Расчет и выбор посадок колец подшипника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Минобрнауки России

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный технический университет

Факультет «Машиностроения и автомобильного транспорта»

Кафедра «Инструментальные системы и сервис автомобилей»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по учебной дисциплине:

Метрология, стандартизация и сертификация

Выполнил: В.С. Глушков

студент 3МиАТ14

Руководитель: О.М. Акушская

Самара - 2013 г.



СОДЕРЖАНИЕ

1. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКА 6-207 НА ВАЛ И В КОРПУС

1.1 Определение основных размеров подшипника и предельных отклонений на присоединительные размеры

1.2 Расчет и выбор посадки внутреннего кольца подшипника на вал и расчет радиального посадочного зазора

1.3 Определение посадки наружного кольца подшипника в корпус

2. РАСЧЕТ ПОСАДКИ С ЗАЗОРОМ МЕТОДОМ MAX-MIN

2.1 Определение квалитета

2.2 Расчет предельных отклонений отверстия и основного вала

2.3 Выбор поля допуска отверстия и вала и определение посадки.

3. РАСЧЕТ ПРЕДЕЛЬНЫХ ДИАМЕТРОВ И ДОПУСКОВ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ M24X l,5-7G/7h6h

3.1 Из табл.2 с. 350 [2] для резьбы М24 с шагом Р = 1,5мм выписываем номинальные диаметры

3.2 Определение допусков и предельных диаметров резьбы болта и гайки

4 ВЫБОР ПОВЕРХНОСТЕН ЦЕНТРИРОВАНИЯ И ПОСАДОК ДЛЯ ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО ПРИ УМЕРЕННОЙ НАГРУЗКЕ

4.1 Определение поверхности центрирования

4.2 Назначение посадок, на шлицевое соединение

5. РАСЧЕТ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ МЕТОДОМ МАХ-MIN

5.1 Определение увеличивающих и уменьшающих размеров и допуска исходного звена

5.2 Определение квалитета

5.3 Назначение предельных отклонений составляющих звеньев

Библиографический список



1. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКА 6-207 НА ВАЛ И В КОРПУС

1.1 Определение основных размеров подшипника и предельных отклонений на присоединительные размеры

По табл. 6 [1] определяем основные размеры колец подшипника, определив dm=07x5=35 мм, для серии диаметров 2 и серии ширин нулевой Dm=72 мм; В=17 мм; г=2 мм.

По табл. 2 с. 279 [2] находим предельные отклонения среднего диаметра отверстия внутреннего кольца подшипника dm=35мм (ES=0, ЕI=-10 мкм). Поле допуска на внутренний диаметр внутреннего кольца 35L6 (_-0,01).

Предельные отклонения на наружный диаметр наружного кольца подшипника Dm =72 мм (es=0, ei =-11 мкм), тогда поле допуска наружного кольца подшипника 72l6(_-0,011).

1.2 Расчет и выбор посадки внутреннего кольца подшипника на вал и расчет радиального посадочного зазора

Пользуясь формулой [3], рассчитываем интенсивность радиальной нагрузки Ра на посадочной поверхности вращающегося циркуляционно-нагруженного внутреннего кольца

,

где R- радиальная нагрузка на опору, К=1,36кН;

В - ширина кольца подшипника, В = 17 мм;

г - радиус монтажных фасок, г = 2 мм;

k₁ - динамический коэффициент посадки, по табл. П5 [3] k₁=1;

k₂ - коэффициент учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале, т.к. вал сплошной, k₂= 1.

По табл. 7 с. [2] и П 7[3] выбираем поле допуска вала d =35 js6 (± 0,008), образующее с полем допуска отверстия внутреннего кольца подшипника переходную посадку

, со средневероятным натягом

Nm=em- Em,

где em=0,5*(8+(-8))=0 мкм

E_m= 0,5*(0 + (- 10)) = -5 мкм,

тогда N_m - 0 - (- 5) = 5 мкм.

Пользуясь формулой [3] определяем наличие посадочного радиального зазора Gr при наибольшем натяге

N_max = es - EI = 8 - (-10) = 18 мкм Определяем наличие посадочного радиального зазора G_r.

По табл. П8 [3] находим начальные радиальные зазоры

G_rmin = 6 мкм; G_rmax=20 мкм и рассчитываем средний начальный зазор G_rm:

G_rm = 0,5 (G_rmin + G_rmax) = 0,5 (6 + 20) = 13 мкм Устанавливаем значение эффективного посадочного натяга:

Nd =0,85* N_max =0,85*18 = 15,3 мкм,

приведенного наружного диаметра внутреннего кольца:

и диаметральной деформации его дорожки качения:

Тогда G?_r = G_rm -Дd₁= 13 - 12,1 = 0,9 мкм

и, следовательно, при намеченной посадке после установки подшипника на вал в нем сохраняется зазор, который является посадочным радиальным зазором.

1.3 Определение посадки наружного кольца подшипника в корпус

Для посадки не вращающегося кольца подшипника, воспринимающего местное нагружение выбираем по табл. П 3 [3] и табл. .7 с. 47 [2] поле допуска отверстия в неразъемном корпусе 72 Н7 (^{+0, 030}), образующее с полем допуска наружного кольца 7216 (-_{0, 011}) подвижную посадку

с зазорами:

Smin=EI - es = 0- (0) = 0 мкм.

Smax = ES- ei = 30- (- 11) = 41 мкм.

На чертеже СамГТУ 120200.062.70-2.01 изображаем эскиз узла подшипника 6 - 207 и присоединительных деталей.

На чертеже СамГТУ 120200.062. 70-2.02 изображаем схему полей допусков посадки 72Н7/l6.

На чертеже СамГТУ 120200.062.70- 2.03 изображаем схему полей допусков посадки 35 L6/js6.



2. РАСЧЕТ ПОСАДКИ С ЗАЗОРОМ МЕТОДОМ MAX-MIN

Изобразим исходную схему подвижного соединения в системе вала (рис 2.1) для соединения 4-12

Рис 2.1

2.1 Определение квалитета

Рассчитаем коэффициент точности посадки a_п по формуле [3]

a_п= a_D + a_d =

где a_D и a_d - коэффициенты точности отверстия и вала;

Т_п - допуск посадки,

Т_п = S_max - S_min = 66-25 =41 мкм;

i- единица допуска, по табл. П1 [3] i= 1,56 мкм;

Тогда

a_{пр =}

По табл. П2 [3] выбираем a_D= 16 и a_d =10.

Определяем квалитеты вала и отверстия: Т_D =IT7, T_d=IT6.

По табл. 4 с. 33 [2] находим значение допусков для вала и отверстия

T_d=IT6=16 мкм

Т_D =IT7= 25 мкм

2.2 Расчет предельных отклонений отверстия и основного вала

Используя рис. 2.1 и определение системы вала, имеем es = 0. Тогда из формулы T_d=es-ei находим

ei = es - Td = 0- 16 = -16 мкм.

Из формулы S_min= EIp-- es находим

EI_P= Smin + es = 25 + 0 = +25мкм,

а из формулы S_max=ES_p-ei находим

ESp=S_max + ei = 66 + (- 16) = + 50 мкм.

2.3 Выбор поля допуска отверстия и вала и определение посадки

Из табл.14, с.104[2] и табл.12, с.87 [2] по найденным отклонениям, по номинальному диаметру и квалитету выбираем поле допуска основного вала и поле допуска отверстия , которые образуют посадку

, характеризующуюся зазором:

Smin-- EI - es = 25 - 0 = 25 мкм;

Smax = ES - ei = 50 - (-16) = 66 мкм.



На чертеже СамГТУ 120200.062.70-2.04 изображаем схему полей допусков посадки ш 40 F7/h6.

подшипник посадка вал корпус



3. РАСЧЕТ ПРЕДЕЛЬНЫХ ДИАМЕТРОВ И ДОПУСКОВ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ M24X l,5-7G/7h6h

3.1 Из табл.2 с. 350 [2] для резьбы М24 с шагом Р = 1,5мм выписываем номинальные диаметры

наружный D(d) = 24 мм;

средний D₂(d₂) = 23,026 мм;

внутренний D₁(d₁) = 22,376 мм;

Из табл.6 с. 369 [2] находим предельные отклонения диаметров резьб болта

M24xl,5-7h6h

для d, d₂, d₁ es = 0 мкм;

для d₂ eid₂ = -180 мкм;

для d ei_d = -236 мкм;

для d₁ eid₁ - не устанавливается.

Предельные отклонения диаметров гайки M24xl,5-7G табл. 10 с. 377 [2]

для D, D₂, D₁ EI = + 32 мкм;

для D₂ ESd₂ = +282 мкм;

для D₁ ESD₁ = + 407 мкм;

для D ESD-не устанавливается.

3.2 Определение допусков и предельных диаметров резьбы болта и гайки

Предельные диаметры и допуски размеров для болта рассчитываются по формулам:

dmax = d + es_d = 24 + 0 = 24,000 мм;

dmin = d + ei_d = 24 + (- 0,236) =23,764 мм;

T_d = d_max - d_min =24,000 -23,764 = 0,236 мм;

d₂max = d₂ + esd₂ = 23,026 + 0 = 23,026 мм;

d₂min = d₂ + eid₂ = 23,026 + (- 0,180) =22,846 мм;

Td2 = d₂max - d_2mm = 32,026 - 22,846 = 0,180 мм;

d₁ max = di + es = 22,376 + 0 = 22,376 мм;

d₁ min - не устанавливается.

Предельные диаметры и допуски резьбы гайки рассчитываются по формулам:

Dmax - не устанавливается;

Dmin = D + EI = 24 + 0,032 = 24,032 мм;

D₂max = D₂ + ES = 23,026 + 0,282 = 23,308 мм;

D₂ min = D₂ + EI = 23,026 + 0,032 = 23,058 мм;

Td₂ = D_2max - D_{2 min} = 23,308 - 23,058 = 0,250 мм;

D₁max = D₁+ ES=22,376+0,407=22,783 мм;

D₁ min= D₁+ EI =22,376+0,032 =22,408 мм;

Td₁ =D₁max- D₁ min = 22,783-22,783=0,375 мм.

На чертеже СамГТУ 120200.062.70-2.05 изображаем схему полей допусков резьбового соединения M24X l,5-7G/7h6h.



4. ВЫБОР ПОВЕРХНОСТЕН ЦЕНТРИРОВАНИЯ И ПОСАДОК ДЛЯ ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО ПРИ УМЕРЕННОЙ НАГРУЗКЕ

4.2 Определение поверхности центрирования

За поверхность центрирования выбираем внутренний диаметр d шлицевого соединения, так как шлицевое соединение работает при умеренной нагрузке, но требуется повышенная точность центрирования.

4.3 Назначение посадок, на шлицевое соединение

По табл. П10 [3] определяем посадки на d и b для подвижного шлицевого соединения

.

По табл. П11 [3] назначаем посадку на не центрирующий наружный диаметр

Записываем условное обозначение выбранного шлицевого соединения:

d- 8 x x x ;

шлицевого вала d- 8 x36f7 x40a11 x 7h9;

шлицевой втулки d- 8 x36H7 x40H12 x 7D9

Из табл. 7 с.47 [2] и табл. 10 с.71 [2] находим предельные отклонения размеров шлицевого соединения

ш;ш;

Шлицевое соединение относится к легкой серии, поэтому вид исполнения впадин шлицов -А [2,3], при центрировании по d.

Вычерчиваем схему расположения полей допусков на d, D и b с указанием предельных размеров, отклонений, натягов и зазоров. Выполняем эскиз поперечного сечения шлицевого соединения с обозначением посадок и вида исполнения впадин шлицов (табл. .10 с.318 [2])

На чертеже СамГТУ 120200.062.70-2.06 изображаем схему полей допусков посадок ш36Н7/f 7; 7D9/d9.

На чертеже СамГТУ 120200.062.70-2.07 изображаем схему полей допусков посадки ш 4OH12/a11.

На чертеже СамГТУ 120200.062.70-2.08 изображаем эскиз поперечного сечения шлицевого соединения



Исполнение впадины А



5. РАСЧЕТ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ МЕТОДОМ МАХ-MIN

Для расчета используем узел и схему размерной цепи приведенные на чертеже СамГТУ 120200.062.70 - 2.10.

5.1 Определение увеличивающих и уменьшающих размеров и допуска исходного звена

Используя схему размерной цепи, определяем увеличивающие А₂, А₃, А₄ и уменьшающие A₁, А₅, А₆, А₇, A₈, А₉, А₁₀, А₁₁, A₁₂, А₁₃ звенья.

Зная А_Д= 1⁺³ мм, определяем допуск замыкающего звена:

Т _АД = ES _АД - EI _АД =3000 - 0 = 3000мкм

5.2 Определение квалитета

Рассчитаем коэффициенты точности а_ср по формуле [3]

где Т _АД - допуск исходного звена; Т _АД = 3000 мкм,

i_i- единица допуска составляющих звеньев, табл. П1 [3]

i_А1 ⁼ 0,73 мкм; i_А2 =0,73 мкм; i_{А 3} = 2,89 мкм; i_А4 = 0,73 мкм; i_А5⁼ 0,73 мкм; i_А7 = 0,73 мкм; i_А8 =1,31 мкм; i_А10 =1,86 мкм; i_А12 = 0,9 мкм.

Допуски Т_А6;Т_А9;Т_А11 и T_A13 и соответствующие единицы допуска составляющих звеньев не учитываются, т.к. это стандартные покупные детали. Тогда

По табл. П2 [3] сравниваем а_ср с табличными а и определяем квалитет составляющих звеньев (кроме стандартных покупных деталей).

а = 160,что соответствует IT12

а = 250, что соответствует IT 13

Т.е. а_ср попадает между 12 и 13 квалитетами. Поэтому на уменьшающие размеры назначаем допуски по IT12, а на увеличивающие назначаем допуски по 1Т13.

По табл. 4 с 32 [2] определяем значения допусков

Пользуясь формулой основного уравнения размерной цепи [3]

Определяем

< Т_АД=3000мкм

Так как Т_АД > на 40 мкм, основное уравнение размерной цепи не выполняется, поэтому необходимо установить компенсирующее звено, изменением значения которого достигается требуемая точность исходного звена. Размер= 200 мм принимаем за компенсирующий, тогда

Следовательно ?Т _Аi = Т _АД =3000 мкм, т.е. допуски на составляющие размеры /=1 размерной цепи установлены верно.

5.3 Назначение предельных отклонений составляющих звеньев

Назначаем предельные отклонения составляющих звеньев размерной цепи. На увеличивающие по (Н), а на уменьшающие по (h)

= 200 ^+0,76

На основании формул [3]



определяем правильность назначения предельных отклонений составляющих звеньев.

Следовательно, предельные отклонения на составляющие звенья размерной цепи назначены правильно.



БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ 3478 - 79. Подшипники качения. Основные размеры.

2. И.М. Белкин. Допуски и посадки.: Учебное пособие. -М.: Машиностроение, 1992 - 528с.

3. С.Я. Сагалович. Методическое руководство к курсовой работе и практическим занятиям по учебной дисциплине Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения - Самара: СамГТУ, 1995 -- 46с.

Размещено на Allbest.ru

...