Выбор посадки зубчатого колеса на вал

 

Исходными данными для выбора посадки являются функциональные значения минимальных и максимальных зазоров и/или натягов, обеспечивающих заданные требования к качеству сопряжения (например, принципы определения функциональных натягов изложены в разделе 2.2 книги [1]).

 

 

1 – вал, 2 – зубчатое колесо

 

Рисунок 3 - Соединение с натягом

 

Параметры соединения определяем на основании исходных данных.

 

1.Диаметр сопряжения - диаметр вала под зубчатым колесом, мм

 

D = d к = d п + 5…7 .

Здесь d п – диаметр вала под подшипник.

Полученное значение диаметра следует округлить до ближайшего значения из ряда нормальных линейных размеров (ГОСТ 6636): 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170 … .

 

2.Длину ступицы принимаем в интервале значений

l ст = (0,8 … 1,2) d к

(любое значение в указанном интервале), согласуя его с рядом нормальных линейных размеров.

 

3.Диаметр ступицы d 2 найдем из условия

d 2 = (1,5 …1,6) d к.

Его также следует согласовать с рядом значений по ГОСТ 6636.

 

4.Размер фаски f принимают в зависимости от диаметра вала [3]:

при d к =30… 70 мм f = 2,5 мм, при d к = 71 … 100 мм - f = 3,0 мм.

 

5.Вычисляем допуск посадки в зависимости от исходных данных:

-если заданы N max и N min вычисляем допуск посадки с натягом:

TN= N max- N min=TD+Td.

-если заданы S max и S min вычисляем допуск посадки с зазором

TS=S max - S min =TD+Td.

-если заданы N max и S max вычисляем допуск переходной посадки

TS(N)= S max + N max .

Обозначим допуск посадки ТП.

 

6.Выбираем стандартную посадку в системе отверстия (для нечетных вариантов заданий), тогда EI=0 (основное отклонение Н).

Если заданием установлено, что посадка должна быть выбрана в системе вала(для четных номеров вариантов заданий) ,то по описанному ниже принципу подбираютполе допуска основного вала.

 

7.Предполагая, что допуски вала и отверстия примерно равны между собой TD≈Td, получим ТП = 2 ∙ TD. Вычислим расчетное значение допуска отверстия: TDр= TП/2.

Стандартный допуск отверстия назначаем из условия TD≤TDр.

 

8.Определяем верхнее отклонение отверстия ES=EI+TD.

9.Находим расчетные значения предельных отклонений вала/отверстия. Используем соотношения, известные [1] для различных посадок.

Посадка с натягом Nmax = es – EI ,

Nmin = ei – ES.

Посадка с зазором Smax = ES – ei ,

Smin = EI – es.

Переходная посадка Nmax = es – EI ,

Smax = ES – ei.

Вычисляемые предельные отклонения вала/отверстия следует отметить индексом р.

 

10.Подбираем несколько вариантов стандартных полей допусков вала/отверстия в порядке, изложенном в пункте 7 предыдущей задачи. (Смотри также пример в разделе 2.2 книги[1]). Результаты расчетов отображаем на схеме полей допусков.

 

11.Записываем полученные варианты посадок. Дополняем список посадками, у которых при тех же основных отклонениях квалитеты имеют номера менее приведенных. Например, получено решение Ø40H7/s7 - дополнение Ø40H7/s6; Ø40H6/s7; Ø40H6/s6 и так далее. Из совокупности посадок выбираем предпочтительную или рекомендуемую (см. таблицы 2 и 3).

 

Таблица 2. Рекомендуемые и предпочтительные посадки в системе отверстия (выборка из ГОСТ 25347).

Поле допуска отверстия Обозначения посадок  
H6 H6/f6; H6/g5; H6/h5; H6/js5; H6/k5; H6/m5; H6/n5; H6/p5; H6/r5; H6/s5
H7 H7/c8; H7/d8; H7/e7; H7/e8; H7/f7; H7/g6; H7/h6; H7/js6; H7/k6; H7/m6; H7/n6; H7/p6; H7/r6; H7/s6; H7/s7; H7/t6; H7/u7;
H8 H8/c8; H8/d8; H8/d9; H8/e8; H8e9; H8/f7; H8/f8; H8/f9; H8/h7; H8/h8; H8/h9; H8/js7; H8/k7; H8/m7; H8/n7; H8/s7; H8/u8; H8/x8; H8/z8;
H9 H9/d9; H9/e8; H9/e9; H9/f8; H9/f9; H9/h8; H9/h9;

 

Таблица 3. Рекомендуемые и предпочтительные посадки в системе вала (выборка из ГОСТ 25347).

Поле допуска отверстия Обозначения посадок  
h6 D8/h6; E8/h6; F7/h6; F8/h6; G7/h6; H7/h6; JS7/h6; K7/h6; M7/h6; N7/h6; P7/h6; R7/h6; S7/h6; T7/h6;
h7 D8/h7; R8/h7; F8/h7; H8/h7; JS8/h7; K8/h7; M8/h7; N8/h7; U8/h7
h8 D8/h8; D9/h8; E8/h8; E9/h8; F8/h8; F9/h8; H8/h8; H9/h8;
h9 D9/h9; D10/h9; E9/h9; F9/h9; H8/h9; H9/h9; H10/h9;

 

Предпочтительные посадки выделены жирным шрифтом.

 

Для выбранной посадки, руководствуясь справочными данными таблиц 4 и 5, следует предложить средства измерений (одно, два наименования), которые можно использовать для определения действительных размеров вала и отверстия. Привести значения допустимой и действительной (табличной) погрешностей измерения.

 

Таблица 4. Пределы погрешности измерений размеров наружных поверхностей измерительными инструментами, мкм

 

Наименование средств измерений и условия их применения Диапазон размеров, мм
До 10 Св.10 до 30 Св.30 до 50 Св.50 до 80 Св. 80 до 120
Штангенциркули с отсчетом по нониусу 0,1 мм
Штангенциркули с отсчетом по нониусу 0,05 мм
Микрометры гладкие с отсчетом 0,01 мм: а) в руках б) на стойке          
Скобы индикаторные с ценой деления 0,01 мм а) в руках б) на стойке          
Микрокаторы 5 ИГП на стойке с ценой деления 0,005 мм, пределами измерений 0,15 мм и настройкой по мерам длины 4 – го класса точности                    
Микрокаторы 3 ИГП на стойке с ценой деления 0,002 мм, пределами измерений 0,06 мм и настройкой по мерам длины 2 – го класса точности     1,5     1,5             2,5
Микрокаторы 1 ИГП на стойке с ценой деления 0,001 мм, пределами измерений 0,03 мм и настройкой по мерам длины 1 – го класса точности     0,8     0,9             1,2
Оптикаторы 1П на стойке с ценой деления 0,001 мм, пределами измерений 0,25 мм и настройкой по мерам длины 1 – го класса точности     0,9             1,1     1,3
Головки рычажно – зубчатые 2ИГ на штативе с ценой деления 0,002 мм и пределами измерения ±0,1 мм с настройкой по концевым мерам длины 3-го класса     3,5     3,5     3,5         4,5
Головки рычажно – зубчатые 1ИГ на штативе с ценой деления 0,001 мм и пределами измерения ±0,050 мм с настройкой по концевым мерам длины 5-го разряда                     2,5
Индикаторы многооборотные (2МИГ) на штативе с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения 2 мм с настройкой по мерам длины 4-го класса                    
Индикаторы многооборотные (1МИГ) на штативе с ценой деления 0,001 мм и пределом измерения 1 мм с настройкой по мерам длины 2-го класса                     3,5
  Микроскоп инструментальный       -   -   -

 

Таблица 5. Пределы погрешности измерений размеров внутренних поверхностей измерительными инструментами, мкм

 

Наименование средств измерений и условия их применения Диапазон размеров, мм
До 18 18 - 30 30 -50 50 - 120 120 - 180
Штангенциркули с отсчетом по нониусу 0,1 мм
Штангенциркули с отсчетом по нониусу 0,05 мм
Нутромеры микрометрические с отсчетом 0,01 мм - -
Нутромеры индикаторные с ценой деления отсчетного устройства 0,01 мм при настройке по концевым мерам длины 3-го класса точности          
Нутромеры индикаторные при замене отсчетного устройства измерительной головкой с ценой деления 0,001 мм и настройкой по концевым мерам длины 1–го класса точности          

 

Построить схемы полей допусков калибра - пробки и калибра – скобы для контроля вала и отверстия (см. рисунок 4). Записать номинальные размеры и предельные отклонения проходных и непроходных калибров. Значения параметров для построения схемы полей допусков приведены в таблице 6.

 

Таблица 6. Допуски и отклонения гладких калибров (ГОСТ 24853), мкм

 

 

Квалитет, устанавливающий допуск размера контролируемой детали Обозначение параметра на рис.3.8 Интервалы размеров, мм
Св.10 до 18 Св. 18 до 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180
α, α1 z, z1 H, H1 2,5 3,5
α, α1 z, z1 H H1
α, α1 z, z1 H H1
α, α1 z, z1 H H1
α, α1 z, z1 H, H1

 

 

 
 

 


Рис. 4. Схемы полей допусков размеров: а) – калибра – пробки, б) – калибра - скобы

На рисунке приняты обозначения:

α, α1 - среднее отклонение размера непроходного калибра;

z, z1 - среднее отклонение проходного калибра;

H - допуск калибров для контроля отверстий (калибров – пробок);

H1 - допуск калибров для контроля валов (калибров – скоб).