2.2 Переходная посадка
Для спряжения 2-4 подобрать стандартную посадку.
Звездочка m=2,54, z=24 и точностью 9-С имеет с валом неподвижное разьемное соединение 30 мм с дополнительным креплением при помощи шпонки. Для такого типа соединений применяются переходные посадки, которые обеспечивают высокую точность центрирования и легкость сборки.
Точность центрирования определяется величиной Smax, который в процессе эксплуатации увеличивается.
, (13)
Где Fr = 71мкм - радиальное биение зубчатого колеса, для норм кинематической точности по 9-й степени определяем по ГОСТ 1643-81 [7] (табл. 6).
kT – коэффициент запаса точности, берется kT=2…5, он компенсирует погрешность формы и расположения поверхностей втулки и вала, смятие неровностей, а также износ деталей при повторных сборках и разборках.
По формуле (13) определяется предельные значения зазора:
.
Подбирается оптимальная посадка так, чтобы был равен или меньше на 20% .
-
25мм.
-
25мм.
-
25мм.
-
25мм.
Посадка 25, обеспечивает лучшее центрирование.
Выбираем посадку 25.
Средний размер отверстия Dc, мм:
мм.
Средний размер вала dc, мм:
мм.
Вероятное предельное значение должно быть меньше . Принимаем, что рассеяние размеров отверстия вала, а также зазора и натяга подчиняются закону нормального распределения и допуск равен величине поля рассеяния.
, (14)
где Т – допуск;
ω – диапазон рассеивания;
σ – отклонение.
Из формулы (14) выразим отклонение:
, (15)
По формуле (15) находится отклонение отверстия и вала:
Среднеквадратическое отклонение для распределения зазоров и натягов в соединении N,S, мкм:
мкм;
При средних размерах отверстия и вала средний зазор SС, мм:
мкм
Определяем вероятность зазоров от 0 до 4 мкм, т.е. х=4.
Предел интегрирования z:
.
Функция вероятности (рисунок 5) Ф(z)=Ф(0,6)=0.219
Вероятность получения зазоров в соединении PS:
или 71%
Вероятность получения натягов PN:
или 29%
Диапазон рассеяния зазоров и натягов:
- диапазон рассеяния зазоров и натягов.
Предельные значения натягов и зазоров , мкм:
Рисунок 3. Функция вероятности получения зазора и натяга в соединении.
2.3 Посадки подшипников качения
Назначаются посадки подшипника качения соединения 9-4.
Подшипник внутренний диаметр d=25мм, наружный диаметр D=62мм, ширину подшипника B=17мм, r =1,1мм. Подшипник шариковый радиальный. Принимаем класс точности 6.
Для циркуляционного нагруженного (внутреннего) кольца подшипника посадка выбирается в зависимости от интенсивности радиальной нагрузки PR на посадочной поверхности, Н/мм:
, (16)
где R – радиальная реакция опоры на подшипник, R = 3500 Н;
b – рабочая ширина посадочной поверхности кольца подшипника, мм
;
Kn – динамический коэффициент посадки, Kn=1;
F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе. Вал полый, F=1;
FA – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел качения, FA=1.
Подставив значения в формулу (16):
.
По величине PR и диаметру d при посадке на вал и подшипник 6 класса, посадка на вал будет k6 для соединения 9-12.
Для местного нагруженного кольца и подшипник 6 класса точности посадка отверстия H7.
Находим отклонение наружного и внутреннего колец подшипника [1].
Класс точности 6.
Кольцо внутреннее: d=30 мм, EI=-13 мкм, ES=0
Кольцо наружное: D=62 мм, ei=- мкм, es=0
Отверстие корпуса: Ø62H7, EI=0 мкм, ES=30 мкм
Вал: Ø25k6, ei=+2 мкм, es=+15 мкм
На рис. 4 показано сочетание полей допусков отверстия корпуса, вала и подшипника 6 класса точности. На рис. 5 показаны примеры оформления посадочных поверхностей под подшипник качения
Рисунок 4. Посадка подшипника
а)
б)
Рисунок 5. Посадочные поверхности под подшипник качения:
а) отверстия;
б) вала.