Расчет и выбор посадки для местно-нагруженного кольца

Для того чтобы в процессе работы механизма в результате действия вибраций и толчков кольцо имело возможность поворачиваться на определенный угол, меняя при этом место нагружения дорожки качения, по табл. 4.93, 4.89 [1, ч. 2] и табл. 1.27, 1.29 [1, ч. 1] выбираем посадку с зазором для сопряжения стакана с внешним кольцом подшипника и определяем предельные отклонения для сопряжения: .

Характеристики сопряжения.

Размерные параметры отверстия

Номинальный размер D_n=80 мм.

Верхнее предельное отклонение ES=0.040мм.

Нижнее предельное отклонение EI=0мм.

Размерные параметры вала .

Номинальный размер d_n=80мм.

Верхнее предельное отклонение es=0мм.

Нижнее предельное отклонение ei=−0.020мм.

Наименьший зазор S_min=EI−es=0−0=0 мм.

Наибольший зазор S_max=ES−ei=0.040+0.020=0.060 мм.

Средний зазор S_m= мм.

Рисунок 6 Схема взаимного расположения полей допусков

4.4 Эскизы подшипникового узла и деталей сопрягаемых с подшипником

5 Расчет комбинированной посадки

Сопряжение по d₄= 40 мм.

Соединение промежуточный вал 36 и распорной втулки 7. Соединение подвижное, разъемное.

Для аналогичного соединения рекомендуется применять посадку с зазором Принимаем посадку с зазором Ø 40 , как обеспечивающую легкую установку деталей.

Находим максимальный и минимальный зазор:

S_max=ES−ei=0.160−(−0.100)=0.260 мм;

S_min=EI−es=0−0=0 мм.

Средний зазор выбранной посадки S_m, определяется по формуле:

;

мм. От выбранной системной посадки нужно перейти к комбинированной внесистемной, вследствие того , что поле допуска вала определяется посадкой внутреннего кольца подшипника . Поэтому на остальных посадках целесообразно использовать комбинированные, так как трудоемко обеспечить системными посадками нужных характер соединения. Поэтому поле допуска вала в комбинированной посадке будет , а поле допуска отверстия принимаем такое, которое с ранее принятым полем допуска обеспечит необходимый средний зазор. Среднее предельное отклонение в системе отверстия для комбинированной посадки , где - среднее предельное отклонение в системе вала, 0 мкм.

Е_м=130-0=130 мкм

По среднему предельному отклонению в системе отверстия для комбинированной посадки принимаем поле допуска .

Окончательно принимаем комбинированную посадку Ø40 .

Расчет размерных параметров выбранных посадок.

d₂₂= 40 мм с посадкой .

Определяем размерные параметры отверстия .

Верхнее предельное отклонение:ES=0.165мм

Нижнее предельное отклонение:Ei=0.95мм

Номинальный диаметр: D=40мм

Максимальный диаметр отверстия:

D_max=D_i+ES=40+0.165=40.165мм

Минимальный диаметр отверстия:

D_min=D_i+EI=40+0.095=40.095 мм

Допуск:

TD=ES-EI=0.165-0.095=0.070 мм

Определяем размерные параметры вала :

Верхнее предельное отклонение:es=+0.0095мм

Нижнее предельное отклонение: ei=-0.0095мм

Номинальный диаметр:d_i=40мм

Максимальный диаметр вала: d_max=d_i+es=40+0.0095=40.0095мм

Минимальный диаметр вала:d_min=d_i+ei=40=0.0095=39.9905 мм

Допуск размера на вал: Td=es-ei=0.0095+0.0095=0.0190мм

Определяем характеристики посадки по предельным размерам.

Максимальный зазор:S_max=D_max-d­_max=40.165-39.990=0.175мм

Минимальный зазор: S_min=D_min-d_max=25.095-25.0095=0.0855мм

6 Расчет переходной посадки

Переходные посадки предназначены для неподвижных, но разъемных соединений деталей и обеспечивают хорошее центрирование соединяемых деталей. При выборе переходных посадок необходимо учитывать, что для них характерна возможность получения, как натягов, так и зазоров. Натяги, получающиеся в переходных посадках, имеют относительно малую величину и обычно не требуют проверки деталей на прочность, за исключением отдельных тонкостенных деталей. Эти натяги недостаточны для передачи соединением значительных крутящих моментов или усилий. К тому же получение натяга в каждом из собранных соединений не гарантировано. Поэтому переходные посадки применяют дополнительным креплением соединяемых деталей шпонками, штифтами.

Трудоемкость сборки и разборки соединений с переходными посадками, так же как и характер этих посадок, во многом определяется вероятностью (частностью) получения в них натягов и зазоров.

При расчете вероятности натягов и зазоров обычно исходят из нормального распределения натягов размеров деталей при изготовлении. Распределение натягов и зазоров в этом случае также будет подчиняться нормальному закону, а вероятности их получения определяется с помощью интегральной функции.

Проведем расчет переходной посадки, в данном редукторе по d_18, где сопрягаются две поверхности вал промежуточный 36 и колесо зубчатое 37. Переходная посадка в данном случае для удобства при сборке и разборке, с возможностью получения зазора или небольшого натяга. Для данного соединения выбираем посадку типа . В данном случае она является предпочтительной. Получаем посадку Ø35 .

Определим максимальный и минимальный зазор для данного соединения.

Верхнее предельное отклонение es=+0.033 мм.

Нижнее предельное отклонение ei=+0.017 мм.

Верхнее предельное отклонение ES=+0.025 мм.

Нижнее предельное отклонение EI=0 мм.

Наименьший зазор S_min=EI−es=0−0.033=−0.033 мм.

Наибольший зазор S_max=ES−ei=0.025-0.017=0.005 мм.

Средний зазор мм.

Наименьший натяг N_min= ei − ES =0,017−0.025=−0.008 мм.

Наибольший натяг N_max= es −EI =0.033−0=0.033 мм.

Средний натяг N_m= .

Минимальный зазор равен максимальному натягу.

Допуск размера на вал :Td=es−ei=0.033-0.017=0.015 мм.

Допуск размера на отверстие :TD=ES−EI=0.025−0=0.025 мм.

Минимальный зазор равен максимальному натягу.

Определение среднеквадратичное отклонение натяга:

;

Определим предел интегрирования .

Пользуясь таблицей 1.1 [1, ч. 1], находим Ф(z)=0.4981.

Рассчитываем вероятность получения натягов и вероятность получения зазоров:

Определяем максимальные вероятные натяг и зазор :

мм;

мм.

Рисунок 8 Схема к расчету вероятности получения зазоров и натягов при расчете переходной посадки

7 Выбор посадки шпоночного соединения

7.1 Выбор и обоснование посадки шпоночного соединения.

Чаще всего в массовом производстве принимают шпонки. Использование призматических шпонок дает возможность более точно центрировать сопрягаемые элементы и получать как подвижные (в случае применения обыкновенных призматических шпонок), так и не скользящи соединения (при использовании направляющих шпонок с креплением на вал).

Выбираем для направляющей оси 60 призматическую шпонку, неподвижную. Характер соединения нормальный. Из табл. 4.52.[1, ч.2] выбираем шпонку по диаметру вала.

b=6 мм; h=6 мм; t₁=3.5 мм; t₂=2.8 мм; d=20 мм.

Во всех случаях шпонка устанавливается в пазу вала плотно с натягом, а в пазу отверстия в зависимости от характера соединения. При точном центрировании поля допуска на отверстия H6, а на вал рекомендуется js6, k6, m6, n6. Для данного шпоночного соединения рекомендуется применять допуск на отверстия Н6, допуск на вал js6. Принимаем нормальное соединение, это соединение чаще всего используется в массовом производстве, так как обеспечивает точное центрирование деталей.

Для нормального соединения принимаем поля допусков: на ширину паза вала N9, на ширину паза втулки Js9, на ширину шпонки h9.Принимаем шероховатость на ширину паза вала и втулки - Ra 1.6.

Кроме точности размеров шпонок и шпоночных пазов ограничивают и неточность расположения паза в валу и паза во втулке относительно оси симметрии вала и втулки. Должен ограничиваться допуск параллельности плоскости симметрии паза относительно оси симметрии сопрягаемой поверхности.

7.2 Расчет предельных размеров элементов соединения,зазоров.

Предельные размеры элементов шпоночных соединений

Сопряжение шпонка вал Ø20 .

Верхнее предельное отклонение: ES=0 мм.

Нижнее предельное отклонение: EI=-0.052 мм

Номинальный диаметр: D_i=20мм

Максимальный диаметр отверстия:

D_max= D_i+ES=20.000+0=20.000мм

Минимальный диаметр отверстия:

D_max= D_i+EI=20.000-0.052=19.948 мм

Допуск размера на отверстие:

TD=ES−EI=0+0.052=+0.052 мм

Определяем размерные параметры вала :

Верхнее предельное отклонение: es=0мм

Нижнее предельное отклонение: ei=-0.052мм

Номинальный диаметр: d_i=20мм

Максимальный диаметр вала:

d_max=d_i+es=20.000+0=20.000мм

Минимальный диаметр вала:

d_min=d_i+ei=20.000-0.052=19.948мм

Допуск размера на вал:

Td=es-ei=0+0.052=+0.052мм

Рисунок 11 Схема взаиморасположения полей допусков

Определяем характеристики посадки по предельным размерам:

Максимальный зазор:

S_max=D_max-d_min=20.000-19.948=0.052мм

Минимальный зазор:

S_min=D_min-d_max=19.948-20=-0.052мм

Средний зазор:

Максимальный натяг:

N_max=d_max-D_min=0.052мм

Минимальный натяг:

N_min=d_min-D_max=-0.052мм

Сопряжение шпонка втулка Ø20

Определяем размерные параметры вала

Верхнее предельное отклонение: ES=0.026 мм.

Нижнее предельное отклонение: EI=−0.026 мм.

Номинальный диаметр: D_i=20мм

Максимальный диаметр отверстия:

D_max=D_i+ES=20.000+0.026=20.026мм

Минимальный диаметр отверстия:

D_min=D_i+EI=20.000-0.026=19.974мм

Допуск размера отверстия: TD=ES-EI=0.026+0.026=0.052мм

Определяем размерные параметры вала 20h9.

Верхнее предельное отклонение: es=0мм

Нижнее предельное отклонение: ei=-0.052мм

Номинальный диаметр: d_i=20мм

Максимальный диаметр вала:

d_max=d_i+es=20.000+0=20.000мм

Минимальный диаметр вала: d_min=d_i+ei=20.000-0.052=19.948мм

Допуск размера на вал: Td=es-ei=0+0.052=+0.052мм

Рисунок 12 Схема взаимного расположения полей допусков

Определяем характеристики посадки по предельным размерам:

Максимальный зазор:S_max=D_max-d_min=20.026-19.948=0.078мм

Минимальный зазор: S_min=D_min-d_max=19.974-22.000=-0.026мм

Средний зазор:

Максимальный натяг: N_max=d_max-D_min=22.000-19.974=0.026мм

Минимальный натяг: N_min=d_min-D_max=19.948-20.026=-0.078 мм

Средний натяг:

7.4Эскизы сопряжений и их деталей.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: