Министерство образования Российской Федерации
Уфимский государственный авиационный технический университет
по дисциплине
«Метрология, нормирование точности, стандартизация и сертификация»
«Зубчатые колеса и их изготовление»
Введение
1. Расчет и выбор посадки с зазором для гладкого цилиндрического соединения
2. Расчет посадок подшипника качения
3. Расчет предельных размеров и построение схемы расположения полей допусков деталей резьбового соединения
4. Назначение комплекса контролируемых параметров зубчатого колеса и выбор средств контроля
5. Расчет размерной цепи А-А
Список используемой литературы
Введение
Данный узел является фрагментом коробки подач металлорежущего станка SUI-40. Универсальный токарно-винторезный станок SUI-40 предназначен для выполнения различных токарных работ, в том числе для нарезания метрической, дюймовой, резьбы повышенной точности.
1. Расчет и выбор посадки с зазором для гладкого цилиндрического соединения 7-13
Существующий метод расчета посадок с зазором сводится к определению наименьшего функционального зазора SminF , при котором обеспечивается жидкостное трение и наибольшего функционального зазора SmaxF, при котором еще сохранилось жидкостное трение и работоспособность соединения.
Найдем среднее давление для определения SminF и SmахF
где Fr- радиальная нагрузка;
l- длина соединения;
d- диаметр посадочной поверхности.
Определим толщину масляного слоя, при котором осуществляется жидкостное трение.
где Кжт- коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя (Кжт≥2);
Ra1, Ra2 –высоты неровностей поверхностей, которые после приработки соответственно равны 1-3 и 1-4, мкм;
Δg- добавка, учитывающая отклонения нагрузки, скорости, температуры от расчетных и др. факторов 2-3, мкм.
Определим величину наименьшего зазора, при котором обеспечивается жидкостное трение.
где k и m- коэффициенты, постоянные для заданного значения l/d;
µ1- динамическая вязкость смазки, Па·С;
ω- угловая скорость, равная π·n/30 рад/с.
l/d =55/35= 1,6 k=0,937 m=0,937 µ1= 0,016 ω=3,14·1400/30= 147 рад/с
По величине Smin выбирается посадка, ближайшая посадка Н9/d10 c Smin = 34 мкм.
Произведем проверку выбранной посадки на наличие жидкостного трения при наименьшем зазоре Smin.
где ψ- относительный зазор, равный Smin/d (Smin - наименьший зазор посадки выбранный по стандарту).
По таблице 2 при l/d=1,6 и CR=0,04 величина относительного эксцентриситета χ= 0,4.
+0,062
0,034 0,062 0,180 0,228
Smin F Smax F
Рисунок 2.1 Схема поля допуска посадки Ø35 Н9/d10
Данная посадка подходит, но при недолговременной эксплуатации этот узел выйдет из строя, тогда подбираем другую посадку Н8/d9 c Smin = 34 мкм, чтобы повысить ресурс.
Наименьшая толщина масляного слоя при этом.
Запас прочности по толщине масляного слоя.
+0,039
0,034 0,039 0,180 0,228
Smin F Smax F
Рисунок 2.2 Схема поля допуска посадки Ø35 Н8/d9
Расчет показывает, что посадка по наименьшему зазору выбрана правильно, так как при Smin=34 мкм обеспечивается жидкостное трение и создается запас надежности по толщине масляного слоя. Следовательно, Smin можно принять SminF.
Определим величину наибольшего функционального зазора SmaxF
Для наибольшего зазора принимается tраб=50ОС и µ2=0,04 тогда:
Коэффициент нагруженности подшипника СR= (Ψ=0,228/35).
По таблице при l/d=1,6 и CR=0,9; χ= 0,4.
Наименьшая толщина масляного слоя при SmaxF.
Запас надежности по толщине масляного слоя при этом:
Таким образом, при SmaxF = 228 обеспечивается жидкостное трение.
2. Расчет посадок подшипника качения
Задан подшипник 6-308 по ГОСТ 8336-75. Данный шариковый радиальный подшипник основного конструкторского исполнения предназначен для восприятия радиальных и ограниченных осевых сил любого направления, он обеспечивает осевое фиксирование вала в двух направлениях. Не являясь самоустанавливающимся, допускает небольшие углы взаимного перекоса внутреннего и наружного колец, значения которых зависят от радиальных зазоров в подшипнике.
При одинаковых габаритных размерах подшипники этого типа работают с меньшими потерями на трение при большей частоте вращения вала, чем подшипники всех других конструкций.
Размеры подшипника 6-308: