Обоснование посадок всех гладких цилиндрических соединениях

Для гладкого соединения позиция 20/1, 22/1 и 24/1 (проходная крышка – корпус) назначаем посадку H7/h9. Соединение корпуса с крышкой должно быть подвижным и разъемным (с зазором).Поле допуска отверстия принято Н7 из условия посадки подшипника качения. В проходной крышке расположено уплотнение манжетного типа. Для надёжной работы уплотнения манжета должна быть соосна оси вращения вала. Отклонения от соосности вызывают следующие причины: радиальное смещение крышки при сборке относительно отверстия корпуса в пределах посадочного зазора, отклонение от соосности посадочной поверхности под манжету в крышке и оси центрирующей поверхности. Чтобы ограничить радиальное смещение проходной крышки, поле допуска центрирующей поверхности по ГОСТ 18512 – 73 задают h8.

Для соединений 19/1,21/1 и 23/1 (гладкая крышка – корпус) назначаем посадку H7/d11:где Н7 поле допуска отверстия под подшипник, d11 – назначаем исходя из того, что точное центрирование таких крышек по отверстию корпуса требуется.

Соединение 13/2 и 30/4 (кольцо – вал)должно быть подвижным и разъемным. Назначаем посадку D9/k6, такая посадка облегчит установку колеса на вал и произойдет поворот кольца до полного прилегания торцев. При посадке с зазором поворот таких деталей происходит беспрепятственно.

Для соединений 16/2, 14/2, 12/3, 9/3, 11/4 и 10/4 (втулка – вал) назначаем посадку D9/k9.Посадки втулок должны иметь минимальный зазор или минимальный натяг. При большом зазоре втулка превращается в кольцо. При большом натяге усложняется сборка деталей.

Для соединения 5/2 и 8/4 (зубчатое колесо – вал) назначаем посадку H7/u7 – c натягом, чтобы при действии на колесо внешней нагрузки не нарушалось касание сопрягаемых поверхностей, то есть не происходило раскрытие стыка. Для соединений 6/3 и 7/3 назначаем посадку из ряда рекомендуемых [4] H7/m6. Для надежной передачи крутящего момента назначаем переходную посадку. При этом, с назначением переходной посадки в соединении возможен зазор или недостаточный натяг, вследствии чего возникает фрейтинг – корозия, поэтому посадку следует назначать с меньшей вероятностью зазора.

ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Вначале тип и номинальные размеры подшипников по справочнику [6], исходя из их номеров, указанных в спецификации сборочной единицы. Затем с учетом служебного назначения изделия определяем класс точности [6]. То ест, если требования к точности вращения нормальные, то назначаем класс точности 0, повышенные – 6. Полученные данные сводим в таблицу 1.

Таблица 1 - Характеристика подшипников качения

Позиция

Номер подшип.

d,мм

D,мм

B,мм

C,кH

P,кН

P/C

Режим работы

Требования к точности

Посадка

Корпус-наруж. кольцо

Внутр. кольцо-вал

217

150

83.2

6.3

0.075

легк.

пов.

Æ150 H6/l6

Æ85 L6/k6

317

180

133

0.06

легк.

пов.

Æ180 H6/l6

Æ85 L6/k6

218

160

95.6

0.1

норм

пов.

Æ160 H6/l6

Æ90L6/js6

После чего выясняем, какое из колец вращается, какое неподвижно, вид нагружения колец:местное, циркуляционное или колебательно, при этом учитываем характер нагружения [6]. У всех подшипников, входящих в состав данного механизма, внутреннее кольцо вращается, значит, выбираем для него циркуляционное нагружение, а внешнее кольцо неподвижно – местное нагружение. Так при выборе посадки для кольца, имеющего местное нагружение, назначаем посадку с зазором, чтобы при работе нагрузка распределялась по периметру кольца равномерно, вследствие периодического проворачивания кольца. Для кольца, имеющее цируляционное нагружение, назначаем посадку с натягом.

Определяем режим работы радиальной нагрузки Р к радиальной динамической грузоподъемности С.

Выбор посадок подшипников качения на вал и в отверстие корпуса производят в зависимости от вида нагружения, режима работы и других факторов [6] по ГОСТ 3325-85.

Поскольку качественная сборка подшипниковых опор и нормальная их эксплуатация в значительной степени зависят от деформации колец и дорожек качения, вызванных отклонением формы и расположением поверхностей сопрягаемых деталей (вал и корпус), в данной курсовой работе назначаем допуски этих погрешностей изготовления.

ПОСАДКИ ШПОНОЧНЫХ, ШЛИЦЕВЫХ И РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Шпоночное соединение

С учетом конструктивно-технических особенностей и служебного назначения сборочной единицы определяют вид шпоночного соединения 17/27/2 и соответствующую ему посадку:

а) при затрудненных условиях сборки; нереверсивных равномерных нагрузках; для обеспечения подвижности соединения, при легких режимахработы – свободное соединение (посадки: в шпоночном соединении втулки D10/h9, в шпоночном соединении вала – H9/h9.

б) для обеспечения неподвижности соединения в узлах, не требующих частых разборов в эксплуатации – нормальное соединение (соответственно посадки: Js9/h9 и N9/h9).

в) в узлах, редко подвергающихся разборкам в эксплуатации, с реверсивной нагрузкой – плотное соединение (соответственно посадки: P9/h9).

Для соединения 17/27/2 выбираем плотное шпоночное соединение, которое должно обеспечить неподвижное соединение, а также его можно использовать так как соединение находится за корпусом, то есть удобное условие сборки-разборки. Принимаем посадку шпонки на валу H7/m6, во втулке – H7/m6.

Определим номинальные размеры шпоночного соединения по ГОСТ 23360-78 в зависимости от диаметра вала [10].

сечение шпонки b*h, мм 22*14

длина шпонки, мм 85

глубина шпоночного паза:

на валу t₁, мм 9.0

во втулке t₂, мм 5.4

Шлицевое соединение

Для определения оптимальной посадки прямобочного шлицевого соединения необходимо прежде всего, исходя из конструктивно-технологических особенностей узла, назначить вид центрирования.

а) Центрирование по внутреннему диаметру d применяют, если втулка имеет высокую твердость – более 350 НВ (поскольку ее нельзя обрабатывать протяжкой) или, если в соединении большой длинны вал после термообработки). В этом случае втулка окончательно обрабатывается на внутришлифовальном, а вал – шлицешлифовальном станка.

Центрирование по d весьма точное и обычно применяется для подвижных соединений.

б) Центрирование по наружному диаметру D применяют, если втулка имеет невысокую твердость. В этом случае втулка окончательно обрабатывается протяжкой, а вал по наружному диаметру – круглошлифовальном станке. Центрирование по Dобеспечивает высокую точность, просто и экономично в изготовлении и обычно применяется для неподвижных соединений или в подвижных соединениях с небольшими нагрузками.

в) центрирования по боковым поверхностям зубьев шлицев, то есть по b, не обеспечивает высокой точности центрирования, хотя наиболее просто и экономично в изготовлении. Применяются редко – для передачи больших крутящих моментов при минимальном боковом зазоре, при знакопеременных нагрузках, реверсивном движении.

По условию втулка имеет высокую твердость 48…55 HRC, выбираем центрирование по внутреннему диаметру – d.

В соответствии с выбранным видом центрирования по таблицам ГОСТ1139-60 [3] определяем поля допусков центрирующих и не центрирующих размеров вала и втулки. В результате получаем следующее шлицевое соединение:

Резьбовые соединения

Для соединения 36/3 выбираем метрическую резьбу с крупным шагом по ГОСТ 7798-70. Принимаем метрическую резьбу с наружным диаметром d=80 и шагом резьбы P=1.5.

Определим номинальные размеры резьбы:

Средний диаметр d2,D2=79.026 мм

Внутренний диаметр d1,D1=78.376 мм

Согласно ГОСТ 16093-81 назначаем для резьбового соединения предпочтительную посадку, учитывая при этом, что резьбовое соединение имеет нормальную длину свинчивания и средний класс точности резьбы:

Наружная резьба (болт) – 6g

Внутренняя резьба (отверстие в корпусе) – 6H

Поле допуска наружной резьбы (болта) с основным отклонением 6g.

Поле допуска внутренней резьбы (отверстия в корпусе) с основным отклонением 6H.

Таблица 2 – Характеристика резьбового соединения

Позиция на чертеже

36/3, 35/2, 37/4

Диаметры

резьбы

наружный d, D, мм

средний d_2,D₂, мм

79.026