履带拖拉机前导向叉极限配合应用分析

2017-04-19 09:22黄毅
时代农机 2017年2期
关键词:零线履带公差

黄毅

(湘西民族职业技术学院,湖南 吉首 416000)

履带拖拉机前导向叉极限配合应用分析

黄毅

(湘西民族职业技术学院,湖南 吉首 416000)

选择合理的极限配合,不仅能提高机械零部件的利用率,延长机械零部件的使用寿命,更能提高机械劳动生产率,从而降低企业成本。根据国家规定的标准公差带、公差等级、基本偏差,结合履带拖拉机前导向叉的设计尺寸和工作环境,进行了履带拖拉机前导向叉极限配合的选用分析。

极限配合;选用;履带拖拉机

履带拖拉机工作条件恶劣,在水田作业时,拖拉机张紧轮导向叉不仅要承受很大扭矩,又要承受一些冲击载荷,还要保证导向叉装配、维修便利,因此按照工作环境和受力要求,设计时,其孔轴的基本尺寸为¢50mm,配合时间隙在0.14mm至0.45mm之间。那么,选择什么样的极限配合方案,即能满足设计要求,又能降低企业成本,还能保障维修方便。

1 极限配合设计方案分析

(1)基准制选用方案分析。基准制主要指基孔制和基轴制,主要考虑工艺、经济、结构、装配等条件,与使用要求并无多大的关系。在日常中,中等及以上精度尺寸(IT8)的孔在加工和检验中需要钻头、量规等定制刀具和量具,因此在实际中固定孔的公差带,有利于减少刀、量具使用数量,降低企业成本,故在一般情况下,极限配合优先考虑基孔制。拖拉机导向叉配合,既无特殊要求,又不需要与轴承等标准间配合,因此采用基孔制配合,EI=0。

(2)标准公差等级选用分析。按设计要求,拖拉机导向叉孔和轴的基本尺寸为¢50mm,要求间隙在0.13~0.45mm之间,由设计要求可知,最大极限间隙和最小极限均为正,因此导向叉的配合种类可以确定

选用间隙配合,对于间隙配合而言,配合公差公式为:

式中:Tf为配合公差,Th为孔的公差,Ts为轴的公差,Xmax为最大极限间隙,Xmin为最小极限间隙。

由式(1)得:

在满足使用要求、性能的前提下,为更好的协调零部件与制造工业和成本之间的矛盾,一般尽量选用较低的公差等级。孔轴相配合时,按照工艺等价性原则,在公差等级小于IT8情况下,孔比轴一般低一公差等级;而公差等级大于IT8时,孔轴加工难度相当,可以选择同一公差等级。查标准公差值表,基本尺寸50所对应的IT11标准公差值为0.16mm。

(3)基本偏差选择方案。基本偏差指公差带中靠近零线的那个偏差,当公差带位于零线上方时候,下偏差为基本偏差;当公差带位于零线下方时,基本偏差为上偏差。基本尺寸≤500mm时,孔轴分别有A-ZC(a-zc)28个基本偏差,除js(JS)是相对于零线对称分布的公差带,其余27种基本偏差值按一定的规则换算得到,具体数值见的基本偏差值表。按照基准制原则,选择基孔制,即孔的表示偏差标注形式为:¢50H11,查孔基本偏差值表得:

标准公差指尺寸所允许的变动量,用IT表示,它在代数上等于上偏差减去下偏差,或者等于最大极限尺寸减去最小极限尺寸。计算公式为:

式中IT为标准公差值,ES(es)分别为孔(轴)上偏差,EI(ei)分别为孔(轴)下偏差

又因孔为¢50H11,结合文献,可推算出公式:

依据文献[2]查轴的基本偏差值表,基本偏差代号为c时,es=-0.13mm,与(7)结果最为吻合。故轴的基本偏差代号选择c系列,轴为¢50c11。

2 方案正确性验证

根据设计方案,选择导向叉配合方案为¢50H11/c11,其中最大极限间隙为:

由(5)(8)(9)得:Xmax=ES-ei=0.16-(-0.29)=0.45mm

由(3)(7)(10)得:Xmin=EI-es=0-(-0.013)=0.13mm

最大极限间隙与最小极限间隙均符合设计要求。所以选择¢50H11/c11是满足设计条件的。

3 结语

在履带拖拉机前导向叉极限配合方案选择时,首先根据前导向叉工作环境恶劣,配合精度要求不高,选择有一定间隙的间隙配合;然后是按照结构、工艺等特点选择基孔制;其次根据设计要求计算配合公差,通过间隙配合的配合公差及工艺等价性原则确定孔、轴的标准公差值和标准公差等级,通过计算确定基准孔(轴)的基本偏差;再次是根据极限间隙和已知基本偏差求出另一极限偏差(基本偏差),根据极限偏差查表确定偏差代号。最后依据计算确定的公差等级和偏差代号,验证所选择的极限配合是否满足设计条件。

[1]朱超.公差配合与技术测量[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2004.

[3]胡照海.零件集合测量检测[M].北京:北京理工大学出版社,2015.

Analysis on Application of Limit Coupling of Front Traverse of Tractor

HUANG Yi
(Xiangxi National Vocational and Technical College,Jishou,Hunan 416000,China)

Choosing a reasonable limit can not only improve the utilization rate of mechanical parts,prolong the service life of mechanical parts,but also improve the productivity of mechanical labor,thus reducing the cost of enterprises.According to the standardtolerancezone,tolerancelevelandbasicdeviationstipulatedbytheState,combinedwiththedesigndimensionandworkingenvironmentofthetractorfrontguidefork,theselectionanalysisofthepre-steeringforkofthetracktractoriscarriedout.

limit fit;selection;track tractor

S219.2

A

2095-980X(2017)02-0087-01

2017-02-15

2016年教育厅科学研究项目一般项目,课题编号:16C1590。

黄毅(1980-),男,湖南龙山人,硕士,主要研究方向:职业教育教学模式改革及农业机械机构创新设计。

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