Установление предельных значений осевого зазора вала тихоходной ступени редуктора

В подвижных соединениях при расчете точности сборки должны быть определены предельные значения зазора (наименьший и наибольший).

Наименьший зазор определяется исходя из условий эксплуатации изделия и точности изготовления его элементов; наибольший — исходя из требований к точности функционирования изделия.

Так, в конструкции сборочной единицы, показанной на рис.2, эксплуатирующейся при различной температуре, должно быть установлено требование к наименьшему предельному зазору S_min.

Наименьший осевой зазор S_min должен обеспечивать компенсацию погрешностей изготовления подшипников и температурное воздействие на конструкцию при ее эксплуатации:

S_min ≥ [α_p1∙ (t₁-20ºC)-α_p2∙ (t₂-20ºC)] ∙L + 2 S_ia, (5)

S_ia = S_i + S_a,

где S_ia — допускаемое осевое биение внутреннего кольца подшипника относительно базового торца наружного кольца; S_i —допускае­мое биение торца относительно отверстия внутреннего кольца подшипника; S_a — допускаемое биение наружной цилиндрической поверхности торца относительно базового торца для наружного кольца подшипника.

Для подшипников классов Р66 S_i и S_a представлены в [5, c.48, приложении 4].

При назначении S_min правая часть условия (5) округляется до стандартного значения по ГОСТ 6636 — 69 [1, с. 34, табл. 1.3] в большую сторону.

Наибольший осевой зазор S_max задается конструктором исходя из требований к точности функционирования конструкции. Например, если выходной вал редуктора предназначен для монтажа на нем звез­дочки (для цепной передачи), то наибольший предельный осевой за­зор не должен превышать предельного отклонения на смещение двух смежных звездочек от одной плоскости в пространстве. Если выходной вал редуктора соединяется с помощью муфты с валом другого изделия, то наибольший предельный осевой зазор не должен превышать допустимое осевое смещение полумуфт.

Определим наименьший допустимый осевой зазор в конструкции, показанной на рис.2, при следующих условиях: материал корпуса — чугун с α_p2 = 10∙10^-6 1/°С, материал вала — сталь40Х с α_p1 = 11,5∙10^-6 1/°С, предельные температуры, для которых рассчитывается осевой зазор, t₁= +45°С; t₂ = +45°С; L = 139,5 мм; класс точности подшипников качения — Р6 (d = 50 мм, D = 110 мм).

S_min ≥ 139,5[11,5∙(45-20)-10∙(45-20)]∙10^-6+2*0,034 = 0,073.

Округляем до стандартного значения и принимаем S_min = 0,075 мм.

2.10. Определение допусков на размеры деталей редуктора исходя из требований к осевому зазору вала тихоходной ступени редуктора.

Задача обеспечения точности сборки изделий решается с помощью размерных цепей. Основные термины, определения и обозначения размерных цепей, а также методы их расчета изложены в [2,3].

Определение допусков на размеры деталей, влияющих на осевой зазор вала редуктора, является прямой задачей. Исходным (замыкающим) звеном размерной цепи является осевой зазор.

Порядок решения прямой задачи:

1) используя чертеж сборочной единицы, составить схему размерной цепи;

2) составить уравнение номинальных размеров размерной цепи;

3) выбрать метод достижения заданной точности исходного звена;

4) определить допуски размеров составляющих звеньев размерной цепи;

5) определить предельные отклонения размеров составляющих звеньев размерной цепи;

6) проверить правильность решения прямой задачи (поверочный расчет).