1. Описание узла
Узел 3.
На чертеже показана часть механизма подач металлорежущего станка. Передача движения с нижнего вала на верхний осуществляется с помощью сменных зубчатых колес 2 и 1, сидящих на шлицевых концах валов (рисунок 3).
На верхнем валу смонтирована предохранительная шариковая муфта, отключающая червяк 4 при перегрузках механизма. В этом случае при вращающемся верхнем вале червяк будет оставаться неподвижным.
В стальной червяк запрессована бронзовая втулка, которая образует с шейкой вала подшипник скольжения. Зазор в подшипнике должен быть минимальным, чтобы заметно не нарушать центрирование червяка на валу.
Зубчатое колесо 3 должно быть хорошо сцентрировано относительно вала. Передача крутящего момента обеспечивается через призматическую шпонку 9 (характер соединения по b – плотный).
Шлицы в отверстиях зубчатых колес закаливаются.
Подшипники 5 и 6 имеют перегрузку не более 150%, толчки и вибрации умеренные, режим работы нормальный.
2. Расчёт гладких цилиндрических соединений
Назначить и обосновать посадки в соединениях D1, D2, D3 заданного узла (узел 3) в зависимости от условий работы узла.
2.1 Исходные данные
Диаметры: D1=80 мм, D2=75 мм, D3=60 мм.
Назначить и обосновать посадки D9/h9, H6/s6, H7/n6.
2.2 Назначение посадок
Посадка на диаметре D1 должна иметь натяг (бронзовая втулка запрессовывается в зубчатое колесо). Исходя из этого, на диаметр D1 назначается посадка H6/s6.
Предельные отклонения по ГОСТ 25347–82:
– отверстия d80 H6: ES = +19 мкм = +0,019 мм;
EI = 0;
– вала d80 s6: es = +78 мкм = +0,078 мм;
ei = +59 мкм = +0,059 мм.
Схема расположения полей допусков представлена на рисунках 1 и 2.
Предельные размеры:
DMAX = D + ES = 80,000 + 0,019 = 80,019 (мм);
DMIN = D + EI = 80,000 + 0 = 80,000 (мм);
dMAX = d + es = 80,000 + 0,078 = 80,078 (мм);
dMIN = d + ei = 80,000 + 0,059 = 80,059 (мм).
Рисунок 1. Схема расположения полей допусков гладкого цилиндрического соединения d80 H6/s6.
Рисунок 2. Схема расположения полей допусков гладкого цилиндрического соединения d80 H6/s6.
Величина допуска:
TD = DMAX – DMIN = 80,019 – 80,000 = 0,019 (мм);
Td = dMAX – dMIN = 80,078 – 80,059 = 0,019 (мм).
Предельные значения натягов:
NMAX = dMAX – DMIN = 80,078 – 80,000 = 0,078 (мм);
NMIN = dMIN – DMAX = 80,059 – 80,019 = 0,040 (мм).
Допуск натяга и посадки:
TN = NMAX – NMIN = 0,078 – 0,040 = 0,038 (мм);
TП = TD + Td = 0,019 + 0,019 = 0,038 (мм).
Эскиз вала, отверстия и посадки приведен на рисунке 3.
Рисунок 3. Эскиз вала, отверстия и гладкого соединения d80H6/s6
Посадка на диаметре D2 должна иметь зазор, так как бронзовая втулка в паре с валом должна образовать подшипник скольжения. Выбрана посадка D9/h9.
Предельные отклонения по ГОСТ 25347–82:
– отверстия d75 D6: ES = +174 мкм = +0,174 мм;
EI = +100 мкм = +0,100 мм;
– вала d75 h9: es = 0;
ei = -74 мкм = -0,074 мм.
Схема расположения полей допусков представлена на рисунках 4 и 5.
Рисунок 4. Схема расположения полей допусков гладкого цилиндрического соединения d75 D6/h9.
Предельные размеры:
DMAX = D + ES = 75,000 + 0,174 = 75,174 (мм);
DMIN = D + EI = 75,000 + 0,100 = 75,100 (мм);
dMAX = d + es = 75,000 + 0 = 75,000 (мм);
dMIN = d + ei = 75,000 – 0,074 = 74,926 (мм);
Величина допуска:
TD = DMAX – DMIN = 75,174 – 75,100 = 0,074 (мм);
Td = dMAX – dMIN = 75,000 – 74,926 = 0,074 (мм);
Предельные значения зазоров:
SMAX = DMAX – dMIN = 75,174 – 74,926 = 0,248 (мм);
SMIN = DMIN – dMAX = 75,100 – 75,000 = 0,100 (мм);
Допуск зазора и посадки:
TS = SMAX – SMIN = 0,248 – 0,100 = 0,148 (мм);
TП = TD + Td = 0,074 + 0,074 = 0,148 (мм);
Рисунок 5. Схема расположения полей допусков гладкого цилиндрического соединения d75 D6/h9.
Эскиз вала, отверстия и посадки приведен на рисунке 6.
Рисунок 6. Эскиз вала, отверстия и гладкого соединения d75 D9/h9
Посадка на диаметре D3 должна быть переходной для обеспечения отцентровки зубчатого колеса на валу. ............
