Курсовая работа (т): Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: редуктор планетарный 2-ступенчатый

Выбранную посадку проверяем па максимальному натягу:

где, k - коэффициент, зависящий от серии подшипника, k=2,8 (для средней серии); [GP] = 400 МПа - допускаемое напряжение при растяжении для материала кольца

[N] > Nmax (выбранный d=12 мм)

=12 мм=11,988мм

=dmax-Dmin=12,0055-11,9945= 0,0011 мм

= 11,9945мм= 12,0055мм

=es-EI=0,0055-(-0,008)=0,00135мм

Nmin=ei-ES=-0,0055-0=-0,0055мм=ES-ei=0-0,0055=-0,0055мм=EI-es=-0,008-0,0055=-0,0135мм

=0,0034 мм

Sc=-0,0068мм

Строим схемы расположения полей допусков сопрягаемых поверхностей рис. 3.1

рис 3.1. Схема расположения полей допусков сопряжения подшипника и вала

3.3 Выбор посадки для внешнего кольца

В нашем случае внешнее кольцо подшипника, как и внешнее, испытывает циркуляционный вид нагружения.

Ø37

Н=37 мм=36,992 мм=36,967мм

ТD=0,025мм.

=Dmax-dmin=36.992-36.989=0.003 мм

=36,989мм=37 мм

Nmax=d max- Dmax=37,000-36,992=0.008мкм

,5>0.008

Условие прочности выполняется

=es-EI=0-(-0,033)=0,033мм

Nmin= ei-ES=-0,011-(-0,008)=-0,003мм=ES-ei=-0,008-(-0,011)=0,003мм=EI-es=-0,033-0=-0,033мм

=0,018мм

Sc=0,0015мм

рис 3.2. Схема расположения полей допусков сопряжения подшипника и корпуса редуктора

По приложению VIII [6. с. 196] находим допускаемые радиальные зазоры в подшипниках Δнат. наиб и Δнат. наим . Определим велечину касательного радиального зазора по формуле

- радиальная деформация кольца при максимальном натяге посадки Nmax

Условие работоспособности  выполняется 0,0277>0,02

.4 ЭКСКИЗЫ ПОДШИПНИКОВОГО УЗЛА И ДЕТАЛЕЙ СОПРЯЖЕНЫМИ С ПОДЖШИПНИКАМИ

рис.3.1 Эскиз сопряжения сателита с подшипником

рис.3.2 Эскиз вала

рис. 3.3 Эскиз сателита

4. РАСЧЕТ ПОСАДОК С НАТЯГОМ

Посадки с натягом предназначены для неподвижных соединений неразъемных соединений (или разбираемых лишь в отдельных случаях при ремонте), как правило, без дополнительного крепления винтами штифтами шпонками и т. д.. Относительная неподвижность деталей при этих посадках достигается за счет напряжений, возникающих в материале сопрягаемых деталей вследствие действия деформаций их контактных поверхностей.

Проведем расчет посадки сопряжения оси сателлита 21 с отверстием в водиле-шестере 3. Для этого примем l=22,5 мм, , dн.с.=15 мм,d2=0,0225 мм. Rос=1 KН.

Шероховатость принимаем равной Rzd=8, Rzdk=5,3. Корпус и зубчатое колесо изготовлено из СЧ(µ=0.25).

Рис. 4.1 Расчетная схема

Наружный диаметр ступицы dст, мм, определяеться по формуле

ст=1.7dн.с.,

где dн.с- номинальный диаметр вала, 15 мм,ст=1.7*15=25.5 мм

Длина ступицы

lст=1.5* dн.с

ст=1.5*15=22.5 мм

В результате рассчитаем величину наименьшего натяга, способного передать такие нагрузки:

,

где ЕD и Еd - модули упругости материалов втулки и вала, табл. 1.6

[1, ч. 1, с. 335]; CD и Cd - коэффициент Лямэ для втулки и вала.

Определим необходимые величины :

1)     определим требуемую величину давления на поверхности:

2)     определим коэффициенты Лямэ:

Рассчитаем необходимый натяг:

Данная величина должна быть скорректирована с учетом смятия поверхностей, потому что рассчитанная величина не будет обеспечена вследствие снижения шероховатости в процессе запрессовки.

Будем считать, что величина смятия и срезания поверхностей в связи с запрессовкой составляет 60% от их высоты.

Определим наименьший допустимый натяг с учетом уменьшения действительного натяга за счет смятия неровностей при запрессовке

Выберем посадку из таблиц, системы допусков и посадок, при этом учитываем условие относительной подвижности сопрягаемых деталей.

Окончательно принимаем для d=15 мм посадку Ø

Выполним расчет по наибольшему допускаемому давлению для обеспечения прочности сопрягаемых деталей.

для вала-

для втулки-

В качестве [Pmax] принимаем наименьший из двух значений

Находим величину наибольшего расчетного натяга

Вычисляем наибольший допустимый натяг с учетом среза и смятия неровностей

Находим необходимое усилие для запрессовки деталей без применения термических методов сборки

,

где - коэфициенет трения при запрессовке 0,15; - удельное давление при максимальном натяге выбранной посадки, определяемое по следующей формуле:

5. РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПОСАДОК

Переходные посадки предназначены для неподвижных, но разъемных соединений деталей и обеспечивают хорошее центрирование соединяемых деталей. При выборе переходных посадок необходимо учитывать, что для них характерна возможность получения, как натягов, так и зазоров. Натяги, получающиеся в переходных посадках, имеют относительно малую величину и обычно не требуют проверки деталей на прочность, за исключением отдельных тонкостенных деталей. Эти натяги недостаточны для передачи соединением значительных крутящих моментов или усилий. К тому же получение натяга в каждом из собранных соединений не гарантировано. Поэтому переходные посадки применяют дополнительным креплением соединяемых деталей шпонками, штифтами.

Трудоемкость сборки и разборки соединений с переходными посадками, так же как и характер этих посадок, во многом определяется вероятностью (частностью) получения в них натягов и зазоров.

При расчете вероятности натягов и зазоров обычно исходят из нормального распределения натягов размеров деталей при изготовлении. Распределение натягов и зазоров в этом случае также будет подчиняться нормальному закону, а вероятности их получения определяется с помощью интегральной функции.

Проведем расчет переходной посадки, в данной коробке подачи по d1, где сопрягаются две поверхности водила-ведомого и втулки упорной 11. Переходная посадка в данном случае для того, чтобы определить точность центрирования и легкость сборки соединения. Для данного соединения выбираем посадку типа Н6/h5.

Ø15

Определим максимальный и минимальный зазор для данного соединения:

Минимальный зазор равен максимальному натягу.

Считаем среднее значение зазора:

Определяем средне квадратичное отклонение:

Определим предел интегрирования:

пользуясь таблицей Ф(z), находим Ф(z)=0,258

Определяем вероятность получения зазора:

Следовательно, вероятность получения натяга равна:

6. РАСЧЕТ КОМБИНИРОВАНОЙ ПОСАДКИ

Сопряжение по d17= 50 мм

Соединение водила-ведомого с втулкой упорной 10. Соединение подвижное, разъемное.

Для аналогичного соединения рекомендуется применять посадку скользящую Принимаем посадку скользящую Ø 50, как предпочтительную в системе.

Схема расположения полей допусков выбранной посадки представлена на рис. 6.1

Рис. 6.1.Схема расположения полей допусков

Средний зазор выбранной посадки Sm, определяется по формуле

, (6.1)

где Еm- среднее предельное отклонение в системе отверстия, 0,008 мм;среднее предельное отклонение в системе вала, -0.0055 мм

От выбранной системной посадки нужно перейти к комбинированной вне системной, вследствие того , что поле допуска вала определяется посадкой кольца упорного, тогда применяем . Поэтому на остальных посадках целесообразно использовать комбинированные, так как трудоемко обеспечить системными посадками нужных характер соединения. Поэтому поле допуска вала в комбинированной посадке будет , а поле допуска отверстия принимаем такое, которое с ранее принятым полем допуска обеспечит необходимый средний зазор, рис. 6.2.

рис. 6.2. Расчетная схема

Среднее предельное отклонение в системе отверстия для комбинированной посадки получили из формулы 6.1

где - среднее предельное отклонение в системе вала, 11,5 мкм

По среднему предельному отклонению в системе отверстия для комбинированной посадки принимаем поле допуска

Окончательно принимаем комбинированную посадку Ø50 , схема расположения полей допусков которой указанна на рис. 6.3.

рис 6.3. Схема расположения полей допусков

Расчет размерных параметров выбранных посадок= 50 мм

Определяем размерные параметры отверстия

Верхнее предельное отклонение:

Нижнее предельное отклонение:

Среднее отклонение:

Номинальный диаметр:

Максимальный диаметр отверстия:

Минимальный диаметр отверстия:

Средний диаметр отверстия:

Допуск:

Определяем размерные параметры вала :

Верхнее предельное отклонение:

Нижнее предельное отклонение:

Среднее отклонение:

Номинальный диаметр:

Максимальный диаметр вала:

Средний диаметр вала:

Допуск размера на вал:

Определяем характеристики посадки по предельным размерам:

Максимальный зазор:

Минимальный зазор:

Средний зазор:

Максимальный натяг:

Минимальный натяг:

Средний натяг:

У этой посадки зазор  может изменяться от  до , натяг от 0 до 0,021 мм.

Определяем вероятный допуск посадки (при условии, что величины отклонений размеров вала и отверстия подчиняются закону нормального распределения):