Контрольная работа: Нормирование точности зубчатой цилиндрической передачи

Название: Нормирование точности зубчатой цилиндрической передачи
Раздел: Промышленность, производство

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине “Нормирование точности и технические измерения“.

Введение

В машиностроении создаются и осваиваются новые системы современных машин для комплексной автоматизации производства, что позволяет выпускать продукцию высокого качества с наименьшими затратами труда.

Большое значение для развития машиностроения имеет организация производства машин и других изделий на основе взаимозаменяемости, создание и применение надежных средств технического контроля. Повышение точности и практичности этих средств, а также снижение себестоимости их изготовления, несомненно, важный шаг в сторону повышения надежности конструкций.

1
.
Расчет и нормирование точности зубчатой передачи

Исходные данные

Число зубьев колеса z1
=80

Число зубьев шестерни z2
=45

Модуль: m e =2 мм

Делительный диаметр колеса d1
=160мм

Делительный диаметр шестерни d2
=90мм

Межосевое расстояние Re =107 мм

Ширина зубчатого венца В=19 мм

Окружная скорость v=2,8 м/с

1.
1
Выбор степени точности зубчатого колеса

Степень точности зубчатого колеса определяем в зависимости от окружной скорости v . Назначаем степень точности по норме плавности. При v=2,8 м/с степень точности по норме плавности – 8 по таблице методических указаний 13[2]. Пользуясь рекомендациями ГОСТ 1758-81 по комбинированию степеней точности назначаем степень точности по норме кинематической точности – 8 , по полноте контакта – 7.

1.
2
Выбор вида сопряжения по боковому зазору

Боковой зазор – зазор между нерабочими профилями зубьев который необходим для размещения смазки , для компенсации погрешностей при изготовлении и сборке. И компенсации изменения размеров зубьев от температурных деформаций.

В решаемой задаче боковой зазор определяется из условия размещения смазки по выражению:

Jn
.
min
расч
= 0,01 meJn
.
min
расч
=0,01х2=0,02 мм

20мкм < 40мкм = Jn
.
min
т

Так как передача относится к тихоходной (v < 3 м/с) , по таблице ГОСТ 1758-81 при Jn
.
min
расч.
= 0,02мм=20мкм и Re =107 мм вид сопряжения по боковому зазору – С для которого Jn
.
min
расч.
=20 мкм. Таким образом степень точности зубчатого колеса : 8 – 8 – 7 – С ГОСТ 1758-81.

Выбор показателей, для контроля зубчатого колеса с () проводится согласно рекомендации по таблицам 2,3,5 ГОСТ 1758-81,а по таблицам 6,8,12,и 22 этого же ГОСТа назначаем на них допуски.

Средства для контроля показателей выбираем по таблице [5]. Результаты выбора показателя допуска на них и средств контроля сводим в таблицу 1.

Таблица 1-Показатели и приборы для контроля зубчатого колеса.

1.
3
Определение параметров зацепления

Se=1.387m=1.387*2=2.774

he=0.747m=1.387*2=1.494

1.
4
Определение требований к точности заготовки

Радиальное биение Fr =0.1*m=0.1*2=0.2 .

Торцовое биение : Ft=Fтабл· d/100=0.024·160/100=0,0384 мм

d-делительный диаметр

2
.
Гладкие цилиндрические соединения

2.1 Расчёт и выбор посадок

Исходные данные

Номинальный диаметр соединения d=55мм

Размеры шпонки bxh=16х10

Степень точности по норме кинематической точности – 8

Допуск радиального биения зубчатого венца Fr
=63 мкм

При передаче крутящих моментов с помощью шпонок в соединении вала со ступицей применяется одна из переходных посадок. Которая обеспечивает высокую точность центрирования зубчатого колеса на валу и лёгкую сборку и разборку соединения. Хорошее центрирование зубчатого колеса на валу необходимо для обеспечения высокой кинематической точности передачи, ограничения динамических нагрузок и т.д. Известно, наличие зазора в сопряжении, за счёт одностороннего смещения вала в отверстии, вызывает появление радиального биения зубчатого венца колеса, определяющего кинематическую точность.

В этом случае наибольший допустимый зазор, обеспечивающий первое условие , может быть определён по формуле:

Smax
расч.
<=Fr
/ Kт

где , Кт
– коэффициент запаса точности (КТ
=2…5);

Fr
– допуск радиального биения зубчатого колеса;

принимаем Кт
равным 2;

Smax
расч.
= 45/2=22,5

Лёгкость сборки и разборки соединения определяется наибольшим предельным натягом , величина которого рассчитывается по формуле:

Nmax
расч.
= Smax
расч.
× 3-z / 3+z= 22,5 × 3.843 / 2.157=39,9

где , аргумент (z= x / s) отвечающий функции Лапласа

Фо
(z)=Р
-0,5

Р
– вероятность получения зазора в соединении, выбирается в зависимости от преобладания требований к одному из условий предъявляемых к соединению. Р
=0,3 для 8 степени точности, z= –0,84 для 8 степени точности.

Фо
(z)=Р
-0,5=-0,2

Nmax
расч.
=22,5*=39,9

По расчётным значениям Smax
расч.
=22,5; Nmax
расч
=39,9 выбираем стандартную посадку, учитывая условия:

Smax
расч.
≥Smax
таб.

Nmax
расч
≥Nmax
таб.

Такой посадкой может быть: Ø 55 Н7/n6,

для которой Nmax
таб.
=39мкм

Smax
таб.
=10мкм

Отверстие Ø 55 Н7(+30
0
)

Вал Ø 55 n6(+39
+20
)

При нормальном шпоночном соединении по стандарту для паза втулки предусмотрено поле допуска IS9;

для паза вала – N9;

для шпонки – h9;

посадка в соединении шпонка – паз втулки — IS9/h9;

посадка в соединении шпонка – паз вала — N9/h9;

По таблицам ГОСТ 25347 – 82 определяем предельные отклонения для пазов вала, втулки и шпонки:

bвт
.
– 16IS9(-0,021
+0,021
)

bвала
– 16N9(-0,043
0
)

bшт
.
– 16h9(-0,043
0
)

Определяем допуски параллельности и симметричности шпоночных пазов.

Тпар.
=0,5Тb=0,5· 0,042=0,021мм

Тсим.
=2Тb=2· 0,043=0,086 мм

2.2 Расчёт калибров

Расчёт калибров пробок.

Исходные данные:

Отверстие Æ 55H7(0
+0,030
);

Dmax
=55+0,030=55,030 мм;

Dmin
=55 мм;

Калибры для контроля отверстий называются пробками. Калибры изготавливаются комплектом из проходного (ПР) и непроходного (НЕ) калибров. При контроле детали калибрами она назначается годной если проходной калибр проходит, а непроходной не проходит через проверяемую поверхность.

Допуски для изготовления калибров нормируются ГОСТ 24853–81.

Для определения предельных и исполнительных размеров пробок из таблицы указанного стандарта выписываем численные значения параметров H, Z, Y.

H=5мкм – допуск на изготовление калибра

Z=4мкм – координата середины поля допуска проходной пробки

Y=3мкм – координата определяющая границу проходной пробки

Определяем предельные и исполнительные размеры пробок:

ПРmax
=Dmin
+ Z +H/2=55+0.004+0.005/2=55.0065мм

ПРmin
=Dmin
+ Z –H/2=55+0.004 — 0.005/2=55.0015мм

ПРизм
.
=Dmin
– Y=55- 0.003=29.997мм

НЕmax
=Dmax
+ H/2=55,030+0.005/2=55,0325мм

НЕmin
=Dmax
– H/2=55,030-0.005/2=55,0275мм

ПРисп
.
=ПРmax
–H=55.0065-0.005

НЕисп.
=НЕmax

H
=55,0325-0.005

Расчёт калибров скоб.

Исходные данные:

Вал Æ 55 n6(+20
+39
)

dmax
=55.039мм

dmin
=55.020мм

Калибры для контроля валов назначаются скобами которые также как и пробки имеют проходную и непроходную стороны. Для определения предельных и исполнительных размеров скобы из таблицы ГОСТ 24853–81 , выписываем значения

H1
=3км;

Z1
=4км;

Y1
=3мкм;

Hp
=2км;

Определяем предельные и исполнительные размеры калибров-скоб:

ПРmax
=dmax
— Z1 +H1/2=55,039-0.004+0.003/2=55,0365мм

ПРmin
=dmax
— Z1 –H1/2=55,039-0.004-0.003/2=55,0335 мм

ПРизм
.
=dmax
+ Y1=55,039+ 0.003=55,042 мм

НЕmax
=dmin
+ H1/2=55,020+0.003/2=55,0215 мм

НЕmin
=dmin
– H1/2=55,020-0.003/2=55,0185 мм

ПРисп
.
=ПРmin+
H=55,0335+0.004 мм

НЕисп
.
=НЕmin+H
=55,0185+0.004 мм

2.3 Расчёт и выбор посадок подшипника качения

Исходные данные:

подшипник № 7313

D=140 mm , d=65 mm , r =3,5 , B=36 mm

Класс точности подшипника – 5

Радиальная нагрузка Fr
=32 kН

Вращается вал, вал сплошной, корпус массивный. Нагрузка умеренная.

Выбор посадок подшипника качения на вал и в корпус.

Вращается вал, внутреннее кольцо подшипника является циркулярно нагруженным. Нагруженное кольцо, соединяющееся с неподвижным корпусом испытывает местное напряжение, следовательно внутреннее кольцо должно соединятся с валом по посадке с натягом , наружное с отверстием в корпусе – по посадке с небольшим зазором. Посадку внутреннего кольца подшипника на вал определяем по интенсивности радиальной нагрузки Pr

где, Fr
– радиальная нагрузка на опору, кН;

k1
– динамический коэффициент посадки, при умеренной нагрузке К1
=1;

k2
– коэффициент учитывающий конструкцию вала, при сплошном вале, к2
=1;

k3
– коэффициент учитывающий тип подшипника, для однорядных не сдвоенных подшипников, k3=1;

В=0,036;

r = 0,0035;

По расчётному значению Pr
и номинальному диаметру d устанавливаем поле допуска вала – Ø65 k65

Поле допуска для отверстия в корпусе определяется в зависимости от диаметра, характера нагрузки и конструкции корпуса – Н6.

Квалитеты точности для отверстия и вала устанавливаются в зависимости от класса точности подшипника. Вал обрабатывается по 6 , а отверстие по 7 квалитетам точности.

Dотв.
=140Н6( 0
+0.03
0
);

dвала
=65k5(+0.002
+0.015
).

Предельные отклонения для колец подшипника определяем по ГОСТ 520–89

dподш.
=65l5(-0,009);

Dподш.
=140L5(-0,011).

Таким образом, посадка по внутреннему кольцу подшипника Æ65L5/k5.

По наружному Æ140Н6/l5.

Определение требований к посадочным поверхностям вала иотверстий в корпусе.

Требования к посадочным поверхностям вала и отверстия определяются по

ГОСТ 3325–85: шероховатость поверхности – таблица 3; допуски круглости и профиля продольного сечения – таблица 4; допуск торцового биения опорного торца вала – таблица 5.

Rа вала
=0.63

Rа отв.
=0.63

Rа торца вала
=1.25

Ткр. вала
проф. прод. сеч.
=3,5мкм

Ткруг. отв.
прф. прод. сеч.
=7,5мкм

Тторц. биен. вала
=21мкм

3. Расчёт размерной цепи

А6

А
А1
А2
А3
А4
А5

А1
= 10 мм А3
=34 мм A5=28 мм А∆=1±0,35 мм

А2
=8 мм А4=113 А6
=133 мм

P=4.5 t=2.00λ2
=1/9 ξ=±1

Определяем допуск замыкающего звена

ТА
= ЕSА
– ЕJА
=0,70 мм

Определяем координату середины поля допуска замыкающего звена

ЕсА
= (ЕSА
+ ЕJА
)/ 2 =( 0,35 – 0,35) / 2 = 0

А6-увеличивающее звено

А1
, А2
, А3
, А4
, А5
–уменьшающие звенья

Определяем средний допуск составляющих звеньев:

ТАср===0,429

По ГОСТ 25346 — 82 назначаем допуски на звенья :

ТА1
= 0,36 мм

ТА2
= 0,36 мм

ТА3
= 0,35 мм

ТА4
= 0,39 мм

ТА5
= 0,52 мм

ТА6
= 0,46 мм

Проверка правильности расчетов:

=0,7 мм

Назначаем отклонения на составляющие звенья размерной цепи:

А1
= 10 — 0,36
мм А3
= 34 — 0,35
мм A5
=28-0,52
мм

А2
= 8— 0,36
мм А4
= 113— 0,39
мм A6
=200-0,46
мм

Определяем координаты середины полей допусков, кроме ЕсА6

ЕсА1
= – 0,18 мм ЕсА5
= – 0,23мм

ЕсА2
= – 0,18 мм

EcA3
= – 0,175 мм

ЕсА4
= – 0,195 мм

Определяем координату середины поля допуска звена А6

ECA∆ =- ЕсА1
-EсА2
-EcA3
-ЕсА4
-ЕсА5
+ЕсА6

ЕсА6
= 0-(0,18+0,18+0,26+0,195+0,175)=-0,99мм

Определяем верхнее и нижнее отклонение звена А6

ЕSА6
= ЕсА6
+ ТА6
/ 2 = -0,99 + 0,46 / 2 = -0,76 мм

ЕIА6
= ЕсА6
– TА6
/ 2 = -0,99 — 0,46/ 2 = -1,22 мм

А6
= 200

Проверка правильности расчетов:

ESA∆= ЕсА6
— ЕсА1
— EсА2
— EcA3
— ЕсА4
— Ес5

ЕсА1
++t= —

.99+0.18+0.18+0.175+0.195+0.23+2·

=0.35

EIA∆= ЕсА6
— ЕсА1
— EсА2
— EcA3
— ЕсА4
— Ес5
– ЕсА1
+

+t= —

0.99+0.18+0.18+0.175+0.195+0.23-

=-0.35

Задача верна.

Список использованных источников

1. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для вузов (А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федоров). — М.: Машиностроение, 1986, — 352с.

2. Допуски и посадки : Справочник в 2 — х ч. ( В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романовский, В.А. Брачинский . — Л.: Машиностроение, 1982. — ч.1,2,448 с.

3. ГОСТ 24853 — 81. Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.

4. ГОСТ 3335 — 85. Поля допуска и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

Нормы точности Наименование и условное обозначение контролируемого параметра Условное обозначение и численное значение допуска, Наименование и модель прибора
1 Кинематическая
допуск на радиальное биение зубчатого венца
63 Прибор для контроля кинематической погрешности БВ-5061
2 Норма плавности fptr
-отклонение шага
75 Эвольвентомер индивидуально-дисковый с устройством для контроля винтовой линии БВ-1089
3 Норма полноты контакта Суммарное пятно контакта

По высоте зубьев не менее 15%

По длине зубьев не менее 15%

Универсально контрольно обкатный станок
4 Норма бокового зазора

Ecs
-наименьшее отклонение средней постоянной хорды зубьев колеса

Допуск на среднюю постоянную хорду зуба

32мкм

110мкм

Зубомер хордовый

МЗ-75