Практическая работа № 5

Тема работы: Выбор посадок зубчатых колес на валы.

Цель работы: формирование навыков выбора различных посадок в зависимости от условий работы деталей.

Задачи:

• научиться работать со справочной технической литературой и ГОСТ;

• научиться выбирать посадки зубчатых колес на валы в зависимости от условий работы.

Оснащение:

• комплект учебно-методической литературы;

• техническая литература и государственные стандарты;

• методические указания к выполнению лабораторной работы.

Работа рассчитана на два академических часа.

Теоретическая часть

Зубчатое колесо представляет собой деталь сложной геометрической формы в виде диска с зубьями на внутренней или наружной цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса. Зубчатыми передачами называются механизмы, состоящие из зубчатых колес, которые сцепляются между собой и передают вращательное движение, обычно, преобразуя угловые скорости и крутящие моменты.

Наибольшее распространение имеют цилиндрические зубчатые колеса и передачи, т.е. передачи с параллельными осями.

Посадки выбирают в зависимости от назначения и условий работы оборудования и механизмов, их точности, условий сборки. При этом необходимо учитывать и возможность достижения точности при различных методах обработки изделия. В первую очередь должны применяться предпочтительные посадки. В основном применяют посадки в системе отверстия. Посадки системы вала целесообразны при использовании некоторых стандартных деталей (например, подшипников качения) и в случаях применения вала постоянного диаметра по всей длине. Во многих случаях посадки могут назначаться по аналогии с ранее спроектированными изделиями, сходными по условиям работы.

Краткая характеристика и примеры применения посадок, относящиеся главным образом к предпочтительным посадкам в системе отверстия при размерах 1 - 500 мм. 

Посадки с зазором. Сочетание отверстия Н с валом h применяют главным образом в неподвижных соединениях при необходимости частой разборки (сменные детали), если требуется легко передвигать или поворачивать детали одну относительно другой при настройке или регулировании, для центрирования неподвижно скрепляемых деталей.

Посадки H8/h8; H9/h8; Н9/h9 применяют для неподвижно закрепляемых деталей при невысоких требованиях к точности механизмов, небольших нагрузках и необходимости обеспечить легкую сборку (зубчатые колеса, муфты, шкивы и другие детали, соединяющиеся с валом на шпонке), а также в подвижных соединениях при медленных пли редких поступательных и вращательных перемещениях (перемещающиеся зубчатые колеса, зубчатые торцовые муфты).

Переходные посадки. Предназначены для неподвижных соединений деталей, подвергающихся при ремонтах пли по условиям эксплуатации сборке и разборке. Взаимная неподвижность деталей обеспечивается шпонками, штифтами, нажимными винтами и т. п. Менее тугие посадки назначают при необходимости в частых разборках соединения, при неудобствах разборки и возможности повреждения соседних деталей; более тугие - если требуется высокая точность центрирования, при ударных нагрузках и вибрациях.

Посадка Н7/n6 дает наиболее прочные соединения. Примеры применения: а) для зубчатых колес, муфт, кривошипов и других деталей при больших нагрузках, ударах или вибрациях в соединениях, разбираемых обычно только при капитальном ремонте; б) посадка кондукторных втулок, установочных пальцев, штифтов. Сборка производится под прессом.

Посадки с натягом. Выбор посадки производится из условия, чтобы при наименьшем натяге была обеспечена прочность соединения и передача нагрузки, а при наибольшем натяге - прочность деталей. Для применения посадок с натягом, особенно в массовом производстве, рекомендуется предварительная опытная проверка.

Посадки H7/г6; H7/s6; H8/s7 используют в соединениях без крепежных деталей при небольших нагрузках и с крепежными деталями при больших нагрузках (посадка на шпонке зубчатых колес и муфт в прокатных станах).

Контрольные вопросы

1. Что называется посадкой, и что она характеризует?

2. Перечислите типы посадок и их характеристики.

3. По каким показателям производят выбор посадок зубчатых колес на валы?

4. В каких случаях применяют посадки переходные, с зазором, с натягом? Приведите примеры.

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретическую часть.

2. Выбрать посадки зубчатых колес на валы по заданным условиям работы и заполнить таблицу 2 для своего варианта (таблица 1). При выполнении работы следует воспользоваться рекомендациями по выбору посадок ЕСДП.

3. Для выбранных посадок определить предельные отклонения, величины наибольших и наименьших зазоров и натягов, допуски.

4. Сделать выводы по работе и оформить отчет.

содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Наименование работы.

2. Цель и задачи работы.

3. Результаты выбора посадок зубчатых колес на валы, занесенные в таблицу 2.

4. Значения определенных предельных отклонений, величины натяга или зазора, в зависимости от типа посадки, и значение допуска посадки зубчатого колеса на вал.

5 Выводы о работе.

Задания для практической работы

Таблица 1 - Исходные данные

Вариант задания, соответствующий последней цифре зачетной книжки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Номинальный диаметр, мм	45	80	30	110	90	55	70	20	125	40	135	170

Таблица 2 – Результаты выбора параметров посадочной поверхности

№	Описание условий работы	Посадка в условном обозначении	Посадка в числовом обозначении	Натяг, мм			Зазор, мм			Допуск, мм
				max	min	max		min
1	Зубчатые колеса, передающие нагрузки средней величины, без дополнительного крепления
2	Зубчатые колеса в неподвижных соединениях, воспринимающие ударные нагрузки
3	Сменные зубчатые колеса, часто регулируемые и подвергаемые разборке
4	Шестерни на валах коробок скоростей токарных станков
5	Неподвижные зубчатые колеса на валах металлорежущих станков, с точным центрированием соединяемых деталей
6	Зубчатые колеса с постоянной по величине и направлению радиальной и осевой нагрузкой
7	Зубчатые колеса при небольших нагрузках, легко регулируемые, с последующей затяжкой в рабочем положении
8	Зубчатые колеса на валах с дополнительным креплением шпонками, штифтами.

Примечание – Посадка в числовом обозначении подразумевает нахождение значений верхних и нижних отклонений полей допусков валов и отверстий.

Пример оформления работы

Исходные данные: номинальный диаметр вала d = 65 мм. Выбрать посадку зубчатых колес по заданным условиям работы (Зубчатые колеса на валах с дополнительным креплением шпонками, штифтами) и заполнить таблицу 2.

Из числа рекомендуемых посадок заданным условиям соответствует посадка с натягом H7/s6. Так как посадка выбрана в системе отверстия, то в соответствие с полем допуска и номинальным диаметром зубчатого колеса находим значение верхнего (ES) нижнего (EI) отклонения основного отверстия H. Далее по выбираем верхнее (es) и нижнее (ei) отклонения вала.

Посадка в числовом обозначении имеет вид .

Величина натяга определяется из расчета по формулам:

N_max = es – EI = 0,078 – 0 = 0,078 мм

N_min = ei – ES = 0,059 – 0,030 = 0,029 мм

Значение допуска определяется алгебраической разностью между максимальным и минимальным натягом:

T = 0,078 – 0,029 = 0,049 мм.

Полученные результаты заносим в таблицу 2.

(фрагмент)

Таблица 2 - Результаты выбора параметров посадочной поверхности

Описание условий работы	Посадка в условном обозначении	Посадка в числовом обозначении	Натяг, мм		Зазор, мм		Допуск посадки, мм
			max	min	max	min
Зубчатые колеса на валах с дополнительным креплением шпонками, штифтами.	Ø65 H7/s6		0,078	0,029	—	—	0,049