43330

Вузол черв’ячного редуктора

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Пустотілий вал 1 черв’ячного колеса розміщений у корпусі редуктора на конічних роликових підшипниках 0-го класу точності. На вал 1 діє нерухома радіальна сила – 8 кН. Вінець черв’ячного колеса не розбирається і повинен передавати Мкр=2000 кН мм на маточину. В деталі 2 є шліцевий отвір, в який заходить шліцевий вал, непоказаний на кресленні. Даний вал може вільно переміщатись в осьовому напрямку.

Украинкский

2013-11-04

5.02 MB

3 чел.

Вузол  червячного  редуктора

Пустотілий  вал  1  червячного  колеса  розміщений  у  корпусі редуктора  на  конічних  роликових  підшипниках  0-го  класу  точності. На  вал 1  діє  нерухома  радіальна  сила 8  кН.

Вінець  червячного  колеса  не  розбирається  і  повинен  передавати  Мкр=2000 кН мм  на  маточину. В  деталі  2  є шліцевий  отвір, в  який  заходить  шліцевий  вал, непоказаний  на  кресленні. Даний  вал  може  вільно  переміщатись  в  осьовому  напрямку.

Кришка  3  може  часто  зніматись  для  огляду  підшипників. Гайка  4 М30, середнього  класу  точності, служить  для  регулювання  конічних  роликових  підшипників.

Червячне  колесо  встановлено  на  валу  1  нерухомо, але  може  зніматися  з  цього  вала  при  середньому  ремонті. Гайка  5  М24, точного  класу, обмежує  зсув  червячного  колеса  в  осьовому  напрямку.

 

1. Вибір  типорозміру  підшипників

За умовою завдання: радіальна  сила  Р=8 кН.

Вибираємо  типорозмір  підшипників  за  параметром  динамічної вантажопідйомності  С.

Побудуємо  розрахункову  схему:

 

 

Складемо  рівняння  моментів  відносно  точок  А  і  В:

;

.

Звідси:

;

Знак - вказує  на  те, що  Rв  направлена  в  протилежний  бік, ніж  на  малюнку, що  не  важливо  для  подальших  розрахунків.

.

Знаходимо  динамічну  вантажопідйомність, яку  повинен  витримувати  підшипник  в  місці  реакції:

,

де  fd -коефіцієнт  динамічного  навантаження, що  враховує  безпеку  та  надійність  роботи  механізму, приймаємо  fd=3;

    fп-коефіцієнт  частоти  обертання, приймаємо  fп=1,097 

    Рпр-навантаження  у  відповідних  точках.

Розрахунок  ведемо  по  більшій  реакції, тобто  по  Rа,, тоді:

.

З  каталогу  вибираємо  підшипник  №2007108 ГОСТ 333-79  у  якого  С=31,9 кН  особливо  легкої  серії. Параметри  цього  підшипника:

d=35 мм; D=55 мм; B=14 мм; r=1,5 мм.

2. Вибір  та  обгрунтування  посадок  в  зєднаннях  вузла

Визначаємо  лінійні  розміри  деталей  вузла  по  ГОСТ  6636-96  з  рядів  рекомендованих  нормальних  лінійних  розмірів.

Для  зєднання  червячного  колеса  з  валом  1  28 призначаємо   посадку  Н7/r6  з гарантованим натягом з числа  рекомендованих. Посадка забезпечує  добре  центрування. Цю  посадку  використовують  із  шпонковим  зєднанням.

Для  зєднання  дистанційного  кільця 4 з  валом  28 вибираємо  посадку  з    гарантованим  зазором  D8/r6. Це   зєднання  не  потребує  високої  точності  в  діаметральному  напрямку, а  робочою  поверхнею  кільця  є  його  торці.

Для  зєднання  кришки  3  56 з  корпусом  призначаємо перехідну посадку  для легкості розборки Н7/g6. Ця  посадка  забезпечує  швидке  розбирання  та  збирання, що  необхідно  для  огляду  та  регулювання  підшипників. Остаточне  кріплення  кришки  до  корпусу  здійснюється  гвинтами  М6

Для  зєднання  втулки  2  20 з  пустотілим  валом  1  призначаємо  посадку  з  зазором  Н7/h6  з  найменшим  середнім  зазором. Ця  посадка  забезпечує  досить  точне  центрування. Додатково  втулка  кріпиться  гвинтами  М10.

Вибираємо  посадку  для  підшипника. Посадку  з  натягом  призначають  переважно  на  кільце, яке  переносить  циркуляційне  навантаження. Посадка  циркуляційно  навантаженого  кільця  вибирається  по  інтенсивності  приведеного  радіального  навантаження  Рr:

,

де  Fr-сила, що  діє  на  підшипник;

    в-робоча  ширина  кільця  підшипника,;

k1-динамічний  коефіцієнт  посадки, що  залежить  від  характеру  навантаження (при                перевантаженнях  до  150%, помірних  поштовхах  і  вібрації  k1=1);

k2-коефіцієнт, що  враховує  ступінь  послаблення  посадочного  натягу  при  порожнистому  валі, за  табл. 8.5 [2] при  dотв/d=0,656  і  D/d=1,71; k2=1,4;

k3-коефіцієнт  нерівномірності  розподілення  радіального  навантаження  Fr , k3=1.

.

Призначаємо  посадку  за  табл. 8.4 [2]  L0/k6  для  внутрішнього  кільця  на  вал 35, а  для  зовнішнього  кільця  в  корпус  призначаємо  посадку  з  зазором  55 Н7/l0.

Перевіримо,чи витримає кільце даний натяг. Розрахуємо допустимий натяг за формулою

                    

Максимальний натяг,що може забезпечити посадка 35 L0/k6 складає Nmax=dmax-Dmin = =35,018-34,988=30 мкм. Отже умова міцності забезпечується.

Для  різьбового  зєднання  М24  точного  класу  точності  призначаємо  посадку  з  зазором  5Н/5g6g.Така  посадка  дає  мінімальний  зазор  в  зєднанні, підвищує  циклічну  міцність  різьбового  зєднання, витримуючи  змінні  навантаження.

Для  різьбового зєднання  М10  та    середнього  класу  точності  призначаємо  посадку  з  зазором  6Н/6g. Ця  посадка  полегшує  збирання  та  розбирання зєднання, дає  можливість  нанесення  антикорозійного  покриття  і  підвищує  циклічну  міцність  різьбового  зєднання, витримуючи  змінні  навантаження.

Для  нормального  зєднання  червячного  колеса  з шпонкою  призначаємо  перехідну посадку  8 Js9/h9, а  шпонки  з  пазом  на  валу - посадку 8 N9/h9  (нормальне зєднання). 

Шліцева  поверхня  втулки 2 з центруванням по d: d6 13H7 16H12 3,5F10..

3. Розрахунок  посадок  в  зєднаннях  вузла

3.1. Розрахунок  перехідної  посадки  8 Js9/h9

Граничні  відхилення  і  допуск  отвору  та  валу  по  ГОСТ  25346-89

Для  отвору 8 Js9:

ES=18 мкм;

ЕІ=-18 мкм;

ІТD=36 мкм.

Для  вала  :8 h9

еs=0 мкм;

ei=-36мкм;

ІТd=36 мкм;

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  отвору:

Dmax= D + ES = 8 + 0,018 = 8,018 мм;

Dmin= D + EI = 8 - 0,018 = 7,982 мм.

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  вала:

dmax= d + es = 8 + 0 = 8 мм;

dmin= d + ei = 8 - 0,036 = 7,964 мм.

Найбільший  натяг:

Nmax= dmax- Dmin= 7,964 7,982 = 0,018 мм.

Найбільший  зазор:

Smax= Dmax- dmin= 8,018 7,964 = 0,054 мм.

Допуск  посадки:

TSN= ITd + ITD= 0,036 + 0,036 = 0,072 мм.

Схема  посадки:

 3.2.Розрахунок  перехідної  посадки  8 N9/h9

Граничні  відхилення  і  допуск  отвору  та  валу  по  ГОСТ  25346-89

Для  отвору N9:

ES=-3 мкм;

ЕІ=-39 мкм;

ІТD=36 мкм.

Для  вала  :8 h9

еs=0 мкм;

ei=-36мкм;

ІТd=36 мкм;

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  отвору:

Dmax= D + ES = 8 - 0,003 = 7,997 мм;

Dmin= D + EI = 8 - 0,039 = 7,961 мм.

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  вала:

dmax= d + es = 8 + 0 = 8 мм;

dmin= d + ei = 8 - 0,036 = 7,964 мм.

Найбільший  натяг:

Nmax= dmax- Dmin= 8 - 7,961 = 0,039 мм.

Найбільший  зазор:

Smax= Dmax- dmin= 7,997- 7,964 = 0,033 мм.

Допуск  посадки:

TSN= ITd + ITD= 0,036 + 0,036 = 0,072 мм.

Схема  посадки:

                          

3.3. Розрахунок  перехідної  посадки ∅ 55 Н7/js6

Граничні  відхилення  і  допуск  отвору  та  валу  по  ГОСТ  25346-89

Для  отвору ∅ 55:

ES=0,030 мкм;

ЕІ=0 мкм;

ІТD=30 мкм.

Для  вала  : ∅ 55

еs=0,0095 мкм;

ei=-0,0095мкм;

ІТd=19 мкм;

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  отвору:

Dmax= D + ES = 55 + 0,030 = 55,030 мм;

Dmin= D + EI = 55 + 0 = 55 мм.

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  вала:

dmax= d + es = 55 + 0,0095 = 55,0095 мм;

dmin= d + ei = 55 - 0,0095 = 54,9905 мм.

Найбільший  натяг:

Nmax= dmax- Dmin= 55,0095 - 55 = 0,0095 мм.

Найбільший  зазор:

Smax= Dmax- dmin= 55,030 - 54,9905 = 0,0395мм.

Допуск  посадки:

TSN= ITd + ITD= 0,030 + 0,019 = 0,049 мм.

Схема  посадки:

       

  3.4. Розрахунок  посадки  55 Н7/l0 (зовнішнє  кільце  підшипника  в  корпус)

Граничні  відхилення  і  допуск  отвору  55 H7  за  ГОСТ 25346-89:

ЕS=0,030мм;

ЕІ=0 мм;

ІТD=0,030 мм.

Граничні  відхилення  і  допуск  валу  55 l0  за  ГОСТ 520-71:

es=0 мм;

еі=-0,013 мм;

ІТd=0,013 мм.

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  отвору:

Dmax=D+ES=55+0,030=55,030 мм;

Dmin=D+EI=55+0=55 мм.

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  вала:

dmax=d+es=55+0=55 мм;

dmin=d+ei=55-0,013=54,987 мм.

Найбільший  і  найменший  зазор:

Smax=Dmax-dmin=55,030-54,987=0,043 мм;

Smin= Dmin- dmax=55-55=0 мм.

Допуск  посадки:

ТS=Smax-Smin=0,043-0=0,043 мм.

Схема  посадки:

              

  3.5. Розрахунок  посадки  35 L0/k6 (внутрішнє кільце підшипника на вал)

Граничні  відхилення  і  допуск  отвору  та  валу  по  ГОСТ  25346-89

Граничні  відхилення  і  допуск  отвору  35 L0  з:

ЕS=0 мм;

ЕІ=-0,012 мм;

ІТD=0,012 мм.

Граничні  відхилення  і  допуск  валу  55 k6 :

es=0,018 мм;

еі=0,002 мм;

ІТd=0,016 мм.

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  отвору:

Dmax=D+ES=35+0=35 мм;

Dmin=D+EI=35-0,012=34,988 мм.

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  вала:

dmax=d+es=35+0,018=35,018 мм;

dmin=d+ei=35+0,002=35,002 мм.

Найбільший  і  найменший  натяг:

Nmax=dmax-Dmin=35,018-34,988=0,030 мм;

Nmin= dmin- Dmax=35,002-35=0,002 мм.

Допуск  посадки:

ТN=Nmax-Nmin=0,030-0,002=0,028 мм.

Схема  посадки:

              

                  3.6. Розрахунок  посадки з  зазором  ∅28 D8/r6 (кільце)

Граничні  відхилення  і  допуск  отвору  та  валу  по  ГОСТ  25346-89

Для  отвору  28 D8:

ES=0,098 мм;

ЕІ=0,065 мм;

ІТD=0,033 мм.

Для  валу    28 r6:

es=0,041 мм;

ei=0,028 мм;

TD=0,013 мм;

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  отвору:

Dmax=D+ES=28+0,098= 28,098 мм;

Dmin=D + EI=28 + 0,065= 28,065 мм;

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  вала:

dmax=d+es=28 + 0,041 = 28,041 мм;

dmin=d+ei=28 + 0,028 = 28,028 мм.

Найбільший  і  найменший  зазор:

Smax=Dmax-dmin=28,098-28,028=0,070 мм;

Smin= Dmin- dmax=28,065-28,041=0,024 мм.

Допуск  посадки:

ТS=Smax-Smin=0,070-0,024=0,04 мм.

Схема  посадки:

 3.7. Розрахунок посадки з натягом ∅80 H7/p6

Граничні  відхилення  і  допуск  отвору  та  валу  по  ГОСТ  25346-89

Для  отвору  80 H7 :

ES= 0,030 мм;

ЕІ= 0 мм;

ІТD=0,030 мм.

Для  валу    80 p6:

es=0,051 мм;

ei=0,032 мм;

TD=0,019 мм;

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  отвору:

Dmax=D+ES=80+0,030= 80,030 мм;

Dmin=D + EI=80 + 0= 80 мм;

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  вала:

dmax=d+es=80 + 0,051 = 80,051 мм;

dmin=d+ei=80 + 0,032 = 80,032 мм.

Найбільший  і  найменший  натяги:

Nmax=dmax-Dmin=80,051-80 =0,051 мм;

Nmin= dmin- Dmax=80,032-30,030=0,002 мм.

Допуск  посадки:

ТS=Nmax-Nmin=0,051-0,002=0,049 мм.

Схема  посадки:

            

               3.8. Розрахунок посадки з натягом ∅28  H7/r6 ( червяче колесо на вал )

Граничні  відхилення  і  допуск  отвору  та  валу  по  ГОСТ  25346-89

Для  отвору  28 H7 :

ES= 0,021 мм;

ЕІ= 0 мм;

ІТD=0,021 мм.

Для  валу    28 r6:

es=0,041 мм;

ei=0,028 мм;

TD=0,013 мм;

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  отвору:

Dmax=D+ES=28+0,021= 28,021 мм;

Dmin=D + EI=28 + 0= 28 мм;

Найбільший  та  найменший  граничні  розміри  вала:

dmax=d+es=28 + 0,041 = 28,041 мм;

dmin=d+ei=28 + 0,028 = 28,028 мм.

Найбільший  і  найменший  натяги:

Nmax=dmax-Dmin=28,041-28 =0,041 мм;

Nmin= dmin- Dmax=28,028-28,021=0,007 мм.

Допуск  посадки:

ТS=Nmax-Nmin=0,041-0,007=0,034 мм.

Схема  посадки:

          

                     4. Розрахунок  гладких  калібрів

4.1.Розрахунок граничних розмірів клібру-скоби для контролю вала 28 r6.

Розміри вала:

d=28 мм;

es=0,041 мм;

ei= 0,028 мм;

dmax= d + es = 28 + 0,041 = 28,041 мм;

dmin= d + ei = 28 + 0,028 = 28,028 мм.

Розраховуємо граничні розміри прохідної сторони калібру-скоби і найменший розмір на зношування прохідної сторони.

H1 =0,004 мм, Z1 = 0,003 мм; Y1 = 0,003 мм;

ПРmin = dmax - Z1 0,5H1 = 28,041 - 0,003 0,5∙0,004 = 28,036 мм;

ПРmax = dmax-Z1 + 0,5H1 = 28,041 - 0,003 + 0,5∙0,004 = 28,040 мм; 

ПРзн= dmax+Y1=28,041+0,003=28,044мм;

Виконавчий розмір:

                        dвик=ПРmin+H1=28,036 +0,004 мм;

Граничні розміри непрохідної сторони калібру

НЕmax= dmin+ 0,5H1=28,028+0,002=28,030мм;

НЕmin= dmin- 0,5H1=28,028-0,002=28,026мм;

Виконавчий розмір

                       dвик=НЕmin+H1=28,026+0,004мм;

                                     Схема полів допусків

  

4.2. Розрахунок граничних розмірів калібра-пробки для контролю отвору 28 Н7

Розміри отвору

D=28 мм;

ES=0,021мм;

EI=0мм;

Dmax=D+ES= 28+0,021=28,021мм;

Dmin=D + EI=28+0=28,000мм;

Розраховуємо граничні розміри прохідної сторони калібра-пробки і найменший розмір на зношування прохідної сторони.

H=0,004мм      Z=0,003мм      Y=0,003мм

ПРmax= Dmin + Z+0,5H=28+0,003+0,002=28,005мм;

ПРmin = Dmin + Z -0,5H=28+0,003-0,002=28,001мм;

Виконавчий розмір

Dвик= ПРmax- H=28,005-0,004 мм;

Граничні розміри непрохідної сторони калібра-пробки

НЕmax= Dmax+ 0,5H=28,021+0,002=28,023мм;

НЕmin= Dmax- 0,5H=28,021-0,002=28,019мм;

Виконавчий розмір

Dвик= НЕmax- H= 28,023-0,004 мм;

                                  Схема полів допусків

                                            

  

                  

     5.Розрахунок різьбового зєднання М 24  5Н/5g6g

Граничні розміри гайки та гвинта.

D=d=24мм;

D2=d2=22,376мм;

D1=d1=21,294мм;

Граничні відхилення діаметрів різьби гвинта.

esd2=-0,042мм;                              eid2=-0,174мм;

esd=-0,042мм;                               eid=-0,377мм;

esd1=-0,042мм;                              eid1 не нормується

d2max=d2+ esd2=22,376-0,042=22,334мм;                    d2min=d2+ eid2=22,376-0,174=22,202мм

dmax=d2+ esd=24-0,042=23,958мм;                          dmin=d+ eid=24-0,377=23,623мм;

d1max=d1+ esd1=21,294-0,042=21,252мм;                    d1min    не нормується

Граничні відхилення діаметрів різьби гайок

ESD2=0.190 мм;                                                EID2= 0 мм;

ESD1=0,355 мм;                                               EID1= 0 мм;

ESD  не нормується                                        EID=0 мм;

D2max=D2+ ESD2=22.376+0,190=22.566 мм;               D2min=D2+ EID2=22.376+0=22.376 мм;

D1max= D1+ ESD1=21,294+0,355=21,649 мм;               D1min=D1+ EID1=21,294+0=21,294 мм;

Dmax  не нормується                                    Dmin= D+ EID=24+0=24 мм;

                                      Схема полів допусків

                                

                                   6.Розрахунок розмірного ланцюга

Складаємо схему розмірного ланцюга, знаходимо збільшуючі та зменшуючі ланки

Збільшуючі ланки:(мм)

А2=111;А1 =8;

Зменшуючи ланки:(мм)

А3=2, А4=14, А5=82, А6=14, А7=6.

Розрахуємо номінальний розмір замикаючої ланки:

А =Азб-Азм=119-(82+14+14+2+6)=1 мм

А=1 +1150

Розрахуємо допуски ланок методом однакової точності.Розрахуємо середнє значення допуска. Вибираємо допуск підшипника 120 мкм.

К=(IT-f)/∑i=(1150-2*120)/(2,17+2,17+1,08+1,08+0,55+0,73+0,9)=104,8

Отримане число близьке до 11 і 12 квалітетів точності за ГОСТ 25346-84

Розрахуємо суму допусків за 11 квалітетом для даних розмірів

ITd=220+220+120+120+90+75=905 мкм.

Розрахуємо суму допусків за 12 квалітетом для даних розмірів

ITd=150+350+100+120+350+120+120=1310 мкм

Отже, приймаємо ступінь точності розмірів ланок за 12 квалітетом.

Щоб виконувалася умова рівності величини допуска замикаючої ланки і суми допусків складових ланок вибираємо найменш відповідальну ланку А5 та зменшуємо її допуск до 350-160=190 мкм.

Перевіримо правильність назначених допусків

Т =ТАі=350+150+100+120+190+120+120= 1150 мкм

Зводимо дані розрахунку та розміри ланок у таблицю

Позначення розміру

Номінальний розмір,мм

І,мкм

Допуск,мкм

ЕS

EI

d,мм

 12 Квалітет

A1

8

0,9

150

   +75

-75

A2

111

2,17

350

  +175

-175

A3

2

0,55

100

     0

-100  

A4

14

1,08

120

    0

-120

A5

82

2,17

190

   +95

 -95

A6

14

1,08

120

    0

-120

А7

6

0,73

120

    0

-120

                         7.Список використаної літератури:

  1.   «Методические указания для выполнения курсовой работы по ВС и ТВ»

Кирилюк Ю.В., Галицкий В.В., Одинцова А.С., Якимчук Г.К. – К..КПИ, 1993.-127с.

  1.  «Взаимозаменяемость и стандартизация и технические измерения»

Якушев А.С., М.:Машиностроение, 1979.-343с.

  1.  «Допуски и посадки» Справочник Кирилюк Ю.Е., К.:-Вища Школа.-1987-119с.
  2.  «Расчет и проектирование деталей машин» , Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А., Х.: -Основа, 1991.-276с.
  3.  Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х томах. Под редакцией Анурьева В.И. –М.: - Машиностроение, 1982.

                                  

 Зміст

  Завдання (опис конструкції  вузла)

1. Вибір  типорозміру  підшипників

2. Вибір  та  обгрунтування  посадок  в  зєднаннях  вузла

3. Розрахунок  посадок   

4. Розрахунок  гладких  калібрів

5. Розрахунок  різьбового  зєднання

6. Розрахунок  розмірного  ланцюга

7.   Список  використаної  літератури

8. Додаток 1: креслення

Міністерство  освіти  і  науки  України

Національний  технічний  університет  України

Київський  політехнічний  інститут

Кафедра  інструментального  виробництва

КУРСОВА  РОБОТА

з  предмету  Взаємозамінність, стандартизація  та  технічні

вимірювання

Керівник: Вовк В.В.

Допущено  до  захисту:

_____________2007 р.

Захищено  з  оцінкою:

______________ ________

                     (підпис)

                                   Київ  2007

Виконав:  Зарицький С.І.

студент  3  курсу  ММІ

групи  МТ 52

залікова  книжка  № М -4129


28

121

А

Ra

Rb

P=8 кН


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66810. ПІДВИЩЕННЯ СПОРТИВНОЇ МАЙСТЕРНОСТІ З ОБРАНОГО ВИДУ СПОРТУ 146 KB
  Виконання студентами-заочниками контрольної роботи сприяє поглибленню та закріпленню теоретичних знань з теорії та методики обраного виду спорту. Студенти набувають навичок самостійної роботи з літературою, навчаються порівнювати...
66814. Методи та технології інтерактивного навчання 88.45 KB
  За метою та початковою фазою дуже нагадує попередній варіант групової роботи. Аде після об'єднання в групи й виконання завдання учні не роблять записів на дошці, а передають свій варіант іншим групам. Ті доповнюють його своїми думками, підкреслюють те, Із чим не погоджуються.
66815. Композиция костюма 39.14 MB
  Что такое форма одежды Каково ее назначение в одежде Форма это наружный вид внешнее очертание предметов которое может быть представлено рисунком чертежом или макетом. В швейной промышленности под формой одежды понимают объемно пространственную структуру изделия надетого на человека.
66816. Роман «Красное и Черное» Стендаль 29.65 MB
  Изображены старшие братья Жюльена. Считаю что более верным решением было б изображение отца Сореля ударившего Жюльена в то время когда тот читал книжку. Художник показывает внутреннее состояние Жюльена. Может художник и считал нужным показать сближение госпожи...