Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Примеры использования переходных посадок

Контрольное задание № 3

ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА

 

По результатам контрольных заданий №1 и №2 выполнить расчет и разработать конструкцию ведущего и ведомого вала редуктора.

Пример расчета

Рассчитать валы одноступенчатого цилиндрического редуктора, входящего в состав приводной станции, если на этих валах действуют крутящие моменты: Т1 = 137 Н·м; Т2 = 526 Н·м.

 

КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВАЛОВ

 

Цапфы – участки вала или оси, лежащие в опорах. Они подразделяются на шипы, шейки и пяты.

Шипом называется цапфа, расположенная на конце вала или оси и передающая преимущественно радиальную нагрузку.

Шейкой называется цапфа, расположенная в средней части вала или оси.

Пятой называют цапфу, передающую только осевую нагрузку. Опорами для пят служат подпятники.

Посадочные поверхности валов и осей под ступицы насаживаемых деталей выполняют цилиндрическими и коническими. Диаметры посадочных поверхностей выбирают из ряда нормальных линейных размеров, а диаметры под подшипники качения - в соответствии с ГОСТами на подшипники.

Переходные участки между двумя ступенями валов выполняют:

- с канавкой со скруглением для выхода шлифовального круга. Канавки повышают концентрацию напряжений;

- с галтелью постоянного или переменного радиуса, которая способствует снижению концентрации напряжений, а потому применяется на сильно нагруженных участках валов или осей.

Для осевого фиксирования деталей (подшипников, зубчатых колес и др.) на валах выполняют упорные буртики или заплечики.

Фиксирование в окружном направлении насаживаемых деталей на валу часто осуществляют соединением с натягом (за счет сил трения).В таких соединениях диаметр подступичной части вала увеличивают на 5…10% против соседних участков для снижения напряжений в зонах концентрации.

При средних значениях вращающего момента и менее высоких требованиях к точности центрирования применяют шпоночные соединения, а при высоких вращающих моментах и повышенных требованиях центрирования применяют шлицевые соединения.

Технические требования на изготовление валов зависят от требований к конструкции. Наиболее высокие требования по точности и шероховатости предъявляются к шейкам валов, на которых устанавливают подшипники качения.

 

Целью расчета является определение диаметра отдельных участков валов по пониженному допускаемому напряжению кручения [τкр] = 20...25 МПа, без учета влияния напряжений изгиба.

1. Расчет ведущего вала редуктора.

Определим диаметр выходного конца вала:

.

По ряду Ra 40: 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100 мм….

Принимаем ближайший больший размер из стандартного ряда dв1 = 34 мм.

Расстояние между опорами 0,75d2 (где d2 - делительный диаметр колеса).

Диаметр вала под подшипником

принимаем dп1 = 40 мм.

Диаметр буртика (заплечника) подшипника

По этим данным разрабатываем конструкцию ведущего вала.

Высота заплечника t, радиус галтели rи размер фаски f зависят от диаметра вала d и принимаются по нижеприведенной таблице 1.

Таблица 1. Размеры вала

d 17...24 25...31 32...41 42...51 52...61 62...71 72...85 > 85
t 2,2 2,5 2,8 3,0 3,3 3,5 3,7
r 1,6 2,0 2,5 3,0 3,0 3,5 3,5 3,7
f 1,0 1,0 1,2 1,6 2,0 2,0 2,5 2,5

 

Для определения длины посадочного места под подшипник используем таблицу 2 и 3.

Таблица 2. Параметры подшипников радиальных однорядных .

  Обозначение Размеры Грузоподъемность, кН
d D B C0r Cr
12,7 6,2
14,0 6,95
19,5 10,0
25,5 13,7
32,0 17,8
33,2 18,6
35,1 19,8
43,6 25,0
52,0 31,0
56,0 34,0
61,8 37,5
66,3 41,0
70,2 45,0
83,2 53,0
95,6 62,0
108,0 69,5
124,0 79,0

 

Таблица 3. Параметры роликоподшипников конических однорядных (ГОСТ 27365-87)*

  Обозначение Размеры Грузоподъемность, кН Факторы нагрузки
d D B C0r Cr e Y**
15,5 19,1 13,3 0,36 1,67
16,5 23,9 17,9 0,36 1,67
17,5 29,8 22,3 0,36 1,65
18,5 35,2 26,3 0,37 1,62
20,0 42,4 32,7 0,38 1,56
21,0 42,7 33,4 0,41 1,45
22,0 52,9 40,6 0,37 1,60
23,0 57,9 46,1 0,41 1,46
24,0 72,2 58,4 0,35 1,71
26,5 95,9 82,1 0,37 1,62
27,5 97,6 84,5 0,39 1,55
106,0 95,2 0,42 1,43
109,0 91,4 0,43 1,38
141,1 125,0 0,38 1,56
145,0 131,0 0,41 1,48
162,0 146,0 0,40 1,49
252,0 237,0 0,39 1,55
330,0 300,0 0,37 1,62

*Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В., Перель Л.Я. Подшипники качения. Справочник. – М.: Машиностроение, 1975. 572 с.

 

2. Расчет ведомого вала редуктора.

Определим диаметр выходного конца вала:

.

По ряду Ra 40 принимаем dв2 = 50 мм.

Диаметр вала под подшипником

Принимаем dп2 = 55 мм.

Диаметр вала под колесом

Принимаем dк2 = 65 мм.

Диаметр буртика за колесом

Принимаем dб2 = 72 мм.

По этим данным разрабатываем конструкцию ведомого вала.

3. Подобрать шпонки для крепления зубчатых колес и шкивов.

Длину шпонки принимать на 5мм меньше длины ступицы колеса или шкива.

4. Вычертить валы с указанием размеров и посадок.

 

4.1 Выбор посадок

Образование различных посадок связано с понятиями: посадки в системе отверстия и посадки в системе вала. Посадки в системе отверстия − это посадки, в которых различные зазоры или натяг получают соединением валов ( например, g ,m, p, r,k и др.) с основным отверстием Н.

Посадки в системе вала − это посадки, в которых различные зазоры или натяги получают соединением различных отверстий ( например, Н,R ,N и др.) с основным валом h.

В системе отверстия предельные отклонения отверстия для всех посадок одинаковы, а различные посадки достигаются изменением предельных отклонений валов.

В системе вала , наоборот , предельные отклонения вала для всех посадок одинаковые а различные посадки достигаются изменением предельных отклонений отверстий.

Наиболее распространена система отверстия, так как при работе по этой системе на производстве образуется меньше различные по размерам отверстий, а следовательно, потребуется меньше различных режущих инструментов для обработки отверстий (сверл, зенкеров, протяжек), калибров, оправок для приспособлений. Обработка валов с разными размерами проще: например, на одном токарном или шлифовальном станке можно получить разные значения размеров вала.

Чтобы уменьшить на производстве количество типоразмеров изготавливаемых деталей и упростить производство выделены предпочтительные посадки. Предпочтительные посадки согласованы с рекомендациями ИСО и распространены во многих странах. На эти поля посадок в основном ориентируются организации специализированного производства размерных инструментов и калибров.

 

Таблица 6.1−Рекомендуемые посадки в системе отверстия при номинальных размерах 1…500 мм. Выделенные посадки наиболее предпочтительны.

 

Основные отверстия Основные отклонения валов  
d е f g h js к m n р r s
Посадки с зазором Переходные посадки   посадки с натягом
Н5         Н5 g 4 Н5 h 4 Н5 Js 4 Н5 к 4 Н5 m4 Н5 n4      
Н6       Н6 f6 Н6 g 5 Н6 h 5 Н6 Js 5 Н6 к 5 Н6 m5 Н6 n5 Н6 р5 Н6 r5 Н6 s 5
Н7   Н7 d8 Н7 е8 Н7 f7 Н7 g 6 Н7 h 6 Н7 Js 6 Н7 к 6 Н7 m6 Н7 n6 Н7 р 6 Н7 r6 Н7 s 6
Н8   Н8 d8 Н8 е8 Н8 f6     Н8Н6 F7 f8 Н8 Js 7 Н8 к 7 Н8 m7 Н8 n7     Н8 s 7
Н9   Н9 d9 Н9 е8 Н9 f8   Н9 h 8              
Н10   Н10 d 10       Н10 h 10              
Н11   Н11 d11       Н11 h 11              
Н12           Н12 h 12              
                                                   

Таблица 6.2−Рекомендуемые посадки в системе вала при номинальных размерах 1…500 мм. Выделенные посадки наиболее предпочтительны.

 

 

Основной вал Основные отклонения отверстий
E F G H Is K M N P
Посадки с зазором   Посадки переходные Посадки с натягом  
h 6 E 8 h 6 F 8 h 6 G 7 h 6 H 7 h 6 Is 7 h 6 K 7 h 6 M 7 h 6 N 7 h 6 P 7 h 6
h 7 E8 h 7 F8 h 7   H8 h 7 Is8 h 7 K8 h 7 M8 h 7 N8 h 7
h 8 E8 h 8 F8 h 8   H8 h 8        
h 9 E9 h 9 F9 h 9   H9 h 9        
h 10       H10 h 10        
h 11       H11 h 11        
h 12       H12 h 12        
                         

 

 

4.2 Примеры использования посадок

Посадки с зазаром

Посадка Н7/е8 применяется для соединений с большим зазором, в которых одна деталь должна перемещаться

относительно другой. например, при неточных сборках, перекосах, большой ширине подшипников, при посадке распорных втулок на валы, а также, когда при нагревании внутренняя деталь расширяется больше наружной.

Посадка Н7/f7 обеспечивает точное центрирование вала и сопрягаемой детали при вращении в противоположных направлениях. Обеспечивает относительно легкое перемещение одной детали в другой и достаточно точное центрирование при длинных ступицах (l/d ≥1,5). Эта посадка типична для подшипников скольженя со смазкой, зубчатых колес коробок передач, перемещаемых в осевом направлении,распорных направляющих втулок, зубчатых колес, свободно вращающихся на валах.

Посадка Н7/g6 обеспечивает подвижное соединение с высокой точностью центрирования в случае когда требуется не только постоянное вращательное движение с умеренной скоростью, но поступательное перемещение. Используется в подвижных соединениях, требующих герметичности. Применяется для посадки зубчатых колес на шлицевые валы.

Посадки Н7/ h6 применяется при необходимости высокой точности к соединениям деталей, для соединений с продольным перемещением без вращения. в соединениях вала с часто снимаемыми деталями. Например, посадка сменных колес, муфт на валы, посадки стаканов под подшипники качения в корпус, распорные кольца, сальники и крышки подшипников, звездочки, шкив, барабаны, маховики.

Посадка Н8/е8 применяется в тех же случаях, что и посадка Н7/е8, но при более низкой точности центрирования и больших зазорах в соединении.

Посадка Н8/h8 применяется в тех же случаях что и посадка Н7/h6 , но с более грубыми допусками. Соединение позволяет легкое перемещение без перекосов детали.

Посадка Н9/ h8, Н9/ h9 применяется для неподвижно закрепляемых деталей при невысоких требованиях к точности машин при небольшой перегрузке и для обеспечения быстрой сборки, например, для посадок навал зубчатых колес, шкивов, звездочек, соединяемых с валом на шпонке.

Посадка Н11/h11 применяется при установке роликов на осях в грубых механизмах. Так как допуски деталей больше, вероятность зазора , близкого к нулю, незначительна.

 

Переходные посадки

Они обеспечивают в сопряжениях зазоры и натяги Предназначены для получения подвижных разъемных соединений деталей машин, но требуют обязательного дополнительного крепления их винтами, болтами, штифтами, шпонками и др. К числу этих посадок из предпочтительного ряда относятся:

Н7/ Js 6; Н7/к6; Н7/ n6

Примеры использования переходных посадок

Посадка Н7/ Js 6 применяется легко разбираемых соединений (например, зубчатых колес на валпх передач, в том числе муфт, шкивов, установочных колец при спокойных нагрузках и отсутствии вибрации. Детали должны предохранены от проворачивания и сдвига.

Посадка Н7/к6 применяется в тех случаях, когда не требуется частой сборки и разборки сопряженных деталей. Посадка обеспечивает хорошее центрирование и удовлетворительные условия работы. При этом требуется крепление, препятствующее проворачиванию и осевому сдвигу. Сборка проводится под прессом или ударами молотка , разборка − с помощью съемников. Например, посадки на шпонках зубчатых колес на валы , венцов зубчатых колес, муфт, звездочек , барабанов, стаканов подшипниковых гнезд. и др.

Посадка Н7/n6 создает сравнительно прочное соединение, Применяется при необходимости точного центрирования деталей, особенно при ударных нагрузках и вибрациях. В данном случае требуется дополнительное крепление, препятствующее проворачиванию и осевому смещению, сборка проводится под прессом. Например, посадки на валах конических и червячных колес, бронзовых венцов на центры червячных колес, постоянных втулок в подшипниках и зубчатых колесах, сильно нагруженных зубчатых колес на валах, рабочих приводных шкивов, дисков соединительных муфт, кулачковых муфт на валах.

Посадки с натягом.

Они предназначены, как правило, для получения неразъемных соединений. Эти посадки обеспечивают неподвижность соединений за счет гарантированных натягов без применения дополнительных крепежных средств. В предпочтительный ряд входят посадки :

в системе отверстия: Н7/р6; Н7/ r6; Н7/ s 6

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.