- •Содержание
- •Введение
- •1 Расчет посадок гладких цилиндрических соединений
- •1.1 Расчет посадок с натягом
- •1. 2. Расчет переходной посадки Сопряжение деталей 3 – вал и 9 – шкив. Исходные данные:
- •1.3 Расчет посадок с зазором
- •2. Определение параметров посадки
- •2.1Посадка с натягом
- •2.2Переходная посадка
- •2.3 Посадка с зазором
- •3. Выбор посадки подшипника качения.
- •Нормирование точности резьбового соединения
- •5. Нормирование точности зубчатого колеса.
- •6. Расчет размерной цепи.
- •6.1.Метод полной взаимозаменяемости.
- •6.2 Расчет размерной цепи вероятностным методом Прямая задача
- •Список используемой литературы:
1. 2. Расчет переходной посадки Сопряжение деталей 3 – вал и 9 – шкив. Исходные данные:
;
.
Выбор переходных посадок определяется требованиями к точности центрирования и легкости сборки и разборки соединения. Для создания запаса точности, для компенсации погрешностей формы и расположения поверхностей сопрягаемых деталей, смятия деталей, а также износа деталей при повторных сборках наибольший допустимый зазор необходимо определять по формуле:
, (14)
где Fr — допустимое радиальное биение детали типа отверстия;
kт — коэффициент запаса точности.
Подставляя числовые значения, получим:
Посадки в системе отверстия являются более предпочтительными и чаще используются в машиностроении, нежели посадки в системе вала.
Подходят следующие посадки: Ø 28 Ø 28 Ø 28 .
При подборе переходной посадки по ГОСТ 25347 – 82 для обеспечения оптимальности посадки следует соблюдать условия:
посадка должна быть предпочтительной и иметь Smax< Smax расч
Smax1=Dmax-dmin=ES-ei=+0,021+0,0065=0,0275 мм;
Smax2=Dmax-dmin= ES-ei =+0,021-(+0,002)= 0,019 мм
Smax3= Dmax-dmin= ES-ei =+0,021-(+0,015)=0,006 мм
Данному условию соответствуют все посадки.
из всех посадок, отвечающих условию 1), выбирается посадка, у которой Nmax имеет наименьшее значение. Данному условию соответствует посадка Ø28 .
Выбираем посадку Ø28 , которая (тип «напряженная») в среднем дает незначительный зазор (1-5 мкм) и обеспечивает хорошее центрирование, не требуя значительных усилий для сборки и разборки. Применяется чаще других переходных посадок: для посадки шкивов, зубчатых колес, муфт, маховиков (на шпонках), для втулок подшипников и вращающихся на валах зубчатых колес и др.
В выбранной посадке Ø24 оценим вероятность получения зазоров и натягов по следующей методике:
Предположим, что рассеяние размеров отверстия и вала подчиняется закону нормального распределения и допуск деталей равен величине поля рассеяния, т. е. .
Рассчитаем , и по формулам:
(15)
где , и — среднее квадратическое отклонение размеров деталей типа отверстия, вала и среднеквадратическое отклонение параметра посадки (зазора или натяга) соответственно.
Определяем величину среднего натяга Nс:
(16)
Определяем значение z, соответствующее найденному Nс :
, следовательно наиболее вероятен зазор.
5. По таблицам значений функции Лапласа определяем Ф(z):
Так как Ф(– z)= – Ф(z) ,то Ф(–2,6)= – Ф(2,6)= –0,4953
6. Определяем вероятность получения натягов и зазоров (в процентах).
Вероятность натяга: ;
Вероятность зазора: .
1.3 Расчет посадок с зазором
Сопряжение деталей 3 – вал и 5–втулка.
Исходные данные: d=30мм., l=40мм., RaD=0,1мкм., Rad=0,1мкм., Па , kжт=4, n=3200 об/мин, R=1800 Н.
Посадки с зазором предназначены для подвижных и неподвижных соединений деталей. В подвижных соединениях зазор служит для обеспечения свободы перемещения, размещения слоя смазки, компенсации температурных деформаций, а также компенсации отклонений формы и расположения поверхностей, погрешности сборки и т.д. В неподвижных соединениях посадки с зазором применяются для обеспечения беспрепятственной сборки деталей (в особенности сменных). Их относительная неподвижность обеспечивается дополнительным креплением шпонками, винтами, болтами, штифтами и т.п.
Предпочтительные посадки с зазором: H/e, H/f и др. Посадки H/e характеризуются значительным гарантированным зазором, обеспечивающим свободное вращательное движение. Применяются в неподвижных соединениях для деталей, требующих значительных зазоров при установках и регулировках. Посадки H7/e8 и H8/e8 являются предпочтительными. Примеры применения: подшипники жидкостного трения, приводной вал в подшипниках и др. Посадки H/f характеризуются умеренным гарантированным зазором. Применяются в опорах поступательного перемещения, в неподвижных соединениях. Посадка H7/f7 является предпочтительной и применяется для точных соединений. Примеры: подшипники валов в коробках передач, ползуны в направляющих, перемещающиеся вдоль валов зубчатые колеса и др.
Для подвижных соединений, которые должны работать в условиях жидкостного трения, т. е. подшипников скольжения, зазоры рассчитываются на основе гидродинамической теории трения.
Основными эксплуатационными характеристиками подшипников скольжения являются: максимальная надежность по толщине масляного слоя; точность центрирования; долговечность работы.
Жидкостное трение создается в определенном диапазоне зазоров, ограниченном наименьшим и наибольшим функциональными зазорами, которым соответствует величина масляного слоя hmin. При эксплуатации подшипника с первоначальным зазором , вследствие увеличения зазора из-за износа сопрягаемых деталей, толщина масляного слоя будет вначале возрастать, а затем снижаться, вплоть до его разрыва при и прекращения режима жидкостного трения. Чтобы масляный слой не имел разрывов, вызванных шероховатостью сопрягаемых поверхностей, его минимальная толщина hmin должна быть не менее суммы величин микронеровностей сопрягаемых поверхностей
(17)
где kжт – коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя;
и – среднее арифметическое отклонение профиля поверхностей втулки и вала, мкм;
д – добавка, учитывающая отклонение реальных параметров от расчетных ( д ≈ 2мкм).
По рассчитанному значению hmin находится величина Аh
(18)
мкм.
где – динамическая вязкость масла, Па∙с;
– число оборотов вала, об/мин;
– среднее удельное давление, Па; (19)
Па.
– радиальная нагрузка, Н;
l, d – соответственно длина подшипника и его номинальный диаметр, м.
.
Поскольку величина Аh зависит в свою очередь от относительного эксцентриситета и отношения l/d, то по графику при заданном l/d можно определить значения минимального и максимального относительных эксцентриситетов, при которых толщина масляного слоя равна hmin. Относительный эксцентриситет должен быть не меньше 0.3, так как при значениях <0,3 создается неустойчивый режим работы подшипника и могут возникнуть автоколебания вала.
,
По найденным значениям и рассчитываются наименьший и наибольший допускаемые функциональные зазоры:
Поскольку для обеспечения жидкостного трения необходимо соблюдение условия , то условия подбора посадки с учетом износа и шероховатости поверхностей деталей должны быть следующими:
По таблице подбирается посадка, при которой выполняются эти условия.
Так как не одна из предпочтительных посадок не подходит, то выбираем из оставшихся. Подходит только посадка Ø , Ø ее и выбираем.
Для подобранной посадки необходимо рассчитать коэффициент запаса точности kT, а также общий запас зазора Sз, состоящий из запаса на износ Sи и запаса на минимальную толщину масляного слоя :
,
(20)