Ескіз шліцьового з’єднання d-8×56×62×10
Рис. 5.2.
Ескіз шліцьового валу d-8×56×62a11×10k7
Рис.5.3.
Ескіз шліцьової втулки d-8×56×62H12×10D9
Рис.5.4.
6.Шпонкове з'єднання
Задано діаметр валу Ø10мм, характер шпонкового з’єднання – щільне.
Для утворення різних посадок призматичних шпонок встановлено поля допусків на ширину “b” шпонок, пазів на валу і втулці.
6.1. За ГОСТ 23360-78 визначаємо номінальні розміри елементів шпонкового з’єднання, що рекомендується для валу Ø10мм ([3], с.235, табл. 4.64.):
ширина шпонки b=3мм;
висота шпонки h=3мм;
глибина пазу на валу t1=1,8мм;
глибина пазу у втулці t2=1,4мм.
6.2. Визначаємо поля допуску призматичної шпонки, що забезпечують щільний характер її з’єднання по ширині за ГОСТ 23360-78 ([3], с.237, табл. 4.65.):
ширина шпонки h9;
ширина пазу на валу P9;
ширина пазу у втулці P9.
6.3. Призначаємо рекомендовані поля допусків для інших не спряжених розмірів, ([3], с.238, табл. 4.66.):
висота шпонки h9;
глибина пазу на валу +0,1;
глибина пазу у втулці +0,1;
довжина шпонки h14;
довжина пазу під шпонку H15.
Довжину шпонки та пазу під неї вибирають з конструктивних міркувань з наведеного ряду в ГОСТ 23360-78, ([3], с.236, табл. 4.64.), визначаємо граничні розміри та допуски елементів шпонкового з’єднання за ГОСТ 25347-82 і заносимо результати у таблицю 6.1.
6.4. Будуємо схему розташування полів допусків по ширині шпонки “b” (див. рис.6.1.).
6.5. Визначаємо параметри посадки:
Таблиця 6.1.
Граничні розміри та допуски елементів шпонкового з’єднання
Назва елементів з’єднання |
Номіналь-ний розмір |
Граничні відхилення |
Граничні розміри |
Допуск, мм | ||
верхнє |
нижнє |
Найбіль-ший |
Наймен-ший | |||
Ширина шпонки |
b=3h9 |
0 |
-0,025 |
3,0 |
2,975 |
0,025 |
Ширина пазу вала |
B=3P9 |
-0,006 |
-0,031 |
2,994 |
2,969 |
0,025 |
Ширина пазу втулки |
B=3P9 |
-0,006 |
-0,031 |
2,994 |
2,969 |
0,025 |
Висота шпонки |
h=3h9 |
0 |
-0,025 |
3,0 |
2,940 |
0,060 |
Глибина пазу вала |
t1=1,8+0,1 |
+0,1 |
0 |
1,9 |
1,8 |
0,1 |
Глибина пазу втулки |
t2=1,4+0,1 |
+0,1 |
0 |
1,5 |
1,4 |
0,1 |
Довжина шпонки |
l=25h14 |
0 |
-0,520 |
25,0 |
24,480 |
0,520 |
Довжина пазу під шпонки |
L=25H15 |
+0,840 |
0 |
25,840 |
25,0 |
0,840 |
для посадки шпонки у паз валу:
bmax=0 мм;
bmin=-0,025 мм;
Bmax(валу)=-0,006 мм;
Bmin(валу)=-0,031 мм;
Nmin=EI-es=-0,031-0=-0,031;
Smax=ES-ei=-0,006-(-0,025)=0,019мм;
для посадки шпонки у паз втулки:
Bmax(втулки)=-0,006 мм;
Bmin(втулки)=-0,031 мм;
Nmin=EI-es=-0,031-0=-0,031мм;
Smax=ES-ei=-0,006-(-0,025)=0,019мм.
Схема розташування полів допусків по ширині шпонки
Рис.6.1.
6.6. Креслимо ескіз шпонкового з’єднання (рис.6.2.).
Ескіз шпонкового з’єднання
Рис.6.2.
7. Зубчасті колеса
Вихідні дані: Механізм подачі металорізальних верстатів з циліндричними прямозубими колесами, (кут нахилу зубців β=0о); число зубців ведучого колеса z1=24; число зубців веденого колеса z2=80; модуль m=8мм; частота обертання n=8с-1.
7.1.Оскільки, задано механізм подачі металорізальних верстатів, то основним експлуатаційним показником є плавність роботи, тобто відсутність неузгодженості руху. У зв’язку з цим, за [3], с.329, табл.5.12, с.331, табл.5.13. вибираємо 7-му ступінь точності по плавності ходу. Також, передача повинна працювати безшумно і без вібрацій, що може досягатись при мінімальних похибках форми та взаємного розташування зубців, то вибираємо 7-му ступінь точності по повноті контакту. Кінематичну точність, тобто максимальну похибку кута повороту при зачепленні досліджуваного колеса з еталонним, беремо 7-ої ступені точності.
7.2. Вибір контрольованих параметрів і їх комплексів, а також метод контролю повинен забезпечувати високу якість зубчастих коліс при мінімальних витратах часу на контроль. Безпосередній контроль зубчастих коліс і, головне, передач за окремими елементами і показниками збільшує кількість контрольних операцій, потребує перевірки всіх виготовлюваних зубчатих коліс. Тому для перевірки краще використовувати комплексні, а не елементні показники ([3], с.313-314, 326), оскільки комплексні показники дають сумарну похибку зубчастого колеса або передачі, а елементні показники характеризують похибки окремих параметрів, які взаємодіючи між собою, можуть компенсуватись або підсилюватися. Для контролю плавності роботи зубчастого колеса за рекомендаціями [3], с.313, с.314 табл.5.4. найбільш раціонально вибрати комплексний показник fi. Допуск fi – це найбільша місцева кінематична похибка зубчастого колеса, тобто найбільша різниця між місцевими сусідніми граничними значеннями кінематичної точності зубчатого колеса за один оберт.
7.3. За ГОСТ 16532-70 виконуємо розрахунок основних геометричних параметрів зубчатої передачі, оскільки надалі при виборі допусків на ті чи інші контрольовані параметри робочого креслення зубчастого колеса будуть необхідні.
7.3.1. Коловий крок:
25,133мм.
7.3.2. Ділильний діаметр:
120мм;
400мм.
7.3.3. Діаметр вершин зубців:
136мм;
416мм.
7.3.4. Діаметр западин зубців:
100мм;
380мм.
7.3.5. Висота зуба:
h=2,25·18мм.
7.3.6. Висота головки зуба:
ha=8,0мм;
7.3.7. Висота ніжки зуба:
10мм.
7.3.8. Радіальний зазор:
I=0,252мм.
7.3.9. Колова товщина зуба:
St=12,566мм.
7.3.10. Міжосьова відстань:
260мм.
7.3.11. Ширина зубчатого вінця:
b=ψa·aW: ψa=0,2…0,63;
ψa≤0,461.
Із ряду стандартних значень (0,2; 0,25; 0,3; 0,36; 0,4; 0,5; 0,56; 0,6; 0,63) приймаємо ψa=0,5. Отже, ширина вінця:
b=0,5∙260=130мм.
Приймаємо b=130мм.
7.4. За ГОСТ 1643-81 (СТ СЭВ 641-77) вибираємо допуски на контрольовані параметри.
7.4.1. Допуск на радіальне биття зубчастого вінця Fr, ([3], с.317 табл.5.7.):
Fr1=45мкм;
Fr2=63мкм.
7.4.2. Допуски на накопичену похибку кроку зубчастого колеса Fp та на накопичену похибку k кроків Fpk ([3], с.319 табл.5.8.):
Fp1 або Fpk1=63мкм;
Fp2 або Fpk2=90мкм.
7.4.3. Допуск на місцеву кінематичну похибку передачі приймаємо за [3], с.322 табл.5.9., прим. 3; '=1,25'; ' вибираємо за [3], с.321 табл.5.9.;
'=1,25·36=45мкм;
'=1,25·40=50мкм.
7.4.4. Похибка кроку (кінематична похибка колеса при його обертанні на один номінальний крок). На цей параметр встановлений допуск – граничне відхиленняі визначається за [3], с.321 табл.5.9.:
±20мкм;
±22мкм.
Похибка профілю зуба , для якої встановлений допусквизначається за [3], с.321 табл.5.9.:
17мкм;
19мкм.
7.4.5. Показники контакту зубців встановлюємо за [3], с.323-324 табл.5.10.:
сумарна пляма контакту – по висоті зуба не менше 45%, по довжині зуба не менше 60%;
допуск на непаралельність осей – 20мкм;
допуск на перекіс осей – 10мкм;
допуск на напрямок зуба Fβ – 20мкм.
7.4.6. Боковий зазор не залежить від точності зубообробки і визначається в основному величиною міжосьової відстані передачі і товщиною зубців коліс, ([3], с.310.). Тому показник бокового гарантованого зазору вибираємо за [3], с.335 табл.5.16; для передачі з нерегульованим розташуванням осей: для класу IV спряження С, вид бокового зазору с. Відхилення міжосьової відстані , та величину гарантованого бокового зазоруin min, які вибираємо за [3], с.336 табл.5.17.:
=±60мкм;
in min=130мкм.
7.4.7. Найменше додаткове зміщення вихідного контуру за [3], с.338 табл.5.18.: - -, +=100мкм – для шестерні, 160мкм – для колеса.
Допуск на зміщення вихідного контуру ТН1=120мкм, ТН2=180мкм [3], с.339 табл.5.19.
У якості параметра для контролю розраховуємо довжину загальної нормалі EWmS, ТWm і записуємо у таблицю на робочому кресленні.
Найменше відхилення середньої довжини загальної нормалі EWm1=-(70+11)=-81мкм; EWm2=-(110+18)=-128мкм, ([3], с.342-343, табл.5.20).
Допуски на середню довжину загальної нормалі TWm та на довжину загальної нормалі TW вибираємо за [3], с.345 табл.5.21: TWm1=60мкм; TWm2=90мкм, TW1=80мкм, TW2=120мкм.
Найменше відхилення товщини зуба EcS вибираємо за [3], с.346-347, табл.5.22:
EcS1=70мкм, EcS2=120мкм.
Допуск на товщину зуба ТС1=90мкм, ТС2=140мкм.
7.4.8. Вибір контрольного приладу залежить від основного комплексного показника норм точності, типу виробництва, розмірів зубчастих коліс, методу зубообробки. При виборі методу контролю краще приймати такий, який у найбільшій мірі наближається до умов експлуатації передачі.
Відхилення зовнішнього діаметру вибираємо в залежності від того, чи використовується він як база для перевірки зубчастого колеса при зубонарізанні або для контролю розмірів зуба. Визначаємо допуск на радіальне биття зовнішнього циліндру заготовки під нарізання зубців ([3], с.354 табл.5.26):
Fda1=0,6Fr1=0,6·45=27мкм;
Fda2=0,6Fr2=0,6·63=37,8≈38мкм.
Допуск на торцеве биття базового торця визначаємо за [3], с.355 табл.5.27):
FT1=8·=8·=9,6мкм; приймаємо FT1=10мкм;
FT2=8·=8·=32мкм; приймаємо FT2=35мкм.
Призначені відхилення проставляємо на кресленні зубчастого колеса.
За [3], с.360-361, табл.5.30 розраховуємо значення довжини загальної нормалі W.
W1'=7,71645 при zn=3;
W1= W1'∙m=7,71645∙8=;
W2'=26,21352;
W2= W2'∙m=26,21352∙8=.
Умовне позначення точності зубчастого колеса 7-С, яке означає, що для передачі з прямозубими колесами прийняті ступені точності: по нормам кінематичної точності – 7-ма, по нормам плавності роботи – 7-ма, по повноті контакту – 7-ма, вид спряження – С, допуск на боковий зазор – с, клас відхилення міжцентрової віддалі відповідає виду спряження, тобто IV.