Рассмотрение конструктивных параметров узла машины. Расчет размерной цепи. Выбор шлицевого соединения, параметров зубчатых венцов, подшипников, втулки, упорных колец, крышек подшипника, звездочки и параметров шпоночного соединения, крепежных элементов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

• Введение
• 1. Расчет размерной цепи
• 2. Выбор и обоснование конструктивных параметров узла
• 2.1 Выбор шлицевого соединения
• 2.2 Выбор конструктивных параметров зубчатых венцов
• 2.2.1 Зубчатый венец А
• 2.2.2 Зубчатый венец Б
• 2.3 Выбор подшипников
• 2.4 Выбор втулки
• 2.5 Выбор упорных колец
• 2.6 Выбор крышек подшипника
• 2.6.1 Крышка глухая
• 2.6.2 Крышка с отверстием
• 2.7 Выбор звездочки и параметров шпоночного соединения

2.8 Выбор крепежных элементов

Список литературы

узел машина подшипник втулка



Введение

В современном мире машины играют одну из главных ролей в жизни общества. Во всех областях машиностроения наблюдается тенденция к интенсивному росту, расширению производств, интенсификации производства. Реализация данной программы возможна лишь при научном подходе к научным изысканиям, проектированию, и подготовке производства. Кроме того, большую роль в обеспечении качества машины играет точность и технологичность в производстве.

Данная работа посвящена расчету размерной цепи механизма, а так же рациональному и обоснованному выбору составных частей исследуемого узла.



1. Расчет размерной цепи

Расчет размерной цепи будем производить методом максимумов-минимумов. Составим схему размерной цепи и перепишем значения линейных размеров:

Рис. 1. - Схема размерной цепи.

Значения элементов размерной цепи:

Необходимо найти допуски и предельные отклонения размеров. Величина замыкающего звена равна:

(1.1)

Находим допуски составляющих звеньев.

Допуск замыкающего звена вычислим по формуле:

(1.2)

Что приблизительно соответствует 17 квалитету.

Выписываем числовые значения единиц допусков составляющих звеньев по ГОСТ 25347-82



Число единиц допуска а находим по формуле:

(1.3)

что приблизительно соответствует 11 квалитету.

На составляющие звенья назначаем допуски по IT11:

TA1 = TA7 = 90 мкм,

TA2 = TA6 = 130 мкм,

ТА3 = ТА5 = 90 мкм,

ТА4 = 250 мкм,

ТА8 = 290 мкм.

При этих допусках не обеспечивается равенство суммы допусков составляющих звеньев допуску замыкающего звена:

(1.4)

Для разрешения данного противоречия сделаем одно звено, например, А8, увязочным. Допуск на него вычислим по формуле:

мкм. (1.5)

Это значение соответствует допуску по 9 квалитету. Таким образом, на увеличивающие звенья назначаем допуски по Н11, на уменьшающие по h11, на увязочное по 9 квалитету.

Предельные отклонения звеньев, выраженные через координаты середины полей допусков Ес:

(1.6)

(1.7)

(1.8)

Таким образом, увязочное звено равно: мм



2. Выбор и обоснование конструктивных параметров узла

2.1 Выбор шлицевого соединения

Учитывая приблизительные размеры шлицевого соединения, установленные в результате построения сборочного чертежа узла редуктора, и приводя их к стандартному ряду размеров шлицевых соединений по средней серии ГОСТ 1139-80, устанавливаем следующие конструктивные параметры шлицевого соединения:

- число зубьев z=8

- внутренний диаметр шлицев d=52мм.

- наружный диаметр шлицев D=60мм.

- толщина шлицев b=10мм.

Применяя центрирование шлицевого соединения по внутреннему диаметру шлицев, и в соответствии с ГОСТ 25346-89, выбираем допуски на размеры соединения и наименования посадок в соединении. Окончательно, принимаем шлицевое соединение ГОСТ 25346-89.

2.2 Выбор конструктивных параметров зубчатых венцов

2.2.1 Зубчатый венец А

Модуль колеса принимаем равным m=3 мм. Тогда ширина зубчатого колеса B определяется по формуле:

мм. (2.1)

Принимаем ширину венца равной B=25 мм.

Диаметр зубчатого колеса определим как:



мм (2.2)

Принимаем диаметр венца равным DзкА=135 мм.

Число зубьев определим по формуле:

(2.3)

Высоту головки зуба определим по формуле:

мм. (2.4)

Высоту ножки зуба определим по формуле:

мм. (2.5)

Число охвата зубьев определим по формуле:

(2.6)

Длину общей нормали определим как:

(2.7)

Гарантированный боковой зазор jn.min принимаем равным 30 мкм. Допуск на длину общей нормали принимаем равным 35 мкм.



2.2.2 Зубчатый венец Б

Модуль колеса принимаем равным m=3 мм. Тогда ширина зубчатого колеса B определяется по формуле:

мм. (2.1)

Принимаем ширину венца равной B=25 мм.

Диаметр зубчатого колеса определим как:

мм (2.2)

Принимаем диаметр венца равным DзкА=108 мм.

Число зубьев определим по формуле:

(2.3)

Высоту головки зуба определим по формуле:

мм. (2.4)

Высоту ножки зуба определим по формуле:

мм. (2.5)

Число охвата зубьев определим по формуле:

(2.6)



Длину общей нормали определим как:

(2.7)

Гарантированный боковой зазор jn.min принимаем равным 30 мкм. Допуск на длину общей нормали принимаем равным 35 мкм.

2.3 Выбор подшипников

Исходя из предложенной конструкции узла редуктора, выбираем шариковые однорядные радиальные подшипники по ГОСТ 3478-79. Исходя из заданного диаметра внешнего кольца подшипника, а так же с учетом принятых условий работы (нормальная эксплуатация без перегрузки), принимаем подшипник из средней серии диаметров 2, серии ширин 0. таким образом, имеем подшипник с обозначением 180211, обладающий следующими конструктивными параметрами:

- внутренний диаметр d=55 мм.

- внешний диаметр D =100 мм.

- номинальная ширина подшипника B=21 мм.

- номинальная координата монтажа фаски r=2,5 мм.

- масса подшипника 0,611 кг.

Выбранный подшипник относится к классу точности 0, что обусловлено опытом эксплуатации данных подшипников в подобных конструкциях, а так же условием обеспечения наибольшей взаимозаменяемости.

Сборка подшипниковых узлов осуществляется с предварительным натягом, что в свою очередь увеличивает жесткость опор, обеспечивает надлежащую точность вращения вала, улучшение виброакустических параметров узла.

Значения шероховатости на внешнюю и внутреннюю поверхности подшипника принимаем равными 0,8 мкм по параметру Ra.

Для внутреннего отверстия принимаем отклонение среднего диаметра в единичном сечении от 0 до -11 мкм, отклонение единичного диаметра отверстия от +3 до -14 мкм.

Для внешнего кольца принимаем отклонение среднего диаметра в единичном сечении от 0 до -15 мкм, отклонение единичного диаметра отверстия от +5 до -20 мкм.

Посадку для подшипника выбираем в соответствии с рекомендациями [1] L0/k6. Данная посадка применяется в подшипниках при высокой частоте вращения вала, а так же при разнесенных опорах или большой длине сопряжения, например, для блока зубчатых колес редуктора.

2.4 Выбор втулки

Принимаем для диаметра вала, равного 55 мм, втулку по ГОСТ 12215-66 со следующими конструктивными параметрами:

- внутренний диаметр втулки d=55 мм.

- наружный диаметр втулки D=65 мм.

- длина втулки H=38 мм.

Для нормально работающей втулки принимаем следующие поля допусков:

- для внутреннего диаметра Н7

- для наружного диаметра r6.

Для изготовления втулки принимаем материал сталь 20Х по ГОСТ 4543-71.



2.5 Выбор упорных колец

Принимаем концентрические упорные кольца для диаметра вала равного 55мм.

- внутренний диаметр кольца 55 мм.

- наружный диаметр кольца D = 70 мм.

- ширина кольца b = 9 мм.

Посадку принимаем переходную.

2.6 Выбор крышек подшипника

2.6.1 Крышка глухая

По ГОСТ 18511-73 выбираем глухую крышку 3 исполнения:

- диаметр...