Рассчитываем предельные размеры калибров, результаты оформляем в виде таблицы 4

5.4 Рассчитываем предельные размеры калибров, результаты оформляем в виде таблицы 4.

Для калибра пробок:

мм

мм

мм

мм

мм

Для калибра скоб:

мм

мм

мм

мм

мм

Таблица 4 – Предельные размеры калибров

Размеры, мм	Для пробок	Для скоб
Проходная сторона
Наибольший	50,0065	50,0285
Наименьший	50,0015	50,0235
Изношенный	49,997	50,033
Непроходная сторона
Наибольший	50,0325	50,0135
Наименьший	50,0275	50,0085

5.5 Определяем исполнительные размеры калибров для простановки их на чертежах:

Пробки Р – ПР 50,0065_-0,005 Р – НЕ 50,0325_-0,005

Скобы Р – ПР 50,0235^+0,005 Р – НЕ 50,0085^+0,011

6 Расчёт и выбор посадки с натягом

Исходные данные:

Номинальный диаметр сопряжения D=140 мм;

Наружный диаметр втулки D₂=240 мм;

Длина сопряжения L=80 мм;

Передаваемый крутящий момент M_кр=10000 Н·м;

Материал втулки и вала – сталь 50;

Диаметр осевого отверстия D₁=0 мм; осевое усилие P=0.

Шероховатость поверхности втулки R_zD=6,3 мкм, R_zd=3,2 мкм

6.1 Определяем величину удельного контакта эксплуатационного P_з между поверхностями сопряжения вала и втулки:

 (6.1)

где d – номинальный диаметр сопряжения,  – длина сопряжения, - коэффициент трения при запрессовке.

 [Па]

6.2 По графику деформаций [1, рис. 2.1] и величинам P_э/s_т; d₁/d₂ и d/d₂ определяем характер деформирования отверстия и вала, вызванный удельным давлением:

 (6.2)

По графику [1, рис. 2.1], учитывая отношения (5.2), делаем вывод что характер деформирования отверстия и вала - упругий.

6.3 По графику деформаций [1, рис. 2.1] определяем наибольшее допустимое значение  на границе допустимой зоны деформирования (кривая «а» или «б») и рассчитываем значение :

Наибольшее допустимое значение  - кривая «а».

По графику [1, рис. 2.1] определяем, что .

 [Па] – предел текучести материала.

 [Па]

 [мм]

6.4 По графику [1, рис. 2.1] находим значение коэффициента неравномерности распределения удельного давления æ, затем рассчитываем наибольшее (для этого коэффициента) значение удельного давления P_{нб доп}:

æ=0,8

P_НБДОП = P_НБ· æ (6.3)

P_НБДОП =0,88·10⁸·0,8=7,04·10⁷ [Па]

6.5 Определяем коэффициенты формы отверстия и вала:

C_A =  (6.4)

C_В =  (6.5)

где  - коэффициент Пуассона [1, табл. 2.2].

C_A = =0,6

C_В = =0,3

6.6 Рассчитываем величину натягов:

N_min = Р_э (6.6)

где E_A=E_B=2·10¹¹ Па – модуль упругости стали.

N_min = 5,1·10⁷ [мм]

N_max = P_нб._доп (6.7)

N_max = 7,04·10⁷=0,044 [мм] или 44 [мкм]

6.7 Рассчитываем поправку на смятие микронеровностей сопрягаемых поверхностей и находим расчетные величины натягов для выбора посадки:

 (6.8)

где К₁ и К₂ коэффициенты, учитывающие поправку на смятие микронеровностей.

Определяем по таблице [1, табл. 2.4]коэффициенты K₁ и K₂:

K₁=K₂=0,25

 [мкм] или 0,004 [мм]

N_minр = N_min + Δ_Ш (6.9)

N_minр = 0,032 + 0,004=0,036 [мм]

N_maxр = N_max + Δ_Ш (6.10)

N_maxр = 0,044 + 0,004=0,048 [мм]

6.8 Проверяем выполнение условий и выбираем стандартную посадку:

N_maxр N_max – условие выполнено

 0,048 мм>0,004 мм

N_minр N_min – условие выполнено

 0,036 мм>0,032 мм

Выбираем стандартную посадку по ГОСТ 25347 – 82 и строим её поля допусков с указанием размеров, натягов и отклонений в системе отверстий

мкм мкм, .

Рисунок 4 – Схема расположения поля допуска посадки с натягом.

6.9 Определяем наибольшее удельное давление на сопрягаемых поверхностях при наибольшем натяге выбранной посадки

 (6.11)

 [Па]

6.10 Вычисляем наибольшее напряжение во втулке:

σ_д =  (6.12)

где s_Д – наибольшее напряжение во втулке.

σ_д = [Па]

6.11 Проверяем прочность втулки по выполнению неравенства:

σ_д - условие выполнено

 1,04·10⁸ Па<2,94·10⁸ Па

7 Расчёт точности зубчатой передачи

Исходные данные:

- число витков червяка z₁=2;

- число зубьев червячного колеса z₂=50;

- окружная скорость колёс , м/с;

- модуль зубчатой передачи m=5, мм;

- рабочие температуры колёс и корпуса t₁=60˚C и t₂=25˚C;

- материал колёс: СИЛУМИН; корпуса: СИЛУМИН;

- вид передачи: ДЕЛИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ.

7.1 По величине окружной скорости м/с выбираются степени точности зубчатой передачи [1.табл.5.1]

8 - степень точности по нормам плавности.

Т.к. для скоростных передач норма контакта принимается на одну степень ниже, то:

9- степень точности по нормам контакта.

8 - 8 – 9

7.2 Определяется межосевое расстояние

мм

7.3       Определяется температурная компенсация зазора

 (7.1)

где  температурные коэффициенты линейного расширения материала втулки и вала[табл.1.2]; α=20˚C –угол зацепления, град;

мм =68мкм

7.4       Оптимальная толщина слоя смазки jn2.

j_n2 = 10·m=10·5=50 мкм – для делительных передач;

7.5 Определяется минимальный боковой зазор передачи

j_nminмкм

7.6 По таблицам ГОСТ 1643-81[5.10] подбирается вид сопряжения:«В»

8 - 8 - 9В

7.7 Выбор контролируемых параметров и средств их измерения.

Стандарт на допуски зубчатых колёс и передач (ГОСТ 1643-81) предусматривает для каждой нормы точности ряд показателей. Однако на основании многолетнего опыта работы каждый вид машиностроения разрабатывает свои рекомендации по выбору комплексов контролируемых параметров. Для химического и пищевого машиностроения эти рекомендации приведены в работе , по которой и следует подбирать комплексы для контроля зубчатых колёс. Измерительные средства для контроля каждого комплекса выбираются с учётом степени точности и основных характеристик колёс по справочным данным. В пояснительной записке должны быть приведены основные метрологические характеристики измерительных средств (цена деления, пределы измерения и т.д.).

Степень точности	норма	Контролируемый параметр	Наименование средств измерений, модель	Цена деления	Предел  измерения
8	кинема-тическая точность	радиальное биение  ; Колебании длинны общей нормали	Биеметр Б=10м Нормометр БВ-504-6-26	0,001 0,02	m=1,010 d=20100
8	плавность работы	Угловое отклонение шага	шагомер для основного и окружного шага ШМ-1	0,001	m2 d=50300
9	контакта зубьев	Суммарное пятно контакта % по высоте не менее 20 не менее 20 по длине не менее 25 не менее 25	контактно-обкаточное приспособление универсальное 5710	––	d<120
В	бокового зазора	Отклонение средне длинны общей нормали Допуск на среднюю длину	Штангензубомер	0,02	010

8 Расчёт и выбор посадки с зазором

Исходные данные:

Номинальный диаметр сопряжения d=60 мм;

Длина сопряжения l=40 мм;

Угловая скорость вращения n=1000 об/мин;

Нагрузка на опору R=2 Кн;

Марка смазочного масла: индустриальное 20

Шероховатость поверхности втулки R_zD=4 мкм; вала R_zd=2 мкм

Материал втулки – чугун, вала – сталь 50.

8.1 Рассчитываем угловую скорость:

 (8.1)

где n – угловая скорость вращения

 [рад/с]

8.2 Определяем среднее удельное давление:

  (8.2)

где R – нагрузка на опору

 [Н/м²]

8.3 Устанавливаем допустимую минимальную толщину маслянистого слоя – h:

  (8.3)

где R_zD и R_zd – соответственно шероховатость втулки и вала.

 [мм]

8.4 В соответствии с заданием определяем вязкость масла [1,табл. 1.3]:

 [Па·с]

 (8.4)

где t_п=50⁰С – температура нагрева подшипника в масле

 [Па·с]

8.5 Определяем функциональный комплекс:

 (8.5)

8.6 По графику [1, рис. 1.1] определяем относительные эксцентриситеты:

 и

8.7 Рассчитываем минимальный допустимый зазор:

 (8.6)

где  - относительный эксцентриситет при S_min.

 [м]

 (8.7)

 [м],

где  вычисляется по таблице [1, табл. 1.6] в зависимости от эксцентриситета и отношения l/d.

8.8 Определяем температурное изменение зазора:

 (8.8)

Где a₁ и a₂ – соответственно коэффициент линейного расширения материала вала и втулки

 [м]

8.9 Рассчитываем минимальный действующий зазор:

  (8.9)

 [м]

8.10 Рассчитываем максимальный допустимый зазор:

 (8.10)

Где  - относительный эксцентриситет при S_max.

 [м]

8.11 Рассчитываем максимальный действующий зазор:

 (8.11)

 [м]

 [мм] и  [мм]

По таблицам ГОСТ 25347 – 82 (СТСЭВ 144-88) выбираем предельные зазоры в системе отверстия:

мкм, мкм,