Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчёт и выбор посадок подшипников каченияСтр 1 из 4Следующая ⇒
Содержание Задание 1 Описание конструкции и назначение узла 2 Расчет и выбор посадок подшипников качения 3 Выбор посадок для сопряжений узла и их расчёт 4 Выбор средств измерений деталей 5 Расчёт рабочих и контрольных калибров 6 Расчёт и выбор посадки с натягом 7 Расчёт точности зубчатой передачи 8 Расчёт и выбор посадки с зазором 9 Расчёт размерной цепи вероятностным методом Список используемых стандартов 1 Описание конструкции и назначения узла.
Червячной передачей называется механизм, служащий для преобразования вращательного движения между валами со скрещивающимися осями. Обычно червячная передача (рис.1) состоит из червяка 1 и сопряженного с ним червячного колеса 2. Угол скрещивания осей обычно равен 90°; неортогональные передачи встречаются редко. Червячные передачи относятся к передачам зацеплением, в которых движение осуществляется по принципу винтовой пары. Червячную передачу можно получить из рассмотренной ранее винтовой зубчатой передачи, если уменьшить число зубьев одного из косозубых колес до z1= 1...4 и увеличить их угол наклона к оси, превратив таким образом косозубое колесо в винт (червяк). Поэтому червячные передачи относят к категории зубчато-винтовых. Все применяемые в дальнейшем термины, определения и обозначения, относящиеся к червячным передачам, соответствуют ГОСТ «Передачи червячные» и ГОСТ «Передачи зубчатые». Витки червяка и зубья червячного колеса соприкасаются обычно по линиям и поэтому представляют собой высшую кинематическую пару. Обычно ведущее звено червячной передачи — червяк, но существуют механизмы, в которых ведущим звеном является червячное колесо. Достоинства червячных передач: компактность конструкции и возможность получения больших передаточных чисел в одноступенчатой передаче (до u = 300 и более); высокая кинематическая точность и повышенная плавность работы; малая интенсивность шума и виброактивности; возможность обеспечения самоторможения.
На рис.2 схематически изображены основные виды червячных передач: а — цилиндрическая червячная передача, у которой делительные и начальные поверхности цилиндрические (такие передачи имеют наибольшее распространение); б — глобоидная передача, у которой делительная поверхность червяка торообразная, а колеса — цилиндрическая (такие передачи нетехнологичны); в— червячно-реечная передача (по сравнению с зубчато-реечной такай передача обеспечивает большую плавность работы и имеет большую жесткость; оси червяка и рейки могут располагаться под углом или быть параллельны; передачи применяют в продольно-строгальных, тяжелых фрезерных и горизонтально-расточных станках).
Недостатки червячных передач: значительное геометрическое скольжение в зацеплении и связанные с этим трение, повышенный износ, склонность к заеданию, нагрев передачи и сравнительно низкий КПД (от до ); необходимость применения для ответственных передач дорогостоящих и дефицитных антифрикционных цветных металлов. Указанные недостатки ограничивают мощность червячных передач (обычно до 60 кВт). Червячные передачи находят широкое применение, например, в металлорежущих станках, подъемнотранспортном оборудовании, транспортных машинах, а также в приборостроении. Витки червяка нарезают резцом на токарно-винторезном или дисковой фрезой на резьбофрезерном станке; после нарезания резьбы и термообработки рабочие поверхности витков нередко шлифуют и полируют, что существенно повышает нагрузочную способность передачи. Зубья червячного колеса нарезают методом обкатки червячными фрезами на зубофрезерных станках; режущий инструмент в этом случае подобен червяку, снабженному режущими кромками и гранями (производящий червяк). Такая технология изготовления обеспечивает линейный контакт между витками червяка и зубьями червячного колеса.
Для цилиндрических червячных передач установлено двенадцать степеней точности и соответствующие нормы точности изготовления и монтажа передач. Независимо от степени точности передач назначают нормы бокового зазора между витками червяка и зубьями колеса. Для глобоидных передач установлено три степени точности: 6, 7 и 8, для каждой из которых назначают нормы точности изготовления червяка, колеса и монтажа передач. Независимо от степени точности устанавливают нормы бокового зазора. Силовые червячные передачи обычно изготовляют по 6—8-й степеням точности. Конструктивно червячные передачи чаще всего делают в закрытом исполнении. На рис.3 приведены схемы наиболее часто встречающихся червячных редукторов: а — с верхним расположением червяка, б — с боковым расположением червяка, в — с нижним расположением червяка. Содержание Задание 1 Описание конструкции и назначение узла 2 Расчет и выбор посадок подшипников качения 3 Выбор посадок для сопряжений узла и их расчёт 4 Выбор средств измерений деталей 5 Расчёт рабочих и контрольных калибров 6 Расчёт и выбор посадки с натягом 7 Расчёт точности зубчатой передачи 8 Расчёт и выбор посадки с зазором 9 Расчёт размерной цепи вероятностным методом Список используемых стандартов 1 Описание конструкции и назначения узла.
Червячной передачей называется механизм, служащий для преобразования вращательного движения между валами со скрещивающимися осями. Обычно червячная передача (рис.1) состоит из червяка 1 и сопряженного с ним червячного колеса 2. Угол скрещивания осей обычно равен 90°; неортогональные передачи встречаются редко. Червячные передачи относятся к передачам зацеплением, в которых движение осуществляется по принципу винтовой пары. Червячную передачу можно получить из рассмотренной ранее винтовой зубчатой передачи, если уменьшить число зубьев одного из косозубых колес до z1= 1...4 и увеличить их угол наклона к оси, превратив таким образом косозубое колесо в винт (червяк). Поэтому червячные передачи относят к категории зубчато-винтовых. Все применяемые в дальнейшем термины, определения и обозначения, относящиеся к червячным передачам, соответствуют ГОСТ «Передачи червячные» и ГОСТ «Передачи зубчатые». Витки червяка и зубья червячного колеса соприкасаются обычно по линиям и поэтому представляют собой высшую кинематическую пару. Обычно ведущее звено червячной передачи — червяк, но существуют механизмы, в которых ведущим звеном является червячное колесо. Достоинства червячных передач: компактность конструкции и возможность получения больших передаточных чисел в одноступенчатой передаче (до u = 300 и более); высокая кинематическая точность и повышенная плавность работы; малая интенсивность шума и виброактивности; возможность обеспечения самоторможения.
На рис.2 схематически изображены основные виды червячных передач: а — цилиндрическая червячная передача, у которой делительные и начальные поверхности цилиндрические (такие передачи имеют наибольшее распространение); б — глобоидная передача, у которой делительная поверхность червяка торообразная, а колеса — цилиндрическая (такие передачи нетехнологичны); в— червячно-реечная передача (по сравнению с зубчато-реечной такай передача обеспечивает большую плавность работы и имеет большую жесткость; оси червяка и рейки могут располагаться под углом или быть параллельны; передачи применяют в продольно-строгальных, тяжелых фрезерных и горизонтально-расточных станках).
Недостатки червячных передач: значительное геометрическое скольжение в зацеплении и связанные с этим трение, повышенный износ, склонность к заеданию, нагрев передачи и сравнительно низкий КПД (от до ); необходимость применения для ответственных передач дорогостоящих и дефицитных антифрикционных цветных металлов. Указанные недостатки ограничивают мощность червячных передач (обычно до 60 кВт). Червячные передачи находят широкое применение, например, в металлорежущих станках, подъемнотранспортном оборудовании, транспортных машинах, а также в приборостроении. Витки червяка нарезают резцом на токарно-винторезном или дисковой фрезой на резьбофрезерном станке; после нарезания резьбы и термообработки рабочие поверхности витков нередко шлифуют и полируют, что существенно повышает нагрузочную способность передачи. Зубья червячного колеса нарезают методом обкатки червячными фрезами на зубофрезерных станках; режущий инструмент в этом случае подобен червяку, снабженному режущими кромками и гранями (производящий червяк). Такая технология изготовления обеспечивает линейный контакт между витками червяка и зубьями червячного колеса.
Для цилиндрических червячных передач установлено двенадцать степеней точности и соответствующие нормы точности изготовления и монтажа передач. Независимо от степени точности передач назначают нормы бокового зазора между витками червяка и зубьями колеса. Для глобоидных передач установлено три степени точности: 6, 7 и 8, для каждой из которых назначают нормы точности изготовления червяка, колеса и монтажа передач. Независимо от степени точности устанавливают нормы бокового зазора. Силовые червячные передачи обычно изготовляют по 6—8-й степеням точности. Конструктивно червячные передачи чаще всего делают в закрытом исполнении. На рис.3 приведены схемы наиболее часто встречающихся червячных редукторов: а — с верхним расположением червяка, б — с боковым расположением червяка, в — с нижним расположением червяка. Расчёт и выбор посадок подшипников качения
Исходные данные: Подшипник №7210 Класс точности 0 Радиальная реакция R = 1, 6 kH Осевое усилие A = 2 kH Характер нагрузки - с умеренными толчками и вибрациями, перегрузка до 150%.
Размеры подшипника [2]:
2.1 Для циркуляционно нагруженного кольца определяется интенсивность нагружения PR, H.
, (2.1) где R – радиальная реакция опоры на подшипник, кН В – ширина подшипника, мм r – радиус фасок колец подшипника, мм KП – динамический коэффициент посадки [1, табл.3.5] F – коэффициент ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе FA – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору [1, табл. 3.2]
2.2 По величине интенсивности нагружения PR выбираем вид посадки [1, табл.3.6, ]
« » - посадка на вал
2.3 Для колец, воспринимающих колебательное и местное нагружение, выбирается вид посадки в зависимости от характера нагружения и вида корпуса [1, табл. 3.3] «H» - посадка в корпус
2.4 Выбор квалитета для посадок колец подшипников
Для вала – 6 квалитет Для корпуса – 7 квалитет
2.5 По ГОСТ 520 – 89 и ГОСТ 25347 – 82 определяем отклонения ES, EI, ei, es, строим поля допусков по наружному (D) и внутреннему (d) диаметрам и определяем табличные натяги Nmax и Nmin
Отклонения для внутреннего кольца подшипника: ES = +8 мкм, EI = -8 мкм Отклонение для наружного кольца подшипника: es = +25 мкм, ei = 0 мкм
Определяем поле допуска внутреннего (L5) и наружного (l5) колец [1, табл. 3.9] L0 = -12 мкм, l0 = -15 мкм
Схема расположения полей допуска
Nmin=dmin- Dmax=ei-ES (2.2) Nmax=dmax-Dmin=es-EI (2.3)
Nmin=-0, 008-(-0, 012)=0, 004 [мм] Nmax=0, 008-(-0, 012)=0, 020 [мм] 2.6 Вычислим минимальный допустимый натяг:
(2.4)
- конструктивный фактор, где d0 – приведенный диаметр внутреннего кольца
(2.5) (2.6) где R – радиальная реакция =4 [мкм] Условие Nmin≥ выполняется, - условие выполнено 2.7 Вычислим максимальный допустимый натяг: (2.7) где – предел прочности шарикоподшипниковой стали
[мм] - условие выполнено.
2.8 Проверяем наличие посадочного рабочего зазора:
По внутреннему диаметру (d)определяем min и max радиальный зазор [1, табл. 3.11]: Gmin=12 мкм, Gmax=29 мкм Определяем начальный радиальный зазор:
(2.8) [мкм] или 0, 0205 [мм] Определим эффективный натяг: (2.9) где - усреднённый натяг
(2.10)
Определим рабочий радиальный зазор:
(2.11)
где
Условие - выполнено.
Определим усилие запрессовки подшипника на вал ( ):
(2.12)
Где - коэффициент трения при запрессовке - модуль упругости стали
2.9 Определим температуру нагрева подшипника в масле для установки его на вал:
(2.13)
где - температурный коэффициент линейного расширения подшипниковой стали
- сборочный зазор
|
Последнее изменение этой страницы: 2020-02-16; Просмотров: 92; Нарушение авторского права страницы