11. Выбор допусков и посадок типовых деталей

В задаче 9 необходимо выбрать допуски и посадки для основных сопряжений заданной сборочной единицы. Заданной сборочной единицей является устройство к токарному автомату для нарезания резьбы (узел 9).

Описание устройства узла 9 представлено на рис. 22.

Рис. 22. Устройство к токарному автомату для нарезания резьбы

На основании 1 закреплены кронштейны 2 и 3 болтами 22. В кронштейне 2 на подшипниках качения 20 вращается обойма 4 роликовой муфты свободного хода. Обойме 4 передается крутящий момент от электродвигателя при помощи клиноременной передачи (на чертеже не показано) шкивом 5. На конце обоймы 4 при помощи шлицевого соединения установлена втулка 6, которая свободно вращается на ведомом валу 7. В шлицевую втулку 6 запрессована распорная втулка 15. Вал 7 вращается во втулках 8, 9 кронштейна 3 и обоймы 4. На валу 7 при помощи шпонки 23 установлена ступица 10 муфты свободного хода и метчик (на чертеже не показан). На втулку 6 напрессована шестерня 11 с гарантированным натягом, обеспечивающим передачу крутящего момента другим механизмам М_кр. =1000 Нм.

При нарезании резьбы от вращения обоймы 4 происходит заклинивание роликов 12 муфты свободного хода, при этом вал 7 начинает вращаться в ту же сторону, что и обойма 4. При вывинчивании метчиков валу 7 сообщается вращение в обратную сторону от отдельного привода (на чертеже не показано), при этом происходит расклинивание роликов 12 и отсоединение ступицы 10 от обоймы 4.

Значения номинальных размеров основных сопряжений назначаются конструктором по ГОСТ 6636-69 [16], однако начинать нужно с размеров стандартных деталей или узлов, применяемых в механизме.

В заданном устройстве (рис. 22) используется шариковый подшипник (поз. 20) 0-80107, посадочные размеры которого установлены ГОСТ 7242-70, а именно: внутренний диаметр внутреннего кольца d =35 мм, наружный диаметр наружного кольца D = 62 мм, ширина подшипника b = 14 мм.

Класс точности подшипника выбирается по ГОСТ 520-02. Исходя из служебного назначения и условий работы деталей, в узле назначаются посадки.

1. Подшипник (поз. 20) устанавливается на вращающуюся обойму (поз. 4) с натягом, т.к. внутреннее кольцо испытывает циркуляционное нагружение. Точность соединения высокая, посадка назначается по [41] в системе отверстия ø 35 .

2. Наружное кольцо подшипника устанавливается в неподвижный кронштейн (поз. 2) с небольшим зазором, т.к. оно испытывает местное нагружение. Наличие зазора позволяет кольцу в процессе работы проворачиваться, что обеспечивает более равномерное изнашивание беговой дорожки кольца, тем самым увеличивается долговечность работы. Посадка осуществляется по [41] по системе вала ø 62 .

3. Втулка распорная (поз. 16) – обойма (поз. 4). Втулка устанавливается на вал по номинальному размеру ø 35, служит для предотвращения смещения подшипника качения вдоль оси, ее посадка зависит от посадки подшипника, т.к. поле допуска вала по конструктивно-технологическим соображениям [41] должно быть одно – k6. Для обеспечения легкости сборки соединения назначаем посадку с зазором, что можно получить в комбинированной системе сочетаниями с основным отклонением отверстия: D9 или D10. Точность соединения невысокая. Выбираем посадку ø 35.

4. Обойма (поз. 4) – шкив (поз. 5) с дополнительным креплением шпонкой (поз. 24). Обойма вращается вместе со шкивом для передачи крутящего момента. Назначается переходная посадка в системе отверстия, которая облегчает сборку и разборку узла, поэтому выбираем рекомендуемую посадку: ø 30 .

5. Ступица (поз. 10) – вал ведомый (поз. 7). Ступица, вращаясь вместе с валом, передает крутящий момент; для обеспечения точного центрирования необходимо выбрать переходную посадку, которая облегчает сборку и разборку узла. Соединение ответственное, поэто­му выбираем рекомендуемую посадку: ø 95 .

6. По ГОСТ 6874-75 устанавливаем монтажные размеры упорного шарикового подшипника 0-8104: d = 20 мм, d₁ = 20,2 мм, D = 35 мм, Н = 10 мм. Упорный шариковый подшипник (поз. 19) – вал ведомый (поз.7). Выбираем рекомендуемую посадку: ø 20 .

7. Втулка распорная (поз. 15) – вал ведомый (поз.7). Втулка устанавливается на вал по номинальному размеру ø 20, служит для предотвращения смещения подшипников качения вдоль оси и выполняет функцию подшипника скольжения; ее посадка зависит от посадки соседнего упорного подшипника и должна быть с гарантированным зазором, т.к. поле допуска вала по конструктивно-технологическим соображениям должно быть одно – js6. Для обеспечения легкости сборки соединения назначаем комбинированную посадку: ø 20 .

8. Втулка распорная (поз. 15) – втулка шлицевая (поз. 6). Для обеспечения высокой точности центрирования втулка распорная собирается по переходной посадке ø 26 .

9. Втулка (поз. 6) – шестерня (поз. 11). Шестерня цилиндрическая устанавливается на втулке без дополнительного крепления и вращается вместе с ней для передачи крутящего момента, следовательно, выбирается посадка с натягом ø 36 .

10. Втулка (поз. 9) – вал ведомый (поз. 7). Данное соединение выполняет функцию подшипника скольжения, по рекомендациям собирается по посадке с гарантированным зазором для обеспечения высокой точности центрирования ø 20 .

11. Втулка (поз. 8) – вал ведомый (поз. 7). Данное соединение выполняет функцию подшипника скольжения, по рекомендациям собирается по посадке с гарантированным зазором для обеспечения высокой точности центрирования ø 10 .

12. Втулка (поз. 8) – кронштейн (поз. 2). Втулка запрессована в кронштейн, рекомендуется посадка ø 40 .

Условные обозначения всех посадок заданных диаметральными линиями соединений показаны на сборочном чертеже узла.