5.2.2. Пример расчёта размерных цепей вала колеса редуктора

Задание: рассчитать точность размеров деталей, входящих в узел вала колеса и определить количество и размеры компенсаторов для регулирования точности радиального зазора (см. рис. 5.1) при сборке.

Метод сборки. В качестве метода достижения точности замыкающего звена, учитывая особенности конструкции редуктора, выбираем метод регулирования неподвижным компенсатором.

Тип компенсатора. В качестве компенсатора выбираем набор прокладок одинаковой толщины, с помощью которого при сборке будет регулироваться зазор между торцами наружного кольца подшипника.

Метод расчёта: теоретико-вероятностный.

Входные данные.

1. Чертёж редуктора (см. рис. 5.4).

2. Стандартные изделия в сборочных единицах: подшипник радиальный однорядный типа 210 нулевого класса точности с шириной кольца В = 20_–0,12 (табл. П1.20).

3. Радиальный зазор (см. рис. 5.1) в подшипнике S = (табл. П1.14).

4. Схема сборочной размерной цепи Н (рис. 5.8) и её звенья:

– замыкающее звено размерной цепи, равное осевой игре С радиального подшипника;

– ширина наружного кольца подшипника, мм. Предельные отклонения на ширину В выбирают в табл. П1.20, т.е.

;

– толщина буртика вала, мм;

– длина ступицы зубчатого колеса, мм;

– высота дистанционного кольца, мм;

– ширина наружного кольца подшипника, мм;

– расстояние между торцами крышки, мм;

– расстояние между платиками корпуса редуктора, мм;

– компенсатор (набор прокладок), мм;

мм.

Расчёт задания. Определим с помощью номограммы (см. Прил. 6) осевую игру подшипника, которая является замыкающим звеном размерной цепи н (рис. 5.8).

Рисунок 5.8 – Схема сборочной размерной цепи вала зубчатого колеса

Предельные отклонения на осевую игру зависят от радиального зазора S в подшипнике. По номограмме (см. прил. 6) определим отношение :

при

;

при

.

Тогда

при

мм;

при

мм,

т.е. осевая игра в подшипнике составляет .

Результаты расчета размерной цепи Н (см. рис. 5.8) записываем в табл. 5.2.

Назначим по табл. 2.2 расширенные допуски на составляющие звенья размерной цепи:

;

;

;

;

;

.

Определим предельное отклонение на компенсатор, мм, – – считая, что прокладки в наборе изготовлены из одного листа толщиной h, мм:

 = 0,07.

Примем в качестве прокладки стальную холоднокатаную ленту толщиной h, мм, из низколегированной стали по прил. П1.25:

.

Тогда предварительное число прокладок z в наборе составит:

.

Округляем z до 14, т.е. z = 14.

Допуск на компенсатор, мм, рассчитаем по формуле (2.15):

.

Примем с симметричным расположением поля допуска, мм:

.

Таблица 5.2 – Характеристики звеньев размерной цепи вала зубчатого колеса одноступенчатого цилиндрического редуктора (см. рис. 5.4, 5.8)

Размеры			Характеристики размеров						Значения коэффициентов
обозначение	характеристика		предварительные			окончательные
	–	–		+0,155	0,07				0	0,33
	ум.	–1		–0,06	0,12		–0,06	0,12	0,1	0,33
	ум.	–1		–0,09	0,18	12–0,18	–0,09	0,18	0,1	0,33
	ум.	–1		–0,15	0,30	65–0,30	–0,15	0,30	0,1	0,33
	ум.	–1		–0,09	0,18		–0,58	0,18	0,1	0,33
	ум.	–1		–0,06	0,12		–0,06	0,12	0,1	0,33
	ум.	–1		0	0,21		0	0,21	0	0,33
	ув.	+1		0	0,40		0	0,40	0	0,33
	ув.	+1		0	0,16		0	0,16	0	0,33
	ум.	–1		0	0,21		0	0,21	0	0,33

Определим по формуле (2.18) производственный допуск , мм, замыкающего звена (при Р = 0,27 %):

Рассчитаем по формуле (2.19) компенсацию, мм:

.

По зависимости (2.20) определим число прокладок в наборе:

.

В связи с тем, что окончательное количество прокладок меньше предварительного (10 < 14), допуск замыкающего звена изменится и составит 0,66 мм.

Определим по формуле (2.17) среднее отклонение , мм, поля допуска замыкающего звена с учётом производственных допусков составляющих звеньев:

Определим по формуле (2.21) поправку , мм, (компенсирующее звено является увеличивающим):

Изменим величину среднего отклонения корректирующего звена , которое является уменьшающим звеном. Скорректированное отклонение, мм, определим по формуле (2.24) с поправкой со знаком «минус»:

.

Тогда

;

.