Расчет элементов механизма подачи металлорежущего станка (стр. 2 из 3)
K2 – коэффициент учитывающий ослабление посадочного натяга, для сплошного вала K2 = 1;
K3 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки; K3 = 1 для радиальных шариковых подшипников;
b – рабочая ширина посадочного места.
4.4 Поля допусков вала и отверстия в корпусе выбираются из [], табл. 5.3 и 5.6 для подшипников нулевого класса
– поле допуска вала – js6;
– поле допуска отверстия в корпусе – H7.
4.5 Предельные отклонения размеров
– вал d50 js6:
es = + 8 мкм; ei = – 8 мкм;
– отверстие в корпусе d80 H7:
ES = +30 мкм; EI=0 мкм;
– внутреннее кольцо подшипника d50
ES = 0 мкм; EI = –12 мкм;
– наружное кольцо подшипника d80
es = 0 мкм; ei = –13 мкм.
Таблица 4.1 Посадочные размеры узла подшипника, мм
| Внутреннеекольцо | Наружное кольцо | Вал | Отверстие в корпусе |
| d50 –0,012 | d80 –0,013 | d50 js6 (±0,008) | d80 H7 (+0,030) |
Схемы расположения полей допусков приведены на рисунках 13 – 16.
Рисунок 13. Схема расположения полей допусков внутреннего кольца и вала
Посадка в соединении внутреннего кольца и вала – переходная, в системе отверстия.
NMAX = 0,008 – (– 0,012) = 0,020 (мм);
SMAX = 0 – (–0,008) = 0,008 (мм).
Рисунок 14. Схема расположения полей допусков внутреннего кольца и вала
Рисунок 15. Схема расположения полей допусков отверстия в корпусе и наружного кольца
Посадка соединения наружного кольца и отверстия в корпусе – с зазором, в системе вала.
SMAX = 0,030 – (–0,013) = 0,043 (мм);
SMIN = 0 мм.
Рисунок 16. Схема расположения полей допусков отверстия в корпусе и наружного кольца
4.6 Отклонения формы и взаимного расположения поверхностей вала и отверстия в корпусе
для вала d50 мм:
– допуск круглости 4 мкм ([], табл. 4.2);
– допуск профиля продольного сечения 4 мкм ([], табл. 4.2);
– допуск торцового биения заплечников валов 25 мкм ([], табл. 4.3);
для отверстия в корпусе d80 мм:
– допуск круглости 7,5 мкм ([], табл. 4.2);
– допуск профиля продольного сечения 7,5 мкм ([], табл. 4.2);
Шероховатость поверхностей ([], табл. 4.1):
– вала d50 мм – Ra 1,25 мкм;
– отверстия d80 мм – Ra 1,25 мкм;
– опорных поверхностей заплечиков вала – Ra 2,5 мкм.
Эскиз вала, подшипника и отверстия под подшипник приведен на рисунке 17.
Рисунок 17. Эскиз вала, подшипника и отверстия под подшипник
5. Расчёт резьбовых соединений
Рассчитать резьбовое соединение М27´2 – 7H/8g.
5.1 Исходные данные (по ГОСТ 24705–81)
– болт М27´2 – 8g;
– гайка М27´2 – 7H;
– шаг мелкий P=2 мм;
– наружный диаметр d(D)=27,000 мм;
– средний диаметр d2(D2)=25,701 мм;
– внутренний диаметр d(D)=24,835 мм;
5.2 Предельные отклонения диаметров резьбы по ГОСТ 16093–81 приведены в таблице 5.1 и 5.2. Эскизы гайки, болта и резьбового соединения приведены на рисунке 18
Таблица 5.1. Предельные отклонеия диаметров резьбы болта М27´2 – 8g, мкм.
| d | d2 | d1 | ||
| es | ei | es | ei | es |
| – 38 | – 488 | – 38 | -303 | – 38 |
Таблица 5.2. Предельные отклонения диаметров резьбы гайки М27´2 – 7H, мкм.
| D | D2 | D1 | ||
| EI | ES | EI | ES | EI |
| 0 | +280 | 0 | +475 | 0 |
Рисунок 18. Эскиз гайки, болта и резьбового соединения М27´2 – 7H/8g
5.3 Расчет предельных размеров
– болта:
dMAX = d + es = 27,000 – 0,038 = 26,962 (мм);
dMIN = d + ei = 27,000 – 0,488 = 26,512 (мм);
d1 MAX = d1 + es = 24,835 – 0,038 = 24,797 (мм);
d1 MIN = d1 + ei – не нормируется;
d2 MAX = d2 + es = 25,701 – 0,038 = 25,663 (мм);
d2 MIN = d2 + ei = 25,701 – 0,303 = 25,398 (мм).
– гайки:
DMAX – не нормируется
DMIN = D + EI = 27,000 + 0 = 27,000 (мм);
D1 MAX = D1 + ES = 24,835 + 0,280 = 25,115 (мм);
D1 MIN = D1 + EI = 24,835 + 0 = 24,835 (мм);
D2 MAX =D2 + ES = 25,701 + 0,475 = 26,176 (мм);
D2 MIN = D2 + EI = 25,701 + 0 = 25,701 (мм).
Допуски:
Td = dMAX – dMIN = 26,962 – 26,512 = 0,450 (мм);
Td2 = d2 MAX – d2 MIN = 25,663 – 25,398 = 0,265 (мм);
TD2 = D2 MAX – D2 MIN = 26,176 – 25,701 = 0,475 (мм);
TD1 = D1 MAX – D1 MIN = 25,115 – 24,835 = 0,280 (мм).
5.4 Предельные значения зазоров
– по наружному диаметру:
SMAX – не нормируется;
SMIN = DMIN – dMAX = 27,000 – 26,962 = 0,038 (мм);
– по среднему диаметру:
S2 MAX = D2 MAX – d2 MIN = 26,176 – 25,398 = 0,778 (мм);
S2 MIN = D2 MIN – d2 MAX = 25,701 – 25,663 = 0,038 (мм);
– по внутреннему диаметру:
S1 MAX – не нормируется;
S1 MIN = D1 MIN – d1 MAX = 24,835 – 24,797 = 0,038 (мм).
Схема расположения полей допусков приведена на рисунках 19 и 20.
Рисунок 19. Схема расположения полей допусков резьбового соединения М27х2 – 7H/8g
Рисунок 20. Схема расположения полей допусков резьбового соединения М27х2 – 7H/8g
6. Шлицевые соединения
Исходные данные: шлицевое соединение 8х46х50, b=9 мм, шлицы в отверстиях зубчатых колес закаливаются, соединение неподвижное.
6.1 Размеры шлицевого соединения
Число зубьев (шлицов) – z=8;
Внутренний диаметр – d=46 мм;
Наружный диаметр – D=50 мм;
Ширина зуба (паза) – b=9 мм;
6.2 Вид центрирования
Центрирование по внутреннему диаметру, т. к. шлицы в отверстии втулки закаливаются, что затрудняет обработку шлицов после закалки при центрировании по наружному диаметру.
6.3 Отклонения размеров
– по центрирующему размеру d:
для соединения шлицевого неподвижного по ГОСТ 1139–80 ([], табл. 2.2)
Æ
– по боковым поверхностям шлицов по b характер соединения выбирают
как и по d:
– по нецентрируемому диаметру D ([], табл. 2.5):
Æ
Обозначение соединения:
Схемы полей допусков приведены на рисунках 21 и 22.
Эскизы вала и втулки (сечения) приведены на рисунке 23.
Параметры шероховатости выбраны из [], табл. 2.5.
Рисунок 21. Схема полей допусков шлицевого соединения
Рисунок 22. Схема полей допусков шлицевого соединения
Рисунок 23. Эскиз вала и втулки при шлицевом соединении
7. Шпоночное соединение
Исходные данные: соединение вала и втулки с помощью призматической шпонки по диаметру d60 H7/n6. Характер соединения по b – плотный.
7.1 Основные параметры шпонки и паза по ГОСТ 23360–78
– ширина шпонки b=18 мм;
– высота h=11 мм;
– длина l=50 мм;
– глубина паза вала t1=7,0+0,2 мм;
– глубина паза втулки t2=4,4+0,2 мм;
– размер d-t1 = 60 – 7 = 53 мм;
– размер d+t2 = 60 + 4,4 = 64,4 мм;
7.2 Поля допусков и предельные отклонения размеров по ГОСТ 25347–82, 23360–78
– диаметр втулки d60 H7 (+0,03);
– диаметр вала d60 n6 (
);– ширина паза вала 18 P9 (
);– ширина паза втулки 18 P9 (
);– ширина шпонки 18 h9 (–0,043);
– высота шпонки 11 h11 (–0,11);
– длина шпонки 50 h14 (–0,43);
– размер d-t1 53–0,2 мм;
– размер d+t2 64,4 +0,2 мм.
7.3 Схема полей допусков по «b»
Схема полей допусков по «b» приведена на рисунке 24.
Рисунок 24. Схема полей допусков по «b»
Для посадки 18 P9/h9
:NMAX = 0 – (–0,061) = 0,061 (мм);
SMAX = –0,018 + 0,043 = 0,025 (мм).
Посадка по «b» одинакова для соединений «паз вала – шпонка» и «паз втулки – шпонка». Обе посадки переходные в системе вала.
Схема полей допусков всего шпоночного соединения приведена на рисунке 25.
Эскиз вала и втулки шпоночного соединения приведен на рисунке 26.
Рисунок 25. Схема полей допусков шпоночного соединения
Рисунок 26. Эскиз вала и втулки шпоночного соединения
8. Размерные цепи
Составить схему размерной цепи с указанием увеличивающих и уменьшающих звеньев. Определить номинальный размер и допуск замыкающего звена. Произвести расчет размерной цепи, определив точность размерных составляющих методом максимума – минимума (способ допусков одного квалитета).