4. Посадка червячного (зубчатого) колеса на вал

На сборке (рис. 2) изображена червячная передача, крутящий момент может передаваться шпонкой или без нее, поэтому рассмотрим эти два случая.

1) Исходные данные: червячная передача 6-ой степени точности, корпус изготавливается по IT7, межосевое расстояние в червячной паре (Рис. 2) aw = 280 мм., диаметр соединения d3 = 55 мм. Обеспечить легкую сборку – разборку, крутящий момент передается шпонкой.

Решение. Допуск на межосевое расстояние (aw) в червячной паре (Taw) устанавливается исходя из обеспечения нормальной работы Ч.П. и задан в табл. 13 ГОСТ 3675 в виде симметричных предельных отклонений ±fa. Taw должен учитывать погрешности изготовления корпуса, которые учитываются допуском Ta, а также колебания межосевого расстояния из-за зазора в посадке (по d3) равные ±Smax/2. Т.е. должно соблюдаться условие: Ta + Smax   Taw или Smax   Taw – Ta. Для нашего примера: Taw = 2fa = 90 мкм (табл. 13 ГОСТ 3675), Ta= 52 мкм (табл.1). Таким образом, Smax в посадке не должен превышать 90 - 52 = 38 мкм, т.е. должно соблюдаться условие: Smax   38 мкм. Посадка должна быть выбрана в СА ориентировочно по IT6 – IT8 из числа предпочтительных или рекомендуемых (табл. 6, табл.6a). Тип посадки – переходная, из числа обеспечивающих по возможности наибольшую вероятность зазора (для уменьшения затрат при сборке) при одновременном соблюдении условия: Smax   Taw – Ta. После предварительных расчетов остановимся, например, на следующих посадках:  55 Н8/k6;  55 Н7/js6;  55 Н7/k6,  55H7/m6, все они входят в число предпочтительных или рекомендуемых см.табл. 6, табл.6a.

Рис. 6

Как видно из построенных схем полей допусков (рис. 6 а, б, в) для посадки в)  55 H7/k6, Smax = 28 мкм < Smax f ; в других случаях: а) максимальный зазор Smax= 44 мкм > Smax f и б) Smax= 39.5 мкм > Smax f , т.е. максимальные зазоры Smax > 38 мкм. Посадки а) и б) принятым условиям не удовлетворяют. Условию удовлетворяет посадка в) и посадка  55H7/m6 (схемы на рис. 6 нет), для которой Smax = 19 мкм <38 мкм. Учитывая, что посадка  55H7/m6 имеет более высокую трудоемкость сборки, окончательно примем вариант в).

2) Исходные данные: геометрические параметры и точность червячного колеса, как в случае 1). Крутящий момент передаетсяпосадкой с натягом, расчетные функциональные натяги равны Nmax f = 108 мкм., Nmin  f = 55 мкм.

Решение. Оценим квалитет точности соединения, приняв как и в 1-м случае систему отверстия (СА): TD' = Td'= (Nmax f – Nmin f)/2 = (108 –55)/2 = 26.5 мкм., полученное значение находится между квалитетами IT6 (IT = 19 мкм) и IT7 (IT = 30 мкм), (табл.1).

Рис. 7

Схемы полей посадки с натягом (рис.7а) позволяют оценить возможное отклонение вала: E'b = TD + Nmin; для IT6 E'b = 19 + 55 = 74 мкм, для IT7 E'b = 30 + 55 = 85 мкм. Штрихами обозначены расчетные значения, без штрихов стандартные. Ближайшее стандартное основное отклонение находим по табл.3 для dk = 55 мм оно соответствует u и равно 87 мкм. Рассмотрим три варианта посадок: б)   55H7/u7; в)  55 H6/u6; г)  55 H7/u6. Условиям соответствует вар. г) Nmax =106 – 0=106 мкм< Nmax f ; Nmin = 87 –30 = 57 мм., отличается отNmin f на 3,6%, что допустимо. Посадка  55 H7/u6 относится к числу рекомендуемых (табл.6a). В вар-х б) Nmax = 117 – 0 = 117 мкм > Nmax fв) Nmin = 87 – 19 = 68 мкм, отличается от Nmin f существенно больше, чем на 5%.

Примеры буквенных обозначений предельных отклонений размеров, а также шероховатости и допусков формы, представлены на рис. 8. На чертежах возможно применение цифрового, буквенного, комбинированного обозначения точности. Например,  55H7 можно обозначить  55H7(^+0,03) или  55^+0,03; Посадку  55Н7/u6 (рис.2) можно обозначить   или  . Допуски определяются по рекомендациям: корпус – IT/4 = 35/4 мкм  8 = 0.008мм; Вал – IT/4 = 16/4= 4мкм = 0.004 мм. Шероховатость поверхности определяется по табл.12.