3.3 Выбор методов достижения точности

Обозначим размерные цепи, представленные в приложении, С и .

Цепь С определяет допустимое смещение вершины делительного конуса шестерни с оси вращения колеса, т.е. осевое смещение зубчатого венца шестерни (f_ам ). Цепь определяет допускаемое отклонение (Е )межосевого угла. На чертеже (см. приложение) изображен конический редуктор, на котором показаны звенья размерных цепей с и . Все размерные цепи редуктора являются связанными. Замыкающими звеньями этих цепей являются требования к точности конических передач, установленные СТ СЭВ 186-75, т.е. f_ам , Е . Рассматриваемая передача имеет 8-ю степень точности, сопряжение С, длина образующей конуса 144 мм. Для этих условий стандарт устанавливает следующие требования к точности передачи: f_ам = 0,08 мм, Е = 0,06 / 100 мм/мм. Для выбора метода достижения точности замыкающего звена и установления очерёдности расчёта размерных цепей составим таблицу 3.1.

Таблица 3.1 Элементы размерной цепи.

Из таблицы 3.1. следует, что сначала нужно рассчитать размерную цепь , т.к. для неё средний допуск меньше. Во - вторую очередь рассчитываем размерную цепь С, т.к. при достижении замыкающего звена методом регулирования допуски на составляющие звенья могут быть назначены достаточно широкими.

Размерная цепь .

Она определяет точность угла между осями вращения колеса и шестерни. Для нашего примера СТ СЭВ 186-75 замыкающее звено равно = 0,06/110 мм/мм, следовательно, = 0,12/110мм/мм, а ₀ = 0.

Составляющими звеньями размерной цепи являются:

₁ и ₂ - смещение и поворот оси шестерни вследствие радиального биения соответственно переднего и заднего подшипников,

₃ - угол между осями отверстий в корпусе;

₄ и ₅ - смещение и поворот оси вала колеса вследствие радиального биения правого и левого подшипников.

Схема размерной цепи приведена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1. Схема размерной цепи .

Для подшипников класса 0 радиальное биение равно 0,035 мм, что с учётом передаточных отношений значительно превышает средний допуск соответствующих звеньев. Поэтому выбираем подшипник класса 6, радиальное биение которых равно 0,017 мм, поэтому угловые размеры звеньев ₁,₂,₃,₅ будут равны:

₁ = ₂ = 0,0085 / 240 мм/мм ;

₁=₂= 0,017 / 240 мм/мм ;

₀₁ = ₀₂ = 0.

где 240 мм - расстояние между подшипниками вала шестерни.

₄=₅ = 0,0085 / 250 мм/мм ;

₄=₅= 0,017 / 250 мм/мм ;

₀₄ = ₀₅ = 0.

где 250 мм - расстояние между подшипниками вала колеса.

Допуск на звено ₃ определим из уравнения:

₄=1/К₃*( ² К_хi² _xi² _хi²,(5, стр 67).

Для решения этого уравнения приведём предварительно угловые размеры всех составляющих звеньев к одной базовой длине, равной 110 мм и вычислим передаточные отношение.

_х1 = _х2 = 110 / 240 = 0,46;

_х4 = _х5 = 110 / 250 = 0,44;

_х3 = 110 / 110 = 1.

Примем для звеньев с векторными ошибками К_хi²= 0,6 для звена ₃

К₃ = 1,2. Тогда:

? ₃ = 1 / 1,2 · 0,12² - 0,6 · 0,017² · (0,46² · 2 + 0,46² · 2)= 0,10.

? ₃= 0,01 / 110 мм/мм.

Размерная цепь С.

Рассматриваемая цепь определяет смещение вершины делительного конуса шестерни к оси вращения вала колеса. Размер замыкающего звена для рассматриваемого примера согласно СТ СЭВ 186-75 равен

С =0 0,08 мм, ? = 0,16 мм, = 0; (6, стр. 382).

Составляющими звеньями размерной цепи С являются:

С₁- С₂ смещение и поворот оси вала колеса вследствие радиального биения заднего и переднего подшипников;

С3 - расстояние от оси отверстия под опоры вала колеса до торца станка;

С4 - толщина набора прокладок;

С5 - длина стакана;

С6 - расстояние от базового торца до вершины делительного конуса шестерни.

Номинальные размеры составляющих звеньев следующие:

С₁ = С₂ = 0; С₃ = 370 ММ; С₄ = 0; С₅ = 280 мм;

С₆ = 90 мм

Схема размерной цепи приведена на рис 3.2.

Рисунок 3.2. Схема размерной цепи С.

Из схемы следует, что звенья С₃ и С₄ являются увеличивающими, а звенья С₅ и С₆ - уменьшающими.

Для звеньев С₁ и С₂ с векторными ошибками передаточные отношения

? _х1 = ? _х2 = 125 / 250= 0,5

Радиальное биение подшипников было определено из размерной цепи ? и равно 0,017 мм. Тогда погрешности звеньев С₁ и С₂ равны: ? ₁ = ? ₂ = 0,017 мм; ?₀₁ = ?₀₂ = 0. На остальные составляющие звенья назначим допуски и предельные отклонения по Js11 (СТ СЭВ 186-75) (7, стр.52, табл.1.10).

С₃ = 3700,18 мм; ?₃ = 0,36 мм; ?₀₃ = ?₀₅ = ?₀₆ = 0;

С₅ = 2800,16 мм; ?₅ = 0,32 мм; С₆ = 900,11 мм; ?₆ = 0,22 мм.

По установленным допускам на соответствующие звенья определим по формуле (37) (5) погрешность замыкающего звена ?_? приняв для звеньев с векторными ошибками К_хi²= 0,6, а для звеньев со скалярными ошибками

?_? = 1,2² · (0,36²+0,32²+0,22²)+0,6 · 0,5 · 0,017² · 2=0,64 мм.

Примем ?_мк=? _?=0,16 и вычислим по формуле (67) (5) необходимую величину компенсации погрешности замыкающего звена.

?_к= 0,64 - 0,16 + 0,16 = 0,64мм.

Вычислим необходимую величину компенсации координаты середины поля рассеивания погрешности замыкающего звена при назначенных предельных отклонениях на составляющие звенья по формуле (68)(5):

?_ОК = +(0,042 - 0) = 0,042 мм.

Предельные, верхнее и нижнее, значения величины необходимой компенсации погрешности замыкающего звена по формуле (69)(5) равны:

?_ВК = 0,042 + 0,32 = 0,0362 0,36 мм;

?_НК =0,042 - 0,32 =- 0,278 -0,28 мм.

Так как ?_НК 0, то изменим предельные отклонения размера звена С₃, являющегося увеличивающим звеном на - 0,28 мм.

Для этого вычислим новую координату середины поля допуска звена С₃ по формуле (75)(5);

?₀₃ =0 - (-0,28) = 0,28 мм.

Новые предельные отклонения размера С₃:

?_ВК = 0,28+0,18 = 0,46 мм; ?_НК = 0,28-0,18 = 0,10 мм,

Следовательно

С₃= 370^+0,46_+0,10 мм .

Регулирование производится набором прокладок одинаковой толщины. Примем толщину одной прокладки S = ? _?= 0,075 мм, тогда число прокладок:

Z = 0,64 / 0,075= 9 шт.