Центрирование шлицев по D – наружному диаметру целесообразно, когда соединение неподвижное вдоль оси и испытывает достаточно небольшие нагрузки, но необходимо точное центрирование, при этом шлицы в отверстии втулки не закалены.
Основные размеры прямобочных шлицевых соединений по ГОСТ 1139-80: b=6 мм, d1=47,0 мм, r=0,5 мм.
Тяжёлая серия: Z x d x D –16 х 52 х 60
Подберём посадки по центрирующим элементам: [7, табл. 3.4]
D -
, d - , b - .Условное обозначение шлицевого соединения: D – 16х 52
х 60 ,х 6 - неподвижное соединение, тяжёлая серия, центрирование по наружному диаметру.По ГОСТ 25347 найдём отклонения для каждого из 3-х элементов шлицевого вала
и втулки.
Æ52
, Æ60 , 6 . [7, табл. 1.1, 1.2, 1.3]Схема расположения полей допусков посадки Æ52
(рисунок 22)Схема расположения полей допусков посадки Æ60
(рисунок 23)Схема расположения полей допусков посадки 6
(рисунок 24)Эскизы соединения согласно гост 2.409 (рисунок 25)
Шероховатости выбраны согласно эксплуатационным требованиям. [7, табл. 2.2]
2.3 Нормирование точности шпоночных соединений
Карта исходных данных
Наименование исходных данных | Значение исходных данных |
Диаметр цилиндрического соединения | d=40 |
Ширина и высота шпонки, мм (ГОСТ 23360) | b x h = 12 x 8 |
Шпонка: крепёжная? Направляющая? | Крепёжная |
Тип производства: массовое, серийное? Единичное, мелкосерийное? | Серийное |
Расположение шпонок в соединении под углом 90°? 180°? | - |
По ГОСТ 23360: b=12 мм (ширина шпонки), h=8 мм (высота шпонки), фаска Smin=0,4 мм, l=90 мм (длина шпонки). Глубина шпоночного паза с отклонением: на валу t1=5,0+0,2 мм, во втулке t2=3,5+0,2 мм. Радиус закругления r или фаска Smax=0.4 мм. [7, с.69]
Условное обозначение шпонки: 12 х 8 х 90 ГОСТ 23360 (шпонка призматическая, исполнение 1, b x h = 12 x 8, длина шпонки l=90 мм).
Посадка шпонки по ширине b в пазы вала и втулки: Поля допусков назначены согласно виду соединения. Соединение нормальное (неподвижное, не требующее частой разборки и не воспринимающее ударных реверсивных нагрузок).
Ширина шпонки – h9; [7, табл. 3.2]
ширина паза на валу – N9; [7, табл. 3.2]
ширина паза во втулке – Js9. [7, табл. 3.2]
Значение предельных отклонений полей допусков шпоночного соединения по ГОСТ 25347:
Ширина шпонки – 12 h9(-0,043), ширина паза на валу – 12 N9(-0,043), ширина паза во втулке – 12 Js9
.Схема расположения полей допусков, назначенных по ширине шпонки (рисунок 26)
Эскизы шпоночного соединения, вала и втулки (рисунок 27).
2.4 Нормирование точности цилиндрических прямозубых зубчатых передач
Карта исходных данных
Z=40 – число зубьев колеса
Наименование исходных данных | Значение исходных данных |
Вид изделия | Механизм привода вращения промышленного робота |
№ позиции по чертежу | Поз. 9 |
Степень точности по ГОСТ 1643-81 | - |
Межосевое расстояние, мм | а=150 |
Модуль, мм | m=4 |
Исходный контур | ГОСТ 13755-81 |
Коэф. смещения исходного контура | c=0 |
Окружная скорость, м/с | V=6 |
По значению окружной скорости и виду изделия определяем степени точности по ГОСТ 1643-81, степень точности по кинематическим нормам назначаем на 1-цу грубее, т.к. передача среднескоростная. Вид сопряжения определяем по минимальному гарантированному боковому зазору jnmin=jn1+jn2. jn2=0, т.к. температурный режим не задан. jnmin=jn1=0,03m=0.03*4=0.120 мм=120 мкм.
=100 мкм. [7, табл. 6.9]
По ГОСТ 1643-81: 9– 8 – 8 – С.
9 – степень точности по нормам кинематической точности;
8 – степень точности по нормам плавности работы;
8 – степень точности по нормам контакта зубьев;
С – вид сопряжения;
c – вид допуска на боковой зазор;
IV – класс отклонения межосевого расстояния.
Делительный диаметр d=mz=4*40=160 мм; диаметр вершин зубьев dа=mz+2m=4*40+2*4=168 мм; ширина зубчатого венца В=10m=10*4=40 мм.
Контрольные показатели по нормам кинематической точности:
Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот находим по формуле |Fi¢¢|комб=| Fi¢¢ -fi¢¢|F +| fi¢¢|f=140—50+40=130 мкм; т.к. степени точности по нормам плавности работы и нормам кинематической
точности отличаются. [7, табл. 6.5]
Допуск на колебание длины общей нормали Fvw – не нормируется для заданной степени точности [7, табл. 6.5]
Контрольные показатели по нормам плавности работы:
Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе fi¢¢=40 мкм [7, табл. 6.6]
Контрольные показатели по нормам степени контакта зубьев:
Допуск на погрешность направления зуба Fb=18 мкм; [7, табл. 6.8]
Допуск на непараллельность осей fx=18 мкм; [7, табл. 6.8]
Допуск на перекос осей fy=9 мкм; [7, табл. 6.8]
Суммарное пятно контакта: по высоте (не менее) 40% [7, табл. 6.8]
по ширине зуба (не менее) 50%
Контрольные показатели вида сопряжения:
Предельные отклонения межосевого расстояния
=50 мкм. [7, табл. 6.9]Номинальное значение длины общей нормали:
W=m[1,47606(2zw-1)+0,014z], [7, с.116]
Где m – модуль колеса; z – число зубьев; zw – приведённое число зубьев.
zw =0,111z+0,6=0,111*40+0,6=5,04»5
W=4[1,47606(2*5-1)+0.014*40]=55,378 мм;
Wтабл=55,38 мм. [7, табл. 6.1]
Средняя длина общей нормали Wmr=
,Где Ewms=EwmsI+EwmsII – наименьшее отклонение средней длины общей нормали. EwmsI, EwmsII – нормы бокового зазора.
Ewms=80 мкм; [7, табл. 6.10]
Fr=100 мкм – допуск на радиальное биение; [7, табл. 6.5]
Twm=110 мкм – допуск на среднюю длину общей нормали. Wmr=55,378
мм.Технические требования к рабочему чертежу:
Базовое отверстие зубчатого колеса выполнено по 7 квалитету, опорные шейки вала – по 6 квалитету. Диаметр вершин зубьев используется как выверительная база для обработки на зубообрабатывающем станке и для контроля размеров зубьев, поэтому исполняется по первому варианту. [7, табл. 6.12]
Допуск на радиальное биение: Fdа=0,1d+5=0,1*160+5=21; Принимаем Fdа=25 мкм.
[7, табл. 2.8]
Допуск на торцевое биение базового торца: Fт=
= =24,3 мкмПринимаем Fт=25 мкм. [7, табл. 2.8]
Допуск на ширину зубчатого венца по h11.
Шероховатость: профиль зубьев Ra=1,6 мкм
Диаметр выступов Ra=3,2 ÷ 12,5 мкм [7, табл. 2.2]
Контрольный комплекс на зубчатое колесо
Наименование контролируемого параметра | Обозначение допуска | Допускае-мое значение, мкм | Применяя-емые средства измерения | |
Допуск на колебание длины общей нормали | Fvw | - | Нормалемер | |
Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния | На 1-м зубе | fi¢¢ | 40 | Межцентро-мер |
За оборот | |Fi¢¢|комб | 130 | ||
Суммарное пятно контакта, % | По высоте | - | 40 | Межцентро-мер |
По длине | - | 50 | ||
Погрешность направления зуба | Fb | 18 | Ходомер | |
на корпус передачи | ||||
Допуск на непараллельность осей | fx | 18 | Специальное приспособление для контроля расположений отверстий в корпусе | |
Допуск на перекос осей | fy | 9 | ||
Предельные отклонения межосевого расстояния | 50 | Межцентро-мер |
Эскиз зубчатого колеса (рисунок 28)