Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Задача №1. Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений

Задача №2. Подшипники качения

Задача №3. Размерные цепи

Задача №4. Посадка с натягом

Задача №5. Размеры предельных гладких калибров

Задача №6. Шлицевое соединение с прямобочным профилем

Список использованных источников

Задача №1. Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений

Исследовать соединения с зазором, с натягом, с дополнительным креплением.

Требуется:

1. Проставить на чертежах соединений обозначения заданных посадок, а на чертежах деталей (отверстия и вала) - обозначения заданных полей допусков.

2. Определить допуски размеров отверстия и вала.

3. Изобразить схемы полей допусков отверстия и вала. На схемах указать величины предельных отклонений размеров, допуски, а также наибольший, наименьший и средний зазоры и натяги; для переходных посадок указать наибольший зазор и наибольший натяг.

4. Определить допуск посадки.

5. Для переходных посадок определить дополнительно наиболее вероятные величины зазоров и натягов и вычислить процент соединений с натягом и зазором.

Исходные данные:

Соединение с зазором - 100 H7/g6.

Соединение с натягом - 25 H6/r5.

Соединение с дополнительным креплением - 40 H7/m6.

Решение

Исследовать соединение с зазором 100 H7/g6

Проставляем на чертеже соединения (Рисунок 1, а) обозначения заданной посадки, а на чертежах деталей (Рисунок 1, б, в) - обозначения заданных полей допусков.

Определяем допуски размеров отверстия и вала. Для 7-го квалитета и номинального размера 100 мм находим допуск отверстия T_D=35 мкм [2, с. 56, таблица А.2]. Верхнее отклонение ES=+35 мкм, нижнее отклонение EI=0 [2, с. 60, таблица А.4]. Определяем наибольший и наименьший предельные размеры отверстия

мм;

мм.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Схема соединения с обозначением посадки 100 H7/g6 и деталей с обозначением полей допуска

Для 6-го квалитета и номинального размера 100 мм находим допуск вала T_d=22 мкм [2, с. 56, таблица А.2]. Верхнее отклонение es=-12 мкм, нижнее отклонение ei=-34 мкм [2, с. 57, таблица А.4]. Определяем наибольший и наименьший предельные размеры вала

мм;

мм.

Строим схему расположения полей допусков отверстия и вала (Рисунок 2).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Схема расположения полей допусков отверстия и вала

Наибольший зазор в соединении

мм.

Наименьший зазор в соединении

мм.

Средний зазор в соединении

мм.

Допуск посадки

мм.

Исследовать соединение с натягом 25 H6/r5

Проставляем на чертеже соединения (Рисунок 3, а) обозначения заданной посадки, а на чертежах деталей (Рисунок 3, б, в) - обозначения заданных полей допусков.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3 - Схема соединения с обозначением посадки 25 H6/r5 и деталей с обозначением полей допуска

Определяем допуски размеров отверстия и вала. Для 6-го квалитета и номинального размера 25 мм находим допуск отверстия T_D=13 мкм [2, с. 56, таблица А.2]. Верхнее отклонение ES=+13 мкм, нижнее отклонение EI=0 [2, с. 60, таблица А.4]. Определяем наибольший и наименьший предельные размеры отверстия

мм;

мм.

Для 5-го квалитета и номинального размера 25 мм находим допуск вала T_d=9 мкм [2, с. 56, таблица А.2]. Верхнее отклонение es=+37 мкм, нижнее отклонение ei=+28 мкм [2, с. 57, таблица А.4]. Определяем наибольший и наименьший предельные размеры вала

мм;

мм.

Строим схему расположения полей допусков отверстия и вала (Рисунок 4).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4 - Схема расположения полей допусков отверстия и вала

Наибольший натяг в соединении

мм.

Наименьший натяг в соединении

мм.

Средний натяг в соединении

мм.

Допуск посадки

мм.

Исследовать соединение с дополнительным креплением 40 H7/m6

Проставляем на чертеже соединения (Рисунок 5, а) обозначения заданной посадки, а на чертежах деталей (Рисунок 5, б, в) - обозначения заданных полей допусков.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 5 - Схема соединения с обозначением посадки 40 H7/m6 и деталей с обозначением полей допуска

Определяем допуски размеров отверстия и вала. Для 7-го квалитета и номинального размера 40 мм находим допуск отверстия T_D=25 мкм [2, с. 56, таблица А.2]. Верхнее отклонение ES=+25 мкм, нижнее отклонение EI=0 [2, с. 60, таблица А.4]. Определяем наибольший и наименьший предельные размеры отверстия

мм;

мм.

Для 6-го квалитета и номинального размера 40 мм находим допуск вала T_d=16 мкм [2, с. 56, таблица А.2]. Верхнее отклонение es=+25 мкм, нижнее отклонение ei=+9 мкм [2, с. 57, таблица А.4]. Определяем наибольший и наименьший предельные размеры вала

мм;

мм.

Строим схему расположения полей допусков отверстия и вала (Рисунок 6).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 6 - Схема расположения полей допусков отверстия и вала

Наибольший натяг в соединении

мм.

Наибольший зазор в соединении

мм.

Средний натяг в соединении

мм.

Допуск посадки

мм.

Среднее квадратичное отклонение натяга

мкм.

Предел интегрирования

.

Интегральная функция вероятности

.

Определяем вероятность натяга и вероятность зазора

;

.

Таким образом при сборке получают примерно 81,8% соединений с натягом и 18,2% - с зазором.

Задача №2. Подшипники качения

Рассчитать и подобрать посадки для соединения внутреннего кольца подшипника с валом и наружного кольца с корпусом редуктора, считая нагружение внутренних колец циркуляционным, а наружных колец - местным (подшипник - однорядный, вал - сплошной).

Рассчитать наиболее вероятное значение натягов в соединении внутренних колец с валом и зазоров в соединении наружных колец с корпусом. Поля допусков колец подшипников следует принимать по ГОСТ 520 (СТ СЭВ 774) для средних диаметров d_m и D_m.

Требуется:

1. Определить диаметр поверхности вала под подшипник.

2. Определить номер подшипника и его размеры.

3. Определить интенсивность нагрузки на посадочной поверхности.

4. По интенсивности нагрузки подобрать посадки для соединения внутреннего кольца с валом и наружного кольца с корпусом редуктора.

5. Оформить результаты расчета и подбора посадок в виде таблицы.

6. Определить вероятностные допуски, а также вероятностные предельные натяги и зазоры выбранных посадок.

7. Построить схемы расположения полей допусков полученных посадок.

Исходные данные:

Передаваемый крутящий момент T=1000 Нм.

Наибольшая реакция опоры R=15 кН.

Перегрузка - до 300%.

Номер серии - 3 (средняя)

Решение

Определяем диаметр поверхности вала под подшипник

мм.

По СТ СЭВ 514 принимаем d=63 мм [2, с. 55, таблица А.1]. Этому диаметру соответствует подшипник шариковый № 313 с размерами d=65 мм, D=140 мм, B=33 мм, r=3,5 мм [2, с. 63, таблица Б.3].

Определяем интенсивность нагрузки на посадочной поверхности

Н/мм.

При интенсивности нагрузки P_R=1038,46 Н/мм подбираем посадку для внутреннего кольца с валом  65 k6 [2, с. 66, таблица Б.5] и посадку для наружного кольца с корпусом  140 H7 [2, с. 66, таблица Б.4].

Результаты расчета и подбора посадок заносим в таблицу 1.

Ширина подшипника B=33 мм.

Допуск IT_B=150 мкм, нижнее отклонение ei=-150 мкм [2, с. 62, таблица Б.1].

Определяем вероятностные допуски выбранных посадок

мкм;

мкм.

Находим вероятностные предельные натяги в соединении внутреннего кольца с валом и зазоры в соединении наружного кольца с корпусом

мкм;

мкм;

мкм;

мкм;

мкм;

мкм.

Таблица 1 - Результаты расчета и подбора посадок

Параметры	dm	Dm
Класс точности по СТ СЭВ 774-77	0	0
Размер, посадка Охватывающая поверхность: - верхнее отклонение, мкм - нижнее отклонение, мкм - допуск, мкм Охватываемая поверхность: - верхнее отклонение, мкм - нижнее отклонение, мкм - допуск, мкм	65 k6 Внутреннее кольцо 0 -15 15 Вал +21 +2 19	140 H7 Отверстие в корпусе +40 0 40 Наружное кольцо 0 -18 18
Зазор, мкм: - наибольший - наименьший Натяг, мкм: - наибольший - наименьший	- - 36 2	58 0 - -
Допуск посадки, мкм	34	58

Строим схемы расположения полей допусков выбранных посадок (Рисунок 8).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 8 - Схемы расположения полей допусков в соединении внутреннего кольца подшипника с валом и наружного кольца с корпусом редуктора

Задача №3. Размерные цепи

Выполнить проектный расчет размерной цепи, определяющей величину зазора между торцами крышки и наружного кольца подшипника промежуточного вала зубчатого редуктора, зазора ₁ или ₂ между торцами вала и шайбы.

Требуется:

1. Назначить номинальные размеры, составляющие размерную цепь. При этом окончательные размеры должны быть проверены и уточнены по уравнениям размерных цепей

;

;

.

2. Составить схему размерной цепи и обозначить ее звенья.

3. Определить допуски составляющих звеньев в цепи, исходя из допуска исходного звена (, ₁, ₂), теоретико-вероятностным методом. Брак допустим не более 0,27%. Установить требуемую точность размеров цепи.

4. Назначить предельные отклонения размеров, приняв одно звено за увязочное; проверить соответствие принятых отклонений размеров составляющих звеньев заданным предельным размерам исходного звена (, ₁, ₂).

5. Определить допуски составляющих размеров методом максимума-минимума (полной взаимозаменяемости). Установить требуемую точность и сравнить результаты с полученными при расчетах теоретико-вероятностным методом.

Исходные данные: ₁=1^+0,4 мм.

Решение

Назначаем номинальные размеры, составляющие размерную цепь: l₁=33 мм, l₆=20 мм, l₇=45 мм, l₈=49 мм, l₉=48 мм.

Проверяем принятые размеры по уравнению размерной цепи

.

; .

Составляем схему размерной цепи (Рисунок 9).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 9 - Схема размерной цепи

Определение допусков составляющих звеньев цепи теоретико-вероятностным методом.

Принимаем единицы допуска для соответствующих размеров [1, с. 64, таблица 13.2]: i₆=1,31мкм, i₇=1,56 мкм, i₈=1,56 мкм, i₉=1,56 мкм.

Принимаем коэффициент t=3 для процента риска 0,27% [1, с. 63, таблица 13.1] и коэффициент =1/3 для нормального закона распределения[1, с. 63]. допуск посадка соединение крепление

Среднее число единиц допуска для нормального закона распределения преобразуется в формулу

;

.

Полученное значение примерно соответствует 11-му квалитету [1, с. 65, таблица 13.3].

Назначаем следующие допуски [2, с. 56, таблица А.2]: T₆=0,13 мм, T₇=0,16 мм, T₈=0,16 мм, T₉=0,16 мм.

Проверяем правильность назначения допусков

мм.

- значит допуски назначены верно.

Назначаем следующие отклонения на звенья и заносим результаты в таблицу 2.

l₁=33_-0,15 мм, c₁=-0,075 мм (задано);

l₆=20 h11=20_-0,13 мм, c₆=-0,065 мм;

l₇=45 h11=45_-0,16 мм, c₇=-0,08 мм;

l₉=48 js11=48±0,08 мм, c₉=0.

Середину поля допуска звена 8 принимаем за неизвестное и выражаем из уравнения размерной цепи

;

;

мм.

Таблица 2 - Результаты расчета теоретико-вероятностным методом

Звено	Номинальный размер, мм	Единица допуска i, мкм	Отклонения, мм	Середина поля допуска c, мм	Допуск T, мм
			верхнее	нижнее
l1	33	-	0	-0,15	-0,075	0,15
l6	20	1,36	0	-0,13	-0,065	0,13
l7	45	1,56	0	-0,16	-0,08	0,16
l8	49	1,56	-0,34	-0,5	-0,42	0,16
l9	48	1,56	+0,08	-0,08	0	0,16
	1	-	+0,4	0	+0,2	0,4

Определение допусков составляющих звеньев методом максимума-минимума.

Среднее число единиц допуска

.

Полученное значение примерно соответствует 9-му квалитету [1, с. 65, таблица 13.3].

Назначаем следующие допуски [2, с. 56, таблица А.2]: T₆=0,052 мм, T₇=0,062 мм, T₈=0,062 мм, T₉=0,062 мм.

Проверяем правильность назначения допусков

мм.

- значит допуски назначены верно.

Назначаем следующие отклонения на звенья и заносим результаты в таблицу 3.

l₁=33_-0,15 мм, c₁=-0,075 мм (задано);

l₆=20 h9=20_-0,052 мм, c₆=-0,026 мм;

l₇=45 h9=45_-0,062 мм, c₇=-0,031 мм;

l₉=48 js9=48±0,031 мм, c₉=0.

Середину поля допуска звена 8 принимаем за неизвестное и выражаем из уравнения размерной цепи

;

;

мм.

Таблица 3 - Результаты расчета методом максимума-минимума

Звено	Номинальный размер, мм	Единица допуска i, мкм	Отклонения, мм	Середина поля допуска c, мм	Допуск T, мм
			верхнее	нижнее
l1	33	-	0	-0,15	-0,075	0,15
l6	20	1,36	0	-0,052	-0,026	0,052
l7	45	1,56	0	-0,062	-0,031	0,062
l8	49	1,56	-0,301	-0,363	-0,332	0,062
l9	48	1,56	+0,031	-0,031	0	0,062
	1	-	+0,4	0	+0,2	0,4

Задача №4. Шлицевое соединение с прямобочным профилем

Исследовать шлицевое соединение с эвольвентным профилем, соответствующее ГОСТ 6033.

Требуется:

1. На основании заданного обозначения соединения привести обозначение вала и втулки.

2. Указать способ центрирования соединения.

3. Начертить схемы расположения полей допусков для сопряженных размеров.

4. Определить наибольшие и наименьшие зазоры и натяги.

5. Начертить в масштабе шлицевое соединение с указанием посадочных размеров и геометрических параметров втулки и вала.

Исходные данные: D-8Ч36Ч40* 7H/h6Ч7*D9/h8.

Решение

1 Определяем способ центрирования и параметры соединения.

Согласно обозначению соединение выполнено с центрированием втулки относительно вала по внутреннему диаметру d.

В соединении: число зубьев z = 8, внутренний диаметр d = 36 мм, наружный диаметр D = 40 мм, ширина зуба b = 7 мм.

Соединение выполнено с посадками: по диаметру центрирования по наружному диаметру по размеру

2 По СТ СЭВ 145 (таблицы А.2, А.3, А.4) определяем предельные отклонения размеров соединения:

по наружному диаметру D втулка мм, вал мм; по размеру b ширина впадин втулки мм, толщина зубьев вала мм.

3 Строим схемы расположения полей допусков для сопряженных размеров (рисунок 15):

4 Определяем наибольшие и наименьшие зазоры и допуски посадок:

для размера D -

S_max = ES - ei = 250 - (-470) = 720 мкм = 0,72 мм,

S_min = EI - es = 0 - (-310) = 310 мкм = 0,31 мм,

T_S = S_max - S_min = 720 - 310 = 410 мкм = 0,41 мм;

для размера b -

S_max = ES - ei = 35 - (-28) = 63 мкм = 0,063 мм,

S_min = EI - es = 13 - (-13) = 26 мкм = 0,026 мм,

T_S = S_max - S_min = 63 - 26 = 37 мкм = 0,037 мм.

Задача №5. Посадка с натягом

При определении коэффициентов Лямэ C₁ и C₂ для расчета минимального натяга N_min в соединении венца с центром (по диаметру D) за расчетный наружный диаметр следует принимать диаметр впадин червячного колеса d_{f к} = m(z - 2,4); тогда

D d_{f к} - 2S₁ (см. рисунок 9), причем S₁ 2m. Полученное значение следует округлять до величин, рекомендуемых ГОСТ 6636 (СТ СЭВ 514) (таблица А.1). Внутренний диаметр D₁ D - 2S₂, причем можно принимать S₂ S₁. Ширину венца червячного колеса В для расчета длины посадочной поверхности l (0,8 … 0,9)B можно принять: B mq.

Задача №6. Размеры предельных гладких калибров

Требуется:

1 Определить верхние и нижние предельные отклонения, и предельные размеры контролируемой детали (вала и отверстия) по СТ СЭВ 145 (таблицы А.3, А.4).

2 Определить допуски и предельные отклонения калибров и контркалибров по СТ СЭВ 157 (таблица В.1).

3 Определить предельные размеры калибров и контркалибров.

4 Определить исполнительные размеры калибров и контркалибров.

5 Построить схемы расположения полей допусков. На схемах указать предельные отклонения и размеры детали (отверстия и вала), проставить предельные отклонения соответствующих видов калибров и обозначения отклонений и допусков.

Результаты оформить в виде таблицы 6. Исходные данные принять по таблице 5. Задача выполняется в соответствии с теорией изложенной в п. 1.2.

Решение

Определить предельные и исполнительные размеры калибров для контроля вала Ш 100 j_s8 и контркалибров к ним. Построить схему расположения полей допусков, на которой нанести величины предельных отклонений.

Решение.

1 По СТ СЭВ 144 определяем предельные отклонения вала

Ш 30 j_s8. Они равны ± 0,027 мм. Следовательно, предельные размеры вала будут:

d_max = D + es = 30 + 0,027 = 30,027 мм;

d_min = D - ei = 30 - 0,027 = 29,973 мм.

2 По СТ СЭВ 157 (таблица В.1) находим допуски и предельные отклонения калибров и контркалибров для диаметра 30 мм: z = 8 мкм; H₁ = 10 мкм; y₁ = 6 мкм; H_p = 4 мкм.

3 Определяем предельные размеры калибров и контркалибров.

Калибры (скобы):

мм;

мм;

мм;

мм;

мм.

Контркалибры к скобам:

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм.

4 Находим исполнительные размеры калибров и контркалибров.

Калибры (скобы):

ПР = 30,014^+0,010 мм; ПР_изн = 30,033 мм; НЕ = 29,968^+0,010 мм.

Контркалибры к скобам:

К-ПР = 30,021_-0,004 мм;

К-И = 30,035_-0,004 мм;

К-НЕ = 29,975_-0,004 мм.

Контркалибр К-И проверяет допустимую величину износа рабочей проходной скобы.

5 Строим схему расположения полей допусков заданного вала и калибров для его контроля (рисунок 12).

Результаты расчетов калибров

Вид калибра	Условное обозначение	Исполнительный размер, мм	Допускаемый износ до размера, мм
Скоба	ПР НЕ ПРизн К-ПР К-И К-НЕ	30,014+0,010 29,968+0,010 30,021-0,004 29,975-0,004	30,033 30,035-0,004
Пробка	-	-	-

Список использованных источников

1. Новиков, А.К. Метрология, стандартизация, управление качеством и сертификация: учеб.-метод. пособие для студентов технических специальностей / А.К. Новиков, М.И. Пастухов, О.И. Якубович. - Гомель: БелГУТ, 2009. - 106 с.

2. Пастухов, М.И. Метрология, управление качеством и сертификация: Пособие по выполнению контрольных работ / М.И. Пастухов. - Гомель: БелГУТ, 2004. - 78 с.

3. Путято, А.В. Расчет размерных цепей: учеб.-метод. пособие для студентов технических специальностей / А.В. Путято, А.В. Коваленко. - Гомель: БелГУТ, 2008. - 32 с.

Размещено на Allbest.ru

...