Стандартизация

         F_A – коэффициент неравномерности радиальной нагрузки, между телами качения в многорядных подшипниках. (F_A =1 – в однорядных подшипниках).

Рассчитаем посадку шарикого радиального однорядного подшипника 304.

в=16-2*1=14мм=0,014м

Принимаем                          К_n =1,  F=1, F_A =1, R=5.0 к*Н.

 

P_R =

По полученному расчётному значению P_R  выбираем отклонение вала под внутренее кольцо подшипника  по таблице 6 МУ. 

k6 –отклонение вала; ø20 мм-диаметр вала;

ø20 k6 (^+0,015; _+0,002)

Построим  схему полей допусков для внутреннего  кольца подшипника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7.1 – Схема полей допусков для внутреннего кольца подшипника

IT=13 мкм

N max=0.015+0.01=0.025 мкм;

N min=0,002-0=0,002 мкм.

Наружное  кольцо выбранного подшипника испытывает местное нагружение, поэтому отклонение  отверстия в корпусе под внешнее кольцо подшипника назначаем под H7. Посадка под нагруженное кольцо подшипника будет иметь вид:

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7.2 – Схема полей допусков для наружного кольца подшипника

 

 

 

IT=30 мкм

S max= +0.030+0.013=+0.043 мкм;

S min= 0 мкм.

 

 

8. Шероховатость поверхности

 

Шероховатостью  поверхности согласно ГОСТ 25142-82 (СТ СЭВ 1156-78) называют совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенную с помощью базовой длины.

Шероховатость поверхностей изделий независимо от материала и способа. Изготовления можно оценивать количественно  одним или несколькими параметрами: , , , , , .

Параметры, связанные с высотными свойствами.

Среднее арифметическое отклонение профиля  - среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины. Высота неровностей профиля по десяти точкам - сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин в пределах  базовой длины. Наибольшая высота неровностей профиля - расстояние между линией выступов профиля и линией впадин в пределах базовой длины.

Параметры, связанные со свойствами неровностей  в направлении длины профиля.

Средний шаг  неровностей профиля  - среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины. Средний шаг местных выступов профиля - среднее значение шага местных выступов профиля в пределах базовой длины.

Параметры, связанные с формой неровностей  профиля.

Относительная опорная длина профиля 

- отношение средней длины профиля к базовой

 По заданию задано значение:       

 - среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины.

 

 

В соответствии с выданным заданием был выбран прибор для измерения шероховатости профилограф-профилометр.

 

 

 

Рисунок 8.1. – Профилограф - профилометр

 

Прибор снабжен преобразователем, электронным измерительным блоком 7 со счетно-решающим блоком 8 и записывающим устройством 9. Индуктивный преобразователь  выполняют в виде сдвоенного сердечника 5 с двумя катушками 6. 4- генератор, от которого происходит питание. При  перемещении по контролируемой поверхности  алмазная игла 3 преобразователя вместе с якорем 1, подвешенном на опоре 2, совершает крутильные колебания. 

 

 

 

 

 

 

9. Допуски  формы и взаимного расположения  поверхностей

 

В основу нормирования и количественной оценки отклонений формы и расположения поверхностей положен принцип прилегающих (прямых, окружностей, плоскостей, цилиндров  и т.п.). Количественно отклонения оценивают по наибольшему расстоянию от точек реальной поверхности до соответствующей прилегающей по нормали к последней.

Термины и определения  отклонений и допусков формы и  расположения установлены ДСТУ 2498 – 94 (ГОСТ 24642 – 81).

 

Допуск продольного сечения

 

Отклонением профиля продольного сечения  EFP называется наибольшее расстояние от точек образующих реальной поверхности, лежащих в плоскости, проходящей через ее ось, до соответствующей стороны прилегающего профиля в пределах нормируемого участка (рисунок - 9.1д). Полем допуска является область на плоскости, проходящей через ось цилиндрической поверхности, ограниченная двумя парами параллельных прямых, имеющих общую ось симметрии и отстоящих друг от друга на расстоянии, равном допуску профиля продольного сечения TFP (рисунок - 9.2 е).

Частными  видами отклонения профиля продольного  сечения являются конусообразность, бочкообразность и седлообразность

Конусообразностью называется отклонение профиля продольного  сечения, при котором образующие прямолинейны, но не параллельны (рисунок – 9.3ж). Бочкообразностью называется отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие имеют выпуклость, а диаметры увеличиваются от краев к середине сечения (рисунок -9.4 з). Седлообразностью называется отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие имеют вогнутость, а диаметры уменьшаются от краев к середине сечения (рисунок 9.5 и).

Конусообразность  появляется из-за отклонений от параллельности в станке направляющих и линий  центров в горизонтальной плоскости, из-вернутости направляющих, износа инструмента при обработке длинных валов, отжима под действием сил резания при консольном закреплении и т.д. Бочкообразность появляется под действием усилий резания, изогнутости направляющих и т.д. Седлообразность появляется из-за отклонений от параллельности в станке направляющих и линии центров в вертикальной плоскости, деформаций узлов станка от сил резания, отклонений от соосности центров в вертикальной плоскости.

Выявление частных отклонений формы дает возможность  управлять технологическим процессом  и оценивать влияние повышения  точности формы на эксплуатационные свойства. Так, например, было установлено, что уменьшение конусообразное, седлообразности и овальности шеек коленвала с 0,01 до 0,006 мм для двигателя одного из автомобилей позволяет увеличить срок работы вкладышей подшипников в 2,5...4 раза.

 

                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 9.1- Отклонение формы цилиндрических поверхностей

 

 

 

 

10. Точность  зубчатых колёс

Погрешности изготовления и сборки зубчатых передач вызывают значительные динамические нагрузки, шум, вибрации, дополнительные напряжения на зубья, а так же несогласованности углов поворота и ведомых колес.

Правильный  выбор допусков на зубчатые передачи должен обеспечивать кинематическую точность передач, плавность работы, полноту  контакта зубьев и необходимый боковой  зазор.

Исходя из условий эксплуатации, к зубчатым колесам предъявляются различные  требования, как по величине, так  и по расположению полей допусков. В зависимости от точности изготовления стандартами установлены отдельно нормы кинематической точности, плавности  работы и контакта зубьев колес в  передачах.

Профиль, номинальные  размеры и шаги эвольвентных зубчатых передач регламентированы ГОСТ 13755 - 81.

Кинематическая  точность зубчатой передачи характеризуется  величиной кинематической погрешности. Стандартом регламентируется небольшая  кинематическая погрешность передачи - наибольшая алгебраическая разность значений кинематической погрешности  за полный цикл изменения относительного положения зубчатых колес.

Плавность работы зубчатой передачи характеризуется  местной кинематической погрешностью и циклической погрешностью передач.

Полнота контакта зубьев - относительными размерами  по длине и высота зуба суммарного пятна контакта сопряженных зубьев.

Боковой зазор  в передаче устанавливается в  пределах между минимально необходимым (для обеспечения смазки, компенсации погрешности монтажа, учёта изменения смазки),и максимально допустимым зазорами.

Для зубчатых колёс и передач установлены 12 степеней точности, обозначаемые в  порядке убывания точности цифрами  от 1 до 12

Для каждой степени точности зубчатых колёс  и передач установлены нормы  кинематической точности, плавности  работы и контакта зубьев в передаче, при этом допускается комбинирование этих норм для различных степеней.

 

 

 

 

Установлено шесть видов сопряжения зубчатых колёс в передаче A,B,C,D,E,H (при сопряжении Н боковой зазор равен нулю, а при сопряжении А он максимальный), а также восемь видов допуска Tin на боковой зазор x,y,z,a,b,c,d,h.

Точность  изготовления зубчатых колёс и передач  задаётся степенью точности, а требования к боковому зазору видом сопряжения по нормам бокового зазора

 

Заданная  точность 5B показывает что передача имеет: 1 -степень точности по нормам кинематической точности,1 по нормам плавности, 5 по нормам контакта зубьев, вид сопряжения B.

Данное колесо является кинематическим (отсчетным).

Допуски отсчетных колес:

F_i, - допуск на кинематическую погрешность колеса; F_p- допуск на накопленную погрешность шага; F_r- допуск на радиальное биение зубчатого венца; F_vw - допуск на колебание длины обшей нормали;

Все эти отклонения выявляются за один оборот колеса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Нормирование точности типовых соединений

1. Шпоночные соединения.

Свободное шпоночное соединение.

Нормальное  шпоночное соединение.

Плотное шпоночное соединение.

 

 

 

2.  Шлицевое соединение.

Подвижное шлицевое соединение.

:

Рисунок 11.1-Схемы полей допусков.

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

20

 

Неподвижное шлицевое соединение.

:

Рисунок 11.2 Схемы полей допусков.

 

 

 

12. Определение  позиционного допуска отверстий  под крепежные детали.

Позиционный допуск назначается для массового  или крупносерийного производства, когда обработка сопрягаемых  деталей производиться на станках  с ЧПУ. Для мелкосерийного и единичного производства позиционный допуск пересчитывается  на допуск размеров координирующих оси  крепёжных отверстий. В зависимости  он назначения сопрягаемых деталей: тип А и Б. Тип А характеризуется тем, что зазоры для прохода крепёжных деталей предусмотрены в обеих соединениях деталей. Тип Б – зазоры для прохода крепёжных деталей предусмотрены только в одной детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Позиционный допуск для соединения типа Б рассчитывается: , где - для соединений не требующих регулировки; - для требующих регулировки.

 

 

 

 

 

13. Расчёт посадки с зазором и посадки с натягом для указанных соединений

Посадка с зазором

Необходимым условием подбора посадки  в этом случае является, то что масляный слой в соединении не имеет разрывов и исключил непосредственное взаимодействия вала и отверстия.

Это обеспечивается необходимой, допустимой, минимальной толщены масляного слоя, который рассчитывается по следующим формулам

,

где:

 и - высота неровностей поверхностей втулки и вала (мкм).

К₁, К₂, К₃, К_ДР – добавки учитывающие влияние погрешностей формы К₁ и расположение поверхностей втулки и вала К₂, упругого изгиба вала К₃, отклонение скорости, нагрузки, температуры от расчётных значений К_ДР.

В практическом расчёте h_min заменяют:

,