Пример №5

Резьбовое соединение деталей 5 и 9 узла М18х1,5-7Н/7q6q

Определить поля допусков и предельные значения диаметров метрической резьбы гайки и болта.

Рассчитать предельные значения зазоров (натягов) резьбы.

Изобразить профили гайки и болта с нанесением параметров метрической резьбы.

Решение:

1.Определяем основные параметры резьбы по формулам ГОСТ 24705-81 (СТ СЭВ182-75), ГОСТ 24706-81 (СТ СЭВ 184-75) и занесем в таблицу1.

мм

H/8=0,1624 мм; H/6=0,2165 мм; H/4=0,3248 мм

Таблица №1

d(D)	P	d1(D1)	d2(D2)	α	H	H/4	H/6	H/8
18	1,5	16,376	17,026	60˚	1,299	0,3248	0,2165	0,1624

2. По ГОСТ 16093-81 (СТ СЭВ 13640-77) определяем предельные отклонения при нормальной длине свинчивания и занесем в таблицу 2

для болта – М18х1,5-7q6q (т.е. поле допуска среднего диаметра 7q, а поле допуска наружного диаметра 6q)

es(d)= -32мкм; ei(d)= -268 мкм

es(d₂)= -32 мкм; ei(d₂)= -212 мкм

es(d₁)= -32 мкм

для гайки М18х1,5-7H ( т.е. поле допуска среднего диаметра 7Н и поле допуска внутреннего диаметра

ES(D₁)=375 мкм; EI(D₁)=0

ES(D₂)-236 мкм; EI(D₂)=0

Таблица №2

Диаметры	Отклонения	Резьба метрическая
		Наружная	Внутренняя
Наружный диаметр d,D	Верхнее ES,es Нижнее EI.ei	-0,032 -0,268	0
Средний диаметр, d2,D2	Верхнее ES,es Нижнее EI,ei	-0,032 -0,212	+0,236 0
Внутренний диаметр, d1,D1	Верхнее ES,es Нижнее EI,ei	-0,032	+0,375 0

3.Определяем предельные значения размеров, занесем в таблицу

а) для болта:

d_2max=d₂+es(d₂)=17,026+(-0,032)=16,994мм

d_2min=d₂+ei(d₂)=17,026+(-0,212)=16,814 мм

d_max=d+es(d)=18+(-0,032)=17,968 мм

d_min=d+ei(d)=18+(-0,268)=17,732 мм

d_1max=d₁+es(d₁)=16,376+(-0,032)=16,344мм

d_1min – не нормируется

Td₂=d_2max-d_2min=es(d₂)-ei(d₂)=0,18мм

Td=d_max-d_min=es(d)-ei(d)=0,236 мм

б) для гайки:

D_2max=D₂+ES(D₂)=17,026+0,236=17,262 мм

D_2min=D₂+EI(D₂)=17,026+0=17,026 мм

D_1max=D₁+ES(D₁)=16,376+0,375=16,751 мм

D_1min=D₁+EI(D₁)=16,376+0=16,376 мм

D_max – не нормируется

D_min=D=18мм

TD₂=D_2max-D_2min=ES(D₂)-EI(D₂)=0,236 мм

TD₁=D_1max-D_1min=ES(D₁)-EI(D₁)=0,375 мм

Таблица №3

Диаметры	Обозначения	Численное обозначение резьбы, мм
		Наружное	Внутреннее
Наружный диаметр,d, D	dmax,,(Dmax) dmin (Dmin)	17,968 17,994	- 18
Средний диаметр, d2 (D2)	d2max(D2max0 d2min(D2min)	16,994 16,814	17,262 17,026
Внутренний диаметр,d1(D1)	d1max(D1max) d1min(D1min)	16,344 -	16,751 16,376

4.Определяем предельные значения зазоров:

S_max=ES(D₂)-ei(d₂)=0,236-(-0,212)=0,448 мм

S_min=EI(D₂)-es(d₂)=0-(-0,032)=0,032 мм

5.Строим профиль резьбы М18х1,5 – 7Н/7q6q

Расчет и выбор степеней точности зубчатой передачи

Цель задания:

1.Научиться обоснованно, выбирать степень точности зубчатого колеса и контролируемых параметров.

2.Научиться выбирать средства контроля.

3.Научиться выполнять чертеж зубчатого колеса.

Исходные данные

1.Номер детали (зубчатого колеса) в чертеже узла, число зубьев (z) и модуль (m).

Содержание задания:

1.Определить основные параметры прямозубого колеса.

2.Определить отклонения и допуск средней длины общей нормали.

3.Определить значение допуска на радиальное биение зубчатого венца.

4.Выбрать и установить значение нормы контакта зубьев в передаче.

5.Выполнить чертеж зубчатого колеса (формат А3).

Методические указания по выполнению задания

По функциональному признаку зубчатые передачи делятся на две группы:

• силовые передачи;

• кинематически точные передачи.

Основным назначением силовых передач является передача сил или крутящих моментов (редукторы, коробки передач автомобиля или станка и т. п.).

Основным назначением кинематических точных передач является точная равномерная передача движения, т. е. постоянство скорости ведомого вала.

Цилиндрические зубчатые передачи назначаются для передачи равномерного вращательного движения и при больших числах оборотов возникают вибрации и шумы.

Нормами точности являются:

• нормы кинематической точности (F);

• нормы плавности работы (f);

• нормы контакта зубьев зубчатых колес и передач;

• нормы бокового зазора (j_n).

В зависимости от назначения зубчатых передач выбор степеней точности, плавности работы, показателей контакта зубьев для цилиндрических зубчатых колес производится по ГОСТ 1643-81 и ГОСТ 9178-81.

Независимо от степени точности изготовления колес передачи, предусмотрено шесть сопряжений A,B,C,D,E,H, определяющих различные значения гарантированного бокового зазора (j_n); восемь видов допусков на гарантированный минимальный зазор (j_{n min}):h,d,c,b,a,z,y,x ( в порядке увеличения допуска); шесть клаcсов отклонений межосевого расстояния (a_w): I,II,III,IV,V,VI.

Для мелкомодульных передач установлено пять видов сопряжений зубьев: D, E, F, G, H (в порядке убывания гарантированного зазора), четыре вида допусков на боковой зазор:e, f, g, h и пять классов отклонений: II, III, IV, V, VI.

Сопряжения A, B, C, D, E, H применяют соответственно для степеней точности по нормам плавности работы: 3-12, 3-11, 3-9, 3-8, 3-7, 3-7.

В результате повышения температуры при работе передачи размеры колес увеличиваются в большей степени, чем расстояние между их осями, поэтому боковой зазор уменьшается. Боковой зазор j_{n min} необходимый для компенсации температурных деформаций и размещения смазочного материала, определяют по формуле:

,

где V – толщина слоя смазочного материала между зубьями;

a_w – межосевое расстояние;

- температурные коэффициенты линейного расширения материала колес и корпуса;

отклонение температур колеса и корпуса от 20⁰С;

- угол профиля исходного контура.

Боковой зазор, обеспечивающий нормальные условия смазки, ориентировочно принимают в пределах от 0,01 m_n (для тихоходных передач) до 0,03 m_n (для высокоскоростных передач) Рис. 1.

Схема контроля бокового зазора в зацеплении

Рис.1

Погрешности изготовления и сборки колес учитывают при определении бокового зазора и разность между наибольшим и гарантированным зазорами должна быть достаточной для компенсации влияния технологических погрешностей.

Плавность работы количественно характеризуется местной кинематической или циклической погрешностью (f_r), т. е. многократно повторяющейся за оборот колеса погрешностью угла поворота ведомого колеса (Рис. 2).

График, характеризующий изменение кинематической и

циклической погрешности.

Границы активного профиля зуба

основная окружность

Рис.2

Норма контакта сопряженных колес количественно характеризуется относительными размерами пятна контакта, т.е. части боковой поверхности зуба зубчатого колеса передачи, покрываемой площадкой контакта при повороте зубчатого колеса на угол перекрытия, (рис.3).

Пятно контакта, характеризующее полноту прилегания зубьев зубчатых колес

Рис.3

Существуют нормы контакта по длине и по высоте

Чем выше степень точности передачи, тем больше размер пятна контакта.