2.2 Переходная посадка

Для спряжения 2-4 подобрать стандартную посадку.

Звездочка m=2,54, z=24 и точностью 9-С имеет с валом неподвижное разьемное соединение 30 мм с дополнительным креплением при помощи шпонки. Для такого типа соединений применяются переходные посадки, которые обеспечивают высокую точность центрирования и легкость сборки.

Точность центрирования определяется величиной S_max, который в процессе эксплуатации увеличивается.

, (13)

Где F_r = 71мкм - радиальное биение зубчатого колеса, для норм кинематической точности по 9-й степени определяем по ГОСТ 1643-81 [7] (табл. 6).

k_T – коэффициент запаса точности, берется k_T=2…5, он компенсирует погрешность формы и расположения поверхностей втулки и вала, смятие неровностей, а также износ деталей при повторных сборках и разборках.

По формуле (13) определяется предельные значения зазора:

.

Подбирается оптимальная посадка так, чтобы был равен или меньше на 20% .

1. 25мм.

2. 25мм.

3. 25мм.

4. 25мм.

Посадка 25, обеспечивает лучшее центрирование.

Выбираем посадку 25.

Средний размер отверстия D_c, мм:

мм.

Средний размер вала d_c, мм:

мм.

Вероятное предельное значение должно быть меньше . Принимаем, что рассеяние размеров отверстия вала, а также зазора и натяга подчиняются закону нормального распределения и допуск равен величине поля рассеяния.

, (14)

где Т – допуск;

ω – диапазон рассеивания;

σ – отклонение.

Из формулы (14) выразим отклонение:

, (15)

По формуле (15) находится отклонение отверстия и вала:

Среднеквадратическое отклонение для распределения зазоров и натягов в соединении _N,S, мкм:

мкм;

При средних размерах отверстия и вала средний зазор S_С, мм:

мкм

Определяем вероятность зазоров от 0 до 4 мкм, т.е. х=4.

Предел интегрирования z:

.

Функция вероятности (рисунок 5) Ф(z)=Ф(0,6)=0.219

Вероятность получения зазоров в соединении P_S:

или 71%

Вероятность получения натягов P_N:

или 29%

Диапазон рассеяния зазоров и натягов:

- диапазон рассеяния зазоров и натягов.

Предельные значения натягов и зазоров , мкм:

Рисунок 3. Функция вероятности получения зазора и натяга в соединении.

2.3 Посадки подшипников качения

Назначаются посадки подшипника качения соединения 9-4.

Подшипник внутренний диаметр d=25мм, наружный диаметр D=62мм, ширину подшипника B=17мм, r =1,1мм. Подшипник шариковый радиальный. Принимаем класс точности 6.

Для циркуляционного нагруженного (внутреннего) кольца подшипника посадка выбирается в зависимости от интенсивности радиальной нагрузки P_R на посадочной поверхности, Н/мм:

, (16)

где R – радиальная реакция опоры на подшипник, R = 3500 Н;

b – рабочая ширина посадочной поверхности кольца подшипника, мм

;

K_n – динамический коэффициент посадки, K_n=1;

F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе. Вал полый, F=1;

F_A – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел качения, F_A=1.

Подставив значения в формулу (16):

.

По величине P_R и диаметру d при посадке на вал и подшипник 6 класса, посадка на вал будет k6 для соединения 9-12.

Для местного нагруженного кольца и подшипник 6 класса точности посадка отверстия H7.

Находим отклонение наружного и внутреннего колец подшипника [1].

Класс точности 6.

Кольцо внутреннее: d=30 мм, EI=-13 мкм, ES=0

Кольцо наружное: D=62 мм, ei=- мкм, es=0

Отверстие корпуса: Ø62H7, EI=0 мкм, ES=30 мкм

Вал: Ø25k6, ei=+2 мкм, es=+15 мкм

На рис. 4 показано сочетание полей допусков отверстия корпуса, вала и подшипника 6 класса точности. На рис. 5 показаны примеры оформления посадочных поверхностей под подшипник качения

Рисунок 4. Посадка подшипника

а)

б)

Рисунок 5. Посадочные поверхности под подшипник качения:

а) отверстия;

б) вала.