2.2.1 Выбор контрольно-измерительных средств

_{Так как изготовление данного узла является единичное производство, то согласно РД 50-98-86 (МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500мм (по применению ГОСТ 8.051-81)) выбираем:}

_{Штангенциркуль ШЦ 2 с отсчетом по нониусу 0,05 мм, с предельными погрешностями до 100 мкм с.2 таблица 1.1;}

_{Микрометр гладкий (МК) с величиной отсчета 0,01 мм, при настройке на нуль по установочной мере. Температурный режим 2 ‘C, предельная погрешность 5мкм с.6 таблица 1.3;}

_{Индикатор часового типа (ИЧ и ИТ) с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм, класс точности 1 при измерении биения, используемое перемещение измерительного стержня 2 мм, предельная погрешность измерения 13 мкм с.8 таблица 1.6;}

_{Штангенглубиномер (ШГ) с отсчетом по нониусу 0,05 мм, предельная погрешность измерения 100-150 мкм с.28 таблица 1.20.}

2.3 Шлицевое соединение

Исходные данные: .

Прямобочное шлицевое соединение: центрирование по наружному диаметру D=28 мм; поле допуска центрирующего диаметра Н7 – втулки, h6 – вала; число прямобочных шлицов 6; внутренний диаметр соединения d=23мм H11 – для втулки, а11 – для вала; ширина шлица b=6 мм, поле допуска ширины шлица втулки D9, поле допуска ширины шлица вала е8.

Центрирование по D применяется а случаях повышенных требований к точности соосности элементов соединения, когда твёрдость втулки не слишком высока и допускает обработку чистовой протяжкой, а вал обрабатывается фрезерованием. Применяется в неподвижных, передающих малый крутящий момент соединениях, т, е. в соединениях с малым износом поверхностей.

По ГОСТ 1139-80 страница 3 таблица 2, размер вала по нецентрирующему диаметру d не менее d₁=21,3 мм: ; d= принимаем .

Для втулки:

- центрирующий согласно ГОСТ 25347-82 с.21 продолжение таблицы 8;

- не центрирующий согласно ГОСТ 25347-82 с.23 продолжение таблицы 8;

- ширина паза согласно ГОСТ 25347-82 с.22 продолжение таблицы 8;

Для вала:

- центрирующий согласно ГОСТ 25347-82 с.14 продолжение таблицы 7;

- не центрирующий согласно ГОСТ 25347-82 с.17 продолжение таблицы 7;

- ширина паза согласно ГОСТ 25347-82 с.16 продолжение таблицы 7;

Для втулки :

;

;

;

=28 мм;

;

;

;

;

;

;

;

H11

h6

H7

Посадка с гарантированным нулевым зазором.

Рис. 6. Схема посадки с гарантированным нулевым зазором .

Для :

;

;

;

=6,3 мм;

;

;

;

;

;

;

;

a11

Посадка с зазором.

D9

e8

Рис. 7. Схема посадки с зазором .

2.4 Контрольный комплекс зубчатых колес

Исходные данные: точность колеса 8-7-7-А ГОСТ 1643-81; модуль m=5,0 мм; число зубьев колеса z=28.

Коэффициент смещения исходного контура колеса Х=0.

Расшифруем условное обозначение заданной точности передачи:

8 – степень точности по норме кинематической точности;

7 – степень точности по норме плавности работы;

7 – степень точности по норме контакта зубьев;

A – вид сопряжения, ограничивающего боковой зазор;

b – допуск на боковой зазор (так как допуск на боковой зазор не указан, то он совпадает с видом сопряжения).

Устанавливаем вариант комплекса контроля по ГОСТ 1643-81, в зависимости от степени точности и укажем нормируемые погрешности:

F'_ir – наибольшая кинематическая погрешность зубчатого колеса (по норме кинематической точности);

f'_ir – местная кинематическая погрешность (по норме плавности работы);

F_βr – погрешность направления зуба (по норме контакта);

Е_cs – наименьшее отклонение толщины зуба (по норме бокового зазора);

Т_с – допуск на толщину зуба (по норме бокового зазора).

Назначаем по ГОСТ 1643-81 допуски на погрешности. Допуск F'_i определяем по таблице 6 c.7:

,

где F_p – допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса;

f_f – допуск на погрешность профиля зуба колеса.

При выборе F_р учитываем модуль m=5 мм, степень точности по норме кинематической точности 8, делительный диаметр d=m·z=5·28=140 мм.

ГОСТ 1643-81, таблица 7 с.9: F_p=90 мкм.

При выборе f_f учитываем m=5 мм, d=140 мм, степень точности по норме плавности 7.

ГОСТ 1643-81, таблица 8, с.11: f_f=16 мкм.

Допуск на местную кинематическую погрешность зубчатого колеса определяем по ГОСТ 1643-81, таблица 8, с.11 учитывая m=5 mm, d=140 мм, степень точности по норме плавности 7: =36 мкм.

Допуск на направление зуба F_β определяем по ГОСТ 1643-81, таблица 11, с.19 учитывая m=5 мм, ширину венца b, степень точности по норме контакта 7.

Ширина венца:

где – коэффициент зуба колеса: для цилиндрических прямозубых зубчатых колёс.

Наименьшее отклонение толщины зуба E_cs определяем по ГОСТ 1643-81, таблица 20, с. 27 учитывая вид сопряжения А, степень точности по норме плавности 7, d=140 мм:

E_СS=200 мкм.

Допуск на толщину зуба Т_с определяем по ГОСТ 1643-81, таблица 21 с.28 в зависимости от допуска на радиальное биение зубчатого венца F_r (ГОСТ 1643-81, таблица 6) и вида сопряжения А. С учётом m=5 mm, d=140 мм и степени точности по норме кинематической точности 8 (F_r=90 мкм):

T_c=220 мкм.

Определение размеров, необходимых для оформления чертежа зубчатого колеса: высота головки зуба до постоянной хорды

.

_Номинальная толщина зуба колеса без смещения по постоянной хорде

.

Определение параметров точности формы, расположения и шероховатости отдельных поверхностей зубчатого колеса; на ширину венца назначаем из конструктивных и технологических соображений поле допуска h11...h14

поле допуска диаметра выступов принимаем по h;диаметр окружности выступов d₀ =d+2·m = 140+2·5=150 мм;

- так как окружность выступов используется как измерительная база, принимаем

;

.

Округляем его до стандартного значения мм, что соответствует h9, т.е.

- определим допуск на радиальное биение диаметра выступов в зависимости от допуска на радиальное биение зубчатого венца F_r: ;

,

округляем значение допуска до стандартного

_- допуск биения торцов колеса назначаем в зависимости от допуска на направление зуба F_β, ширины венца b и диаметра вершин d_a:

принимаем стандартное значение .

- шероховатость рабочих эвольвентных поверхностей определяется в зависимости от допустимого отклонения профиля f_f: .

;

.

Допуски отверстий зубчатых колёс зависят от точности зубчатой передачи, условий её работы и сборки. Для подвижных колёс применяют посадки , (с зазором), неподвижных – , , при значительных динамических нагрузках (переходные), , (с натягом). Для тихоходных зубчатых колёс невысокой точности применяют посадки с нулевым гарантированным зазором – , .

В рассмотренном примере увязываем посадку отверстия с точностью зубчатой передачи, в частности, с той нормой точности (наиболее высокой), которая является основной в оценке работоспособности передачи. Степень точности 7 – по норме контакта зубьев предполагает высоконагруженную передачу с посадкой Н7/t6 колеса на вал. Соответственно отверстие по Н7.

Диаметр отверстия выбирается конструктивно, учитывая, что минимальная толщина обода (расстояние от впадины зубчатого венца до отверстия или шпоночного паза) должна быть не менее , чтобы обеспечить равнопрочность обода и зубьев. Принимаем отверстие

Шероховатость отверстия определяем из условия

где IT – допуск соответствующего размера.

Шероховатость торцов и окружности вершин колеса:

шероховатость торцов зубчатого колеса

шероховатость окружности вершин зубчатого колеса