4. Обгрунтування допусків форми і розташування

На мал 4.1 зображено вузол вихідного валу редуктора. На кресленні призначені посадки колеса на вал і підшипників на вал і корпус.

1. Визначити допуски:

- циліндричності посадочних поверхень;

- співвісності посадочних поверхень;

- перпендикулярності торців буртиків для базування;

- паралельності і симетричності розташування паза шпонки на конусі валу.

2. Привести ескіз цього валу з вказівкою баз і допусків форми розташування поверхень.

Мал. 4.1. Вузол вихідного валу редуктора

5. Визначення допусків зубчастих коліс передачі

Завдання . Для швидкохідної косозубої передачі (див. мал 4.1, показане тільки зубчате колесо z₁) знайти табличні значення граничних відхилень і допусків на комплекси контролю : по нормах кінематичної точності, нормах плавності і нормах контакту з'єднаних зубїв.

Визначити

1. Величину найбільшого і якнайменшого бічного зазору, що забезпечує температурну компенсацію і нормальні умови змащування.

Призначити :

2. Стандартний вид з'єднання і вид допуску.

3. Табличні значення якнайменшого допоміжного зсуву E_HS початкового контура і допуск T_H на зсув початкового контура.

4. Допуск E_da на радіальне биття і граничні відхилення Δda діаметру вершин зуб'їв, який служить базою для вимірювання початкового контура.

Визначити :

5. Найбільший і якнайменший вільний кутовий поворот зубчатого колеса при складанні.

6. Дати схеми контрольованих елементів.

Початкові дані :

Передача, змонтована в чавунному корпусі. Зубчаті колеса сталеві, некориговані з параметрами :

1. Модуль нормальний m_n = 4 мм,

2. Кут нахилу зуб'їв β = 8 ° 26 ',

3. Кут головного профілю α = 20 °,

4. Ширина зубчатого вінця В_w = 26 мм,

5. Числа зуб'ів : z ₁= 40, z ₂ =60,

6. Ділильні діаметри d₁= 160 мм, d₂ = 240 мм,

7. Міжосьова відстань передачі : а_w = 200 мм,

8. Ступінь точності по ГОСТ 1643-81 : 8 - 7 - 7,

9. При роботі передачі температура коліс досягає +60 °С, температура корпусу - +40°C;

10. Окружна швидкість V=14 м/с.

Р і ш е н н я :

1. Відповідно до заданого ступеня точності з таблиць ГОСТ 1643-81 знаходимо :

а) Норми показників, що забезпечують кінематичну точність по 8-й ступені (додаток 9 ):

- допуск на радіальне биття зубчатого вінця

Frr₁ = Frr₂ = 71 мкм,

-допуск на коливання довжини загальної нормалі

Fvwr₁ = Fvwr₂ = 50 мкм,

б) Норми показників, що забезпечують плавність ходу передачі по 7-й ступені (додаток 10 ) :

- відхилення кроку зачеплення

f pbr₁ = f рbr₂ = ±19 мкм ;

- відхилення окружного кроку

f ptr₁ = f рtr₂ = ±20 мкм ;

- похибка профілю зуба

f fr₁ = f fr₂ = 16 мкм ;

в) Норми показників, що забезпечують контакт зв'язаних зуб'їв по 7-й ступені (додаток 11 і 12 ):

- пляма контакту по довжині зуба

( а - с ) соsβ• 100 / в = 60 % ;

- по висоті зуба hm•100 / h = 45 % ;

- допуск на похибку напряму зуба

F вr₁ = 20 мкм, F вr₂ = 25 мкм,

2. Бічний зазор в передачі.

Величина бічного зазору, яка забезпечує температурну компенсацію, визначається по формулі

Jn ₁ = a_w [α₁ ( t₁ - 20° ) – α₂ ( t₂ - 20° ) ] 2 sinα,

де а_w - міжосьова відстань передачі,

α₁,α₂ - коефіцієнти лінійного розширення, відповідно матеріалів коліс і корпусу ( з додатку 13 приймаємо

α₁ = 11,5 • 10 ^{- 6} ; α₂ = 10,5 • 10 ^{- 6} )

t₁ і t₂ - робоча температура, відповідно коліс і корпусу (по умові задачі ( t₁ = 60°С, t₂ = 40°C ) ;

α - кут головного профілю ( по умові α = 20 ° ).

Підставивши чисельні значення відповідних величин в початкову формулу, одержимо :

Jn₁ = 200 [ 11,5 • 10 ^-6 ( 60° - 20° ) - 10,5 • 10 ^-6 ( 40° - 20° ) ] 0,684 = 0,0342 мм.

Величина бічного зазору для забезпечення нормальних умов змащування

Jn_о = ( 10 - 30 ) m_n, мкм,

де m_n, - модуль нормальний ( по умові m_n, = 4 ),

числове значення коефіцієнта при m_n, вибирається менше (ближче до 10)

для тихохідних передач і більше (ближче до 30) для швидкохідних. У

данному випадку, для швидкохідної передачі приймемо коефіцієнт рів-

ним 20, тоді

jn = jn₁+ jn₂ = 34 + 80 = 114 мкм.

Для призначення стандартного виду з'єднання і виду допуску, в таблицях ГОСТ 1643-81 (див. додаток 14 ) знаходимо значення jn min найближче ( але не менше ) до

розрахункового jn.

У даному випадку, для передачі з a_w = 200 мм знаходимо jn min = 115 мкм, цілком відповідне мінімальне необхідному розрахунковому зазору jn. Цьому значенню

jn min відповідає вид сполучення «С», вид допуску «с» і граничне відхилення міжосьової відстані f_α = ± 55 мкм.

Для забезпечення такого зазору в передачі з 8-м ступенем норми кінематичної точності, ділильними діаметрами d₁ = 160 мм і d₂ = 240 мм і допуском на радіальне биття зубчатого вінця Frr = 71 мкм, з додатків 15 і 16 знаходимо табличні значення якнайменшого додаткового зсуву початкового контуру Е _HS і допуски на зсув початкового контуру Т_H*

Е _{HS 1} = Е _{HS 2} = -140 мкм ; Т_H1 = Т_H2 = 180 мкм.

*Примітка. Допуск на зсув початкового контуру Т_H визначається відповідно до виду сполучення і виду допуску зазору. Якщо вид допуску зазору не відповідає виду сполучення, тоді Т_H вибирається по виду допуску.

З урахуванням цих значень найбільший можливий зазор в передачі

jn max = jn min + (Т_H1 + Т_H2 + 2fα) 2sinα = 115 + (180 + 180 + 255 ) 0,684 = 437 мкм

Допуск на радіальне биття діаметру вершин зуб'їв * * E_da1 = 31 мкм, E_da2= 36 мкм, граничні відхилення діаметру вершин Δda₁ = -63 мкм, Δda₂ = - 72 мкм (див. додаток 17). Числові значення Δda беруться з таблиць ГОСТ 25346 -82 .

** Примітка. Чисельне значення величини Eda для передач з видом сполучення D можна брати таким, як для сполучення С

3. Вільний кутовий поворот зубчатого колеса при складанні .

Якнайменший вільний кутовий поворот зубчатого колеса 2.

Δφ min ₂= ( 2 jn _min /m_n z₂ cosα ) 206 = 211с = 3 ' 31 ".

Найбільший вільний кутовий поворот зубчатого колеса 2.

Δφ mах ₂= ( 2 jn _mах /m_n z₂ cosα ) 206 = 798с = 13 ' 18 ".

Приклад виконання схем контрольованих елементів приведений на мал. 5.1 .

Пара- метри	Номер варіанта по останній цифрі шифра студента
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
mn-мм	3,0	3,5	4.0	3.5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,0
bw -мм	24	30	32	34	36	38	22	40	42	40
Z1	20	40	30	24	28	32	34	36	38	42
Z2	30	60	40	38	42	48	50	52	54	62
d1-мм	60	140	120	84	112	144	170	198	228	252
d2-мм	90	210	160	133	168	216	250	286	324	372
aw -мм	75	175	140	108,5	140	180	210	242	276	312
Ступ. точн.	6-7-8	7-8-9	6-7-7	8	7	6	7-7-8	8-8-9	6-8-9	9
V-м/с	15	16	12	17	18	22	20	19	21	14

Мал. 5.1. Схеми контролю елементів зубчастих коліс.

ДОДАТКИ

Додаток 1