Розрахунок евольвентного шліцьового з‘єднання

Для варіанту 091 задана посадка шліцьового евольвентного з'єднання 11Н/9r, на діаметрі D5, модуль зачеплення 2,5.

Вихідні дані:

1. Номінальний вихідний діаметр з'єднання, D = 62 мм;

2. Модуль зачеплення, m = 2,5 мм;

3. Кут профілю, α = 30°;

4. Вид центрування - за бічними поверхнями шліців;

5. Форма дна западини - плоска.

Вибирається стандартне значення номінального розміру):

D= 62 мм, що співпадає з вихідним діаметром (другий ряд).

Якщо вихідний і стандартний розміри номінального діаметру не співпадають, то вихідне значення заокруглюється до найближчого більшого стандартного ряду.

вибираємо кількість шліців:

Z = 23.

Визначається ділильний окружний крок:

р = 3,14. 2,5 = 7,85 мм.

Визначається діаметр ділильного кола

d= 2,5x23 = 57,5 мм.

Визначається діаметр основного кола:

d_в= 2,5х23х0,866 = 49,79 мм.

Визначається зміщення вихідного контуру:

x_m=1/2[62- 2,5(23 + 1,1)] = 0,875 мм.

Визначається номінальне ділильне коло товщини шліца s та ширини западини втулки e

s = е= (3,14/2)x2,5+2x0,875x0,5774 =4,94мм.

Визначається висота головки шліца втулки

Нa = 0,45x2,5 = 1,125 мм. Визначається висота ніжки шліца втулки:

Н_f= 0,77x2,5 = 1,925 мм. Визначається висота шліца втулки:

Н = 1,125+1,925= 3,05 мм.

Найменша висота ніжки шліца втулки визначається

Н_fmin = 0,55x2,5= 1,375 мм.

Найменша висота шліца вала визначається

h_fmin = 0,55x 2,5 = 1,375 мм.

Визначається висота головки шліца вала:

h_a = 0,45x 2,5 = 1,125 мм. Визначається найменша висота шліца вала:

h_min= 1,375 +1,125= 2,5 мм.

Найбільша висота ніжки шліца вала визначається:

h_fmax = 0,65x 2,5 = 1,625 мм. Визначається найбільша висота шліца вала:

h_max = 1,125 +1,625 = 2,75 мм.

Визначається радіус кривизни перехідної кривої шліца:

_fmin= 0,15x 2,5 = 0,375 мм.

Визначається номінальний діаметр кола западин втулки:

D_f = 62 мм.

Визначається номінальний діаметр кола вершин шліців втулки:

Da = (62-2) 2,5 = 57 мм.

Визначається номінальний розмір кола западин вала:

d_fmax = 62 - 2,2.x2,5 = 56,5 мм.

Визначається номінальний діаметр кола вершин шліців вала:

d_a=62-0,2x2x5=61,5

Визначається номінальний діаметр кола граничних точок шліца втулки

D_fmin= 61,5+0,020 = 61,52 мм.

Визначається номінальний діаметр кола граничних точок шліца вала:

d_fmax = 57 - 0,020 = 56,98 мм.

Визначається радіус притуплення поздовжнього прулска шліца втулки

К = 0,15x 2,5 = 0,375 мм.

Визначається радіальний зазор у з'єднанні:

C_min= 0,1x2,5 =0,25 мм.

Граничні значення ширини западини втулки e та товщини шліца вала s виписуються з табл. 2.29:

є = 4,94 х 11Н - ЕS = +180 мкм; ЕІ_е = + 60 мкм; ЕІ = 0.

s = 4,94 х 9r - es = 112; es_е = +78мкм; еі = +22мкм.

Розраховуються параметри втулки вала та з'єднання. Визначається сумарний допуск для розміру e:

Т = +180 - 0 = 180 мкм.

Визначається допуск власне ширини западини втулки e:

T_e=180-0.078 = 102мкм.

Визначається сумарний допуск для розміру s:

Т = 112-22 = 90 мкм.

Визначається допуск власне ширини шліца вала:

Т_s = 78-22 = 56 мкм.

Визначається найбільший зазор у з'єднанні:

S_max= 180-22=158 мкм.

Визначається найменший зазор у з'єднанні:

S_min=+60 - 78 = -18 мкм.

Визначається найменший сумарний зазор між сумарними відхиленнями:

Поля допусків на нецентруючі діаметри:

D_f = 62Н16(^+1,9) мм; D_а = 57Н11(^+0,19) мм;

d_а = 61,5h12 (_-0,3) мм; d_f = 56,5h16 (_-1,9) мм.

У табличному варіанті розраховуються найбільші і найменші граничні розміри та допуски (табл. 2.30).

Повне умовне позначення шліцьового евольвентного з'єднання:

Умовне позначення шліцьової евольвентної втулки:

62x2,5 11Н ГОСТ 6033-80.

Умовне позначення шліцьового евольвентного вала:

62x2,5х9r ГОСТ6033-80.

Розрахунок посадок підшипників кочення

Виконуються розрахунки підшипників кочення для першого вала редуктора
за варіантом 091:

Вихідні дані:

1. Внутрішній діаметр підшипника, 2. Навантаження на підшипник 3. Номер підшипника - Серія - легка; 4. Зовнішній діаметр 5. Ширина кільця, 6. Радіус заокруглення кільця; 7. Динамічний коефіцієнт посадки, 8. Коефіцієнт ступеню послаблення, 9. Коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження, к2 = 1,0.

Вал1 d = 45 мм;, R. =1,9 кН; 209 Серія - легка; D=85 В = 19 мм; г = 2 мм kп=1,5 к1=1,0 суцільний вал к2=1,0

ІІІ Вал d = 50 мм;, R. =1,9 кН; 210 Серія - легка; D=90 В = 20 мм; г = 2 мм kп=1,5 к1=1,0 суцільний вал к2=1,0

Розраховується інтенсивність радіального навантаження:

Вибираємо поле допуску вала (табл. 2.35) та граничні відхилення (табл. 1.12... 1.16) внутрішнього кільця підшипника (табл. 2.32):

Ф45js6(±0,008) d=45_-0,015 B=19_-0,015

Вибираємо поле допуску у стальному роз'ємному корпусі (табл.2.33) та граничні відхилення (табл. 1.12...1.16), зовнішнього кільця підшипника (табл. 2.32):

Ф85K7 D=85_-0,015

Розмірні характеристики підшипників кочення наведені в таблиці

Для третього валу

Вал Ф50js6(±0,008) отвір у корпусі Ф90K7 ; ширина кільця B=20_0,015

Розмірні характеристики з'єднання з підшипниками кочення
Параметр	Номіна­льний розмір, мм	Поле допус­ку	Граничні відхилення, мм	Граничні розміри, мм	Допуск розміру, мм
верхнє	нижнє	найбіль­ший	наймен­ший
Діаметр вала	45	js6	+0,008	-0,008	45,008	44,992	0,016
Внутрішнє кільце	45	-	0	-0,015	45,000	44,985	0,015
Ширина кільця	19	-	0	-0,150	19,000	18,850	0,150
Діаметр отвору в корпусі	85	K7	+0,010	-0,025	85,010	84,975	0,035
Зовнішнє кільце	85	-	0	-0,015	85,000	84,985	0,015
Найбільший натяг у з'єднанні "вал-внутрішнє кільце"	Nmax=es- EI; Nmax=0,008-(-0,15)=0,023
Найменший натяг у з'єднанні "вал-внутрішнє кільце"	Nmin=ei- ES; Nmin=0-(-0,008)=0,008
Допуск натяга у з'єднанні "вал -внутрішнє кільце"	TN=Nmax-Nmin; TN=0,025-0,002=0,023 TN=TD+Td; TN=0,013+0,010=0,023
Найбільший зазор у з'єднанні "отвір корпусу -зовнішнє кільце"	Smax= ЕS-еі; Smax = 0,008- (-0,015) = 0,023 мм
Найбільший натяг у з'єднанні "отвір корпусу -внутрішнє кільце"	Nmax=es- EI; Nmax=0-(-0,008)=0,008
Допуск посадки у з'єднанні "отвір корпусу - зовні­шнє кільце"	TSN=|Smax|+ |Nmax|; TSN=0,0225+0,0095=0,032 мм TSN=TD+Td; TSN=0,019+0,013=0,032 мм

Розрахунок підшипника ковзання

Розрахунок виконується для з'єднання шестерні 3 з віссю 2 за варіантом 091

Вихідні дані:

1. Діаметр осі, сі = 42 мм;

2. Довжина підшипників ковзання, 1 = 120 мм;

3. Навантаження на цапфу осі, R = 1900 Н;

4. Кількість обертів, n = 1900 об/хв.;

5. Шорсткість поверхні втулки, R_aD = 3,2 мкм;

6. Шорсткість поверхні цапфи осі, Rad = 2,5 мкм;

7. Мастило індустріальне, І – 12K;

8. Динамічна в'язкість мастила при t = 50⁰ С складає µ= 0,012 Па с.

Розраховуємо товщину шару мастила, яка забезпечує рідинне тертя:

h_рТ = k(R_aD+R_ad+hд)=2(3,2+2,5+2,3)=16 мкм.

Найменший розрахунковий зазор у з'єднанні:

S_{min розр}=4h_рт =4х16=64мкм.

Розраховуємо тиск на цапфі осі:

Розраховуємо кутову швидкість:

Розраховуємо гідродинамічний показник:

Розраховуємо характеристику режиму роботи вузла:

Знаходимо найбільший розрахунковий зазор у з'єднанні:

З табл. 2.40 для номінального діаметра 42 мм вибирається посадка Н8/d9, яка має найбільший запас на спрацювання.

Умова вибору виконується:

80 > 64 мкм; 182 < 190 мкм.

Розмірні характеристики стандартної посадки наведені в табл.

	- Розмірні характеристики з'єднання з підшипником ковзання
Параметр	Номі­нальний діаметр, мм	Поле допуску	Граничні відхилення, мм	Граничні розміри, мм	Допуск
верхнє	Нижнє	найбіль­ший	наймен­ший	розміру, мм
Внутрішній діаметр втулки (підшипника ковзання)	42	H8	+0,039	0	42,039	42,000	0,039
Зовнішній діаметр вала (осі)	42	d9	-0,080	-0,142	41,920	41,858	0,062
Найменший зазор у з'єднанні	Smin=EI-es=0-(-0,080)=0,080мм
Найбільший зазор у з'єднанні	Smax=ES-ei=0,039-(-0,142)=0,181
Середній зазор у з'єднанні
Допуск зазору	TS= Smax -Smin=0,181-0,080=0,101

Дата добавления: 2015-08-31