Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Решение для простой зубчатой передачи




1 .Передача имеет четыре ступени:

.Из них три ступени внешнего зацепления и одна ступень - внутреннего зацепления. Общее передаточное отношение передачи находим как произ­ведение передаточных отношений четырех ступеней. Переда­точные отношения отдельных ступеней выражаем через числа зубьев зубчатых колес с учетом зависимостей (2.1) и (2.2).

.

2 ,Угловая скорость ведущего зубчатого колеса Z1 нахо­дится по формуле (2.4):

3. Угловая скорость ведомого зубчатого колеса находится по формуле(2.3):

Знак "минус" показывает, что угловая скорость ведо­мого зубчатого колеса направлена противоположно задан­ной угловой скорости ведущего зубчатого колеса . На схе­ме механизма (рис.2.7) показываем направление пунктир­ной линией.

4. Частота вращения ведомого зубчатого колеса на­ходится по формуле (2.4):

Решение для сложной зубчатой передачи

1. Заданная передача состоит из одноступенчатой про­стой зубчатой передачи, содержащей колеса и , и после­довательно соединенной с ней, планетарной зубчатой переда­чи, содержащей водило Н, сателлит , корончатое и сол­нечное зубчатые колеса.

2. Для простой зубчатой передачи передаточное отно­шение находим через числа зубьев колес по формуле(2.3).

3. Для планетарной зубчатой передачи передаточное отношение находим, пользуясь зависимостью(3.2).

где - передаточное отношение обращенного механизма.

Схема обращенного механизма для этой планетарной зубчатой передачи показана на рис: 2.8, б.

Передаточное отношение обращенного механизма:

Подставляя полученное выражение в предыдущую фор­мулу, получаем

При передаче движения в данной планетарной передаче ведущим звеном является водило Н, а ведомым звеном - коле­со , поэтому вычисляем передаточное отношение плане­тарной передачи :

4. Общее передаточное отношение заданной сложной зубчатой передачи находим как произведение передаточных отношений простой и планетарной зубчатых передач.

По абсолютной величине передаточное отношение мень­ше единицы. Это означает, что заданная передача является мультипликатором, а не редуктором. Эта передача предназна­чена для увеличения частоты вращения, а не для уменьшения.

5. Угловая скорость ведущего зубчатого колеса на­ходится по формуле (2.4):

6. Угловая скорость ведомого зубчатого колеса на­ходится по формуле (2.3):

Знак "минус" показывает, что угловая скорость ведомого зубчатого колеса направлена противоположно направлению заданной угловой скорости , ведущего зубча­того колеса . На схеме заданной сложной зубчатой переда­чи (рис. 2.8, а) показываем направление пунктирной линией.

Рис. 2.8. Схемы: а) заданной сложной зубчатой передачи; б) обращенного механизма для планетарной зубчатой передачи

7. Частота вращения ведомого зубчатого колеса нахо­дится по формуле (2.4):

 

 

2.6. Вопросы для проверки знаний

1. Что называют механическими передачами?

2. Какая зубчатая передача называется простой?

3. Что называют ступенью простой зубчатой передачи?

4. Что называют передаточным отношением?

5. Какой вид имеет схема одноступенчатой простой ци­линдрической зубчатой прямозубой передачи внешнего зацепления?

6. Какой вид имеет схема одноступенчатой простой ци­линдрической зубчатой прямозубой передачи внутрен­него зацепления?

7. Какой знак имеет передаточное отношение односту­пенчатой простой цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления? Какой знак имеет передаточное отношение односту­пенчатой простой цилиндрической зубчатой передачи внутреннего зацепления?

8. Какой знак имеет передаточное отношение односту­пенчатой простой цилиндрической зубчатой передачи внутреннего зацепления?

9. Как выражается передаточное отношение одноступен­чатой зубчатой передачи через угловые скорости колес?

10. Как выражается передаточное отношение одноступен­чатой зубчатой передачи через числа зубьев колес?

11. Какие зубчатые передачи называют редукторами?

12. Какие зубчатые передачи называют мультипликатора­ми?

13. Почему в машинах обычно применяют редукторы?

14. В каких устройствах применяются мультипликаторы?

15. Как определить общее передаточное отношение много­ступенчатой простой цилиндрической зубчатой пе­редачи?

16. Что означает положительный знак общего передаточ­ного отношения многоступенчатой простой цилиндри­ческой зубчатой передачи?

17. Что означает отрицательный знак общего передаточно­го отношения многоступенчатой простой цилиндриче­ской зубчатой передачи?

18. Какие Вы можете привести примеры использования зубчатых простых передач в машинах?

19. Какие Вы можете привести примеры использования зубчатых простых передач в приборах?

20. Как называют зубчатые простые передачи, у которых можно изменять передаточное отношение?

21. Каким образом в машинах выполняют изменение пере­даточного отношения простых зубчатых передач?

22. У редукторов передаточное отношение по абсолютной величине больше или меньше единицы?

23. У мультипликаторов передаточное отношение по абсо­лютной величине больше или меньше единицы?

24. Какие зубчатые передачи называются цилиндрически­ми?

25. Какие зубчатые передачи называются прямозубыми?

26. Какие зубчатые передачи называют сложными?

27. Какие названия имеют сложные зубчатые передачи?

28. Из каких звеньев состоят планетарные зубчатые пере­дачи?

29. Какое звено планетарной зубчатой передачи называют сателлитом?

30. Какое звено планетарной зубчатой передачи называют водилом?

31. Какое звено планетарной зубчатой передачи называют солнечным зубчатым колесом?

32. Какое звено планетарной зубчатой передачи называют опорным зубчатым колесом?

33. В чем состоит метод обращенного движения, приме­няемый для исследования передачи движения в плане­тарных зубчатых передачах?

34. Чем отличается обращенный механизм от планетарной зубчатой передачи?

35. Как определяется общее передаточное отношение об­ращенного зубчатого механизма?

36. По какой формуле вычисляют общее передаточное от­ношение планетарной зубчатой передачи?

37. Как определить общее передаточное отношение меха­низма, состоящего из последовательно соединенной простой зубчатой передачи и планетарной зубчатой пе­редачи?

38. Как определить общее передаточное отношение меха­низма, состоящего из последовательно соединенных планетарных зубчатых передач?

39. Чем отличается планетарный зубчатый механизм от дифференциального зубчатого механизма?

40. Какие звенья планетарного зубчатого механизма назы­ваются центральными?

41. Какие достоинства имеют планетарные зубчатые пере­дачи по сравнению с простыми зубчатыми передачами?

42. Какие Вы знаете примеры применения планетарных зубчатых передач в машинах?

43. Чем отличаются планетарные зубчатые передачи - ре­дукторы от планетарных зубчатых передач - мультип­ликаторов?

 

3. СИНТЕЗ ПЛАНЕТАРНОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

 

3.1. Условия синтеза планетарных зубча­тых передач

Задача синтеза механизма - это задача его проектиро­вания, задача определения параметров механизма.

В данном разделе рассматривается задача геометрическо­го синтеза планетарных зубчатых передач с одновенцовым са­теллитом, схемы которых показаны на рис. 3.1, по заданному значению передаточного отношения этой передачи. При реше­нии задачи находят числа зубьев зубчатых колес Z1, Z2 и Z3, количество сателлитов К и радиусы делительных окружностей зубчатых колес r1, г2 и r3. Проектируем передачу с нуле­выми зубчатыми колесами. При этом требуется выполнитьус­ловия проектирования планетарной зубчатой передачи.

Условие 1 (условие отсутствия подрезания или закли­нивания зубьев колес). Для выполнения этого условия при­нятое число зубьев Zi любого колеса должно быть не менее 17 зубьев:

(3.1)

Условие 2 (кинематическое условие) состоит в сле­дующем: числа зубьев колес должны быть такими, при кото­рых передаточное отношение планетарной зубчатой передачи равно заданному значению. С учетом сведений, изложенных в разделе 3.2, выведем аналитически это условие для каждого из четырех типов планетарных зубчатых механизмов, показанных на рис. 3.1.

Тип 1:

Отсюда

(3.2)

Тип 2:

Отсюда

(3.3)

Тип 3:

Отсюда

(3.4)

Тип 4:

Отсюда

(3.5)

 

Условие 3 (условие соосности центральных зубча­тых колес)

Обозначим межосевые расстояния: а12 - для зацепления зубчатых колес Z1 и Z2; а23 - для зацепления зубчатых колес Z2 и Z3. Должно выполняться условие а12 = а23, или

r1+r2=r3-r2.

Пусть m- модуль всех зубчатых колес передачи. Тогда

(3.6)

Условие 4 (условие соседства сателлитов)

В планетарных зубчатых передачах для уменьшения на­грузок на зубья колес и обеспечения динамической уравнове­шенности механизма на водиле обычно устанавливают не один, а несколько одинаковых сателлитов, расположенных в одной плоскости равномерно. Принятое количество "К" сателлитов должно быть таким, при котором окружности выступов сател­литов не пересекаются. Для механизмов, представленных на рис. 3.1, условие соседства сателлитов имеет вид

(3.7)

Условие 5 (условие сборки планетарной зубчатой передачи)

Для того чтобы при принятых значениях чисел зубьев колес и количестве сателлитов "К" была возможна сборка планетарных зубчатых передач, показанных на рис. 3.1, необ­ходимо выполнение условия

 

(3.8)

где γ - целое и положительное число.

Рис. 3.1. Схемы заданных планетарных зубчатых передач с одновенцовым сателлитом

 

3.2. Задание на практическое занятие № 3

 

Выполнить геометрический синтез планетарной зубча­той передачи с одновенцовым сателлитом. Схема заданной пе­редачи приведена на рис. 3.1. Тип передачи, общее переда­точное отношение передачи и модуль зубчатых колес даны в табл. 3.1. Вариант исходных данных студенту задает препода­ватель.

Необходимо определить числа зубьев и диаметры дели­тельных окружностей всех зубчатых колес передачи, назна­чить количество сателлитов.

 

3.3. Последовательность выполнения

задания № 3

Изобразить кинематическую схему планетарной зуб­чатой передачи заданного типа и переписать заданные исход­ные данные, переписать задание на практическое занятие №3. После этого выполнять синтез передачи в следующем порядке

1. Для выполнения условия отсутствия подрезания или заклинивания зубьев колес (3.1) и уменьшения габаритов пе­редачи принять число зубьев Z1= 17.

2. Найти число зубьев Z3, используя кинематическое условие (3.2), (3.3), (3.4) или (3.5), которое соответствует за­данному типу планетарной зубчатой передачи. Полученное значение Z3 округлить до целого числа. Разность (Z3-Z1) должна быть четным числом для того, чтобы при дальнейшем расчете число зубьев Z2 получилось целым.

3. Из условия соосности (3.6) найти число зубьев Z2 сателлита. Если получится Z2<17, то, последовательно уве­личивая Z1 на единицу (принимая Z1= 18,19,20,....), необ­ходимо вновь выполнять расчет чисел зубьев колес, начиная с п.2, до тех пор, пока не будет выполнено условие (3.1).

4. Принять количество сателлитов К=3. Проверить вы­полнение условия соседства сателлитов (3.7). Если это условие не выполняется принять количество сателлитов К=2. Условие соседства сателлитов при этом будет выполняться.

 

Таблица 3.1 Заданные величины для решения задания 3
Номер варианта Тип передачи Передаточное отношение Модульm, мм Номер варианта Тип передачи Передаточное отношение Модуль m, мм
Обо­зна­чение Ве­ли­чина Обо­зна­чение Ве­ли­чина
0,3 3,0
4,0 0,62 2,5
0,8 3,5 0,28
0,25 6,0
0,85 1,5 0,7
3,5 2,5 7,0
0,4 5,5 0,36
5,0 8,0
2,0 9,0 2,5
0,35 0,6 5,5
0,75 4,0
1,8 0,24
0,2 2,5 10,0 3,5
0,55 0,65

5. Проверить выполнение условия сборки (3.8) плане­тарной зубчатой передачи. Если условие сборки не выполня­ется, то принять количество сателлитов К=2. Условие сборки при этом будет выполняться.

6. Вычислить диаметры делительных окружностей всех зубчатых колес передачи по формуле d= т·Z.

3.4. Пример выполнения задания № 3

Задание. Выполнить геометрический синтез планетар­ной зубчатой передачи с одновенцовым сателлитом. Схема за­данной передачи дана на рис. 3.1.

Исходные данные: тип передачи 4, общее передаточное отношение передачи =4,5, модуль всех зубчатых колес m = 3,5 мм.

Необходимо определить числа зубьев и диаметры дели­тельных окружностей всех зубчатых колес передачи, назна­чить количество сателлитов.

Решение:

1. Проектируем передачу из нулевых зубчатых колес. Для выполнения условия (3.1) отсутствия подрезания или за­клинивания зубьев принимаем число зубьев Z1= 17.

2. Из кинематического условия (3.5) для планетарной зубчатой передачи типа 4 на рис.3.1 находим число зубьев Z3.

Округляем полученное число зубьев до целого числа так, чтобы разность (Z3 -Z1) была четным числом. Прини­маем Z3= 59. При этом получаем Z3- Z1= 59 -17 = 42 - чет­ное число.

3. Из условия соосности (3.6) находим число зубьев Z2 сателлита.

4. Принимаем количество сателлитов К=3. Проверяем выполнение условия соседства сателлитов (3.7).

5. Проверяем выполнение условия сборки (3.8) планетар­ной зубчатой передачи.

Так как полученное значениеγ= 25,33 не является це­лым числом, то условие сборки не выполняется. Поэтому при­нимаем количество сателлитов К=2. Вновь проверяем выпол­нение условия сборки передачи.

Условие сборки выполнено. Окончательно принято К=2.

6. Вычисляем диаметры делительных окружностей всех зубчатых колес передачи:

3.5. Вопросы для проверки знаний

1. Чем отличается задача синтеза механизма от задачи анализа механизма?

2. Что задано и что определяют при решении задачи гео­метрического синтеза планетарной зубчатой передачи?

3. Какие условия требуется выполнить при решении зада­чи геометрического синтеза планетарной зубчатой пе­редачи?

4. Как обеспечивается выполнение условия отсутствия подрезания зубьев колес при синтезе планетарной зуб­чатой передачи?

5. В чем состоит кинематическое условие синтеза плане­тарной зубчатой передачи?

6. В чем состоит условие соосности для планетарных зуб­чатых передач?

7. Для чего необходимо при синтезе планетарных зубча­тых передач выполнение условия соседства сателлитов?

8. Почему при синтезе планетарных зубчатых передач требуется выполнить условие сборки?

9. Какие параметры планетарной зубчатой передачи нахо­дят при использовании кинематического условия и ус­ловия соосности во время синтеза этой передачи?

10. Какой параметр планетарной зубчатой передачи нахо­дят при использовании условия соседства сателлитов и условия сборки во время синтеза этой передачи?

11. Что необходимо предпринять при синтезе планетарной зубчатой передачи в случае невыполнения условия со­седства сателлитов?

12. Что необходимо предпринять при синтезе планетарной зубчатой передачи в случае невыполнения условия ее сборки?

13. Почему проектируют планетарные зубчатые передачи, принимая число сателлитов больше единицы?

 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НУЛЕВОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПРЯМОЗУБОЙ ЭВОЛЬВЕНТНОЙ ПЕРЕДАЧИ

4.1. Основные сведения о геометрических параметрах нулевых цилиндрических прямозубых эвольвентных передач

Зубчатые передачи - механизмы, в которых враща­тельное движение между звеньями (зубчатыми колесами) пе­редается с помощью последовательно зацепляющихся зубьев (рис. 4.1).

Цилиндрическими называются зубчатые передачи с параллельным расположением осей сопряженных зубчатых колес.

Прямозубыми называются зубчатые передачи, имею­щие прямые линии в качестве образующих боковых поверхно­стей зубьев колес.

Профиль зуба цилиндрического прямозубого колеса - это линия пересечения боковой поверхности зуба с плоско­стью, перпендикулярной оси колеса.

Эвольвентная зубчатая передача - это передача, у которой профили зубьев колес очерчены эвольвентами окруж­ностей.

Эвольвента окружности - плоская кривая, описывае­мая точкой прямой линии, перекатываемой по окружности без скольжения.

Рис. 4.1. Прямозубая цилиндрическая зубчатая передача с внешним зацеплением зубьев: а) внешний вид; б) эскиз

 

Основная окружность - окружность зубчатого колеса, по которой перекатывается прямая при образовании эвольвен­ты профиля зуба колеса. Построение эвольвенты показано на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Построение эвольвенты

 

Нулевое зубчатое колесо - зубчатое колесо, при наре­зании зубьев которого отсутствовало (было равно нулю) сме­щение зуборезного инструмента по отношению к заготовке колеса.

Делительная окружность зубчатого колеса - окруж­ность, которая в процессе нарезания зубьев колеса перекаты­вается без скольжения по делительной прямой или делитель­ной окружности зуборезного инструмента.

Начальная окружность зубчатого колеса - окруж­ность, которая при работе зубчатой передачи перекатывается без скольжения по начальной окружности сопряженного зуб­чатого колеса. Точка касания начальных окружностей называ­етсяполюсом зацепления Π(рис.4.3).

У нулевых зубчатых колес делительная и начальная окружности совпадают.

Зубья ограничены по высотеокружностями выступов (вершин) и окружностями впадин.

Полная (общая) высота зуба «h»- радиальное расстояние между окружностями выступов и впадин зубчатого колеса.


 

Рис. 4.3. Зацепление эвольвентной прямозубой цилиндрической передачи с нулевыми колесами

Полная высота зуба складывается из высоты головки и высоты ножки зуба.Высота головки зуба “hа радиальное расстояние между окружностью выступов (вершин) и начальной окружностью.Высота ножки зуба " "-радиальное рас­стояние между начальной окружностью и окружностью впадин.

Межосевое расстояние а =аw - расстояние между

осями колес нулевой цилиндрической зубчатой передачи.

Обозначения диаметров окружностей зубчатых колес:

da1, da2- диаметры окружностей выступов;

df1, df2 - диаметры окружностей впадин;

dw1, dw2- диаметры начальных окружностей;

d1, d2- диаметры делительных окружностей;

db1, db2- диаметры основных окружностей.

Радиальный зазор ”с” - расстояние между окружно­стями выступов и впадин сопряженных колес, измеренное на межосевой линии. Этот зазор имеет место в двух местах (рис. 4.3) и он одинаковый.

На рис 4.3 показан такжебоковой зазор “δ”между зубьями колес. У теоретически точно изготовленной передачи в положении зубьев, показанном на рис. 4.3, этого зазора быть не должно. Он возникает лишь от погрешностей при изготов­лении и сборке колес, а также ввиду изнашивания боковых по­верхностей зубьев при работе передачи.

Различаютвнешние ивнутренние зубья. У внешних зубьев окружность выступов находится снаружи окружности впадин; у внутренних - внутри окружности впадин (рис. 4.4).

Каждый зуб очерчен двумя симметрично расположен­ными профилями. Расстояние между этими профилями, изме­ренное по делительной окружности, называюттолщиной зу­ба и обозначают “s”.

У нулевых колес толщина зуба равна ширине впадины между зубьями по делительной окружности. Толщина зубьев сопряженных нулевых колес по делительным окружностям одинакова: S = S1 = S2.

Рис. 4.4. Форма зубьев зубчатых колес:

а) внешних; б) внутренних

Шаг зубчатого колеса "р" - расстояние между двумя одинаково расположенными точками двух соседних зубьев, измеренное по окружности.Измерение шага выполняют по делительной окружности.

Зубчатые колеса, входящие в зацепление, имеют одина­ковый шаг и одинаковый модуль.

Модуль "m" - это отношение шага к числу π:

(4.1)

Модуль "m" - это часть диаметра делительной окружно­сти зубчатого колеса, приходящаяся на один зуб:

(4.2)

Модуль - основной параметр зубчатой передачи. Через модуль выражают все остальные геометрические параметры ее. Модуль выражается в миллиметрах. Значения модуля стан­дартизированы.

В первом, предпочтительном, ряду значений модуля, пре­дусмотрены следующие модули в мм:

0; 0,05; 0,06; 0,08; 0,1; 0,12; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,8; 1,0; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 15; 20; 25; 32; 40; 50; 60; 80; 100.

Во втором ряду предусмотрены модули, промежуточные между модулями первого ряда, например:

0,9; 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7.


 

Делительную окружность можно определить как окружность, для которой модуль имеет стандартную величину, или как окружность, которая является базовой для определения размеров зубьев.

Через модуль параметры нулевой цилиндрической эвольвентной прямозубой передачи выражаются следующим образом:

(4.3)

(4.4)

(4.5)

(4.6)

(4.7)

(4.8)

(4.9)

(4.10)

(4.11)

(4.12)

(4.13)

(4.14)

(4.15)

(4.16)

(4.17)

 

В технике используются также зубчатые передачи с внутренним зацеплением зубьев колес (рис. 4.5). Внутреннее зацепление по сравнению с внешним зацеплением из-за сложности изготовления передачи менее распространено. Оно применяется обычно в планетарных передачах, механизмах пово­рота платформы машины и других случаях.

Для зубчатой передачи с внутренним зацеплением зубьев:

(4.18)

(4.19)

(4.20)

(4.21)

 

Рис. 4.5. Прямозубая цилиндрическая передача с внутренним зацеплением зубьев: а) внешний вид; б) схема

 

4.2. Задание на практическое занятие № 4

Определить требуемые параметры нулевой цилиндри­ческой прямозубой эвольвентной передачи. Вид зацепления

зубчатых колес (внешнее или внутреннее) и заданные величины параметров рассматриваемой передачи приведены в табл. 5.1. Вариант исходных данных студенту задает преподаватель.

 

4.3. Последовательность выполнения задания №4

Переписать из табл. 4.1 заданные исходные данные и переписать задание на практическое занятие № 4. После этого выполнять определение геометрических параметров зубчатой передачи, используя зависимости (4.1) - (4.18). Очередность определения параметров заданной зубчатой передачи опреде­лять самостоятельно.

 

 

4.4. Пример выполнения задания № 4

 

Задание. Выполнить определение геометрических пара­метров нулевой цилиндрической прямозубой эвольвентной передачи.

Вид зацепления зубчатых колес - внешнее. Заданные ве­личины:

Определить межосевое расстояние зубчатой переда­чи а.

Решение:

1. Из формулы (4.16) по заданному значению радиаль­ного зазора с вычисляем модуль зубчатых колес:

2. Определяем число зубьев шестерни, пользуясь зависимостью (4.16):

3, Определяем межосевое расстояние а зубчатой переда­чи по формуле (4.17):

Возможна иная последовательность решения задания.

1. Из формулы (4.16) по заданному значению радиаль­ного зазора "с" вычисляем модуль зубчатых колес:

 

 

Таблица 4.1 Заданные величины для решения задания 4
Вариант Вид зацепления зубьев Заданные величины Оп реде лить
Внешнее
Внутреннее
Внешнее
Внешнее
Внешнее
Внутреннее
Внешнее
Внутреннее
Внутреннее
Внутреннее

 

Продолжение табл. 4.1
Внешнее
Внутреннее
Внешнее
Внешнее
Внешнее
Внешнее
Внутреннее
Внешнее
Внешнее
Внешнее
Внешнее
Внешнее
Внешнее

 

 

Окончание табл. 4.1
Внешнее
Внешнее
Внешнее
Внешнее
Внешнее
Внутреннее
Внешнее

 

2. Определяем диаметр окружности впадин зубчатого колеса по формуле (4.9):

3. Вычисляем межосевое расстояние зубчатой передачи по формуле (4.16):

4.5. Вопросы для проверки знаний

1. Какие механизмы называются передачами?

2. Что называют эвольвентой окружности?

3. Что называют эвольвентной зубчатой передачей?

4. Какие Вам известны названия окружностей зубчатых ко­лес?

5. Какие зубчатые колеса называются нулевыми?

6. Какую окружность зубчатого колеса называют делитель­ной?

7. Какую окружность зубчатого колеса называют начальной?

8. Какую окружность зубчатого колеса называют основной?

9. Какая точка в зацеплении двух эвольвентных зубчатых ко­лес называется полюсом зацепления?

10. Что называют высотой головки зуба колеса?

11. Что называют высотой ножки зуба колеса?

12. Что называют полной высотой зуба колеса?

13. Что называют шагом зубчатого колеса?

14. Что называют модулем зубчатого колеса?

15. Какие Вы знаете стандартные значения модуля зубчатых передач?

16. По какой окружности измеряют толщины зубьев и шаг зубчатого колеса?

17. Как выразить толщину зуба по делительной окружности через модуль?

18. Как выразить полную высоту зуба по делительной окруж­ности через модуль?

19. Какие зубчатые передачи называют цилиндрическими?

20. Какие зубчатые передачи называют прямозубыми?

21. Что называют радиальным зазором цилиндрической зуб­чатой передачи?

22. Чем отличаются внешние и внутренние зубья зубчатых колес?

23. Почему зубчатые передачи внутреннего зацепления при­меняются в технике меньше зубчатых передач внешнего зацепления?

 

5. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ПРИБОРОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК

5.1. Взаимозаменяемость и точность изготовления

Взаимозаменяемость - это принцип конструирования, производства и эксплуатации механизмов, машин и других из­делий, обеспечивающий соблюдение технических требований, предъявляемых к их работе, при возможности бесподгоночной сборки (или замены при ремонте) независимо изготовленных сопрягаемых деталей в узел, а узлов в изделие.

Взаимозаменяемость достигается изготовлением деталей и сборкой узлов и изделий с допустимой (расчетной) точно­стью их геометрических, механических, физических и других параметров.

Полученные расчетом или установленные конструктивно размеры деталей округляют донормальных размеров в со­ответствии с установленными стандартом предпочтительными числами.

Номинальные размеры - это нормальные размеры, ко­торые проставляют на чертежах деталей.

Получить абсолютно точные номинальные размеры при изготовлении деталей не представляется возможным, так как неизбежны погрешности.Действительным называется раз­мер, полученный в результате измерения с допустимой по­грешностью. Действительные размеры будут отличаться (от­клоняться) от номинальных размеров. Чем больше отклонение действительного размера от номинального, тем меньше точ­ность, и наоборот.

Точность изготовления - это степень приближения дей­ствительных значений геометрических и других параметров де­талей, узлов и изделий к допустимым (расчетным) значениям. Точность изготовления назначается в видедопускаемых от­клонений действительных размеров от номинальных разме­ров. Для этого установлены системы допусков и посадок.

 

5.2. Основные понятия и определения допусков и посадок

В соединении двух деталей, входящих одна в другую, различают охватывающую и охватываемую поверхности со­единения. В цилиндрических соединениях охватывающая по­верхность носит общее название"отверстие", а охватываемая - "вал". Названия "отверстие" и "вал" условно применимы также и к другим охватывающим и охватываемым поверхно­стям. Обозначают: D - номинальный размер отверстия, d- номинальный размер вала. Эти размеры одинаковы.

Предельными называются два предельных значения размера, между которыми должен находиться действительный размер. Большее из них называетсянаибольшим предельным размером, меньшее -наименьшим предельным размером(рис. 5.1). Они для отверстия обозначаются Dmax и Dmin, а для

вала dmax и dmin.

Верхнее предельное отклонение - алгебраическая раз­ность между наибольшим предельным размером и номинальным. Обозначают: ES - верхнее предельное отклонение от­верстия, es‑ верхнее предельное отклонение вала.

(5.1)

(5.2)

Нижнее предельное отклонение - алгебраическая раз­ность между наименьшим предельным размером и номиналь­ным. Обозначают: EI-нижнее предельное отклонение отвер­стия, ei ‑ нижнее предельное отклонение вала.

(5.3)

(5.4)

Допуск размера - это разность между наибольшим и наименьшим предельным размером. Обозначают: TD-допуск отверстия, Td-допуск вала. Допуск всегда положительное число.

(5.5)

(5.6)

 

Рис. 5.1. Предельные размеры отверстия и вала, определяющие поля допусков или степень сопротивления их взаимному смещению (в случае натяга).

 

5.3. Классификация допусков и посадок

Для выбора допусков и посадок имеются стандартные системы допусков и посадок на большинство типовых соеди­нений деталей приборов и машин (гладких, резьбовых, шлицевых, шпоночных, зубчатых и др.).

Системы допусков и посадок подразделяются:

1) по признаку основания системы - на систему отвер­стия и систему вала;

2) по величине допусков - на 19 квалитетов (степеней точности). Номера квалитетов: 01; 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; ... 19. С возрастанием номера квалитета допуск размера увеличивается;

3) по величине зазоров и натягов - на ряд посадок для каждого квалитета.

Система отверстия — это совокупность посадок, в кото­рых при одном и том же квалитете и одном и том же номи­нальном размере предельные размеры отверстий одинаковы для разных посадок, а различные посадки достигаются изме­нением предельных размеров вала (рис. 5.2,а).

Система вала - это совокупность посадок, в которых при одном и том же квалитете и одном и том же номинальном размере предельные размеры валов одинаковы для разных по­садок, а различные посадки достигаются изменением предель­ных размеров отверстия (рис.5.2,б).

Для обработки точных отверстий применяется дорого­стоящий инструмент: зенкеры, развертки, протяжки, каждый из указанных инструментов применяется для обработки отвер­стия только одного размера и определенного класса точности. Валы обрабатывают одним и тем же резцом или шлифоваль­ным кругом вне зависимости от размеров валов.

Рис. 5.2. Взаимное расположение полей допусков отверстия и вала по двум системам: а) системе отверстия; б) системе вала

 

При использовании системы отверстия различных по раз­мерам отверстий будет меньше, чем при системе вала. Меньше будет и номенклатура режущего инструмента, необходимого для обработки отверстий. В приборостроении и в машино­строении система отверстия принята за основу, так как она требует меньшего количества инструментов.

В некоторых случаях конструктивные соображения дик­туют применение системы вала. Ее применяют, например, ко­гда на вал одного номинального размера насаживается не­сколько деталей с различными посадками. Ее применяют так­же для соединения наружных колец подшипников качения с отверстием в корпусе или детали.

Во всех стандартных посадках системы отверстия нижнее отклонение отверстия равно нулю. Такое отверстие называют основным отверстием. Поля допусков основных отверстий обозначают буквой "Н":

Во всех стандартных посадках системы вала верхнее от­клонение вала равно нулю. Такой вал называютосновным валом. Поля допусков основных валов обозначают буквой "h". Допуск основных отверстия или вала направлен в тело детали.

В системе допусков и посадок все размеры разбиты на интервалы, например, от 1 до 3 мм, свыше 3 до 6 мм и т. д. Для каждого интервала размеров найден средний геометрический размер по граничным значениям интервала, вычислен допуск и составлены таблицы допусков для наиболее распространенных квалитетов (от 5-го до 17-го).

Квалитеты "применяют: 5 - для особо точных соедине­ний, в которых требуется точная равномерность зазора или на­тяга; 6 и 7 - для ответственных соединений в механизмах, ко­гда надо обеспечить механическую прочность, точные перемещения, и для соблюдения условий точной сборки; 8 и 9 - в соединениях при средней точности сборки; 10, 11, 12 - в соединениях, где допускаются значительные колебания зазоров и к точности сборки предъявляют невысокие требования.

 

5.4. Посадки. Общие сведения

Посадки образуются путем сочетания полей допусков от­верстия и вала. Посадки делятся на три группы: 1) посадки с зазором, при которых обеспечивается зазор в соединении; 2) посадки с натягом, при которых обеспечивается натяг в соеди­нении; 3) переходные посадки, при которых возможно получение как натягов, так и зазоров.

На рис. 5.3 показано положение полей допусков отверстия и вала при различных посадках в системе отверстия.

Рис. 5.3. Положение полей допусков отверстия и вала для различных посадок в системе отверстия

 

При графическом изображении поле допуска отверстия для посадок с зазором расположено над полем допуска вала, для посадок с натягом полдопуска отверстия расположено под полем допуска вала.

Обозначают посадку в виде дроби после указания номи­нального размера соединения. В числителе ставят обозначение поля допуска отверстия, в знаменателе - обозначение поля до­пуска вала. Расположение поля допуска относительно нулевой линии принято обозначать буквой (или двумя буквами) латин­ского алфавита. Ширина поля допуска определена указанием номера квалитета (степени точности) цифрой рядом с буквен­ным обозначением поля допуска.

Например: 15H7/h6или 20G7/h6. Первая посадка принята в системе отверстия, вторая - в системе вала. Отвер­стие в системе отверстия называют основным и его поле до­пуска обозначают буквой H при обозначении любых посадок. В системе вала вал называют основным и его поле допуска обозначают буквой h при обозначении любых посадок.

Допуск посадки - это разность между наибольшим и наименьшим зазором (в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим натягом (в посадках с натягом). Допуск посад­ки всегда положительное число. Для любых посадок допуск посадки равен сумме допусков отверстия и вала.

(5.7)

(5.8)

Для переходных посадок допуск посадки можно вычис­лять по формуле

(5.9)

5.5. Задание на практическое занятие № 5

Для заданного в табл. 5.1 обозначения посадки двух ци­линдрических гладких деталей построить схему расположения полей допусков. Номер варианта задания студенту задает преподаватель. Найти в табл. 5.2 и 5.3 предельные отклонения отверстия и вала.

Обозначить на схеме номинальный размер соединения и предельные отклонения отверстия и вала.

Рассчитать и обозначить на схеме предельные размеры вала и отверстия, зазоры или натяги, допуски отверстия и вала и допуск посадки.

5.6. Примеры выполнения задания № 5

Приводим примеры выполнения задания для трех видов посадок в системе отверстия.

Посадка с зазором:65H7/g6 .

Номинальный размер отверстия и валаD = d= 65мм.

Верхнее и нижнее предельные отклонения размеров от­верстия находим в табл. 5.2 и 5.3:ES= +0,030мм,ЕI = 0мм, вала:es =-0,010мм,ei= -0,029мм.

 

 

Таблица 5.1

Заданные посадки деталей для выполнения задания № 5

Номер варианта
6
ЗОН7 /k6 60H7/n6 85P7/h6 15H7/n6 10H7/g6 45H7/p6
Номер варианта
100H8/n7 28H7/u6 12H7/f6 80H7/7/h6 40H7/jS 30E7/h6
Номер варианта
55H7/jS 30P7/h6 70H7/f6 120H7k6 50N7/h6 6H7/e8
Номер варианта
60H7/g6 5Н7 /k6 24H7/n6 38H7/h6 18H7/f6 25H8/h8
Номер варианта
56N7/h6 16H7/f 7 30H8/е8 125H7/ρ 8H7/n6 32H7/ р6

Наибольшие и наименьшие предельные размеры отвер­стия находим по формулам (5.1) и (5.3), а вала - по формулам (5.2) и (5.4):

Допуск отверстия и допуск вала вычисляем по формулам (5.5) и (5.6):

 

Наибольший зазор и наименьший зазор находим для за­данной посадки по формулам (5.7) и (5.8):

Допуск посадки по формуле (5.11)


Таблица 5.2

Предельные отклонения размеров отверстий







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 3400. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.076 сек.) русская версия | украинская версия