по длине зуба не менее 60%, по высоте зуба не менее 45% [4 , с.445];

Сопряжение вида В гарантирует  минимальную величину бокового зазора, при котором исключается возможность  заклинивания стальной передачи при  нагреве. Показателем, обеспечивающим гарантированный боковой зазор, является среднее значение длины общей нормали с предельными отклонениями. Номинальный размер длины общей нормали определяется по формуле:

 

W_m  = [ 1.476 * (2 * n – 1 ) + z * 0.01387 ] * m,  (5.1)

 
где   п – число зубъев, захватываемых губками нормоконтролера: