Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений

ВВЕДЕНИЕ

 

В условиях функционирования рыночной экономики важной составляющей производственного процесса является достижение высокого качества выпускаемой продукции, поскольку именно качество в наибольшей мере предопределяет конкурентоспособность изделий на рынке.

Такая тенденция требует повышенного внимания к вопросам стандартизации и совершенствованию метрологического оборудования со стороны всего инженерного персонала машиностроительных предприятий. Именно разработка чертежей и технологической документации, связанная с выбором необходимой точности поверхностей и шероховатости, обоснованием посадок, с учётом технологических особенностей обработки выбором контрольно-измерительных средств, расчётом размерных цепей и особенно с обоснованным нормированием отклонений формы и расположения, в первую очередь формирует качественные показатели машиностроительных изделий.

Большое значение для развития машиностроения имеет организация производства машин и других изделий на основе взаимозаменяемости, создание и применение надёжных средств технических измерений и контроля деталей.

Наиболее широко применяется полная взаимозаменяемость, которая обеспечивает возможность беспригонной сборки любых независимо одна от другой изготовленных деталей в сборочные единицы, а последних в изделие. Взаимозаменяемыми могут быть как отдельные детали, так и сборочные узлы и изделия в целом.

Вышеперечисленное особенно актуально в обстановке бурного развития процессов автоматизации и интенсификации производства, когда средствам автоматизированного контроля отводится всё большая роль.

В курсовой работе обоснованы технические требования к изготовлению деталей и сборке изделия, установлен комплекс измерительных средств для контроля вала и зубчатого колеса.

1. Анализ конструкции и служебного назначения сборочной единицы

 

В курсовой работе рассмотрен силовой цилиндрический редуктор. Данный редуктор представляет собой двухступенчатый, трёхосный механизм с раздвоенной быстроходной ступенью.

В качестве опор валов используются радиальные шариковые однорядные подшипники качения:

- быстроходный вал №222 (поз.20);

- промежуточный вал №232 (поз.24);

- тихоходный вал № 338(поз.25).

Быстроходный вал редуктора 4 получает вращательное движение от электродвигателя через ременную передачу. На тихоходном валу 3 находится звёздочка цепной передачи 19.

При сборке редуктора валы собираются за пределами корпуса 1 и в собранном виде устанавливаются в корпус.

Быстроходный и промежуточный валы — валы-шестерни, которые находятся в зацеплении с косозубыми колёсами 6,7. Вследствие того, что валы выполнены ступенчатыми, колёса удерживаются от осевого смещения.

Все подшипники закреплены с наружной стороны редуктора глухими крышками (поз.11, 10, 13, 33) и крышками с отверстиями под уплотнительную манжету (поз.9, 12).

Смазка удерживается внутри редуктора посредством применения двух манжетных уплотнений (поз.26, 27) в крышках и прокладок под крышками редуктора.

 Зубчатые колёса 6 и 7 установлены на валах по посадке с натягом. Шкив установлен посредством шлицевого соединения, а звёздочка цепной передачи с помощью шпонки.

 Крепление крышки корпуса к корпусу редуктора осуществляется болтами, смещение её при сборке предотвращается с помощью штифтов.

Редуктор силовой, корпус чугунный, температура нагрева корпуса — 45 ْ С;температура нагрева зубчатых колёс — 75 ْ С

Исходные данные

Подшипники качения

Позиция на эскизе	20	24	25
Номер	222	232	338
Требования к точности вращения вала	повыш.	повыш.	повыш.
Радиальная нагрузка, кН	36	48	57

 

Эксплуатационные Параметры и технологические возможности сборки соединений с натягом (материал деталей соединений-сталь)

 

Позиция на эскизе	7/2
Крутящий момент Т, Н•м	8000
Осевая нагрузка F, Н	10000
Имеется оборудогвание для сборки под прессом	с нагревом

 

Шлицевое соединение

Требуемая точность центрирования — относительно высокая, твёрдость втулки 48..55 HRC

Зубчатые колёса

Позиция на эскизе	5	6	7
Модуль, мм	12	10	10
Материал	Сталь 45	Сталь 40Х	Сталь 45
Твёрдость, HB	192…240	200…220	192…240
Скорость вращения, м/c	20	14	10

 

Требования к точностным параметрам при сборке редуктора

Обозначение параметра на эскизе	б
Предельные значения, мм	0,05-0,8
Риск выхода значений параметра за установленные пределы Р, не более, %	0,1

 На листе 1 графической части проекта подшипники обозначаются позициями (поз.20,24,25). Обозначение подшипников качения 222, 320, 338. Требования к точности у всех подшипников повышенные.

Размеры, посадки, режимы работы подшипников приведены в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1

Позиция	№ подшипника	d, mm	D, mm	B, mm	C, kH	P, кН	P/C	Режим работы	Требования к точности	Посадка
										Корпус-наружное кольцо	Внутреннее кольцо-вал
20	222	110	200	38	164	36	0,22	тяжёлый	повыш.	Н7/ l 6	L6/m6
24	232	100	215	47	136	17	0,12	Тяжёлый	повыш.	Н7/ l 6	L6/m6
25	338	120	260	55	170	24	0,14	Тяжёлый	повыш.	Н7/ l 6	L6/m6

 

Выбор посадок подшипников качения на вал и в отверстия корпуса производится в зависимости от вида нагружения и условий работы.

Диаметр наружой поверхности наружного кольца принимается за основной вал, а диаметр отверстия внутреннего кольца — за основное отверстие. Различные посадки в соединениях колец с сопрягаемыми деталями получают за счёт изменения полей допусков вала и отверстия в корпусе. Поскольку посадка подшипника на вал должна осуществляться с небольшим натягом (во избежание проворота вала при работе под нагрузкой), поле допуска на диаметр внутреннего кольца расположено в «минус» от номинального размера. Выполнение же наружного кольца в системе вала обеспечивает гарантированный зазор, необходимый для компенсации температурных деформаций и регулирования осевого зазора или натяга.

У всех подшипников, используемых в данном редукторе внутреннее кольцо испытывает циркуляционное нагружение, а наружное — местное.

Поскольку требования к точности вращения для всех подшипников повышенные класс точности выбран 6-ой.

Согласно заданным условиям нагружения, с учётом рекомендаций ГОСТ 3325-85 и с предварительным определением режима работы, были выбраны соответствующие посадки (см. табл.1).

Поскольку точность вращения валов на подшипниках, надёжность и долговечность их функционирования во многом определяются точностью и шероховатостью посадочных мест валов и корпусов, предъявим к этим поверхностям согласно ГОСТ 3325-85 следующие требования: по шероховатости, допуски круглости, профиля продольного сечения, допуски торцового биения опорных торцовых поверхностей заплечиков валов и отверстий корпусов.

Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений