Розмірний аналіз складальної одиниці

Рисунок 9.- Схема  полей допусков соединения Ø62

 

4.3 Посадки  шпоночных соединений

 

Для шпоночных соединений (шпонка b x h х l = 8 х 7 х 30, 8 х 7 х 60 мм ГОСТ 23360-78) принимаю для единичного производства нормальное соединение [2, с.237, табл.4.65].

Соединения шпонок с  валом: ;

Соединения шпонок со втулками: ;

Проанализируем эти  посадки.

Предельные отклонения ширины пазов на валах: ^;.

Предельные отклонения ширины пазов  во втулках: .

Предельные отклонения ширины шпонок:

Посадка шпонки на вал  ; - переходная.

Предельные значения зазоров и натягов в соединениях:

S_max = ES – ei = 0 – (- 0,036) = 0,036 мм;

N_max = es – EI = 0 – (- 0,036) = 0,036 мм.

Допуск посадки:

T_S,N = S_max + N_max = 0,036 + 0,036 = 0,072 мм.

Посадка шпонки во втулку ; - переходная.

Предельные значения зазоров и натягов в соединениях:

S_max = ES – ei = 0,018 – (- 0,036) = 0,054 мм;

N_max = es – EI = 0 – (- 0,018) = 0,018 мм.

Допуск посадки:

T_S,N = S_max + N_max = 0,054 + 0,018 = 0,072 мм.

 

Рисунок 9. –  Схемы полей допусков шпоночных  соединений:

а – шпонка b x h x l = 8 x 7 x 30 мм;

 

4.4 Посадки резьбовых соединений

 

Для крепления крышек подшипников к корпусу редуктора  применяется резьбовое соединение болтами М10. В данном случае герметичность соединения не требуется, а наличие зазора способствует более равномерному распределению нагрузки между витками резьбы, предотвращает заклинивание, уменьшает трение, компенсирует возможные перекосы резьбы. Исходя из этого назначаю посадку резьбы с зазором . Номинальный диаметр резьбы d (D) = 10 мм. Шаг резьбы р = 1 мм. Допуски диаметров резьбы для 6-й степени точности при нормальной длине свинчивания определяем по [5, с.161…162 ]:

T_{d 2} = 112 мкм = 0,112 мм; Т_D2 = 150 мкм= 0,150 мм;

Т_d = 180 мкм = 0,180 мм; Т_D = не нормируется;

T_d1 = не нормируется; Т_D1 = 236 мкм = 0,236 мм.

Определяю предельные отклонения резьбы [5, с.158 ]:

d: es = - 0,026 мм; ei = - 0,206 мм;

d₂: es = - 0,026 мм; ei = -0,138 мм;

d₁: es = - 0,026 мм; ei = не нормируется;

D: ES = не нормируется; EI = 0 мм;

D₂: ES = 0,150 мм; EI = 0 мм;

D₁: ES = 0,236 мм; EI = 0 мм.

Определяем средний и внутренний диаметры резьбы по [2, с.144]:

d ₂ (D ₂) = d – 1 + 0,350 =10 – 1 + 0,350 =8,650 мм;

d₁ (D₁) = d – 2 + 0,917 = 10 – 2 + 0,917 =8,917 мм.

Определяю предельные размеры наружной резьбы (болта):

d _{2 max} = d₂ + es = 8,650 – 0,026 = 8,624 мм;

d _{2 min} = d₂ + ei = 8,650 – 0,138 = 8,512 мм;

d_{1 max} = d₁ + es = 8,917 – 0,026 = 8,891 мм;

d_{1 min} = d₁ + ei = не нормируется;

d _max = d + es = 10 – 0,026 = 9,974 мм;

d _min = d + ei = 10 – 0,206 = 9,794 мм.

Определяю предельные размеры внутренней резьбы (резьбовое отверстие):

D _{2 max} = D₂ + ES = 8,650 + 0,150 = 8,80 мм;

D _{2 min} = D₂ + EI = 8,650 + 0 = 8,650 мм;

D _{1 max} = D₁ + ES = 8,917 + 0,236 = 9,153 мм;

D_{1 min} = D₁ + EI = 8,917 + 0 = 8,917 мм;

D _max = не нормируется;

D _min = D + EI = 10 + 0 = 10,0 мм.

 

Рисунок 4.11 - Схема расположения полей допусков резьбового соединенияМ10

(внутренний диаметр)

 

Рисунок 4.12 - Схема  расположения полей допусков резьбового соединения

М10- (наружный диаметр)

Рисунок 4.12 - Схема  расположения полей допусков резьбового соединения

М10- (средний диаметр)

 

 

5 РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ СБОРОЧНОЙ  ЕДИНИЦЫ

 

Размерный анализ сборочной единицы  будем производить методом регулирования, при котором предписанная точность исходного (замыкающего) размера достигается преднамеренным изменением (регулированием) величины одного из заранее выбранных составляющих размеров, называемого компенсатором [7, с.169]. Для заданной сборочной единицы (рис. 12) роль компенсирующих размеров выполняют прокладки.

 

Рисунок 12.- Сборочная размерная  цепь

 

Для нормальной работы роликовых радиально-упорных подшипников между крышкой и торцом подшипника необходимо обеспечить зазор для компенсации теплового расширения вала. Величину зазора принимаю равной А₀ = 0,04…0,07 мм. На рисунке 12 представлена размерная цепь с исходным звеном А₀. Звенья – увеличивающие, - уменьшающие.

Сумма размеров звеньев  является компенсатором. Номинальные размеры звеньев цепи, их характеристики, отклонения и допуски приведены в таблице 1.

 

Таблица 1.- К расчету  размерной цепи методом регулирования

Звено	Номинальный размер, мм	Характер звена	Верхнее отклонение ЕS, мкм	Нижнее отклонение EI, мкм	Допуск Т, мкм
А1	29	уменьшающее	+52	0	52
А2	2	компенсатор	рассчитывается
А3	308	увеличивающее	0	- 130	130
А4	2	компенсатор	рассчитывается
А5	29	уменьшающее	+52	0	52
А6	18.25	уменьшающее	0	- 200	200
А7	88.5	уменьшающее	0	- 87	87
А8	40	уменьшающее	0	- 62	62
А9	5	уменьшающее	0	- 30	30
А10	70	уменьшающее	0	- 74	74
А11	14	уменьшающее	0	- 43	43
А12	18.25	уменьшающее	0	- 200	200
А0	0.07	замыкающее	0	- 30	30

 

Определяем номинальный размер компенсатора:

Распределим номинальный размер k: А₂ = 2, А₄ =2,07 мм.

На изготовление всех размеров (деталей) размерной цепи назначаю допуски  по 9 квалитету. Определяем величины допусков на изготовление всех деталей и проставим предельные отклонения в тело деталей, то есть по ходу обработки сопрягаемых поверхностей [3, с.44]. Звенья А₆ и А₈ являются шириной кольца подшипника и допускаемые отклонения его по ГОСТ 520-71 [2, с.273]равны: es = 0 мм; ei = -0,2 мм = - 200 мкм.

Сумма допусков составляющих звеньев:

Допуск замыкающего звена:

Предельные отклонения компенсатора:

 

 

  ;

 

;

.

Определим величину компенсации  :

 

 

Проверяю расчет:

.

Рассчитываю предельные размеры компенсатора:

 

 

Принимаю  за постоянные прокладки.

Количество сменных прокладок:

 

 

Толщина сменных прокладок:

Из-за большого количества получившихся прокладок принимаем стандартные  прокладки 1 прокладки 0,9 мм, и 1 прокладку 0,03 мм.

Таким образом, в комплект входят постоянные прокладки толщиной 2,0 мм 1,3 мм, 0,9 мм и 1 сменная прокладка толщиной 0,03 мм.

 

 

6 ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ  ТРЕБОВАНИЙ К ДЕТАЛЯМ

 

6.1 Промежуточный вал

 

Допуск цилиндричности посадочного места под косозубую шестерню и коническое зубчатое колесо [6, с. 88, табл. 8.3]:

T_ф = 0,3T_d = 0,3 × 0,013 = 0,0039 ≈ 0,004 мм.

Допуск цилиндричности посадочных мест под подшипники качения класса точности 0 [6, с. 88, табл. 8.3]:

T_ф = 0,3T_d = 0,3 × 0,013 = 0,0039 ≈ 0,004 мм.

Допуски соосности посадочных поверхностей [6, с. 87…88]:

• для зубчатого колеса Т = 0,02 мм.
• Для шестерни Т = 0,02 мм.

Допуск перпендикулярности торцов вала для базирования подшипников  качения [6, с. 88, табл. 8.3]: Т = 0,008 мм.

Допуск параллельности расположения шпоночного паза [6, с. 88]:

Т = 0,5 ∙ Т_ш.п.= 0,5 ∙ 0,036 = 0,018 мм;

Допуск симметричности расположения шпоночного паза:

Т = 2 ∙ Т_ш.п.= 2 ∙ 0,036 = 0,072 мм;

 

7 КОНТРОЛЬ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ

7.1 Выбор универсальных  измерительных средств

 

Для контроля размеров промежуточного вала выбираю универсальные измерительные средства. При выборе измерительных средств учитываю допускаемую погрешность измерения [5, с.244, табл.4], а также предельную погрешность измерения приборов [5, с.306…311]. При этом должно выполняться условие:

Выбранные измерительные  средства приведены в таблице 2.

 

Таблица 2.- Универсальные  измерительные средства

Размер	Допуск на размер,Т, мм	, мм	, мм	Пределы измерения, мм	Условное обозначение
Ø25js6	0,013	0,005	±0,002	0…25	МК-100-2
Ø30r6	0,013	0,005	±0,002	25…50	МК-100-2
29k9	0,052	0,005	±0,002	25…50	МК-100-2
88.5k9	0,087	0,005	±0,002	75…100	МК-100-2
40k9	0,062	0,005	±0,002	25…50	МК-100-2
70k9	0,074	0,005	±0,002	75…10	МК-100-2
14k9	0,043	0,005	±0,002	0…25	МК-100-2

 

7.2 Расчет размеров калибров для гладкого цилиндрического соединения

 

В данной курсовой работе необходимо рассчитать калибр-пробку и калибр-скобу для отверстия и для вала .

Для расчета размеров калибров выберем  по [5, с.266…269, табл.1] следующие данные:

• смещение поля допуска калибра внутрь поля допуска детали Z (Z₁) и a (a₁);
• допустимый выход размера изношенного калибра за границу поля допуска калибра-пробки Y и калибра-скобы Y₁;
• допуск на изготовление калибра-пробки H и калибра скобы H₁;
• допуск на изготовление контркалибра для пробки H_p.

Предельные размеры  для отверстия  :

D_max = D + ES = 25 + 0,021 = 25,021 мм;

D_min = D + EI = 25 + 0 = 25 мм.

По [5, с. 266…269, табл. 1] для IT7 и интервала размеров 18…30 мм находим данные для расчета калибров Z = 0,003 мм; Y = 0,003 мм; a = 0 мм; H = 0,004 мм. Формулы для расчета размеров калибров по [5, с. 270, табл. 2].

Предельные размеры проходного нового калибра-пробки:

ПР_max = D_min + Z + H / 2 = 25 + 0,003 + 0,004 / 2 = 25,005 мм;

ПР_min = D_min + Z – H / 2 = 25 + 0,003 – 0,004 / 2 = 25,001 мм.

Исполнительный размер калибра-пробки ПР 25,005_–0,004.

Наименьший размер изношенного  проходного калибра-пробки:

ПР_изн = D_min – Y = 25 – 0,003 = 24,997 мм.

Когда калибр ПР будет  иметь этот размер, его нужно изъять из эксплуатации.

Предельные размеры  непроходного нового калибра-пробки:

НЕ_max = D_max + H / 2 = 25,021 + 0,004 / 2 = 25,023 мм;

НЕ_min = D_max – H / 2 = 25,021 – 0,004 / 2 = 25,019 мм.

Исполнительный размер калибра-пробки НЕ 25,023_–0,004.

Предельные размеры  для вала :

d_max = d + es = 25 + 0,041 = 25,041 мм;

d_min = d + ei = 25 + 0,028 = 25,028 мм.

По [5, с. 266…269] для IT6 и интервала размеров 18…30 мм находим данные для расчета калибров a₁ = 0 мм; Z₁ = 0,003 мм; Y₁=0,003 мм;  
Н₁=0,004 мм; Нр=0,0015 мм. Формулы для расчета размеров калибров по [5, с. 270, табл. 2].

Предельные размеры  проходного нового калибра-скобы:

ПР_max = d_max – Z₁ + H₁ / 2 = 25,041 – 0,003 + 0,004 / 2 = 25,040 мм;

ПР_min = d_max – Z₁ – H₁ / 2 = 25,041 – 0,003 – 0,004 / 2 = 25,036 мм.

Исполнительный размер калибра-скобы ПР 25,036^+0,004.

Наибольший размер изношенного  проходного калибра-скобы:

ПР_изн = d_max + Y₁ = 25,041 + 0,003 = 25,044 мм.

Когда калибр ПР будет  иметь этот размер, его нужно изъять из эксплуатации.

Предельные размеры непроходного нового калибра-скобы:

НЕ_max = d_min + H₁ / 2 = 25,028 + 0,004 / 2 = 25,030 мм;

НЕ_min = d_min – H₁ / 2 = 25,028 – 0,004 / 2 = 25,026 мм.

Исполнительный размер калибра-скобы НЕ 25,026^+0,004.

Предельные размеры  проходного контркалибра:

К–ПР_max = d_max – Z₁ + H_p / 2 = 25,041 – 0,003 + 0,0015 / 2 = 25,03875 мм;

К–ПР_min = d_max – Z₁ – H_p / 2 = 25,041 – 0,003 – 0,0015 / 2 = 25,03725 мм.

Исполнительный размер контркалибра К–ПР 25,03725_–0,0015.

Предельные размеры  контркалибра для контроля износа:

К–И_max = d_max + Y₁ + H_p / 2 = 25,041 + 0,003 + 0,0015 / 2 = 25,04475 мм;