Определить метод центрирования и выбрать посадку шлицевого соединения 13-14

5. Определить метод центрирования и выбрать посадку шлицевого соединения 13-14.

Число шлицев z = 16

Внешний диаметр D = 82 мм

Материал вала Сталь 45

Материал втулки БрО4Ц4С17

В связи с тем, что твердость материала вала (HB_вал = 255 по ГОСТ 1051-88) больше твердости материала втулки (HB_втулка = 60 по табл. 68, стр. 198, Анурьев том 1) и механизм не реверсивный, выбирается метод центрирования по внешнему диаметру. Принимаем число зубьев z = 16, внутренний диаметр d = 72 мм, внешний диаметр D = 82 мм, боковая поверхность зуба b = 7 мм (табл. 4.71, стр. 251, Мягков том 2).

Выбирается посадка  (табл. 4.72, 4.75, стр. 252 – 253, Мягков том 2).

рис.5.1

рис.5.2

рис.5.3

рис.5.4

рис.5.5

6. Установить степень точности и контролируемые параметры зубчатой пары 10-11.

Модуль m = 10 мм

Число зубьев z = 25

Скорость v = 5 м/с

Вид сопряжения Д

По формулам [6.1] и [6.2] определяются делительный окружной шаг и делительный диаметр

[6.1]

[6.2]

Зубчатые колеса – общего машиностроения, не требующие особой точности. По значению окружной скорости принимается степень точности – 8 (средняя точность) (табл. 5.12, стр. 330, Мягков том 2).

Диаметр вершин зубьев рассчитывается по формуле [6.3]

, [6.3]

где коэффициент высоты головки h^*_a = 1 для стандартного исходного контура по ГОСТ 13755-81 и ГОСТ 9587-81.

Нормы кинематической точности

Принимается допуск на радиальное биение зубчатого венца F_r = 80 мкм (табл. 5.7,стр. 317, Мягков том 2), допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса F_p = 125 мкм (табл. 5.8, стр. 319, Мягков том 2).

Нормы плавности работы

Принимается допуск на местную кинематическую погрешность f^’_i = 60 мкм, предельное отклонение шага f_pt = ±32 мкм, погрешность профиля f_f = 28 мкм (табл. 5.9, стр. 321, Мягков том 2).

Т.к. ширина зубчатого венца b = 50 мм, то принимается суммарное пятно контакта по высоте зуба – 40%, по длине зуба – 50%; допуски на не параллельность f_x = 25 мкм, перекос f_y = 12 мкм, направление зуба F_β = 25 мкм (табл. 5.10, стр. 323-324, Мягков том 2).

Вид сопряжения – Д, допуска бокового зазора – d, класс отклонений межосевого расстояния – III (табл. 5.15, стр. 335, Мягков том 2).

Межосевое расстояние рассчитывается по формуле [6.4]

, [6.4]

где числа зубьев колес z₁ = z₂ = 25.

Принимается гарантированный боковой зазор j_nmin = 72 мкм, предельное отклонение межосевого расстояния f_a = ±35 мкм (табл. 5.17, стр. 336, Мягков том 2).

Степень точности по ГОСТ 1643-81 8-8-8-Дd

Модуль	m, мм	10
Число зубьев	z	25
Нормальный исходный контур	-	ГОСТ 13755-81
Коэффициент смешения	х	0
Степень точности по ГОСТ 1643-81	-	8-8-8-Дd
Допуск на биение зубчатого венца	Fr, мкм	80
Допуск на предельное отклонение шага	fpt, мкм	±32
Гарантированный боковой зазор	jnmin, мкм	72
Делительный диаметр	d, мм	250
Делительный окружной шаг	P ,мм	31.4

7. Построить и рассчитать размерную цепь для обеспечения размера заданного замыкающего звена . Расчет выполнить методами полной взаимозаменяемости и теоретико-вероятным.

рис.7.1

рис.7.2

Метод полной взаимозаменяемости

В данной задаче исходным звеном является зазор А_∑. Тогда

максимальное значение замыкающего звена [A_∑max] = 4.2 мм;

минимальное значение замыкающего звена [A_∑min] = 3.8 мм;

верхнее отклонение замыкающего звена [ВО_∑] = 0.2 мм;

нижнее отклонение замыкающего звена [НО_∑] = -0.2 мм;

значение среднего отклонения [Δ_c∑] = 0;

поле допуска [Т_∑] = 0.4 мм.

Составляется уравнение размерной цепи по формуле [7.1] (линейная размерная цепь):

.

[7.1]

С учетом этого уравнения и принятого значения A_∑ = 4 мм назначаются номинальные размеры всех составляющих звеньев по конструктивным соображениям: А₁ = 100 мм, А₂ = 8 мм; А₃ = 112 мм. Проводится проверка размеров по уравнению [7.1]: 112 – (100 + 8) = 4.

Рассчитываются допуски составляющих звеньев по способу одной степени точности по формуле [7.2]

, [7.2]

где [Т_∑] – значение поля допуска звена А_∑, i – значение единицы поля допуска. Принимаются i₁ = 2.17, i₂ = 0.9, i₃ = 2.17 (табл. 3.3, стр. 20, Мягков том 2).

Такое значение единиц допуска соответствует примерно 10-му квалитету в ЕСДП (табл. 1.8, стр. 44, Мягков том 1).

Таким образом, допуски составляющих размеров с учетом степени сложности изготовления принимаются: Т₁ = 0.14 мм, Т₃ = 0.14 мм. По формуле [7.4] определяется поле допуска Т₂

[7.3]

[7.4]

Назначаются допускаемые отклонения на все составляющие размеры исходя из экономической точности изготовления по возможной финишной операции. Для звена А₁ назначается отклонение типа h, а для звена А₃ – отклонение типа H, т.е. Δ_c1 = -Т₁/2 = -0.07 мм, аналогично Δ_c3 = 0.07 мм. Среднее отклонение поля допуска корректирующего звена А₂ определяется по формуле [7.5]

[7.5]

Предельные отклонения корректирующего звена А₂ определяются по формулам [7.6] и [7.7]

[7.6]

[7.7]

Правильность вычисления предельных отклонений проверяем по формуле [7.8]

[7.8]

А_∑ по условию задачи

А₁

А₂ корректирующее звено

А₃

Теоретико-вероятный метод

В данной задаче исходным звеном является зазор А_∑. Тогда

максимальное значение замыкающего звена [A_∑max] = 4.2 мм;

минимальное значение замыкающего звена [A_∑min] = 3.8 мм;

верхнее отклонение замыкающего звена [ВО_∑] = 0.2 мм;

нижнее отклонение замыкающего звена [НО_∑] = -0.2 мм;

значение среднего отклонения [Δ_c∑] = 0;

поле допуска [Т_∑] = 0.4 мм.

Составляется уравнение размерной цепи по формуле [7.1] (линейная размерная цепь):

.

С учетом этого уравнения и принятого значения A_∑ = 4 мм назначаются номинальные размеры всех составляющих звеньев по конструктивным соображениям: А₁ = 100 мм, А₂ = 8 мм; А₃ = 112 мм. Проводится проверка размеров по уравнению [7.1]: 112 – (100 + 8) = 4. Принимается, что рассеяние размеров звеньев близко к нормальному закону, т.е. , и, следовательно, . Принимается также . Рассчитываются допуски составляющих размеров по способу одной степени точности, принимая процент риска Р = 0.27%. При Р = 0.27% - коэффициент t = 3 (табл. 3.8, стр. 36, Мягков том 2). По формуле [7.9] определяется среднее число единиц допуска составляющих звеньев

[7.9]

Принимаются i₁ = 2.17, i₂ = 0.9, i₃ = 2.17 (табл. 3.3, стр. 20, Мягков том 2).

Такое значение единиц допуска соответствует примерно 11-му квалитету в ЕСДП (табл. 1.8, стр. 44, Мягков том 1).

Таким образом, допуски составляющих размеров с учетом степени сложности изготовления принимаются: Т₁ = 0.22 мм, Т₃ = 0.22 мм. По формуле [7.11] определяется значение поля допуска T₂

[7.10]

[7.11]

Назначаются допускаемые отклонения на все составляющие размеры исходя из экономической точности изготовления по возможной финишной операции. Для звена А₁ назначается отклонение типа h,а для звена А₃ – отклонение типа H, т.е. Δ_c1 = -Т₁/2 = -0.11 мм, аналогично Δ_c3 = 0.11 мм. Среднее отклонение поля допуска корректирующего звена А₂ определяется по формуле [7.5]

Предельные отклонения корректирующего звена А₂ определяются по формулам [7.6] и [7.7]

А_∑ по условию задачи

А₁

А₂ корректирующее звено