3. Состав и объем проекта

Проект содержит ряд конструкторских разработок и расчетно-аналитическое обоснование всех принимаемых проектных решений с необходимыми расчетами и схемами.

По окончании курсового проектирования студентом должны быть представлены следующие разработки:

1. Расчетно-пояснительная записка.

2. Графические разработки.

3.1. Содержание расчетно-пояснительной записки

Расчетно-пояснительная записка выполняется на отдельных листах формата А4 (размеры 297210мм). Текст записки выполняется только с одной стороны листа, на котором слева остается поле под подшивку, а вверху посередине указывается его номер. Расчетно-пояснительная записка включает в себя следующие составные части:

1. Титульный лист (см. Приложение 1).

2. Аннотация. Краткое содержание работы (объем 0,5-1с.).

3. Оглавление. Перечень разделов и подразделов с указанием номера страницы. Порядковый номер присваивается первому разделу после введения.

4. Введение.

5. Выбор посадок типовых соединений сборочной единицы.

6. Расчет посадок.

7. Расчет сборочной линейной цепи методами полной взаимозаменяемости, вероятностным, пригонки и регулирования.

8. Назначение требований точности формы, взаимного расположения и шероховатости поверхностей на рабочем чертеже детали.

3.2. Содержание графических разработок

1. Сборочный чертеж узла с указанием посадок типовых соединений деталей машины и схемы размерной цепи (см. Приложение 2).

2. Рабочий чертеж детали, входящей в узел [2]: вала (Приложение 3), цилиндрического зубчатого колеса (Приложение 4), крышки подшипника (Приложение 5), стакана (Приложение 6), червяка (Приложение 7), червячного зубчатого колеса (Приложение 8), конического зубчатого колеса (Приложение 9).

Последовательность и сроки выполнения этапов курсового проекта приведены в табл.1.

Таблица 1

№ п/п	Наименование раздела	Трудоемкость, %	Недель
1. 2. 3. 4.	Выбор посадок типовых соединений сборочной единицы Расчет посадок Расчет сборочной размерной цепи Назначение точностных требований на чертеже детали	12 18 38 32	2 3 6 5
Итого		100	16

4. Методические указания по выполнению разделов курсового проекта

4.1 Выбор посадок типовых соединений сборочной единицы

1. Проверить правильность простановки номинальных размеров на сопрягаемых поверхностях узла редуктора. Если размеры не проставлены, то необходимо их измерить линейкой с учетом масштаба чертежа (предпочтителен масштаб 1:1).

Размеры на сопряжения с подшипниками качения должны учитывать условия работы механизма. Номер и ГОСТ подшипника проверить по таблицам : для шариковых однорядных подшипников (Приложение 10); для шариковых радиально-упорных однорядных (Приложение 11); для роликовых конических однорядных (Приложение 12).

Размеры на шпоночные соединения должны быть назначены аналогично (Приложение 13).

Номинальные размеры гладких цилиндрических соединений должны быть назначены в соответствии с ГОСТ 6636-69^ (Приложение 14). Если размер не попадает в ряды R5, R10, R20, R40 (обозначения рядов указаны в порядке предпочтительности), то нужно выбрать ближайшее большее значение.

2. Выбрать посадки типовых соединений. Как правило, вначале выбираются посадки зубчатых колес на валы и стаканов в корпусе, а затем – посадки простановочных колец, втулок и крышек подшипников.

При выборе посадок подшипников качения [2, 5] нужно:

а) Задать класс точности подшипника, в соответствии с ГОСТ 520-89, определяющий точность присоединительных размеров d (диаметр внутреннего кольца) и Д (диаметр наружного кольца) и ряд других показателей точности. Для подшипников, применяемых в рассматриваемом узле, рекомендуется наиболее грубый класс точности 0.

б) Выбрать предельные отклонения размеров внутреннего и наружного посадочных диаметров по ГОСТ 3325-85. Эти отклонения не зависят от посадки, по которой их будут монтировать. Для всех классов точности верхнее отклонение присоединительных диаметров принято равным нулю. Для нулевого класса точности поля допусков наружного диаметра подшипника и диаметра отверстия подшипника обозначаются иL₀ соответственно.

в) Выбрать предельные отклонения диаметров посадочных отверстий корпусов и валов под подшипники.

г) Выбрать посадки подшипника на вал и в корпус. Посадку следует выбирать так, чтобы вращающееся кольцо подшипника было смонтировано с натягом для исключения его проворота по поверхности вала (т.к. у редуктора вращается вал), а невращающееся кольцо необходимо посадить с гарантированным зазором для обеспечения регулировки осевого натяга, а также для компенсации теплового расширения валов или корпусов. Посадку с зазором назначают для кольца, которое испытывает местное нагружение, т.е. воспринимает постоянную по направлению результирующую нагрузку лишь ограниченным участком окружности качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса. При такой посадке устраняется заклинивание шариков, кольцо под действием толчков и вибраций постепенно проворачивается по посадочной поверхности, благодаря чему износ беговой дорожки происходит равномерно по всей окружности кольца. Это приводит к повышению срока службы подшипника. Для кольца, которое испытывает циркуляционное нагружение, т.е. когда кольцо вращается и воспринимает постоянно направленную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения и передает ее посадочной поверхности вала, назначают посадки с натягом.

В рассмотренном узле (Приложение 2) при местном нагружении наружного кольца рекомендуется применять посадку с зазором изменяющимся от нуля до максимального значения, и при циркуляционном нагружении внутреннего кольца – посадку с натягом.

При выборе посадок соединений с призматическими шпонками [2, 4, 5, 6], применяемыми для передачи крутящего момента зубчатого колеса на вал или наоборот, нужно:

а) Выбрать предельные отклонения ширины в шпонок. Все шпоночные соединения образовано в системе вала. При этом поля допуска ширины шпонки в согласно ГОСТ 23360-78 обозначается h9.

б) Выбрать предельные отклонения ширины паза в на валу. Поля допусков ширины паза на валу обозначаются при соединении:

• свободном – Н9;

• нормальном – N9;

• плотном – Р9.

в) Выбрать предельные отклонения ширины в паза во втулке. Поля допусков ширины паза на валу обозначаются при соединениях:

• свободном Д10;

• нормальном J_s9;

• плотном Р9.

г) Выбрать посадку соединения.

Для этого первоначально выбирают вид соединения:

а) Нормальное – применяется в серийном и массовом производствах. С пазом вала шпонка соединяется переходной посадкой обычно с помощью молотка средней массы, а с пазом втулки по переходной посадкеJ_s9/h9, обеспечивающий теоретически 99% зазора. Но из-за различных погрешностей формы и расположения втулка одевается на вал со шпонкой с определенным усилием. Этот вид соединения наиболее часто встречается в рассматриваемом узле (Приложение 2).

б) Свободное – применяется в серийном производстве и массовом производстве, когда необходимо облегчить сборку, а также для направляющих шпонок. С пазом вала шпонка соединяется по скользящей посадке с зазором , а с пазом втулки по посадке с достаточным зазором.

в) Плотное – применяется в единичном и серийном производствах при передаче максимального крутящего момента реверсивного вращения. Сборка производится при помощи тяжелого (свинцового) молотка, струбции или пресса. Соединение шпонки с пазом вала и втулки осуществляется по одинаковой посадке Р9/h9.

Если в рассмотренном узле встречаются резьбовые, шлицевые или другие типовые соединения деталей машин, то при выборе посадок нужно использовать рекомендации соответствующих стандартов и литературных источников [2, 4, 5].

При выборе посадок гладких цилиндрических соединений [2, 5] нужно определить:

а) характер сопряжения (подвижное или неподвижное);

б) основные эксплуатационные и конструкционные требования, предъявляемые к сопряжению (скорость относительного перемещения деталей, компенсация погрешностей монтажа, необходимость центрирования сопрягаемых деталей или значение и характер нагрузок передаваемых сопряжением);

в) вид посадки: с зазором, с натягом или переходная;

г) точность сопряжения, учитывая, что неоправданное повышение точности ведет к росту затрат на изготовление.

Выбор квалитета, характеризующего относительную точность изготовления вала или отверстия, зависит от:

а) точностных требований, предъявляемых к сопряжению;

б) типа выбранной посадки;

в) точности обусловленной эксплуатационными требованиями к машине.

В сопряжениях рассматриваемого узла могут встречаться квалитета с 6 по 12.

Квалитеты 6 и 7 применяются для ответственных соединений в механизмах, где к посадкам предъявляются высокие требования в отношении определенности зазоров и натягов для обеспечения точности перемещений, плавности хода, герметичности соединения, механической прочности сопрягаемых деталей, а также точной сборки изделий (подшипников качения нормальной точности в корпусах и на валах, зубчатых колес высокой и средней точности на валах и т.п.).

Квалитеты 8 и 9 применяются для посадок при относительно меньших требованиях к однородности зазоров и натягов и для посадок, обеспечивающих среднюю точность сборки (посадка с зазором для компенсации погрешностей формы и расположения сопрягаемых поверхностей посадки с большими натягами и т.п.).

Квалитет 10 применяется в посадках с зазором и в тех случаях, что и 9^й, если условия эксплуатации допускают некоторое увеличение колебания зазоров в соединениях.

Квалитеты 11 и 12 применяются в соединениях, где необходимы большие зазоры и допустимы их значительные колебания (грубая сборка). Эти квалитеты распространены в неответственных соединениях (крышки и фланцы с корпусом, дистанционные кольца на валах и т.п.).

Применяются следующие посадки зубчатых колес на валах:

• Н7/h6 – «скользящие» предпочтительные широко распространенные посадки с зазором применяются при высоких требованиях к точности центрирования часто разбираемых неподвижных соединений зубчатых колес на валах;

• –«плотные» предпочтительные переходные посадки с вероятностью появления натяга 0,5-0,6% применяются для посадки зубчатых колес в шпинделях головок шлифовальных станков;

• –«напряженные» с вероятностью натяга 24-34% предпочтительные переходные посадки, широко применяемые для сопряжения зубчатых колес с валами редукторов станков и других машин;

• –«тугие» с вероятностью получения натяга 60-99,98% применяются для установки зубчатых колес на валах редукторов. Сборка и разборка производится, как правило, только при ремонтах при значительных усилиях;

• –«глухие» с вероятностью получения натяга 88-100% применяются для тяжело нагруженных зубчатых колес, червячных колес на валах, бронзовых венцов червячных колес на чугунных ступицах. Сборка и разборка производится, как правило, при капитальных ремонтах при значительных усилиях с применением прессов;

• ; – «легкопрессовые» предпочтительные с натягом для сопряжения тяжело нагруженных зубчатых колес с валами.

В рассмотренном примере (Приложение 2) для сопряжения зубчатого колеса с валом редуктора применена предпочтительная посадка Н7/к6.

Посадки стаканов с дополнительным креплением, центрирующих подшипники в корпусах редукторов осуществляются по следующим посадкам, расположенным по мере увеличения точности центрирования и уменьшения частоты разборок: .

В примере (Приложение 2) сопряжение стакана, закрепленного винтами в корпусе редуктора, центрирующего подшипника осуществлено по посадке H7/к6.

Сопряжения глухих крышек подшипников с корпусами и распорных втулок на валах осуществляются по предпочтительным посадкам и. В примере (Приложение 2) применена посадка левой глухой крышкиH7/d11, т.к. отверстие в корпусе имеет поле допуска Н7. Распорная втулка сопряжена с валом по безсистемной посадке Е9/к6, т.к. соседний участок вала того же диаметра имеет поле допуска k6.

Посадки крышек (Приложение 2), имеющих отверстия для выхода вала с манжетным уплотнением в корпус или стакан выполняются точнее глухих крышек и с меньшим зазором для обеспечения точной сборки манжета. Причем отверстия в крышке под манжету выполняется с полем допуска Н8, а размер вала под манжету – h11.