Расчеты деталей машин (стр. 2 из 4)

Зная диаметр и допуски (квалитет) контролируемого размера по таблице 1.60 ([1] стр.184) находим допускаемые погрешности измерения.

Выбираем приборы для измерения отверстия и вала удовлетворяющие условию dин£d.

Результаты выбора средств измерения для сопряжения сводим в таблицу 2.

Таблица 2.

Объекты измерения и метрологические характеристики выбранных измерительных средств.

Объект измерения	Т мкм	d мкм	dин мкм	Средства измерения	Условия измерения
Внутренний диаметр зубчатого колеса42H7	25	7,0	6.5	Нутромер индикаторный	Отсчётное устройство измерительной головки с ценой деления 0.001 или 0.002 мм. перемещение 0.1 мм. Средства установки —концевые меры длины 1го класса
Вал42k6	16	5.0	4.0	Микрометр гладкий	Цена деления 0.01-0,002 мм. Пи настройке на нуль по установочной мере перемещением 25 мм.

1.2 Выбор посадок для шпоночного соединения

зубчатое колесо - вал, исходя из его назначения и вида, обосновать выбор посадок, определить предельные отклонения, назначить допуски расположения и шероховатость сопрягаемых поверхностей. Назначить поля допусков и предельные отклонения на сопрягаемые размеры. Построить схему расположения полей допусков деталей шпоночного соединения.

Так как Т<100 Н×м, принимаем нормальное шпоночное соединение.

Определяем для Æ25 номинальные размеры шпоночного соединения по таблице 4.64 и 4.66 ([2]. стр.235 , 238) b=8; h=7; t1=4,0; t2=3,3; l=30 мм

Определяем для Æ42 номинальные размеры шпоночного соединения по таблице 4.64 и 4.66 ([2]. стр.235 , 238) b=12; h=8; t1=5,0; t2=3,3; l=35 мм

Выбираем по таблице 4/65 ([2].стр.237) посадки по b для соединений; паз вала – шпонка - 12

; паз втулки – шпонка - 12

Определяем по таблице 1.28 и 1.37 ([1]) предельные отклонения размеров шпоночного соединения и рассчитываем предельные размеры деталей шпоночного соединения, их допуски, предельные зазоры и натяги. Полученные результаты сносим в таблицу 3.

Таблица 3.

Размерные характеристики шпоночного соединения.

Наименование размера		Номинальный размер	Поле допуска		Предельные отклонения, мм		Предельные размеры, мм			Допуск размера Т, мм
					верхнее	нижнее	max	min
1		2	3		4	5	6	7		8
Ширина шпонки		12	h9		0	-0.043	12.0	11.957		0.043
Высота шпонки		8	h11		0	-0.09	8	11.91		0.09
Ширина паза		12	N9		0	-0.043	12	11.957		0.043
Глубина паза вала		5	—		+0.2	0	5.2	5.0		0.2
Ширина паза втулки		12	Js9		+0.021	-0.021	12.021	11.979		0.042
Глубина паза втулки	3.3			—	+0.2	0	3.5		3.3		0.2
Длина шпонки	35			h14	0	-0.740	35		34.260		0.74
Длина паза вала	35			H15	+1.2	0	36.2		35		1.2

Наименование сопряжения	DN, мм	посадка	Зазоры, мм		Натяги, мм		Допуски посадки TSN , мм
			Smax	Smin	Nmax	Nmin
Шпонка паз вала	12		0.043	0.043	0.086
Шпонка паз втулки	12		0.064	0.021	0.085

1.3 Выбор посадок для шлицевых соединений

Находим [Sf] по формуле

= £[ cm] ([3], стр. 53)

[Sf]=

[Sf]=

Принимаем по таблице 4.5 ([3]) , стр 60) Sf=182

.

Следовательно данное шлицевое соединение относится к лёгкой серии, нормальные размеры соединения: 8

42 46;

Так как соединение неподвижно, то выбираем метод центрирования по диаметру D. Для размеров D и b выбираем поля допусков и посадки по таблице 4.72 ([2] , стр 252)

Для D

, для b .На не центрирующий диаметр втулки d=42 мм назначаем по таблице 4.75 ([2] , стр 253 ) поле допуска H11 не центрирующий d вала по таблице 4.71 ([2] , стр 250) d³d1=40.4 мм.

D-8

42 46 8 .

Значение предельных значений отклонений размеров (D,b,d) шлицевого соединения определяем по таблице 1.28 , 1.36 ([1]).

Шероховатость поверхностей для центрирующих (D и b) и не центрирующих (d) элементов соединения назначаем в соответствии с принятыми методами окончательной механической обработки по таблице 2.68 ([1]).

Вычисляем предельные зазоры в соединениях по центрирующим и не центрирующим поверхностям.

Установленные размеры характеристики деталей шлицевого соединения, шероховатость поверхностей и методы механической обработки сводим в таблицу 4.

Таблица 4.

Размерные характеристики и методы механической обработки деталей шлицевого соединения D-8

42 46 8 .

Номинальный размер и поле допуска	Предельные размеры, мм		Допуск размера, мм	Шероховатость поверхности, мкм	Метод обработки
	max	min
Отверстие втулки шлицевой	46,025	42	0,025	RA=1.25	Протягивание чистовое
Вал шлицевой	45,975	45,,95	0,025	RA=1.25	Шлифование чистовое
Ширина впадины втулки шлицевой	8,035	8,013	0,022	Протягивание чистовое
Толщина шлицов вала	7,987	7,965	0,022	RA=1.25	Шлицестрогание
Нецентрирующие элементы
Отверстие втулки шлицевой	42,16	42	0,16	RA=6,3	Зенкерование чистовое
Вал шлицевой	42	40,4	1,6	RA=6,3	Шлицестрогание

2. Выбор посадок расчётным методом

2.1 Расчёт и выбор посадок с натягам

Вместо шпоночного соединения зубчатое колесо вал рассчитать и выбрать посадку с натягом. Построить схему расположения функциональных полей допусков деталей сопряжения. Вычислить эскизы размеров, назначить шероховатость сопрягаемых поверхностей.

Определяем по формулам (1.115) и (1.116) ([1] , стр. 336) величину наибольшего допускаемого давления на сопрягаемых поверхностях детали: втулки:

Pдоп D=0.58GTD[1-(

)2] d=42 мм

Вала

Рдоп d=0/58GTd[1-(

)2] d2=68 мм

Принимаем для деталей сталь 45: GTD=353 МПа GTd=353 МПа; md=mD=0.3; E=2*105 МПа;

Pдоп D=

МПа

Рдоп d=

МПа

Чтобы в материалах вала и втулки не возникло пластических деформаций, принимаем меньшее значение допускаемого давления:

Pдоп=126,6 МПа

Определяем величину наибольшего расчётного (допустимого) натяга по формуле 1.117 ([1] , стр. 336)

Nmax p=Pдоп*d(

);

Значение коэффициентов жесткости деталей вычисляем по формуле 1.111 ([1] , стр. 334):

СD=

СD=

Сd=

Сd=

Nmaxp=

мкм

Определяем величину наибольшего функционального натяга по формуле:

Nmax f= Nmax p+U= Nmax f+5(RaD+Rad)

Nmax f=98+5(1,25+0,8)=110,25 мкм

2.Расчёт наименьшего функционального натяга определяем по формуле 1.107 ([1] , стр. 333) величину наименьшего допускаемого давления на сопрягаемых поверхностях деталей:

Pmin=