5. Расчет допусков и посадок шпоночного соединения.

Для шпоночного соединения 25мм. (плотное, призматическоя) выбрать и обосновать характер сопряжения, построить схемы расположения полей допусков, рассчитать предельные размеры, зазоры (натяги).

По ГОСТ 23360-78 для вала 25 мм. выбираем размеры шпонки:

b h=87 мм; l=56 мм; t₁= мм; t₂= мм;

Рис.5.1

Расчет шпоночного соединения по ширине шпонки b.

Исходя из того , что необходимо обеспечить плотное соединение, то по ГОСТ 25346-81 выбираем следующие предельные отклонения для ширины шпонки, ширины паза вала и ширины паза втулки.

b=8h9- ширина шпонки;

es=0 мкм; b_max=b+es=8.000+0=8.000 мм;

ei=-36 мкм; b_min=b+ei=8.000+(-0.036)=7.964 мм;

b₁=8 Р9 – ширина паза вала;

ES=-15 мкм; b_1max=b₁+ES=8.000+ 0.015=7.985 мм;

EI=-51 мкм; b_1min=b₁+EI=8.000-0,051=7.949 мм;

b₂=8 Р9 – ширина паза втулки;

ES=-15 мкм; b_2max=b₂+ES=8.000+(-0.015)=7,985 мм;

EI=-51 мкм; b_2min=b₂+EI=8.000+(-0.051)=7,949 мм;

Схема расположения полей допусков шпоночного соединения по ширине шпонки b:

Рис.5.2

Определение предельных зазоров (натягов) посадки по ширине шпонки:

--с пазом вала: b₁=8P9

S_1max=b_1max-b_min=7.985-7.964=0.021 мм;

N_1max=b_max-b_1min=8,000-7.949=0,051 мм;

--с пазом втулки b₂=8P9

S_1max=b_2max-b_min=7.985-7.964=0.021 мм;

N_1max=b_max-b_2min=8,000-7.949=0,051 мм;

Расчет шпоночного соединения по высоте шпонки h=7 h11;

es=0 мкм; h_max=h+es=7.000+0=7.000 мм;

ei=-9 мкм; h_min=h+ei=7.000+(-0.090)=6.910 мм;

t₁=4 мм – глубина паза вала;

ES=0.2 мм; t_1max=t₁+ES=4.000+0.200=4.200 мм;

EI=0 мм; t_1min=t₁+EI=4.000+0=4.000 мм;

t₂=3.3 мм – глубина паза втулки;

ES=0.2 мм; t_2max=t₂+ES=3.300+0.200=3.500 мм;

EI=0 мм; t_2min=t₂+EI=3.300+0=3.300 мм;

Определение предельных зазоров по высоте шпонки h:

S_max=(t_1max+t_2max)-h_min=(4.200+3.500)-6.910=0.790 мм;

S_min=(t_1min+t_2min)-h_max=(4.000+3.300)-7.000=0.300 мм;

Расчет шпоночного соединения по длине шпонки l:

l=56 h14;

es=0 мм; l_max=l+es=56.000+0=56.000 мм;

ei=-0.740 мм; l_min=l+ei=56.000+(-0.740)=55.260 мм

Длина паза вала: L=56 H15;

ES=1.200 мм; L_max=L+es=56.000+1.200=57.200 мм;

EI=0 мм; L_min=L+ei=56.000+0=56.000 мм;

Схема расположения полей допусков шпоночного соединения по длине шпонки l.

Рис.5.3

Предельные зазоры по высоте шпонки l:

S_max=L_max-l_min=57.200-55.260=1.940 мм;

S_min=L_min-l_max=56.000-56.000=0 мм;

Рис. 5.4

6. Выбор и расчёт точностных параметров зубчатых колёс

Для зубчатого колеса m=2мм, z=34 заданы степени точности по нормам точности: 5-6-6-H.

Делительный диаметр зубчатого колеса:

5 – по норме кинематической точности,

6 – по норме плавности,

6 – по норме полноты контакта зубьев.

Выбираем показатели контрольного комплекса зубчатого колеса:

по нормам кинематической точности задана 5-я степень точности

– допуск на кинематическую погрешность зубчатого колеса

– допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса

– допуск на накопленную погрешность шагов

– допуск на радиальное биение зубчатого венца

– допуск на погрешность обката

– допуск на колебание длины общей нормали

– допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса

по нормам полноты контакта зубьев

– допуск на направление зуба

– допуск на суммарную погрешность контактной линии

по нормам бокового зазора

– верхнее предельное отклонение измерительного расстояния

– нижнее предельное отклонение измерительного расстояния,

Наименьшее отклонение средней длины общей нормали

E_wms=E_wms(I)+ E_wms(II)

E_wms-наименьшее отклонение средней длины общей нормали( слагаемое I) для вал-шестерни с внешними зубьями ( со знаком минус);

E_wms=-8 мкм

E_wms-наименьшее отклонение средней длины общей нормали ( слагаемое II) для вал-шестерни с внешними зубьями ( со знаком минус);

E_wms(II)=-18 мкм

E_wms=-8-18=-26 мм

T_c -допуск на толщину зуба

T_wm -допуск на среднюю длину общей нормали

T_wm = 30 мкм

Наибольшее отклонение средней длины общей нормали

T_w – допуск на длину общей нормали,

T_w = 70 мкм

E_wi = E_wms – T_wm = -26-30 = -56 мкм

Расчёт длины общей нормали:

W = W₁·m,

где W₁ – длина общей нормали при m = 2 мм.

z_n – число охватываемых зубьев

z_n = 0,111·z + 0,5 = 0,111·34+0,5 = 4,274 ≈ 4.

W=16.93697·2= 33.87394 мм.

Для проставления в таблицу

W=33.87394

Допуск на радиальное биение вершин зубьев

T_r 0,6 F_r T_r 36 мкм

Допуск на торцевое биение

T_T 0,5dF_β /bw T_T 16 мкм

Шероховатость

Ra 0,1 f”_I Ra 3,6 мкм

Допуск параллельности 6 мкм

Допуск сносности Т 0,2 мкм

Приборы для контроля параметров зубчатого колеса:

Рис.6.1 Схема межосемера

1-Станина;2,3-Суппорты;4-Ходовой винт;5-Колесо измеряемое;

6-Колесо контролируемое;7-Прибор показывающий.

Межосемер относится к станковым приборам и состоит из станины 1, на которой установлены суппорты 2, 3. Суппорт 3 может перемещаться по направляющим станины при вращении маховика ходового винта 4. Суппорт 2 имеет ограниченное перемещение (около 4 мм) и установлен на шариковых направляющих. Под воздействием пружины из­мерительное колесо 5 находится в двухпрофильном зацеплении с контролируемым коле­сом 6. Колебания измерительного межосевого расстояния снимаются с показаний прибора 7.

Рис.6.2 Схема нормалимера