Типы посадок, применяемые в машиностроительных и станкостроительных производствах

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Департамент научно-технологической политики и образования

ФГБОУ ВО «МИЧУРИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра стандартизации, метрологии и технического сервиса

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Взаимозаменяемость и нормирование точности»

Вариант 45

Типы посадок, применяемые в машиностроительных и станкостроительных производствах

Выполнил: студент 4 курса ИЗБ 45 СМ группы

инженерного института Ильин Ю. Ю.

Руководитель: доцент, д.т.н. Псарев Д.Н.

Мичуринск 2019



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК С ЗАЗОРОМ

1.1 Задание и исходные данные

1.2 Определение расчетного зазора

1.3 Выбор стандартной посадки

1.4 Проверка по наименьшей толщине масляного слоя

1.5 Построение схемы расположения полей допусков

1.6 Завершающий технологический процесс обработки деталей соединения

1.7 Выбор средств измерения деталей

РАЗДЕЛ 2. РАСЧЁТ И ВЫБОР ПОСАДОК С НАТЯГОМ

2.1 Задание и исходные данные

2.2 Определение расчетного зазора.

2.3 Выбор стандартной посадки

2.4 Проверка деталей на прочность

2.5 Определение усилия запрессовки для механической сборки и температуры нагрева ступицы (охлаждения вала) для термической сборки соединения

2.6 Схема расположения полей допусков

2.7 Назначение завершающего технологического процесса обработки деталей

2.8 Выбор средств измерения для контроля размеров отверстия и вала

РАЗДЕЛ 3. РАСЧЁТ И ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

3.1 Задание и исходные данные

3.2 Определение основных размеров подшипника

3.3 Определение вида нагружения колец

3.4 Расчет и выбор посадок и соединений

3.5 Построение схем расположения полей допусков выбранных посадок

РАЗДЕЛ 4. ВЫБОР ПОСАДОК ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ

4.1 Задание и исходные данные

4.2 Определение основных размеров шпоночного соединения

4.3 Выбор полей допусков деталей

4.4 Определение предельных отклонений остальных размеров соединения

4.5 Схема расположения полей допусков шпоночного соединения

РАЗДЕЛ 5. ВЫБОР ПОСАДОК ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ

5.1 Задание и исходные данные

5.2 Схема принятого метода центрирования

5.3 Определение предельных отклонений

5.4 Схемы расположения полей допусков соединения шлица

5.5 Условное обозначение шлицевого соединения по ГОСТу

РАЗДЕЛ 6. РАСЧЁТ ТОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

6.1 Задание и исходные данные

6.2 Условные обозначения по ГОСТу и основные параметры

6.3 Определение номинальных размеров и предельных отклонений

РАЗДЕЛ 7. РАСЧЁТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ

7.1 Задание и исходные данные

7.2 Схема размерной цепи

7.3 Установление единицы допуска составляющих звеньев

7.4Проверка правильности расчета

7.5 Таблица допусков и предельных отклонений

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

посадка подшипник шпоночный сборка

Посадки с натягом предназначены для неподвижных не разъемных соединений или разбираемых в отдельных случаях соединений при ремонте. В посадках с натягом соединение осуществляется без особых креплений винтами, штифтами, шпонками. При этом относительная неподвижность деталей в посадках достигается за счет напряжений в материале сопрягаемых деталей.

В подвижных соединениях зазор служит для обеспечения свободы перемещения, размещения слоя смазки, компенсации формы и расположения поверхностей и погрешности сборки. В подвижных соединениях посадки с зазором применяются для обеспечения беспрепятственной сборки деталей. Относительная неподвижность деталей обеспечивается креплением шпонками, болтам, штифтами.

Переходные посадки предназначены для неподвижных, но неразъемных соединений деталей, обеспечивающих хорошее центрирование. Переходные посадки применяют с дополнительным креплением, винтами, болтами, штифтами, шпонками.

Применение шпоночных соединений оправдано лишь в следующих случаях:

· когда по условиям сборки нельзя назначить посадку с натягом, достаточным для передачи заданного вращающего момента;

· когда для передачи заданного вращяющего момента требуется натяг, недопустимый по условиям прочности материала колеса, при этом увеличить размеры соединения не предоставляются возможным.

Шлицевые соединения по сравнению со шпоночными обладают значительными преимуществами, а именно: меньшее число деталей в соединении, значительно большая нагрузочная способность за счет большей площади контакта рабочих поверхностей вала и ступицы, меньшая концентрация напряжений в материале вала и ступицы. Эти преимущества обеспечили широкое распространение шлицевых соединений в автомобильной, тракторной, станкостроительной и других отраслях промышленности.

Калибры - это бесшкальные измерительные инструменты, предназначенные для контроля размеров, формы и расположения поверхностей детали. Применяют калибры двух видов: калибры - скобы - для проверки валов по предельным размерам: калибры - пробки - применяют для контроля отверстий по предельным размерам.



РАЗДЕЛ 1. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК С ЗАЗОРОМ

1.1 Задание и исходные данные

Исходные данные сведем в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 Исходные данные

Параметр	Обозначение	Значение
Номинальный диаметр, м Длина цапфы, м Шероховатость поверхности отверстия, мкм Шероховатость поверхности вала, мкм Относительная частота вращения деталей, об/мин Радиальная нагрузка на подшипник, Н Марка масла Система изготовления	dn l RzD Rzd n R И-45 СН	0,05 0,045 2,5 2 1200 2000

Требуется:

1. Определить наивыгоднейший зазор в соединении, соответствующий наименьшему коэффициенту трения.

2. Определить расчётный зазор.

3. Выбрать стандартную посадку по таблицам предельных зазоров.

4. По таблицам предельных отклонений определить поля допусков деталей соединения.

5. Построить в масштабе схему расположения полей допусков выбранной посадки с указанием всех параметров деталей и соединения.

6. Вычертить эскизы соединения в сборе и его деталей с простановкой размеров и полей допусков.

7. Назначить завершающий технологический процесс обработки деталей соединения.

8. Выбрать универсальные средства измерения для контроля размеров отверстия и вала.



1.2 Определение расчетного зазора

Чтобы воспользоваться выражением для определения наивыгоднейшего зазора, предварительно находим: среднее удельное давление в подшипнике

p = R/(d*l) = 2000/(0,05*0,045) = 888888 Па

угловую скорость вращения вала

= *n/30 = 3,14*1200/30 = 125,6 c-1

вязкость смазочного масла

hs = 0,52*(dn)2***l/(p(dn+l))

hs = 0,52*(0,05)2*125,6*0,01*0,045/(888888*(0,05+0,045))

hs = 870*10-12 м2. = 870 мкм2.

Определим наивыгоднейший зазор:

Sн = 2hs = 2 870 = 59 мкм.

Находим расчетный зазор:

Sр = Sн - 1,4(RzD + Rzd) = 59 - 1,4(2 + 2,5) = 52,7 мкм.



1.3 Выбор стандартной посадки

По таблице предельных зазоров в справочнике подбираем посадку, удовлетворяющую условию Sср.ст.Sр . E5 / h6

Такой посадкой, например является 50

для которой: Smin.ст. = 27 мкм.

Smax.ст. = 77 мкм.

Sср.ст. = 50 мкм. 5052,7

1.4 Проверка по наименьшей толщине масляного слоя

Выполним проверку по наименьшей толщине масляного слоя:

hmin = hs/(Smax.ст.+1,4(RzD+Rzd))

hmin = 870/[77+1,4(2+2,5)] = 10,44 мкм.

hmin> (RzD + Rzd) 10,44 > 4,5

Следовательно, посадка выбрана правильно.



1.5 Построение схемы расположения полей допусков

Схема расположения полей допусков показана на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 Все размеры на рисунке указаны в миллиметрах

1.6 Завершающий технологический процесс обработки деталей соединения

Для получения заданных шероховатостей завершающим технологическим процессом обработки деталей - вала и втулки назначить тонкое (алмазное) точение.

1.7 Выбор средств измерения деталей

Контроль правильности размеров вала осуществлять с помощью микрометра типа МК или МП в руках.

Контроль правильности размеров втулки осуществлять с помощью индикаторного нутромера с измерительной головкой, с ценой деления 0,01 мм при работе на нормируемом участке в 0,1 мм.



РАЗДЕЛ 2. РАСЧЁТ И ВЫБОР ПОСАДОК С НАТЯГОМ

2.1 Задание и исходные данные

Таблица 2.1 Исходные данные

Параметр	Обозначение	Значение
Крутящий момент, Н?м Осевая сила, Н Внутренний диаметр вала, м Диаметр соединения, м Материал вала Диаметр ступицы, м Длина соединения, м Шероховатость поверхности вала, мкм Шероховатость поверхности отверстия, мкм Материал отверстия Метод сборки Система изготовления	Мкр Pос d1 dn D2 l Rzd RzD	90 1600 0,014 0,05 Ст40 0,1 0,05 6,3 6,3 ЛМцОС 58-2-2-2 Охлаждение вала Ch

Требуется:

1. Определить наименьший натяг, способный передать указанные нагрузки

2. Определить расчётный натяг

3. Выбрать стандартную посадку по таблицам предельных натягов.

4. По таблицам предельных отклонений определить поля допусков деталей соединения.

5. Провести проверку деталей соединения на прочность.

6. Определить усилия запрессовки для механической сборки или температуру нагрева ступицы (охлаждения вала) для термической сборки соединения.

7. Построить схему расположения полей допусков с указанием всех параметров деталей и соединения.

8. Выполнить эскизы соединения и отдельных деталей с обозначением размеров и полей допусков.

9. Назначить завершающий технологический процесс обработки деталей соединения.

10. Выбрать универсальные средства измерения для контроля размеров отверстия и вала.

2.2 Определение расчетного зазора.

Определим значение необходимого давления:

Паf = 0,14

Определим наименьший натяг, способный передать данную нагрузку. Для этого определим коэффициенты сDи cd:

сD=1+(dn/D2 )2 / 1-(dn/D2 )2 + D= 1+(0,05/0,1)2+ 0,25 / 1-(0,05/0,1 )2 = 2

cd =1+(d1/dn)2- d / 1-(d1/dn) = 1+(0,014/0,05)2- 0,3 / 1-(0,014/0,05)2= 0,84

где D и d - коэффициенты Пуассона материала отверстия и материала вала.

Тогда наименьший натяг равен:

Nmin = p*dn*(cD/ED + cd/Ed),



где ED и Ed - модули упругости материала отверстия и материала вала.

Nmin = 2735813,7*0,05(2/1,2*1011 + 0,84/2,1*1011)

Nmin = 2,81*10-6 = 2,81 мкм.

Определяем расчетный натяг по формуле:

Nрасч.= Nmin+ 1,2(RzD + Rzd) = 2,81 + 1,2(6,3 + 6,3) = 17,93 мкм.

2.3 Выбор стандартной посадки

Выбираем посадку, удовлетворяющую условию:

Nmin ст.Nрасч

Такой посадкой является 50 для которой

Nmin ст. = 29 мкм. Nmax.ст. = 78 мкм.

2.4 Проверка деталей на прочность.

Проверяем детали сопряжения на прочность. Определим наибольшее давление, которое может возникнуть после запрессовки при использовании выбранной посадки.

Pmax = 61*106 Па.



2.5 Определение усилия запрессовки для механической сборки и температуры нагрева ступицы (охлаждения вала) для термической сборки соединения

Определим напряжения, возникающие в материале вала и втулки после запрессовки.

D = * Pmax= * 61*106 = 101*106 Па.

Предел текучести для материала вала (сталь 40)

т = 340*106 Па т d = 101*106 Па.

Предел прочности для материала втулки (ЛМцОС 58-2-2-2)

п = 290*106 Па п D = 162*106 Па.

Следовательно, посадка выбрана правильно.

Определяем температуру охлаждения вала при температуре помещения для сборки tn = 20C по формуле:

, предварительно определив минимально



где tСБ - температура помещения сборочного цеха, принимаем равной 20 С 0;

Nmax - максимальный натяг в соединении, мм; Nmax = 0,078 мм

Sсб - необходимый зазор при сборке, принимается равным минимальному зазору обеспеченным посадкой;

D - номинальный диаметр посадочной поверхности сопряжения, мм;

D = 50 мм.

dn * 10-5 необходимый зазор при сборке Sсб. = и выбрав по справочнику ? - коэффициент линейного расширения (сжатия) при нагреве (охлаждении) (? = 12,4*10-6 1/град).

Sсб. = 0,05 * 10-5 = 2,2*10-6 = 2,2 мкм.

2.6 Схема расположения полей допусков

Схема расположения полей допусков показана на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 (Все обозначения на рисунке приводятся в миллиметрах.)



2.7 Назначение завершающего технологического процесса обработки деталей

Для получения заданных шероховатостей завершающим технологическим процессом обработки деталей соединения назначить чистовое точение.

2.8 Выбор средств измерения для контроля размеров отверстия и вала

Контроль размеров вала осуществлять с помощью микрометра рычажного типа МР или МРИ с отсчетом 0,002 мм настроенный по концевым мерам 2-го класса. Контроль размеров втулки осуществлять с помощью индикаторного нутромера с измерительной головкой, с ценой деления 0,001 или 0,002 мм при работе в границах участка 0,1 мм.



РАЗДЕЛ 3. РАСЧЁТ И ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

3.1 Задание и исходные данные

Таблица 3.1 Исходные данные

Параметр	Обозначение	Значение
№ подшипника Диаметр наружной поверхности корпуса Радиальная нагрузка, H Вращающееся кольцо Вид нагрузки	D/Dкор R	313 0,8 1500 Внутреннее Спокойная

Требуется:

1. Определить основные размеры подшипника и предельные отклонения диаметра отверстия внутреннего кольца и диаметра наружной поверхности наружного кольца.

2. Определить вид нагружения внутреннего и наружного колец.

3. Произвести расчёт и выбор посадок и соединений «внутреннее кольцо-вал» и «наружное кольцо-корпус».

4. Проверить наличие посадочного радиального зазора в подшипнике.

5. Построить схемы расположения полей допусков выбранных посадок.

6. Вычертить эскизы подшипникового узла (сборочный чертёж) и сопрягаемых деталей с обозначением допусков и посадок, требований к форме и шероховатости поверхностей.



3.2 Определение основных размеров подшипника

По ГОСТ 3478-79 определяем основные размеры подшипника типа 313: внутренний диаметр d = 65, наружный диаметр D = 140, ширина B = 33, радиус закругления фаски r = 3,5.

Для 0-го класса точности по ГОСТ 520-71 находим предельные отклонения диаметра отверстия внутреннего кольца - 65L0(-0,015) и диаметр наружной поверхности наружного кольца - 140l0(-0,018).

3.3 Определение вида нагружения колец

Рассчитаем интенсивность радиальной нагрузки Pr на посадочной поверхности вращающегося циркуляционно нагруженного внутреннего кольца. Предварительно по таблице 2 (П1) устанавливаем значение коэффициента

k1 = 1, а по таблице 3 (П1) - значение k2 = 1

(для D/Dкор = 0,8 и D/d 2,15).

Тогда Pr= R* k1* k2/(B - 2r) = 1500*1*1/(33 - 2*3,5)*10-3

Pr= 57692 Н/м 58 кН/м.

По таблице 4 (П1) (по допускаемому значению

Pr 800 кН/м в интервале диаметров D = 50180 мм) выбираем поле допуска отверстия 65K7( ), образующее с полем допуска наружного вала l0(-0,018) переходную посадку со средневероятным натягом

Nm = em - Em = 0,5(es + ei) - 0,5(ES + EI)



Nm = 0,5(0 - 0,018) - 0,5(0,012 - 0,028) = 0,001 мм = 1 мкм

Пользуясь формулой (2) (П1), определяем наличие посадочного радиального зазора Gr при наибольшем натяге

Nmax = es - EI = 0 - (-28) = 28 мкм.

Предварительно по таблице 5 (П1) находим начальные радиальные зазоры Grmin = 18 мкм, Grmax = 48 мкм

рассчитываем средний начальный зазор по формуле (3) (П1):

Grm = 0,5(Grmax + Grmin)

Grm = 0,5(48 +18) = 33 мкм

Устанавливаем значение эффективного посадочного натяга по формуле (5) (П1):

ND = 0,85*Nmax = 0,85*28 = 23,8 мкм,

приведенного наружного диаметра наружного кольца по формуле (6) (П1):

D1 = D - (D - d)/4

D1 = 140 - (140 - 65)/4 = 121,25 мм

и диаметральной деформации его дорожки качения по формуле (4) (П1):

D1 = ND*D1/D



D1 = 23,8*121,25/140 = 20,6 мкм.

Тогда посадочный радиальный зазор

Gr = Grm - D1 = 33 - 20,6 = 12,4 мкм

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

3.4 Расчет и выбор посадок и соединений

Для посадки вращающегося внутреннего кольца подшипника, воспринимающего местное нагружение, выбираем по таблице 6 (П1) (для диаметров d в интервале до 80 мм при нагрузке с умеренными толчками и вибрацией) поле допуска вала 65h6(-0,019), образующее с полем допуска внутреннего кольца L0(-0,015) посадку со средневероятным зазором:

Sm = Em - em = 0,5(ES + EI) - 0,5(es + ei) = 0,5(0 - 0,015) - 0,5(0 - 0,019) = 2 мкм

3.5 Построение схем расположения полей допусков выбранных посадок

Строим схемы расположения полей допусков с указанием предельных размеров, отклонений, наибольших, наименьших и средневероятных натягов и зазоров - рис.1.



Рисунок 1 а) циркуляционно нагруженное внешнее кольцо. б) внутреннее местнонагруженное кольцо



РАЗДЕЛ 4. ВЫБОР ПОСАДОК ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ

4.1 Задание и исходные данные

Таблица 4.1 Исходные данные

Параметр	Обозначение	Значение
Тип шпонки Вид соединения Условия работы Диаметр вала, мм	dn	Пр. Нормальное Большие нагрузки 20

Требуется:

1. Определить основные размеры шпоночного соединения.

2. Выбрать поля допусков соединения по номинальному размеру dn “вал-втулка”.

3. Выбрать поля допусков деталей шпоночного соединения по ширине шпонки.

4. Назначить поля допусков и определить предельные отклонения остальных размеров шпоночного соединения.

5. Дать схему расположения полей допусков шпоночного соединения по размеру ширины шпонки.

6. Определить предельные зазоры и натяги в соединениях: по номинальному размеру dn , по ширине шпонки.

7. Вычертить эскизы шпоночного соединения и его деталей с указанием всех основных размеров и полей допусков, параметров шероховатости.



4.2 Определение основных размеров шпоночного соединения

По таблице (П2) определяем размер деталей соединения. При dn = 9 мм: ширина призматической шпонки b = 6 мм, высота h = 6 мм, глубина паза на валу t1= 3,5 мм, глубина паза во втулке t2= 2,8 мм, пределы интервала длины шпонки l = 14 - 70 мм (этот размер при заданной нагрузке определяется расчетом на прочность).

4.3 Выбор полей допусков деталей

По таблице 3 (П1) при больших нагрузках выбираем поля допусков по размеру dn = 20 мм для втулки H7, для вала s7.

4.4 Определение предельных отклонений остальных размеров соединения

Исходя из условий задачи по таблице 4 (П1) назначаем поля допусков по ширине шпонки, а по рекомендациям стандартов - на другие размеры деталей шпоночного соединения. Полученные данные заносим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 Предельные отклонения остальных размеров соединения

Наименование размера	Номинальный размер, мм	Поле допуска	Допуск Размера T,мм	Предельные отклонения, мм	Предельные размеры, мм
				верхнее ES (es)	нижнее EI (ei)	max	min
Ширина паза вала	6	N9	0,03	0	-0,03	6	5,97
Ширина паза втулки	6	Js9	0,03	+0,015	-0,015	6,015	5,985
Ширина шпонки	6	h9	0,03	0	-0,03	6	5,97
Глубина паза вала	3,5	H12	0,12	+0,12	0	3,62	3,5
Высота шпонки	6	h11	0,075	0	-0,075	6	5,925
Глубина паза втулки	2,8	H12	0,1	+0,1	0	2,9	2,8
Диаметр втулки	20	H7	0,021	+0,021	0	20,021	20
Диаметр вала	20	s7	0,021	+0,056	+0,035	20,056	20,035
Длина шпонки	20	h14	0,52	0	-0,52	20	19,48
Длина паза вала	20	H15	0,84	+0,84	0	20,84	20

4.5 Схема расположения полей допусков шпоночного соединения

Схемы полей допусков шпоночного соединения показаны на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1

В соединении по ширине “шпонка - паз вала” Smax = 0,021 мм и Nmax = 0,03 мм, “шпонка - паз втулки” Smax = 0,041 мм и Nmax = 0,015 мм, в соединении по диаметру “вал - втулка” (рисунок 4.2) Nmax = 0,056 мм и Nmin = 0,014 мм.

Рисунок 4.2



РАЗДЕЛ 5. ВЫБОР ПОСАДОК ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ

5.1 Задание и исходные данные

Таблица 5.1 Исходные данные

Параметр	Обозначение	Значение
Номинальные размеры, мм Ширина шлица, мм Центрируемый параметр	ZxdxD b d	10х72х82 12

Требуется:

1. Дать схему принятого метода центрирования.

2. Назначить посадки и определить предельные отклонения деталей для центрирующего и не центрирующего элементов соединения.

3. Выполнить схемы расположения полей допусков соединения по внутреннему и наружному диаметрам и по ширине шлица.

4. Записать условное обозначение шлицевого соединения, шлицевой втулки и вала по ГОСТу.

5. Выполнить эскиз шлицевого соединения и его деталей, указав их условные обозначения.

5.2 Схема принятого метода центрирования

По таблице 6 (П1) определяем, что данное соединение относится к средней серии. Способ центрирования соответствует схеме б на рис.5 (П1). В соответствии с рекомендациями ГОСТа, при центрировании по внутреннему диаметру, выбираем следующие посадки:

для центрирующего диаметра d - H7/f7;

по ширине зубьев b - D9/h9

по наружному диаметру D - H12/a11.



5.3 Определение предельных отклонений

В соответствии с выбранными посадками по таблицам предельных отклонений (П3) определяем предельные отклонения деталей соединения. Данные сводим в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 Предельные отклонения деталей соединения

Наименование элементов шлицевого соединения	Номинальный размер, мм	Поле допуска	Допуск размера T, мм	Предельные отклонения, мм	Предельные размеры, мм
				верхнееES (es)	нижнее EI (ei)	max	min
1.Центрирующие элементы:
Отверстие	72	H7	0,03	+0,03	0	72,03	72
Вал	72	f7	0,03	-0,03	-0,06	71,97	71,94
2.Нецентрирующие элементы:
Ширина впадин отверстия	12	D9	0,043	+0,093	+0,05	12,093	12,05
Толщина шлицов вала	12	h9	0,043	0	-0,043	12	11,57
Отверстие	82	H12	0,35	+0,35	0	82,35	82
Вал	82	a11	0,22	-0,38	-0,6	81,62	81,4

5.4 Схемы расположения полей допусков соединения шлица

Схемы расположения полей допусков изображены на рисунке 5.1, 5.2 и 5.3.

Рисунок 5.1 поле допуска соединения по внутреннему диаметру.



Рисунок 5.2 поле допуска соединения по ширине шлица

Рисунок 5.3: поле допуска соединения по наружному диаметру

5.5 Условное обозначение шлицевого соединения по ГОСТу

Условное обозначение заданного соединения будет иметь вид: d-1072H7/f782H12/a1112D9/h9, втулка того же соединения d-1072H782H12/12D9, шлицевой вал d-1072f782a1112h9.



РАЗДЕЛ 6. РАСЧЁТ ТОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

6.1 Задание и исходные данные

Таблица 6.1 Исходные данные

Параметр	Обозначение	Значение
Шаг резьбы, мм Поле допуска Резьба	Р d2 d D2 D1	0,75 8h 8h 7G 7G М20

Требуется:

1. Записать условное обозначение по ГОСТу и расшифровать основные параметры резьбового соединения, болта и гайки.

2. Определить номинальные размеры и предельные отклонения наружного, среднего и внутреннего диаметров болта и гайки.

3. Дать эскиз профиля с указанием основных параметров и полей допусков резьбового соединения.

6.2 Условные обозначения по ГОСТу и основные параметры

Имеем резьбовое соединение М200,75-7G/8h. Из таблицы ГОСТ 24705-81 (П1) для резьбы М20 с шагом P = 0,75 мм выписываем номинальные диаметры: наружный - d(D) = 20 мм, средний - d2(D2) = 19,513 мм и внутренний - d1(D1) = 19,188 мм.

Пользуясь ГОСТ 16093-81 (П1) для резьбы с номинальным диаметром d(D) = 20 мм и шагом P = 0,75 мм, находим предельные отклонения диаметров резьбы болта с полем допуска 8h: es = 0 мм (для d, d2, d1), ei = -0,14 мм (для d), ei = -0,17 мм (для d2) и предельные отклонения диаметров резьбы гайки с полем допуска 7G: EI = +0,022 мм (для D, D2, D1), ES = +0,202 мм (для D2), ES = +0,258 мм (для D1).

6.3 Определение номинальных размеров и предельных отклонений

Предельные диаметры и допуски резьбы болта рассчитываем по формулам:

dmax = d + es = 20 + 0 = 20 мм

dmin = d + ei = 20 + (-0,14) = 19,86 мм

Td = dmax - dmin = 20 - 19,86 = 0,14 мм

d2max = d2 + es = 19,513 + 0 = 19,513 мм

d2min = d2 + ei = 19,513 + (-0,17) = 19,343 мм

Td2 = d2max - d2min = 19,513 - 19,343 = 0,17 мм

d1max = d1 + es = 19,188 + 0 = 19,188 мм

d1min - не устанавливается.

Предельные размеры и допуски резьбы гайки рассчитываются по формулам:

Dmax - не устанавливается

Dmin = D + EI = 20 + 0,022 = 19, 022 мм

D2max = D2 + ES = 19,513 + 0,202 = 19,715 мм

D2min = D2 + EI = 19,513 + 0,022 = 19,535 мм

TD2 = D2max - D2min = 19,715 - 19,513 = 0,18 мм

D1max = D1 + ES = 19,188 + 0,258 = 19,446 мм

D1min = D1 + EI = 19,188 + 0,022 = 19,21 мм

TD1 = D1max - D1min = 19,446 - 19,21 = 0,236 мм.



Вычерчиваем профиль резьбового соединения с обозначением номинальных и предельных диаметров и полей допусков.

Рис. 6.1



РАЗДЕЛ 7. РАСЧЁТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ

7.1 Задание и исходные данные

Таблица 7.1 Исходные данные

Параметр	Обозначение	Значение
Номер чертежа Замыкающее (исходное) звено Метод расчета		3 А Максимума-минимума

Требуется:

1. Выявить размерную цепь и дать ее схему.

2. Проверить правильность составления заданной размерной цепи.

3. Установить единицы допуска составляющих звеньев, допуски которых требуется определить.

4. Установить квалитет, по которому следует назначать допуски на составляющие звенья.

5. Провести проверку правильности расчета.

6. Составить таблицу допусков и предельных отклонений всех звеньев.

7.2 Схема размерной цепи

Пользуясь рисунком 3 приложения выявляем увеличивающие (A1) и уменьшающие (A2, A3) звенья, строим схему размерной цепи (рисунок 7.1).



Рисунок 7.1

7.3 Установление единицы допуска составляющих звеньев

По формуле 1 (П1) определяем номинальный размер исходного звена:

A = AiAi = 18 - (9 +7) = 2 мм.

Предельные значения исходного звена (зазора) равны Amax = 2,5 мм и Amin = 2 мм.

На основании зависимостей 5 и 6 (П1) находим предельные отклонения исходного звена:

Es(A) = Amax A = 2,5 - 2 = 0,5 мм,

Ei(A) = AminA = 2 - 2 = 0.

Таким образом, исходное звено A = 2+0,5 мм, а его допуск

TA = Es(A) Ei(A) = 0,5 - 0 = 0,5 мм = 500 мкм.

Из таблицы 1 (П1) выписываем значения единицы допуска для интервалов, соответствующих номинальным размерам звеньев A1, A3: i1 = 1,08 мкм, i3 = 0,9 мкм.

По формуле 4 (П1) определяем число единиц допуска:



a = TA/ii = 500/(1,08 + 0,9) = 252,5

Сравнивая полученное значение a с ближайшим в таблице 2 (П1) значением aD(d) = 250, устанавливаем квалитет IT13 и по ГОСТ 25346-82 назначаем допуски составляющих звеньев: TA1 = 0,27 мм, TA3 = 0,22 мм.

По формуле 3 (П1):

TA = TAi.

TA = 0,5 мм > (0,27 + 0,22) = 0,49 мм

и поэтому допуск одного или сумму допусков нескольких составляющих звеньев необходимо увеличить на 0,01 мм. Выбираем для этого звено A3 и вместо допуска TA3 = 0,22 мм устанавливаем для него допуск TA3 = 0,23 мм.

Назначаем предельные отклонения составляющих звеньев размерной цепи: A1 = 18+0,27 мм; A3 = 7-0,23 мм.

7.4 Проверка правильности расчета

С помощью формул 7 и 8 (П1) сделаем проверку правильности расчета.

Es(A) = Es(Ai) Ei(Ai) = 0,27 - (- 0,23) = 0,5 мм,

Ei(A) = Ei(Ai) Es(Ai) = 0 - 0 = 0.

Следовательно, предельные отклонения составляющих звеньев выбраны правильно.



7.5 Таблица допусков и предельных отклонений

Результаты расчетов сводим в таблицу 7.2.

Таблица 7.2 Допуск и предельные отклонения

Размер звена, мм	Допуск размера, мм	Предельное отклонение, мм
A1 = 18	TA1 = 0,27	ES = 0,27, EI = 0
A2 = 9	TA2 = 0,5	es = 0,25, ei = -0,25
A3 = 7	TA3 = 0,23	es = 0, ei = -0,23



Заключение

В расчетно-графической работе были рассмотрены и рассчитаны основные типы посадок применяемых в машиностроительных и станкостроительных производствах, а также были выполнены эскизы основных узлов и деталей.



Список источников

Серый И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения / И.С. Серый. - М.:Агропромиздат, 1987. - 367с.

Допуски и посадки: Справочник / В.Д. Мягков и др. - Л.:Машиностроение, 1982. - Ч.1. - 543 с.

Манаенков К.А. Метрология, стандартизация и сертификация: учебное пособие / К.А. Манаенков, С.А. Пимкин. - Мичуринск, 2001. - 100 с.

Размещено на Allbest.ru

...