Цилиндрический трехступенчатый редуктор

Определяем допуск погрешности направления зуба – Fβ.
Допуск погрешности направления зуба для 9 степени точности при m≥10 и ширине зубчатого венца Bw=35 мм равен 29 мкм (Fβ= 29 мкм, т.е. расстояние между двумя ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в торцевом сечении, между которыми размещается действительная делительная линия зуба, соответствующая рабочей ширине зубчатого колеса, не должно превышать 29 мкм).

3. Рассчитываем гарантированный боковой зазор в передаче.
Боковой зазор в передаче, необходимый для компенсации температурных деформаций и размещения смазочного материала, определяется по формуле
jn min= Vсм + aw(α1Δt1º - α2Δt2º)2sinα,
где Vсм – толщина слоя смазочного материала между зубьями, мм;
aw – межосевое расстояние, мм;
α1 – температурный коэффициент линейного расширения материала колеса, ºС-1 (для стального колеса α1=11,5·10-6 ºС-1);
α2 - температурный коэффициент линейного расширения материала корпуса редуктора, ºС-1 (для чугунного корпуса α2=10,5·10-6 ºС-1);
Δt1º - отклонение температуры колеса от 20 ºС;
Δt2º - отклонение температуры корпуса редуктора от 20 ºС;
α – угол профиля исходного контура, град. (α = 20º).
Толщина слоя смазочного материала в мм определяется по формуле
Vсм = (0,01-0,03)m,
где 0,01 – для тихоходных передач;
0,03 – для быстроходных передач.
Принимаем 0,03, так как наша передача скоростная.
Vсм = 0,02·10 = 0,2 мм.
Межосевое расстояние определяется по формуле
мм.
Отклонение температуры колеса от 20 ºС
Δt1º = -40 – 20 = -60 ºС.
Отклонение температуры корпуса редуктора от 20 ºС
Δt2º = -40 –20 = -60.
Гарантированный боковой зазор в передаче
jn min = 0,02 + 525·(11,5·10-6·(-60) - 10,5·10-6·(-60))·2·sin20 = 0,042 мм.
Определяем вид сопряжения. Для зубчатого колеса с m≥10 мм, aw = 525 мм и jn min = 0,042 мм (42 мкм) – вид сопряжения В.
Выбираем показатель, обеспечивающий гарантированный боковой зазор – far (отклонение межосевого расстояния).
По виду сопряжения определяем предельные отклонения межосевого расстояния ±fa
aw = 112 ± fa = (525 ± 0,180) мм.


4. Схемы измерения всех назначенных параметров.
4.1. Местная кинематическая погрешность зубчатого колеса может быть проконтролирована на приборах для измерения кинематической точности, в частности путем определения ее гармонической составляющей - наибольшей разности между местными соседними максимальными и минимальными значениями кинематической погрешности зубчатого колеса за один оборот. Кинематическую погрешность зубчатых колес 1 и 6 (одно из колес образцовое, а другое проверяемое) контролируют на приборах со стеклянными лимбами 2 и 5, имеющими радиальные штрихи с ценой деления 2'. Перемещение штрихов вызывает импульсы тока в фотодиодах. Сдвиг фаз импульсов, вызванный кинематической погрешностью в зубчатой паре и несогласованностью вращения зубчатых колес, определяется фазомером 3 и записывающим самописцем 4.

4.2. Накопленную погрешность шага можно проконтролировать на приборе, схема которого приведена ниже, в котором при непрерывном вращении зубчатого колеса 5 в электронный блок 2 поступают импульсы от кругового фотоэлектрического преобразователя 4, установленного на одной оси с измерительным колесом, выдающего командный импульс при заданном положении зуба. При появлении командного импульса самописец 3 фиксирует ординату погрешности шага колеса.

4.3. Измерение погрешности направления зуба прямозубых колес осуществляется на приборах, у которых существует каретка с точными продольными направляющими и измерительный наконечник перемещается вдоль оси измеряемого колеса.

1 – стол с продольным перемещением совместно с проверяемым колесом; 2 – поперечная каретка; 3 - шпиндель; 4 – проверяемое колесо; 5 – измерительный узел; 6 – микроскоп; 7 – линейка, которую можно точно устанавливать на заданный угол.
4.4. Измерение колебаний межосевого расстояния за один оборот в двухпрофильном зацеплении можно выполнить на приборе МЦ-400 для измерения межосевого расстояния. На оправки 4 и 5 насаживают контролируемое 6 и образцовое 3 зубчатые колеса. Оправка 5 расположена на неподвижной каретке 7, положение которой может изменяться лишь при настройке на требуемое межцентровое расстояние. Оправка 4 расположена на неподвижной каретке 2, которая поджимается пружиной так, что зубчатая пара 3-6 находится всегда в плотном соприкосновении по обеим сторонам профилей зубьев. При вращении зубчатой пары вследствие неточностей ее изготовления измерительное межосевое расстояние измеряется, что фиксируется отсчетным или регистрирующим прибором 1.

5. Выполняем рабочий чертеж зубчатого колеса. Правила выполнения чертежей цилиндрических зубчатых колес по ГОСТ 2.403-75 (конструкция и форма колеса должна соответствовать заданию).
Наружный диаметр зубчатого колеса определяется по формуле
dнар = mZ7 + 2m = 10·90 + 2·10 = 1100 мм.
Радиальное биение зубчатого колеса берется 12 , 20 или 30 % от допуска на наружный диаметр зубчатого колеса (по усмотрению студента). Допуск торцевого биения зубчатого колеса берется 25, 40 или 60 % от допуска на размер ширины колеса.

6. Определяем допуск для знака “радиальное биение” от допуска размера .
Допуск размера
Td196h12 = es – ei = 0 – (-0,46) = 0,46 мм.
Допуск для знака “радиального биения”
Т↑ = 0,3Td196h12 = 0,3·0,46 = 0,138 мм.
7. Определяем допуск для знака “торцовое биение” от допуска размера .
Допуск размера
Td20h14 = es – ei = 0 – (-0,52) = 0,52 мм.
Допуск для знака “торцовое биения”
Т↑ = 0,3Td20h14 = 0,3·0,52 = 0,13 мм.

8. Определяем допуск для знака “отклонение от симметричности” от допуска размера .
Допуск размера
TD6D10 = ES – EI = 0,078 – 0,03 = 0,048 мм.
Допуск для знака “отклонение от симметричности”
T÷ = 0,4TD6D10 = 0,4·0,048 = 0,0192 мм.

9. Принимаем:
допуск для знака “радиальное биение” Т↑ = 0,13 мм;
допуск для знака “торцовое биение” Т↑ = 0,13 мм;
допуск для знака “отклонение от симметричности” T÷ = 0,019 мм.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Коваленко А.В., Подшивалов Р.Н. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Индивидуальные задания для самостоятельной работы и практических занятий студентов машиностроительных специальностей дневной формы обучения. Екатеринбург: УПИ, 1992. 27 с.
2. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч. Ч.1 / Под ред. М.А.Палея. 7-е изд., перераб. и доп. Л.: Политехника, 1991. 576 с.
3. Романов А.Б. Справочная книга по точности и контролю. Л.: Лениздат, 1984. 192 с.
4. Справочник технолога-машиностроителя: В 2 т. Т.1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986. 636 с.
5. Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для вузов. 6-е изд., перераб. и дополн. М.: Машиностроение, 1986. 352 с.
6. Коваленко А.В., Сыромятников В.С., Рычков А.А. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Методические указания к выполнению курсовой работы. Свердловск: УПИ, 1988. 24 с.
7. Коваленко А.В., Сыромятников В.С., Рычков А.А. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Приложения к методическим указаниям по курсовой работе. Свердловск: УПИ, 1988. 51 с.
8. Подшипники качения: Справочник-каталог / Под ред. В.Н.Нарышкина и Р.В.Коросташевского. М.: Машиностроение, 1984. 280 с.
9. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.2. 7-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 784 с.
10. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч. Ч.2 / Под ред. М.А.Палея. 7-е изд., перераб. и доп. Л.: Политехника, 1991. 607 с.
11. Коновалова И.В. Расчет сборочных размерных цепей: Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения». Свердловск: УПИ, 1990. 26 с.








2































Посадка с переходная в системе отверстия













Dн =dн

Посадка с натягом в системе отверстия


0

-0,039



-0, 90

+0,540

+
0

_

Вал

Отв.





























































-0,012

+0,025


+0,003

L0

k6

Nмин

0

+

-

Nмакс

+

-

-0,016

+0,040

Sмин

Sмакс

0



H7

l0

0,006

0,003

=

O

Ø85k6

Rz3,2



0,006



Rz3,2


А

О

0,007

0,007

A

Ø180H7

Rz3,2

A

Ø85 L0/k6

Ø180 H7/l0







-0,0305

+

-

0

-0,052


h9


N9

+0,0305

JS9

22

0

- поле допуска на ширину шпонки.

h9

- поле допуска на ширину паза вала.

N9

JS9

- поле допуска на ширину паза втулки.

ПР

НЕ

4.3. Симметричность паза вала относительно осевой плоскости проверяют комплексными калибрами – накладной призмой с контрольным стержнем.


4.4. Определяем допуск для знаков “отклонение от симметричности” и “отклонение от параллельности” (допуск составляют 60% от допуска размеров и ).
Допуск размера
TD22JS9 = ES – EI = 0,0305 – (- 0,0305) = 0,0610 мм.
Допуск размера
TD22N9 = ES – EI = 0 – (- 0,052) = 0,052 мм.
Допуск для знаков “отклонение от симметричности” и “отклонение от параллельности”
Т÷ = Т= = 0,6TD22JS9 = 0,6·0,061 = 0,0366 мм.
Принимаем Т÷ = Т= = 0,037 мм.





+0,050 +0,093

+

-

-0,009

+0,009

Sмин

Sмакс

0

js7

D9

0

0

0

а11

+0,12

+

-

-0,29

-0,4

Н12

Sмин

Sмакс

+0,4

+

-

0

-0,29

-0,4

Н11

а11

Sмин

Sмакс

0





































































Rz3,2222

Rz3,2

- новое обозначение шероховатости

- знак соответствует конструкторскому требованию, чтобы поверхность была образована удалением слоя материала, например, точением, шлифованием, полированием и т. д.


- буквенное обозначение параметра Rz (сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших максимумов и пяти наибольших минимумов, находящихся в пределах базовой длины). Значение параметра Rz = 3,2 указывается в мкм, т.е. высота неровностей профиля поверхности 2 не должна превышать 3,2 мкм.