Расчет и выбор посадок для стандартных соединений

А₄= 24 мм

6.2 Схема  размерной цепи представлена  на рисунке 1

Рисунок 1 - Размерная цепь

6.3 Определяем увеличивающие и уменьшающие размеры

А₂,А_3, А₄ - увеличивающие звенья;

А₁ – уменьшающее звено.

6.4 Определяем номинальное значение замыкающего звена:=1 мм

6.5 Определяем допуск замыкающего звена: TА_∆= 1 мм

6.6 Определяем предельные отклонения замыкающего звена:

ESА_∆= 0мм

EIА_∆=-1 мм

Тогда вид замыкающего звена примет вид: А_Δ=1_-1,0 (мм).

6.7 Определяем координату середины поля допуска замыкающего звена:

 

где ЕсА_∆ - координата середины поля допуска замыкающего звена

 

6.8 Находим число единиц допуска, содержащихся в допуске замыкающего звена:

 

где  i— единица допуска j-го размера

k – число допусков звеньев, отклонения которых известны,

p – количество неизвестных значений единиц допуска,

 

 

6.9 Допуски  на составляющие звенья следует  выбирать по 12 квалитету, т.к. а_расч = 196,4 (мкм) находится между 12 и 13 квалитетами, при этом для охватывающих размеров пользуемся табл. 1.27 (стр.79 [1]), для охватываемых размеров – таблица 1.28 (стр. 80 [1]), для остальных размеров берём по Js. Размер А₁  обозначим и для него отдельно находим основное отклонение и допуски.

На основании  вышеизложенного получаем:

А₃ =28h12( ,                     ТА₃=210 мкм ,                Eс А₃= -105 мкм.

А₄=24h10) ,                      ТА₄ = 210 мкм ,              EсА₄ = -105 мкм;

6.10 Определяем допуск  звена :

ТА_Δ=

;

.

6.11 Определяем  координату середины поля допуска  размера  :

 

где - координата середины i-го увеличивающего звена;

 координата  середины j-го уменьшающего звена;

;

.

6.12 Определяем верхнее и нижнее предельные отклонения  размера

 

;

 

.

6.13 Выбираем ближайшее стандартное поле допуска на размер по таблице  1.9 стр. 48 [1].:

А₁=70H12) ,     ЕсА₁=150 мкм ,  

6.14 Проверочный  расчёт

6.14.1 Определяем номинальный размер замыкающего звена: =1 мм

6.14.2 Определяем допуск замыкающего звена по формуле 19:

TА_∆=300+120+210+210=840 (мкм);

6.14.3 Определяем координату середины поля допуска для замыкающего звена по формуле 20:

(мкм).

6.14.4 Определяем предельные отклонения для замыкающего звена по формулам 21 и 22:

 

 

6.14.5 Определяем предельные размеры замыкающего звена:

A_Δmax=A_Δ+ESA_Δ                                        (23)

A_Δmix=A_Δ+EIA_Δ                                         (24)

A_Δmax=1-0=1 (мм)

A_Δmix=1-0,84=0,16 (мм)

6.14.6 Выполняем проверку:

 

                     1 мм =1 мм                          0,16>0 мм

Проверка  показала, что выбранные поля допусков для составляющих звеньев верны, т.е. обеспечивают заданную точность замыкающего  звена и тем самым обеспечивают полную взаимозаменяемость для деталей  или узлов данного механизма.

 

7 Расчет размерной  цепи вероятностным методом

 

=1_-1,0 мм

А₁=70 мм

А₂=19_-0,120

А₃=28 мм

А₄= 24 мм

7.2 Схема размерной цепи представлена на рисунке 1

7.3 Определяем увеличивающие и уменьшающие размеры

А₂,А_3, А₄ - увеличивающие звенья;

А₁ – уменьшающее звено.

7.4 Определяем номинальное значение замыкающего звена: =1 мм

7.5 Определяем допуск замыкающего звена: TА_∆= 1 мм

7.6 Определяем предельные отклонения замыкающего звена:

ESА_∆= 0мм

EIА_∆=-1 мм

Тогда вид замыкающего звена примет вид: А_Δ=1_-1,0 (мм).

7.7 Определяем координату середины поля допуска замыкающего звена по формуле 17:

 

7.8 Находим число единиц допуска, содержащихся в допуске замыкающего звена:

 

где  i— единица допуска j-го размера

k – число допусков звеньев, отклонения которых известны,

p – количество неизвестных значений единиц допуска,

 

7.9 Найденное число единиц допуска а _расч = 275,7 лежит в пределах стандартных значений а _расч = 250 (13-й квалитет) и а _расч = 400 (14-й квалитет). Отсюда следует, что часть звеньев должна изготавливаться по 13-му квалитету, а часть — по 14-му. При этом следует назначать допуски из предпочтительного квалитета; в данном случае предпочтение отдается 13-му квалитету.

Предельные  отклонения на составляющие звенья, кроме  размера А₁, рекомендуется назначать на размеры, относящиеся к валам — по h, относящиеся к отверстиям — по Н; на остальные— ±IT/2 то есть симметричные предельные отклонения.

А₃=28h12) ,                        ТА₃ =330 мкм ,           EсА₃ = -165 мкм;

А₄=24h12) ,                    ТА₄ = 330 мкм ,            EсА₄ = -165 мкм;

Размер  А₁  обозначим и для него отдельно находим основное отклонение и допуски.

7.10 Определяем допуск  звена :

 

;

.

7.11 Определяем координату середины поля допуска размера по формуле 20 :

.

7.12 Определяем верхнее и нижнее предельные отклонения  размера по формулам 21 и 22:

;

.

7.13 Выбираем ближайшее стандартное поле допуска на размер по таблице  1.9 стр. 48 [1].:

А₁=70Js13) ,     ЕсА₁=0 мкм ,  

7.14 Проверочный расчёт

7.14.1 Определяем номинальный размер замыкающего звена: =1 мм

7.14.2 Определяем допуск замыкающего звена по формуле 26:

 

7.14.3 Определяем координату середины поля допуска для замыкающего звена по формуле (20):

(мкм).

7.14.4 Определяем предельные отклонения для замыкающего звена по формулам 21 и 22:

 

 

7.14.5 Определяем предельные размеры замыкающего звена по формулам 23 и 24:

A_Δmax=1-0,057=0,943 (мм)

A_Δmix=1-0,723= 0,277 (мм)

7.14.6 Выполняем проверку:

 

             0,943 мм <1 мм               0,277 мм>0 мм

Проверка  показала, что выбранные поля допусков для составляющих звеньев верны, т.е. обеспечивают заданную точность замыкающего  звена и тем самым обеспечивают полную взаимозаменяемость для деталей  или узлов данного механизма.

 

8 Определение комплекса  контрольных параметров зубчатого  колеса по требованиям к точности  его изготовления

 

8.1 Определяем посадочный диаметр отверстия зубчатого колеса: d=55 мм.

Принимаем диаметр делительной окружности: d=m∙z=166 мм.

Принимаем модуль m зубчатого колеса:

m=2.

Определяем  число зубьев по формуле:

z=d/m

z=166/2=83 зуба.

8.2 Определяем для зуба:

      высоту ножки: h_f =1,25· m=1,25· 2=2.5 (мм)

      высоту головки: h_a = m = 2 мм

8.3 Определяем окружность вершин:

d_a = d + 2·h_a=166+2·2=170 (мм)

8.4 Определяем окружность впадин:

d _f = d - 2h _f = 166-2·2.5=161(мм)

8.5  Пользуясь рекомендациями степеней точности и методов обработки для зубчатых колёс при m>1мм таблицы 5.12 стр.856[2], выбираем степень по нормам кинематической точности – 8(средняя точности) – зубчатые колёса общего машиностроения, не требующие особой точности.

Так как  m>1, то нормы плавности работы зубчатого колеса могут быть не более, чем на две степени точнее или на одну степень грубее норм кинематической точности, поэтому выбираем 7-ую степень.

Нормы контакта зубьев могут назначаться по любым  степеням, более точным, чем нормы  плавности работы зубчатых колёс, поэтому  выбираем 7-ую степень.

Вид сопряжения – В

 Записываем  обозначение зубчатого колеса:

8 – 7 – 7 – B

8.6 Определяем показатели, характеризующие кинематическую точность колеса. Для этого выбираем комплекс IV по таблице 2 стр.426[3]:

F_VWr – колебание длины общей нормали;

F_rr – радиальное биение зубчатого венца.

8.7 Определяем допуски для указанных показателей по табл. 5 стр. 431-432 [3]:

F_VW=28 мкм;

F_r=45 мкм.

8.8 Определяем показатели, характеризующие плавность работы по табл. 7, стр. 435 [3]:

7 – комплекс, которому соответствует показатели

f_Pbr – отношение шага зацепления

f_Ptr – отклонение шага.

8.9 Определяем допуски указанных показателей по табл. 10, стр. 439-440 [3]:

f_Pt=±14 мкм

f_Pb=±13 мкм

8.10 Определяем показатели, характеризующие полноту контактов зубьев по табл. 12 и 13, стр. 444-445[3]:, а именно

- суммарное  пятно контактов.

8.11 Согласно  табл. 38, стр.480 [3] определяем относительные  размеры суммарного пятна контакта по высоте зубьев не менее 45%, по длине зубьев – не менее 60%.

8.12 Определяем нормы бокового зазора по табл. 17, стр. 451[3], а именно:

- показатель  гарантированного бокового зазора  j_{n min}:

j_{n min}= 140 мкм

8. 13 Определяем предельные отклонения межосевого расстояния по табл. 17, стр. 451[3]

f_a=±70 мкм

8.14 Определяем наименьшее смещение исходного контура по табл. 19, стр. 454[3]:

E_Hs=−160 мкм

8.15 Определяем допуск на смещение исходного контура определяем по таблице 21 стр.455[3]:

T_H=140 мкм

8.16 Определяем наименьшее отклонение длины общей нормали определяется по таблице 23 стр.457[3] (I слагаемое):

E_W=−110 мкм

где W- длина общей нормали

Определяем  II слагаемое по таблице 27, стр.461[3]:

E_WII= -11 мкм

Определяем  наименьшее отклонение средней длины  общей нормали:

E_Wm=E_WmI+E_WmII=−(110+11)=−121 (мкм)

8.17 Определяем допуск на длину общей нормали по табл. 25, стр.459[3]:

T_W=100 мкм

4.8.18 Определяем допуск на среднюю длину общей нормали по табл. 28, стр.462[3]:

T_Wm=70 мкм

8.19 Определяем наименьшее отклонение толщины зуба определяем по таблице 29 стр.463[3]:

E_Cs=−120 мкм

8.20 Определяем допуск на толщину зуба из табл. 30, стр.464[3]:

   T_C=100 мкм

8.21 Определяем радиальное биение для зубчатого колеса по табл. 5.26, стр.878[2]:

F_da=0,6·F_r,                                              (29)

F_da=0,6·45=27 (мкм)

8.22 Определяем биение базового торца по табл. 5.27, стр.879[2]:

F_T=12· ,                                           (30)

F_T=12·(166/100)=20 (мкм)

8.23 Определяем длину общей нормали по формуле:

W=W₁·m,                                                   (31)

выбираем  из таблицы 5.30, стр.884−885[2]:

W₁=29,208 (мм)

W= 29,208·2=58,416 (мм)

8.24 Определяем допуск: W= мм

 

Заключение

 

 В ходе выполнения  данной курсовой работы были выбраны и рассчитаны посадки для стандартных соединений в зависимости от их  назначения и нагрузки на них.

Также рассмотрены и изучены следующие разделы: «Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений», «Размерные цепи».

Кроме того, в ходе выполнения работы были затронуты вопросы нормирования точности элементов деталей в машиностроении, приобретены навыки работы с нормативно-технической и справочной документацией, изучены условные обозначения предельных отклонений и допусков, параметров шероховатости, резьбового и шлицевого соединений.

 

Список использованных источников

 

1.Допуски  и посадки. Справочник. В 2-х  ч. Ч.1/Под ред. В. Д. Мягкова. Л: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979-с.1-544, ил.

2. Допуски  и посадки. Справочник. В 2-х  ч. Ч.2/Под ред. В. Д. Мягкова. Л: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979-с.544-1032, ил.

3.Допуски  и посадки (основные нормы взаимозаменяемости). И.М. Белкин.-М.: Машиностроение, 1992-528 с., ил.

4.Курсовое  проектирование деталей машин.  С.А. Чернавский.-М.: Машиностроение, 1988.- 416 с.:ил.

5. Курсовое  проектирование деталей машин/В.  Н. Кудрявцев, Ю. А. Державец. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1984. 400 с., ил.

 

Приложение А