Расчет и выбор посадки для соединений вала червячного колеса с отверстием вкладыша подшипника скольжения; зубчатого венца червячного колеса со ступицей; червячного колеса с валом

И что же мы вообще в нашей “работе” должны сделать? Загадка…

В данной работе мы должны рассчитать и выбрать посадки для таких соединений, как:

-  соединение вала червячного колеса с отверстием вкладыша подшипника скольжения;

-  соединение зубчатого венца червячного колеса со ступицей;

-  соединение червячного колеса с валом.

Также, мы, кроме нахождения всяких там различных размеров, нахождении и  указаний различных допусков, должны построить на основе предпочтительных чисел параметрический ряд по мощности механизмов данного типа.

А еще мы при выполнении данного курсовой работы должны научиться пользоваться различной технической документацией и справочниками.

Зачем же всему этому надо было учиться? Допуски там, посадки…

Совершенство конструкций машин и механизмов во многом зависит от обоснованности решений по вопросам характера соединений составляющих деталей. Характер соединений (посадки) и точность геометрических параметров деталей непосредственно влияют на надежность, долговечность, мощность, производительность, экономичность процессов и др. показатели машин и механизмов в целом.

Расчёт и выбор посадок подшипников скольжения.

Подшипники скольжения – наиболее распространенный тип подвижных соединений, работающие со смазочным материалом (в нашем случае это И-20А).

В этом разделе мы рассчитываем наименьшую толщину слоя смазки в подшипнике и наименьшую толщину слоя смазки, обеспечивающую режим жидкостного трения (в этом режиме обеспечивается наибольшая долговечность), т.е. надёжное расклинивание поверхностей вала и вкладыша в процессе вращения. . Также мы рассчитываем значения наименьшего и наибольшего функциональных зазоров, при которых выполняется исходное условие.

После определения границ интервала функциональных зазоров (по соответствующим формулам) выбираем посадку по соответствующему ГОСТу. Граница выбранной стандартной посадки должна быть близкой к нижней границе функциональных зазоров для обеспечения наибольшего запаса на износ и должна принадлежать пределам

Выбранная нами посадка  принадлежит к классу предпочтительных, она образована из полей допусков квалитетов 8 и 9 (причём у нас в исходных данных 8-й) и обеспечивает легкоподвижное соединение при жидкостной смазке. Такую посадку применяют для быстровращающихся валов (у нас ). Также при выборе посадок необходимо учитывать отношение : чем меньше это отношение, тем меньше должен быть наименьший зазор.

Расчёт и выбор посадок с натягом.

В данном пункте мы определяем интервал функциональных натягов.

Натяг – разность между диаметром вала и внутренним диаметром втулки.

Посадки с натягом предназначены в основном для получения неподвижных неразъемных соединений без дополнительного крепления деталей. Благодаря надежности и простоте, эти посадки применяют во всех отраслях машиностроения.

Для заданных материалов и размеров соединяемых деталей натяг зависит от давления , которое определяют из условия прочности соединения.

При определении наименьшего и наибольшего функциональных натягов, для расчёта натягов функциональных, нужно учитывать влияние разности температур при сборке соединения и при работе, вследствие чего натяги могут меняться. Для этого мы рассчитывали соответствующую поправку . Также необходимо учесть поправку на смятие в процессе запрессовки, что ведёт к уменьшению натяга.

Также существуют и другие поправки, учитывающие, например, увеличение контактного давления у торцов охватываемой детали, вибрации, удары, но мы их не рассчитывали, т.к. исследуемый механизм не находиться в условиях, требующих учёта этих поправок при расчёте натягов.

После расчёта необходимых натягов, мы должны выбрать необходимую посадку и начертить схему расположения полей её допусков. Для соединения ступицы и венца червячного колеса, втулок подшипников скольжения, предпочтительной посадкой является посадка . Но в нашем случае характер нагрузки – перегрузка 300%, поэтому выбираем посадку . Данная посадка характеризуется большими натягами.

Расчёт и выбор переходных посадок.

Цель использования переходных посадок – обеспечение высокой точности центрирования сопрягаемых деталей и относительная легкость сборки соединений. Точность центрирования определяется радиальным биением втулки на валу (или вала во втулке), возникающим вследствие одностороннего смещения вала в отверстии.

После всех необходимых расчётов, я выбрал переходную посадку , так как: при высоких требованиях к точности центрирования, а также при больших (особенно ударных) нагрузках и вибрациях назначают посадки с большим средним натягом, т.е. H/n, H,m. Чем чаще требуется разборка (сборка) узла и чем она сложнее и опаснее в смысле повреждения других деталей соединения (особенно подшипников скольжения), тем меньше должен быть натяг в соединении, т.е. следует назначать переходные посадки H/k, H/j_s, что мы и сделали.

Размерный анализ.

Задача нашей курсовой работы на данном этапе заключается в расчёте допусков в размерных цепях, определяющих смещение средней плоскости зубчатого венца червячного колеса относительно оси червяка в червячном редукторе.

Я вел размерный анализ методом максимума-минимума, т.к. при расчёте вероятностным методом получается более высокая точность.

Расчёт параметрического ряда.

Параметрический ряд – закономерно построенная в определенном диапазоне совокупность числовых значений главного параметра машин одного функционального назначения и аналогичных по кинематике ил рабочему процессу.

Вообще, в нашей стране выпускается свыше 160 тыс. наименований различных машин, приборов и механизмов. Однако в ряде случаев имеет место выпуск излишне большой номенклатуры изделий, сходных по назначению и незначительно отличающихся по конструкции и размерам. Для рационального сокращения этой номенклатуры с целью унификации разрабатывают стандарты на параметрические ряды этих изделий.

В последнее время проводятся работы по созданию единых консруктивно-унифицированных рядов агрегатов, пригодных для многих типов машин, используемых в разных отраслях народного хозяйства.