Взаимозаменяемость резьбовых соединений

Условие. Для резьбы М (табл. 8) определить номинальные и предельные размеры наружного, среднего и внутреннего диаметров наружной и внутренней резьбы. Установить наибольший и наименьший зазоры (или натяги) по среднему диаметру. Начертить схемы полей допусков по наружному, среднему и внутреннему диаметрам, обозначив величины отклонений.

Указания к решению. Решение задачи необходимо вести в следующей последовательности. Пользуясь зависимостями, приведенными в приложении Б, определяем номинальные размеры среднего диаметра болта d₂ и гайки D₂, внутреннего диаметра болта d₁ и гайки D₁. При этом наружный диаметр болта d принимаем равным номинальному, указанному в задании (рис. 5).

 

Таблица 8

Номер Вар.	Обозначение резьбы М	Номер Вар.	Обозначение резьбы М	Номер Вар.	Обозначение резьбы М
	М10 х 1, 5		М22 х 2, 5		М12 х 1, 75
	М12 х 1, 25		М20 х 1, 5		М6 х 0, 5
	М14 х 2		М10 х 0, 5		М10 х 0, 75
	М16 х 2		М8 х 1		М14 х 1
	М6 х 1		М16 х 0, 75		M18 х 1, 5
	М8 х 1, 25		М16 х 1		М16 х 0, 75
	М12 х 1, 5		М4 х 0, 5		М4 х 0, 5
	М16 х 2		M5 х 0, 8		М14 х 2
	M12 х 1, 25		M6 х 1		М18 х 1, 5
	M6 х 1		M8 х 1		М22 х 2, 5
	M8 х 1, 25		M12 х 1, 25		М8 х 1
	М2, 5 х 0, 25		М10 х 1, 5		М16 х 1, 5
	М3 х 0, 5		M12 х 1, 75		M20 х 2
	М4 х 0, 7		М16 х 2		М14 х 1
	М5 х 0, 8		М18 х 2, 5		М10 х 1, 5
	М6 х 1		М20 х 2, 5		М5 х 0, 5
	М8 х 1, 25		М22 х 2

Определяем предельные размеры диаметров наружного (d) для болта, внутреннего (D₁) для гайки и среднего (d₂, D₂) для болта и гайки. При подсчете диаметров предельные отклонения берутся из приложения В.

Следует иметь в виду, что для резьб с зазором верхнее отклонение наружного диаметра гайки и нижнее отклонение внутреннего диаметра болта не нормируются. Рассчитываем наибольшие и наименьшие зазоры или натяги по среднему диаметру. Находим наибольший и наименьший зазоры:

S_max = D_2max – d_2min = ВО_г – НО_б;

S_min = D_2min – d_2max = НО_г – ВО_б,

где ВО_б, НО_б, ВО_г, НО_г – соответственно верхнее и нижнее отклонения по среднему диаметру резьбы болта и гайки.

Для резьбы с натягом –

N_max = d_2max – D_2min = ВО_б – НО_г;

N_min = d_2min – D_2max = НО_б – ВО_г.

Вычерчиваем схемы полей допусков по всем трем диаметрам и проставляем на них величины отклонений.

Пример. Для резьбы М20 х 2, 5 выполняем необходимые расчеты, указанные в условиях задачи 2.

1. Номинальнее значение наружного диаметра: d (D) = 20 мм.

2. По табл. Б. 1

d₂ = D₂ = d – 2 + 0, 376 = 20 – 2 + 0, 376 = 18, 376 мм;

d₁ = D₂ = d – 3 + 0, 294 = 20 – 3 + 0, 294 = 17, 294 мм.

3. Находим по табл. В. 2 предельные размеры болта. Наружный диаметр болта

d_max = d_ном + (–0, 042) = 20 – 0, 042 = 19, 958 мм; d_min = 20 – 0, 377 = 19, 623 мм.

Средний диаметр болта

d_2max = 18, 376 – 0, 042 = 18, 334 мм; d_2min = 18, 376 – 0, 212 = 18, 176 мм.

Внутренний диаметр болта

d_1max = 17, 294 – 0, 042 = 17, 252 мм; d_1min не нормируется.

 

 

4. Предельные размеры гайки по табл. В. 3:

D_2max = 18, 376 + 0, 224 = 18, 600 мм; D_2min = 18, 376 мм;

D_1max = 17, 294 + 0, 450 = 17, 744 мм;

D_1min = 17, 294 мм; D_max – не нормируется; D_min = 20 мм.

Определяем наибольшие и наименьшие зазоры по среднему диаметру:

S_max = D_2max – d_2min = 18, 600 – 18, 176 = 0, 436 мм;

S_min = D_2min – d_2max = 18, 376 – 18, 334 = 0, 042 мм.

5. По результатам расчетов строим схему полей допусков резьбы гайки (рис. 6) и болта (рис. 7).

 

 

Вопросы для контроля

1. Что такое предельные контуры резьбы?

2. На какие размеры резьбы болта и гайки стандартами предусмотрены допуски?

3. Что такое суммарный допуск на средний диаметр резьбы?

4. Какое существует деление резьбы с зазором на группы по длине свинчивания?

5. Как обозначаются на чертежах резьбы с зазором, с натягом и с переходными посадками?

6. Какое условие годности наружной и внутренней резьб?

 

Задача 3

Установление контролируемых параметров цилиндрических

Зубчатых передач

Условие. Для заданной (табл. 9) цилиндрической некоррегированной зубчатой передачи с углом зацепления a = 20⁰ и b = 0 установить контролируемые параметры. По ГОСТ 1643–81 установить числовые значения контролируемых показателей. Дать эскиз зубчатого колеса.

Таблица 9

Номер варианта	Модуль m, мм	Z1	Z2	Ширина колеса в, мм	Точность передачи по ГОСТ 1643-81	Номер варианта	Модуль m, мм	Z1	Z2	Ширина колеса в, мм	Точность передачи по ГОСТ 1643-81
					8-6-5-В						10-8-7-А
					8-6-6-С						10-8-8-В
					8-9-4-В						10-10-5-А
					8-9-5-А						10-10-6-А
	2, 5				8-6-4-А						10-8-6-А
	5, 5				7-5-4-Н		3, 5				9-7-5-Ах
					7-5-5-А		4, 5				9-7-6-Вс
					7-8-4-В		5, 5				9-7-7-Е
					7-8-5-Д						9-10-4-Ва
	1, 25				7-8-6-Д						9-10-5-А
	1, 5				7-8-7-В		1, 35				10-9-6-А
					7-Н		1, 5				10-9-7-В
	1, 25				8-7-6-Д						10-9-8-В
	1, 5				8-7-7-В		2, 5				10-9-9-Ах
					8-6-8-А						10-8-5-Ва
					6-5-5-Д						9-8-4-А
	1, 125				6-Е						9-8-5-А
	1, 375				6-7-6-Н		1, 125				9-8-6-В
	2, 25				7-6-4-В		1, 375				9-7-7-Е
	2, 75				7-6-5-С		1, 75				9-8-8-А
	3, 5				7-6-6-Д		2, 75				9-7-4-А
					4-E						8-9-6-А
					6-4-4-В		1, 5				8-9-7-В
					5-С						8-9-8-С
					6-5-4-Д		2, 5				8-Д

Указания к решению. ГОСТ 1643-81 устанавливает следующие нормируемые показатели: кинематическую точность, плавность работы, контакт зубьев и нормы бокового зазора. Кинематическая точность определяет несогласованность поворота колес при зацеплении. Плавность работы характеризуется равномерностью хода и бесшумностью работы. Полнота контакта зубьев определяет величину и расположение области прилегания контактирующихся поверхностей зубьев, что особенно важно для тяжело нагруженных тихоходных передач, работающих без реверсирования.

По точности изготовления для всех показателей установлено 12 степеней точности, причем числовые значения для допусков 1 и 2 степени точности не регламентируются (предусмотрены как резервные). Нормы степеней точности 3–5 предназначены, главным образом, для измерительных колес. Наиболее широко распространенными являются колеса 6–9 степеней точности.

Независимо от степени точности зубчатых колес и передач установлено шесть видов сопряжений зубчатых колес H, E, D, C, B и A (см. рис. 2) и восемь видов допусков на боковой зазор, обозначаемых в порядке возрастания буквами h, d, c, b, a, z, y, x. При отсутствии специальных требований видам сопряжений Н и Е соответствует вид допуска на боковой зазор h, а видам сопряжений D, С, В и А – соответственно d, c, b, a.

В обозначении точности зубчатого колеса (например, 7-8-8 Ва) первая цифра обозначает степень кинематической точности, вторая – степень точности по нормам плавности работы, третья – степень полноты контакта зубьев, первая буква – вид сопряжения, вторая – вид допуска на боковой зазор. Вид допуска проставляется только в случае, если он не совпадает с видом сопряжения. Если степени точности совпадают, то ставится только одна цифра, например: 7С. В случае, когда на одну из норм точности не задается степень точности, вместо соответствующей цифры указывается буква, например, N-8-8Ва ГОСТ 1643-81.

Большое разнообразие требований и точности зубчатых колес, различие их габаритов и технологических методов их изготовления вызвали необходимость большого количества методов и средств контроля по значительному числу параметров. С целью унификации контроля ГОСТ 1643-81 устанавливает комплексы контролируемых параметров, приведенные в приложении 4 (табл. Г. 1). Выбор комплекса контролируемых параметров зависит от степени точности, особенностей производства зубчатых колес, модуля зацепления, методов контроля. После выбора комплекса по ГОСТ 1643-81 устанавливаются допуски на контролируемые параметры, которые париведены в ГОСТ 1643-81 и в таблицах приложения Г.

Примечание. 1. Назначение допусков на косозубые цилиндрические колеса осуществляется так же, как и на прямозубые. Исключением является пятно контакта по длине зуба, определяемое с учетом угла наклона bзубьев:

%.

2. Выбор комплекса контролируемых параметров для косозубых колес зависит от коэффициента осевого перекрытия

,

где b – рабочая ширина венца; P_x – осевой шаг, Р_х = ; b - угол наклона зуба.

По найденному значению e_b можно выбрать показатели плавности работы по табл. 5.5 [5], а также показатели контакта зубьев в передаче по табл. 5.6 [5].

При выполнении данной задачи необходимо выбрать контролируемые параметры для заданной передачи и для одного из колес этой передачи. Параметры, выбранные для зубчатого колеса, и их числовые значения внести в таблицу параметров зубчатого венца, помещаемую в правом верхнем углу поля эскиза.

Пример . Выполнить условие задачи для передачи 7-7-8-Д ГОСТ 1643-81: m = 4 мм; z₁ = 34; z₂ = 56; b = 0; b = 30 мм.

Решение. Принимаем зубчатую передачу с регулируемым положением осей. Диаметры делительных окружностей колес:

d₁ = m × z₁ = 4 × 34 = 136 мм; d₂ = m × z₂ = 4 × 56 = 224 мм.

1. Нормы кинематической точности

По табл. Г. 1 определяем, что для кинематической точности 7-ой степени контролируемым параметром является допуск на кинематическую погрешность передачи

= 0, 019 + 0, 106 = 0, 185 мм,

где = 0, 063 + 0, 016 = 0, 079 мм;

= 0, 090 + 0, 016 = 0, 106 мм.

Здесь F_P – допуск на накопленную погрешность шага по ГОСТ 1643-81 (табл. Г. 2), определяется по нормам кинематической точности; f_f – допуск на погрешность профиля (табл. Г. 2), определяется по нормам плавности.

Для контроля кинематической точности колес по табл. Г. 1 выбираем комплекс с показателями и . При выборе этого комплекса есть следующие преимущества.

Приборы для контроля (межцентрометр и нормалемер) освоены отечественной промышленностью и имеются на каждом заводе. При контроле колебания измерительного межосевого расстояния в двухпрофильном зацеплении происходит непрерывное изменение контролируемого показателя по всему колесу и выявляется суммарная радиальная погрешность.

Измерение величины производится на базе рабочей оси колеса, соответствующей его эксплуатационной основе. Выявляются и другие показатели ( , пятно контакта и др.). Расчет отклонений назначенных параметров произведем только для одного из колес (z₁ = 34).

Колебания измерительного межосевого расстояния = 1, 4 F_r,

где F_r – допуск на радиальное биение зубчатого венца, согласно ГОСТ 1643-81 или табл. Г. 2 составляет 56 мкм.

Тогда = 1, 4 х 56 = 78, 4 мкм.

– допуск на колебание длины общей нормали выбираем по ГОСТ 1643-81 или табл. Г. 2, = 40 мкм.

При выборе комплекса контролируемых параметров, в который входит толщина зуба по постоянной хорде F_C, размеры зуба по постоянной хорде и h_C (рис. 8) для некоррегированных колес при a = 20^о следует определять по формулам: ;

.

 

 

2. Нормы плавности работы

Контроль плавности работы передачи не обязателен, если точность зубчатых колес по нормам плавности соответствует требованиям стандартов. Поэтому ограничимся назначением контролируемых параметров только для колеса. Выбираем комплекс по ГОСТ 1643-81 (табл. Г. 1) с показателями точности ± f_pb и ± f_pt: f_pt – отклонение углового шага, f_pt = ± 20 мкм согласно ГОСТ 1643-81 или табл. Г. 2; f_pb – отклонение шага зацепления, f_pb = ± cosa × f_pt = ± 0, 94 × 20 = ± 19 мкм.

3. Нормы контакта зубьев

За показатель контакта для передачи принимаем согласно ГОСТ 1643-81 или табл. Г. 1 суммарное пятно контакта, которое по ГОСТ 1643-81 или табл. Г. 4 для 8 степени точности должно быть по высоте
40 %, по длине 50 %. Этот же показатель используется при контроле зубчатого колеса с измерительным колесом.

4. Нормы бокового зазора

Для передачи с регулируемым положением осей контролируемым показателем по табл. Г. 1 принимаем гарантированный боковой зазор, который для вида сопряжения D при межосевом расстоянии а_W

мм

находится по табл. Г. 6 и равен j_nmin = 63 мкм.

Наибольший боковой зазор в передаче стандартом не ограничен.

Для зубчатого колеса согласно табл. Г. 1 за контролируемый параметр принимаем среднюю длину общей нормали.

Номинальная длина общей нормали по табл. Г. 5

W = W₁ × m = 10, 83863 × 4 = 43, 354 мм.

Верхнее отклонение средней длины общей нормали по ГОСТ
1643–81 или табл. Г. 9 составляет

–E_Wms = Слагаемое I + Слагаемое II = 50 + 14 = 64 мкм.

Допуск на среднюю длину общей нормали по табл. Г. 10, T_Wm =
40 мкм. Тогда нижнее отклонение длины общей нормали

–E_Wmi = (½ E_Wms½ + T_Wm ) = –(64 + 40) = –104 мкм.

Таким образом, средняя длина общей нормали

W_m = 43, 354 мм.

5. Допуски заготовки зубчатого колеса

Допуск на торцовое биение базового торца рекомендуется определять по формуле F_T = = мкм,

где F_b – допуск на погрешность направления зуба по табл. Г. 4 (F_b =
18 мкм).

Допуск на радиальное биение наружного цилиндра рекомендуется определять по формуле F_da = 0, 6 × F_r = 0, 6 × 56 = 34 мкм.

Поле допуска на диаметр наружного цилиндра заготовки принимаем h14.

Эскиз, выполненный на листе формата А4 в соответствии с требованиями ЕСКД к чертежам на зубчатые колеса, приведен на рис. 9.

Диаметр ступицы под вал определяется на основе прочностных расчетов вала, которые здесь не проводятся. Поэтому размер отверстия под вал принимается конструктивно, примерно 0, 2 от диаметра делительной окружности.

Диаметр округляется до ближайшего большого стандартного размера по ГОСТ 6636-69*, табл. 1.3 [31]. Размеры шпонки назначаются в зависимости от диаметра вала по ГОСТ 23360-78^* – табл. 4.64 [31]. Диаметр ступицы принимается » (1, 5 d_b + 10 мм), где d_b – диаметр отверстия ступицы под вал. Допуск цилиндричности назначается по табл. 2.20 и 2.18 [31]. Допуск параллельности плоскости симметрии паза относительно оси шпоночного паза в отверстиях £ 0, 5 Т_Ш с округлением до ближайшего меньшего – по табл. 2.28 [30]. Допуск симметричности шпоночного паза относительно оси £ 2Т_Ш округляем до ближайшего меньшего по табл. 2.40 [31], Т_Ш – допуск на ширину шпоночного паза.

При отсутствии справочника [31] разрешается размеры и допуски на размеры, приведенные в предыдущем абзаце, не определять.

Вопросы для контроля

1. Что такое параметры кинематической точности зубчатого колеса?

2. Что такое параметры плавности работы зубчатого колеса?

3. Что такое параметры бокового зазора зубчатого колеса?

4. Какие существуют степени точности зубчатых колес?

5. Как условно обозначаются зубчатые колеса на чертежах?

6. Что такое комплексы контролируемых параметров?

 

Модуль	m
Число зубьев	z
Нормальный исходный контур	-	ГОСТ 13755-81
Коэффициент смещения	x
Степень точности по ГОСТ 1643-81	-	7-7-8-D
Делительный диаметр	d
Колебания измерительного межосевого расстояния		78 мкм
Средняя длина общей нормали	Wm
Колебания длины общей нормали	FVw	40 мкм
Отклонение шага зацепления	fpb	±19мкм
Отклонение шага углового	fpt	±20 мкм
Суммарное пятно контакта		по высоте -40 % по длине - 50 %

 

 

Задача 4

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Взаимозаменяемость гладких цилиндрических
2. Взаимозаменяемость зубчатых передач. Размерные цепи
3. Влияние примесей монофункциональных соединений
4. Выделяют три вида соединений костей.
5. Генетическая связь между классами неорганических соединений.
6. Домашняя работа 1. Номенклатура органических соединений
7. Единая система допусков посадок гладких соединений
8. Как называются ферменты, которые катализируют расщепление сложных органических соединений на более простые с присоединением воды?
9. Концепции структуры химических соединений (структурной химии)
10. Лабораторная работа №2. Качественный элементный анализ органических соединений
11. Описание электрической схемы соединений