Размерный анализ сборочной единицы (тихоходного вала редуктора) (стр. 1 из 5)

МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ УКРАΪНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦIОНАЛЬНИЙ ТЕХНIЧНИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Механічний факультет

Кафедра ОПМ

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни

«Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання»

за темою: «Розмірний аналіз складальної одиниці»

Виконавець

студент гр. МС – 04н Володько А.Ю

Консультант, Деркач О.В

доц., к.т.н.

Нормоконтролер, Сулейманов С.Л

Донецьк 2007р.

РЕФЕРАТ

Курсова робота містить: 42 сторінки, 23 рисунків, 2 таблиці, 8 посилань, 1 додаток.

Об’єкт роботи: вихідний вал співосного трьоступінчатого редуктору.

Мета роботи: Визначення технічних вимог до складальної одиниці, призначення та обґрунтування посадок для з’єднань, розмірний аналіз складальної одиниці. Побудова та розрахунок розмірного ланцюга, розрахунок граничних розмірів деталей з їх відхиленнями, розрахунок виконавчих розмірів граничних калібрів, та вибір універсальних вимірювальних засобів для контролю розмірів деталей.

Приведено технічний опис складальної одиниці, технічні вимоги до неї; зроблене обґрунтування і вибір посадок гладких циліндричних з'єднань, підшипників кочення, шпонкових, різьбових з’єднань; зроблений розмірний аналіз складальної одиниці; приведене обґрунтування технічних вимог до деталей складальної одиниці; приведені вибір і розрахунок калібрів для контролю гладкого циліндричного з'єднання й обрані універсальні вимірювальні засоби для контролю розмірів валу; обраний комплекс показників і приладів для контролю точності зубчастого колеса.

КАЛІБР, ДОПУСК, ВІДХИЛЕННЯ, ПОСАДКА, НАТЯГ, ЗАЗОР, ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ, РОЗМІР, З'ЄДНАННЯ.

ВСТУП

Прискорення соціально-економічного розвитку держави передбачає всіляку інтенсифікацію виробництва на основі науково-технічного прогресу. Останнім часом значно збільшився випуск нових видів машин і приладів, що відповідають сучасним вимогам. Це стало можливим не тільки за рахунок удосконалювання їхньої конструкцій і технології виготовлення, але й у результаті широкого використання внутрішньогалузевої і міжгалузевої спеціалізації на основі уніфікації і стандартизації виробів, агрегатів і деталей, застосування методів комплексної і випереджальної стандартизації, упровадження системи керування якістю й атестації продукції, системи технологічної підготовки виробництва.

При проектуванні нових сучасних машин і механізмів конструктор постійно користається стандартами. Застосовуючи сучасні стандарти, розроблювач закладає в технологічну документацію новітні досягнення науки і техніки з метою створення економічних і технічно досконалих конструкцій.

Виконання даної курсової роботи сприяє закріпленню теоретичних знань з дисципліни «Взаємозамінність, стандартизація і технічні виміри» і практичному опануванню діючих стандартів.

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ

Выходной вал поз. 1 трёхступенчатого соосно-цилиндрического редуктора сборочной единицы (рис. 1) предназначен для передачи крутящего момента от двухвенцового зубчатого блока поз. 2 (который является третьим валом) к зубчатой муфте на хвостовике вала поз. 1. Одновременно с этим на вал установлены роликовые радиальные подшипники поз. 3, 4, которые служат для установки на них двухвенцового блока поз. 5 (который является вторым валом). Передача вращения осуществляется через цилиндрическую прямозубую передачу (двухвенцовый блок поз. 2- зубчатое колесо поз. 6).

Опоры вала — роликоподшипники радиальные двухрядные № 3609, 3615 0-го класса точности нагружены радиальной нагрузкой.

Для фиксации наружных колец подшипников в корпусе редуктора — привертные крышки поз. 7, 8, которые обеспечивают защиту от попадания пыли.

Сборка вала производится в следующей последовательности:

Изначально надевается до упорного буртика стопорное кольцо 9, затем на вал поз. 1 напрессовываются подшипник поз. 10. на подшипник поз. 10 напрессовывается двухвенцовый зубчатый блок поз. 5, затем запрессовывается между зубчатым блоком поз. 5 и валом поз. 2 второй подшипник поз. 11, все это фиксируется стопорными кольцами по краям поз. 9, 12. Затем на вал устанавливается шпонка и напрессовывается зубчатое колесо поз. 6. Для установки внутренних колец опорных подшипников поз. 13, 14 надеваются дистанционные втулки поз. 15, 16, и в завершении на вал напрессовываются опорные роликовые двухрядные подшипники поз. 13, 14. После этого вал устанавливается в редуктор с регулировкой осевой игры с помощью набора прокладок и привертных крышек поз. 7, 8, которые фиксируют наружные кольца опорных подшипников.. На хвостовик вала устанавливается шпонка и надевается зубчатая муфта.

Рисунок 1.1 - Сборочная единица (Тихоходный вал редуктора)

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Тип производства – массовое.

Передаваемый крутящий момент – 1,8 · 10 ⁶ Н · мм.

Частота вращения вала n =66 об/мин.

Параметры зубчатого колеса: m _n = 6 мм; z = 71 ; β = 0^˚ ;

d =420 мм; a _w = 280 мм.

Радиальные нагрузки, действующие на подшипниковые опоры:

R_A = 5650 Н; R_B = 36100 Н.

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЕ

Назначаем в зависимости от окружной скорости степень точности зубчатого колеса поз. 6 и вала 1:

v — 9 степень точности.

где v — окружная скорость передачи, м/с;

d — диаметр делительной окружности, мм;

n — частота вращения, мин–1.

Определяем величину бокового зазора и назначаем вид сопряжения для шестерня поз. 6. Для этого рассчитываем минимальный необходимый боковой зазор в зубчатом зацеплении:

J_{n min} ≥ ν + a_w (α₁· Δt₁ – α₂·Δt₂ )·2 sinα_w,

где ν – боковой зазор для размещения слоя смазки

ν = 0,01· m_n = 0,01·6 = 0,06 мм = 60 мкм;

a_w – межосевое расстояние быстроходной ступени;

Δt₁, Δt₂ – разность между рабочей температурой материала зубчатого колеса и корпуса и стандартной нормальной температурой соответственно

(Δt₁= 60º-20º = 40ºС; Δt₂ = 30º - 20º = 10ºС)

α₁, α₂ – коэффициенты теплового линейного расширения материала зубчатого колеса и корпуса соответственно ( α₁ = 12 · 10^-6 мм / ºС, α₂ = 10 ·10^-6 мм/ºС),

α _w – угол профиля исходного профиля зуба (α _w = 20º ).

J_{n min} ≥ 0,06 + 280 · (12·10^─6 ∙ 40 −10∙10⁻⁶ ∙ 10)∙2 sin20˚ = 0,166 мм = 166 мкм

По назначаем вид сопряжения B, который обеспечит минимальный боковой зазор в зацеплении:

J_{n min} = 210 мкм > 166 мкм

Предельное отклонение межосевого расстояния:

f_a =

мм = мкм

В процессе эксплуатации зубчатая передача должна работать плавно, без шума.

Для нормальной работы узла необходимо обеспечить осевую игру – осевое перемещение подшипника из одного крайнего положения в другое. Принимаю осевую игру равной 0,4-0,5 мм.

4 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР ПОСАДОК

4.1 Посадки гладких цилиндрических соединений Выбор посадки соединения колесо вал

Согласно рекомендации [8] соединение колесо вал осуществляется по переходной посадке. Переходные посадки обеспечивают лёгкую сборку и демонтаж соединений при высокой точности центрирования. Принимаю поле допуска вала

, поле допуска посадочной поверхности колеса . Получим посадку

Предельные отклонения:

мкм, мкм;

мкм, мкм;

мкм;

мкм;

Допуск посадки:

мкм.

Рисунок 4.1 - Схема полей допусков посадки колеса на вал

Назначаем посадку глухой крышки поз. 7 подшипникового узла в корпус по рекомендациям [6]:

— посадка с зазором — предназначена для подвижных соединений, не требующих точности перемещения, и для неподвижных грубоцентрированных соединений. Проведем анализ посадки.

Æ100H7 ES = +0,035 мм; EI = 0 мм [5];

Æ100d10 es = –0,120 мм; ei = –0,260 мм [5].

Определяем минимальный S_min и максимальный зазор в соединении S_max , мм:

S_min = EI – es = 0 – (–0,120) = 0,120 мм;

S_max = ES – ei = 0,035 – (–0,260) = 0,295 мм.

Допускпосадки T_S , мм:

= S_max – S_min = 0,295 – 0,120 = 0,175 мм.