Расчеты деталей машин (стр. 3 из 4)

Pmin=

МПа

Определяем по формуле 1.110 ([1] , стр. 334) величину наименьшего расчётного натяга:

Nmin=Pmin*d(

)

Nmin=

мкм

Определяем по формуле Nminf= Nminp+U величину наименьшего функционального натяга.

Nmin f=Nmin f+5(RaD+Rad)

Nmin f=3+5(1,25+0,8)=13 мкм

3. Выбор посадки.

По известным предельным функциональным натягам посадка выбирается так, чтобы был обеспечен запас прочности при эксплуатации (Nз=Nmin-Nminf) и технологический запас прочности соединения (Nзс=Nminf-Nmin).

Изобразим принципиальную схему полей допусков посадки с натягом в системе отверстия. Указываем на схеме наибольший функциональный натяг Nmaxf=110,25 мкм.

По таблице 1.30 ([1]) в 4….8 квалитетах подбираем поле допуска вала, у которого es<110,25 мкм на минимальную из всех возможных величин.

Этому условию удовлетворяет поле допуска вала U8 вал Æ42 U8(

)

Nзс=Nmax f-Nmax

Nзс=110.25-109=1.25 мкм

От нижней границы поля допуска вала (ei=мкм) откладываем наименьший функциональный натяга (Nminf=13мкм) и отмечаем этот уровень как 57 мкм. Следовательно верхнее отклонение отверстия ES<57 мкм. По таблице 1.36 ([1]) подбираем поле допуска отверстия , у которого EI=0 , ES<57 мкм .

Принимаем поле допускаH8: отверстия Æ42H8(+0.039)

Nзе=Nminf-Nmin

Nзе=57-39=18 мкм

4.Определяем коэффициент запаса точности выбранной посадки:

TN=Td+TD

TN=39+39=78

Следовательно, посадка выбрана точно.

5.Определяем величину наибольшего допускаемого давления на сопрягаемых поверхностях по формуле:

Pmax=Pmin

Pmax=

Мпа

Определим усилие запрессовки по формуле:

Pзапр=ПdlPmaxfn

Pзапр=

3.Расчёт и выбор посадок подшипников качения

Для подшипникового узла быстроходного вала выбрать и обосновать класс точности подшипника качения.

Установить вид нагружения внутреннего и наружного кольца.

По величине радиальной нагрузки рассчитать и выбрать посадку для циркуляционно нагруженного кольца.

Выбрать и обосновать посадку местно или колебательно нагруженного кольца.

Рассчитать предельные размеры деталей подшипникового узла, предельные и средние натяги и зазоры в сопряжениях.

Построить схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей.

Выполнить проверку наличия радиального зазора в подшипнике после посадки его на вал или корпус с натягом.

Определить шероховатость и допускаемые отклонения формы и положения посадочных и опорных торцовых поверхностей заплечников вала и отверстия корпуса.

Определить допуски соосности посадочных поверхностей вала и корпуса.

Обозначить посадки подшипников качения на чертеже.

Вычертить эскизы вала и корпуса с обозначением допусков размеров, формы, расположения, шероховатости посадочных и опорных торцовых поверхностей.

3.1 Выбор и обоснование класса точности подшипников качения

Выбираем подшипник, исходя из формулы

, так как передача цилиндрическая, то

следовательно

. Выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник средней серии.

По таблице 16.3 ([3]) назначаем подшипник № 307.

Номинальные размеры подшипника: d=35мм; D=80мм; В=21мм; r=2,5мм.

В редукторе сельскохозяйственных машин в основном применяются подшипники качения 0 класса. Следовательно, принимаем класс точности подшипника – 0.

3.2 Выбор вида нагружения внутреннего и наружного кольца

Изучая конструкцию редуктора цилиндрического, устанавливаем, что кольцо воспринимает радиальную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения и передаёт её также последовательно всей посадочной поверхности вала, следовательно, внутреннее кольцо подшипника испытывает циркуляционный вид нагружения.

Анализируя условия работы соединения, устанавливаем, что наружное кольцо подшипника не вращается относительно действующей на него радиальной нагрузки, следовательно, кольцо воспринимает нагрузку лишь ограниченным участком окружности дорожки качения и передаёт её соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности корпуса. Такой вид нагружения наружного кольца подшипника называется местным.

шпоночный цилиндрический соединение посадка

3.3 Расчёт и выбор посадки для циркуляционно нагруженного кольца по величине радиальной нагрузки

Выбор посадки для циркуляционно нагруженного кольца производится по интенсивности радиальной нагрузки. Интенсивность радиальной нагрузки определяется по формуле:

в=В-2r

Принимаем по табл. 4.92 ([2], стр 287) поле допуска для внутреннего циркуляционно нагруженного кольца js6 с предельными отклонениями по табл. 1.29 ([1]): es=8 мкм; ei=-8 мкм.

Посадка подшипника на вал

где, L0 – поле допуска посадочного размера (диаметра) внутреннего кольца подшипника класса точности 0. предельные отклонения внутреннего диаметра кольца подшипника приведены в табл. 4.82 ([2])

3.4 Выбор и обоснование посадки местно нагруженного кольца

Поле допуска на диаметр отверстия в корпусе под местно нагруженное кольцо подшипника выбираем по табл. 4.89 ([2], стр 285). Принимаем поле допуска Н7 с предельными отклонениями по табл. 1.36 ([1]): ES=30мкм; EI=0

Посадка подшипника в корпусе:

Æ80

где l0-поле допуска посадочного размера (диаметра) наружного кольца подшипника класса точности 0.

Предельные отклонения выбираем по табл. 4.83 ([2]).

3.5 Расчёт предельных размеров деталей подшипникового узла, предельных и средних натягов и зазоров

В соединении внутреннего кольца с валом имеем:

Dmax=35мм dmax=35,008мм Nmax=19мкм

Dmin=34,989мм dmin=34,992мм Smax=8мкм

В соединении наружного кольца подшипника с корпусом имеем:

Dmax=80,030мм dmax=80мм Smax=43мкм

Dmin=80мм dmin=80,987мм Nmax=0

3.6 Проверка наличия радиального зазора в подшипнике после посадки его на вал:

Находим начальные радиальные зазоры в подшипнике:

Gre min=6мкм; Gre max=20мкм; Gre m=0,5 (6+20)=13мкм.

Вычисляем диаметральную деформацию дорожки качения внутреннего кольца. Для этого определяем приведённый наружный диаметр внутреннего кольца:

d0=d+(D-d)/4

d0=35+(80-35)/4=46,25мм.

действительный натяг.

Ne»0,85Nmax

Ne =0,85×19=16,5мкм

Посадочный зазор: Cr=Crem-Dd1

Определяем диаметральную деформацию дорожки качения внутреннего кольца:

Dd1= Ne×

Dd1=

мкм

Посадочный зазор Cr=Crem-Dd1

Cr=13-12,2=0,8 мкм

Следовательно, при намеченной посадке после установки подшипника на вал в нём сохраняется радиальный зазор, который и является посадочным радиальным зазором.

3.7 Определение шероховатости и допуска соосности посадочных поверхностей вала и корпуса

Определяем допуски соосности:

для внутреннего кольца: Т =12мкм

для наружного кольца: Т =16мкм

Шероховатость поверхностей вала и отверстия в корпусе и опорных торцевых поверхностей заплечников вала и отверстий выбираем по табл. 4.95 ([2]).: Rad=1,25мкм; RaD=1,25мкм; Ra=2,5мкм.

4.Расчёт линейных размерных цепей

Решить линейную размерную цепь (

). Выполнить размерный анализ и построить схему размерной цепи. Рассчитать размерную цепь методом полной взаимозаменяемости и вероятностным методом. Сделать вывод о применении методов решения.

4.1 Расчёт размерной цепи методом полной взаимозаменяемости

1.Составляем схему размерной цепи вентилятора.

Проверяем правильность принятых номинальных размеров составляющих звеньев, по формуле:

3.Опраделяем допуск замыкающего звена:

4.Определяем среднее число единиц допуска по формуле:

Значение единиц допуска для определённых составляющих звеньев находим по таблице 3.3 ([2] стр.20):

По таблице 1.8 ([1] стр.45) находим , что полученное число единиц допуска приблизительно соответствует JT13

5.По выбранному квалитету назначаем допуски отклонения на звенья исходя из общего правила: для охватывающих размеров, как на основе отверстия (H13) , а для охватываемых как на основе вала (h13). Если это трудно установить, на звено назначаем симметричные отклонения (JT13).

Допуски составляющих звеньев определяем по таблице 1.8 ([1] стр.43):

0,54;

0,72;