Расчет посадок гладких цилиндрических соединений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Стандартизация, метрология и информационные системы»

Курсовая работа

по дисциплине «Нормирование точности и технические измерения»

Минск 2021



Содержание

гладкий цилиндрический сопряжение деталь

1. Расчет посадок гладких цилиндрических соединений

1.1 Расчет посадки с зазором Ш25 N7/h6

1.2 Расчет переходной посадки Ш280 H12/c11

2. Расчет калибров для контроля гладких цилиндрических сопряжений

3. Выбор и обоснование средств измерений для контроля линейных размеров деталейШ25 N7/h6

4. Расчет допусков и посадок подшипника качения 6-46313

5. Расчет допусков и посадок шпоночного соединения вала

6. Расчет допусков и посадок резьбового соединения M12-6H/4jk

7. Выбор показателей контрольного комплекса зубчатого колеса и приборов для контроля выбранных показателей

Литература



1. Расчет посадок гладких цилиндрических соединений

1.1 Расчет посадки с зазором Ш25 N7/h6

Рассчитываем предельные размеры отверстия Ш25 N7.

По ГОСТ 25346-89 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений» определяем значения допуска IT7=21 мкм и основного (нижнего) отклонения EI=(-15)+(-13)=-28 мкм.

Верхнее отклонение будет равно:

ES=EI+IT7=(-28)+21=-7 мкм.

Предельные размеры отверстия:

D_min=D_o+EI=25,000+(-28)=24,972мм.

D_max=D_o+ES=25,000+(-7)= 24,993мм.

Рассчитываем предельные размеры вала Ш25 h6.

По ГОСТ 25346-89 определяем значение допуска IT9=-13мкм и основного (верхнего) отклонения es=0 мкм.

Нижнее отклонение будет равно:

ei=es-IT9=0-13=-13 мкм.

Предельные размеры вала:

d_min=d_o+ei=25,000+(-13)=24,987мм;

d_max=d_o+es=25,000+(0)=25,000мм.



Результаты расчетов сводим в таблицу 1.

Таблица 1. Расчет предельных размеров сопряжения Ш12 N7/h6

Размер	IT, мкм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dmin (dmin), мм	Dmax (dmax), мм
Ш25N7	21	-7	-28	24,972	24,993
Ш25h6	-13	0	-13	24,987	25,000

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей (рис. 1) и рассчитываем предельные значения зазоров:

S_max=D_max-d_min=24,993-24,987=0.006 мм;

S_min=D_min-d_max=24,972-25,000=-0,028 мм.

Рисунок 1. Схема расположения полей допусков сопряжения с зазором Ш25 N7/h6.

Средний зазор

S_ср=(S_max+S_min)/2=(-0,028 +0,006)/2=-0,011 мм.

Допуск посадки



T_S=IT_D+IT_d=0,021-0,013=0,008 мм.

Принимаем, что и размеры вала, и размеры втулки (отверстия), распределены по нормальному закону и центр группирования каждого из размеров совпадает с координатой середины поля допуска. При нормальном распределении параметра 99,73% всех значений попадают в диапазон, ограниченный значением 6 стандартных отклонений (±3у). Если принять, что данный диапазон равен допуску (T=6у), то на долю несоответствующих единиц продукции будет приходиться 0,27% деталей, что для условий машиностроительного производства является приемлемым. Следовательно, стандартное отклонение значений нормируемого параметра можно рассчитать по приближенной формуле как шестую часть допуска:

у_d=IT_d/6,

у_D=IT_D/6.

Тогда стандартное отклонение посадки получим путем геометрического суммирования стандартных отклонений размеров вала и втулки:

Так как зазор-разность между диаметрами втулки и вала, то при распределении размеров в партии деталей по нормальному закону сами зазоры также будут распределены по нормальному закону. Центр группирования зазоров будет соответствовать среднему значению зазора. Таким образом, предельные значения вероятных зазоров можно получить как



S_{max вер.}=S_ср+3у_S;

S_{min вер.}=S_ср-3у_S.

Рассчитаем предельные значения вероятных зазоров.

S_{max вер} =-11 +3*=1,349 мкм0,00135мм

S_{min вер} =-11 -3*=-23.349мкм-0,0235мм

Рисунок 2. Схема распределения вероятных зазоров сопряжения Ш25 N7/h6

1.2 Расчет переходной посадки Ш280 H12/c11

Рассчитываем предельные размеры отверстия Ш280 H12.

По ГОСТ 25346-89 определяем значения допуска IT=520 мкм и основного (нижнего) отклонения EI=0 мкм.

Верхнее отклонение будет равно:

ES=EI+IT7=0+520=520 мкм.



Предельные размеры отверстия:

D_min=D_o+EI=280,000+0=280,000 мм.

D_max=D_o+ES=280,000+0,52=280,520мм.

Рассчитываем предельные размеры валаШ280 c11.

По ГОСТ 25346-89 определяем значение допуска IT11=320мкм и основного (нижнее) отклонения ei =-620 мкм.

Нижнее отклонение будет равно:

es= ei +IT11=-620+320=-300 мкм.

Предельные размеры вала:

d_min=d_o+ei=280,000-620=279.38 мм

d_max=d_o+es=280,000-0,300=279.7мм.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.

Таблица 2. Расчет предельных размеров сопряжения Ш280 H12/c11

Размер	IT, мкм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dmin (dmin), мм	Dmax (dmax), мм
Ш280 H12	520	+520	0	280,000	280,520
Ш280 c11	320	-300	-620	279.38	279.7

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей (рис. 3) и рассчитываем предельные значения табличных зазоров (натягов):

D_ср=(D_max+D_min)/2=(280,520+280,000)/2=280,26 мм;

d_ср=(d_max+ d_min)/2=(279.54+279.38)/2=279,460 мм;

S_max=D_max-d_min=280,520-279.38=1.14мм;

N_max=d_max-D_min=279.54-280,000=0,46 мм.

Допуск посадки

T_(S,N)=IT_D+IT_d=0,520+0,320=0.84мм.

Принимаем нормальный закон распределения размеров и рассчитываем предельные значения вероятных зазоров (натягов). В рассматриваемом сопряжении

Dср > dср,

поэтому в данном сопряжении будет большая вероятность возникновения натяги.

Рассчитываем математическое ожидание и стандартное отклонение зазоров:

M_s= D_ср - d_ср =280,26 -279,460 =0,8 мм;

.

Рассчитываем предельные значения вероятных зазоров и натягов:

S_{max вер} = M_s+3у_(S,N)=800+3101.76=1105,28 мкм ?1,1053 мм;

S_{min вер} = M_s-3у_(S,N)=800-3101.76=-494,713 мкм ? -0,5

N_{max вер} ?-0,5 мм.



Рисунок 3. Схема расположения полей допусков переходной посадки Ш280 H12/c11

При применении переходных посадок в сопряжении возможны зазоры или натяги. Поэтому рассчитываем вероятность их получения. Для определения площади, заключенной между кривой Гаусса, выбранными ординатами и осью абсцисс (рис.4 заштрихована площадь, определяющая процент зазоров), удобно использовать табулированные значения функции:

,

где

x= M_S=800мкм;

у_(S,N)= 101.76 мкм.

Тогда

z= M_S/ у_(S,N)=800/101.76 =7.86;

Ф(z=7.86)=0.5=50, 50%.



Таким образом, с учетом симметрии распределения (P”=0,5), вероятность получения натягов в сопряжении Ш160 H7/k6 составляет

P(S)=50%+50, 50%=100%.

P(N)=100%-69,5%=30,5%.

Рисунок 4. Схема распределения вероятных натягов (зазоров) сопряжения Ш160 H7/k6



2. Расчет калибров для контроля гладких цилиндрических сопряжений

Расчетная посадка Ш280 H12/c11

Определим предельные отклонения и размеры отверстия Ш280 H12:

IT12=520 мкм,

EI=0,

ES=520 мкм;

o + EI = 280,000+(0) =280,000 мм

= Do +ES = 280,000+ (520)= 280,520 _MM

Определим предельные отклонения и размеры вала Ш280 c11.

IT11=320 мкм,

es= -300 мкм,

ei= -620 мкм;

.

;

Строим схемы расположения полей допусков калибров для контроля отверстия и вала согласно ГОСТ 24853-81. В соответствии с выбранной схемой расположения полей допусков калибров для контроля отверстия Ш280 H12 определяем числовые значения параметров H, Z, Y.

H=23 мкм - допуск на изготовление калибров;

Z=50 мкм - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра;

Y=0 мкм - допустимый выход размера изношенного проходного калибра за границу поля допуска отверстия.

б = 20 mkm

Строим схемы расположения полей допусков калибров для контроля отверстия Ш280 H12 (рисунок 5).

Пр max=Dmax + Z + H/2 = 280,000 + 50 + 23/2 = 280,0615mm.

Пр min = Dmin + Z - H/2 = 280,000 + 50 - 23/2 = 280,0385 mm.

HE max = D max - б +H/2 = 280,520 - 20 +23/2 =280,5115 mm.

HE min = D max - б - H/2 = 280,520 - 20 -23/2= 280,4885 mm.

ПР_изн = Dmin - Y + б = 280,000 - 0 + 20 = 380,020 mm.

Рисунок 5. Схема расположения полей допусков калибров для контроля отверстия Ш280 H11

Рассчитываем предельные и исполнительные размеры калибров для контроля отверстия Ш280 М9, и результаты сводим в таблицу 3.



Таблица 3. Предельные и исполнительные размеры калибров-пробок

Обозначение калибра	Размер, мм
	наибольший	наименьший	изношенной стороны	исполнительный
ПР	280,0615	280,0385	280,020	280,0565-0.023
НЕ	280,5115	280,4885	-	280,5165-0.023

По ГОСТ 24853-81 в соответствии со схемой расположения полей допусков калибров для контроля вала ?280c11 определяем числовые значения параметров H₁, Z₁, Y₁, H_p:

H₁=23 мкм - допуск на изготовление калибров;

Z₁₌45 мкм - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра;

Y₁=0 мкм - допустимый выход размера изношенного проходного калибра за границу поля допуска вала;

H_p=8 мкм - допуск на изготовление контрольного калибра для скобы.

б =15 MKM

Строим схемы расположения полей допусков калибров для контроля Ш280c11 (рисунок 6).

ПР_max =dmax + Z + H/2 = + 45 + 23/2 = 279,7565 MM.

ПР_min =dmax + Z - H/2 = 279,700 + 45 - 23/2 = 279,7335 MM.

НЕ_max = d max - б +H/2 =279,380 - 15 + 23/2 = 279,3765 MM.

НЕ_min = d max - б - H /2 =279,380 - 15 - 23/ 2= 279,3535 MM.

ПР_изM = d min - Y + б =279,380 - 0 + 15 = 279,395 MM.

К-НЕ_min = dmin + б - H_p /2 =279,380 + 15 - 23/2 = 279,3835 MM.

К-НЕ_max = dmin + б + H_p/2 =279,380 +15 + 23/2 = 279,4065 MM.

К-ПР_min =dmax _{- Z - H/2 = 279,700} - ₄₅ - _{23 /2 = 279,6435} MM.

К-ПР_max = dmax _{- Z + H /2 =279,700} - _{45 +23/2 = 279,6665} MM.

К-И_min = dmax + Y - б - H/2 =_{279,700 + 0} - ₁₅ - _{23/2 = 279,6735} MM.

К-И_max = dmin + Y - б + H/2 =_{279,700 + 0} - _{15 + 23/2 = 279,6965} MM.



Рисунок 6. Схема расположения полей допусков калибров для контроля вала Ш280c11 и контрольных калибров

Рассчитываем предельные и исполнительные размеры калибров для контроля вала Ш280 c11, и результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4. Предельные и исполнительные размеры калибров-скоб и контрольных калибров

Обозначение калибра	Размер, мм
	наибольший	наименьший	изношенной стороны	исполнительный
ПР
НЕ			-
К-ПР			-
К-НЕ			-
К-И			-

Выполняем эскизы рабочих калибров для контроля отверстия Ш280 H12 (рисунок 7.а) и вала Ш280 c11 (рисунок 7,б):

- калибры-пробки - по ГОСТ 14807 - ГОСТ 14826;

- калибры-скобы - по ГОСТ 18358 - ГОСТ 18369.



Рисунок 7. Эскизы рабочих калибров: а) калибр-пробка для контроля отверстия; б) калибр-скоба для контроля вала



3. Выбор и обоснование средств измерений для контроля линейных размеров Ш25 N7/h6

Требуется выбрать универсальные средства измерений для отверстия Ш25 N7 ()

По ГОСТ 8.051-81 «Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм» устанавливаем, что допускаемая погрешность измерений (д), в зависимости от допуска (IT8=21 мкм) составляет:

д_дет=7 мкм.

В соответствии с РД-50-98-86 «Методические указания. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм» осуществляем выбор средств измерений внутренних размеров по табл.VII. В графе, соответствующей 7 квалитету, для диапазона размеров св.18до 30 мм находим обозначение «5в», «6а», «7а», «9а» «12». В табл. II под номером 5 указаны нутромеры индикаторные (НИ) с ценой деления отсчетного устройства 0,01 мм, «в»- используемое перемещение стержня 0,03 мм, температурный режим 3?С, предельная погрешность измерения д_изм =5 мкм; 6 указаны нутромеры индикаторные (НИ) при замене отсчетного устройства измерительной головкой (ИГ) с ценой деления 0,001 мм, «а»- используемое перемещение стержня 0,1 мм, температурный режим 3?С, д_изм =5,5 мкм; 7 указаны нутромеры с ценой деления 0,001 мм, «а» -используемое перемещение стержня 0,1 мм, температурный режим 3?С, предельная погрешность измерения - д_изм =5 мкм; под номером 9-пневматические пробки с отсчетным прибором с ценой деления 1 мкм и 0,5 мкм, «а»- диаметральный зазор между пробкой и отверстием 0,04-0,06 мм, температурный режим 2?С, предельная погрешность измерения - д_изм=4,5 мкм; 12- микроскопы универсальные измерительные при использовании штриховой головки, температурный режим 3?С, предельная погрешность измерения - д_изм=6 мкм;

Из указанных приборов выбираем тот, который имеется в наличии, который проще в обращении и к условиям применения которого предъявляются менее жесткие требования.

Выбираем нутромер с ценой деления 0,001 мм.

д_дет> д_изм.

Выбираем универсальные средства измерения для вала Ш25 h6, ()

По ГОСТ 8.051-81 «Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм» устанавливаем, что допускаемая погрешность измерений (д), в зависимости от допуска (IT7=21 мкм) составляет:

д_дет=6 мкм.

Выбор накладного средства измерений производим по табл. VI. В графе, соответствующей 7 квалитету, для диапазона размеров св.18 до 30 мм находим обозначение «4а» «B» «5г» «6а» «б». В табл.I под номером 4 указаны микрометры гладкие (МК) с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на нуль по установочной мере «а»- при работе приборы находятся в руках, температурный режим 5?С, д_изм=5 мкм, 5 указаны скобы индикаторные (СИ) с ценой деления 0,01 мм, «б»- при работе находятся в стойке или обеспечивается надежная изоляция от тепла рук оператора, используемое перемещение измерительного стержня, 3 мм температурный режим 5?С, д_изм=10мкм.

Выбираем микрометры гладкие с величиной отсчета 0,01 мм

д_дет> д_изм.

Выбор станкового средства измерения производим по табл. V. В графе, соответствующей 9 квалитету, для диапазона размеров св. 10 до 18 мм находим обозначение 7д, 9а, 11а, 12а, 136, 14а, 20а, 31, 32а, в. По табл. I устанавливаем, что номером 7 индикаторы часового типа (ИЧ и ИТ) с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм, «в»- до 250 мм - штативы и стойки с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм (C-IV; Ш-11Н; ШМ-11Н), используемое перемещение измерительного стержня 2 мм, температурный режим 5?С, д_изм=10 мкм; под номером 7 индикаторы часового типа (ИЧ и ИТ) сценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм, «ж»- до 250 мм - штативы и стойки с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм (C-IV; Ш-11Н; ШМ-11Н), используемое перемещение измерительного стержня 5 мм, температурный режим 5?С, д_изм=6 мкм; под номером 9 индикаторы многооборотные (2МИГ) с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения 2 мм, «а»- используемое перемещение измерительного стержня ±0,30 мм, установочный узел - штативы с диаметром колонки не менее 30 мм и наибольшим вылетом головки до 200 мм (Ш-11Н и ШМ-11Н)., температурный режим 5?С, д_изм=6 мкм; под номером 13- головки измерительные пружинные (микрокаторы) (10ИГП, 10ИГПГ) с ценой деления 0,01 мм и пределом измерений ±0,30 мм, «а»- используемое перемещение измерительного стержня ±0,30 мм, установочный узел- C-II стойки с пределом измерений 0-160 мм, вылетом головки 75 мм и диаметром колонки 50 мм, температурный режим 5?С, д_изм=7 мкм; под номером 14- Головки измерительные пружинные (микрокаторы) (5ИГП, 5ИГПГ) с ценой деления 0,005 мм и пределом измерений ±0,15 мм, «а»- используемое перемещение измерительного стержня ±0,15 мм, установочный узел стойка С-II стойки с пределом измерений 0-160 мм, вылетом головки 75 мм и диаметром колонки 50 мм, температурный режим 5?С, д_изм=5 мкм; под номером 32- микроскопы измерительные универсальные, «б» - форма детали цилиндрическая, метод измерения проекционный, температурный режим 5?С, д_изм=6 мкм; под номером 3 - проекторы измерительные «б» - вариант использования, увеличение 20ґ, д_изм=10 мкм;

Выбираем индикатор многооборотный с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения 2 мм с установкой в штатив Ш-11Н ГОСТ 10197-70.

д_дет> д_изм.

4. Расчет допусков и посадок подшипника качения 6-46313

Данный подшипник относится к шариковым радиальным однорядным открытым, класс точности 6, легкая серия диаметров 4. Основные размеры подшипника:

- номинальный диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника d=65 мм;

- номинальный диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца D=140 мм;

- номинальная ширина подшипника B=33 мм;

- номинальная высота монтажной фаски r=3,5 мм.

Внутреннее кольцо испытывает циркуляционное нагружение, а наружное кольцо - местное нагружение. Режим работы - тяжелый, ГОСТ 3325-85 «Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки» для такого случая рекомендует поля допусков цапфы вала, сопрягаемой с кольцом подшипника качения, m6 или n6. Выбираем поле n6,которое обеспечивает посадку с натягом. Так же на основании рекомендаций стандарта выбираем поле допуска отверстия корпуса Н7. Предельные отклонения средних диаметров колец подшипника качения определяем по ГОСТ 520-89 «Подшипники качения. Общие технические условия», предельные отклонения вала Ш65k6 и отверстия корпуса Ш140L6 - по ГОСТ 25347-82 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки» и расчеты сводим в таблицы.

Таблица 5. Предельные размеры колец подшипника 6-46313

Размер, мм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dm max (dm max), мм	Dm min (dm min), мм
d=65	0	-12	65.000	64.988
D=140	0	-15	140.000	139.985

Таблица 6. Предельные размеры цапфы вала Ш65 h6 и корпуса отверстия Ш140L7

Размер, мм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	D max (d max), мм	D min (d min), мм
D=65	+21	+2	65,021	65,002
D=140	+40	0	140,040	140,000

Строим схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей подшипникового узла и рассчитываем зазоры (натяги):

По d_m:

N_max= d _max - d_{m min} = 65,021 - 65,988 =0.033 мм=33мкм;

N_min= d_min- d_{m max} =65,002 - 65,000 =0.002 мм =2 мкм;

N_ср=(N_max+ N_min)/2=(33+2)/2=17,5 мкм.

Рисунок 8. Схема расположения полей допусков сопряжения Ш65L6/h6



По D_m:

S_max= D_max - D_{m min}=140,040 - 139.985=0,055 мм=55 мкм;

S_min= D_min - D_{m max} =140,000 --140,000 =0,000 мм;

S_ср=(S_max +S_min)/2=(55+0)/2=27,5мкм.

T_S = IT_Dm + IT_D = 40 + 15 = 55 мкм.

Производим проверку наличия в подшипнике качения радиального зазора, который уменьшается по причине натяга при посадке на вал. В расчетах принимаем среднее значение натяга и среднее значение зазора в подшипнике как наиболее вероятные:

N_ср= 17,5 мкм;

N_эф=0,85* N_ср=0,85*17,5 =17,875 мкм= 0,0178 мм;

d_o=d_m+(D_m-d_m)/4=65,000+(140,000-65,000)/4=116,250 мм;

?d₁= N_эф* d_m/d_o=0,0178 *65,000/116,250 =0,0995 мм=99,5мкм.

ГОСТ 24810-81 «Подшипники качения. Зазоры» определяем предельные значения теоретических зазоров в подшипнике 46313 до сборки:

G_{r min} = 8 мкм;

G_{r mах} = 28 мкм.

Средний зазор в подшипнике 6-214 определяется как полусумма предельных теоретических зазоров:

G_{r cp} = (G_{r min} + G_{r mах})/2 = (8 + 28)/2 = 18 мкм.

Тогда

G_пос = G_{r cp} - Дd₁ = 18 - 99,5= -81.5 мкм.



Рисунок 9. Схема расположения полей допусков сопряжения Ш140Н7/l6мм

Расчет показывает, что при назначении посадки Ш65L6/k6 по внутреннему диаметру зазор в подшипнике качения после посадки будет отрицательным.

Шероховатость посадочных поверхностей сопрягаемых с кольцами подшипника деталей зависит от диаметра и класса точности подшипника. По ГОСТ 3325-85 выбираем требования к шероховатости:

- посадочной поверхности вала под кольцо подшипника Ra 0,63;

- посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника Ra 0,63;

- торцовой поверхности заплечика вала и корпуса Ra 1,25.

В ГОСТ 3325-85 также нормированы требования к форме посадочных поверхностей вала и корпуса, сопрягаемых с кольцами подшипника, и к торцовому биению заплечиков вала и отверстия корпуса.

Из табл. 4 ГОСТ 3325-85 выбираем значения:

- допуска круглости посадочной поверхности вала под кольцо подшипника 5,0 мкм;

- допуска профиля продольного сечения посадочной поверхности вала под кольцо подшипника 5,0 мкм;

- допуска круглости посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 7,5 мкм;

- допуска профиля продольного сечения посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 7,5 мкм.

Из табл.5 ГОСТ 3325-85 выбираем торцовое биение заплечиков вала и корпуса:



5. Расчет допусков и посадок шпоночного соединения вала

Исходные данные:

Диаметр вала Ш8 мм;

Длина шпонки l=250 мм;

Вид шпоночного соединения - нормальное.

Шпонка 3x3x250 ГОСТ 23360-78.

Произведем расчет шпоночного соединения:

По размеру b:

-паз вала B₁=3N9

ES=-4мкм;

EI=-29 мкм.

B_{1 max} =3,000-0,004=2,996 мм;

B_{1 min} =3,000-0,029=2,971 мм;

- ширина шпонки b₂=3h9

es=0;

ei=-25 мкм;

b_{2 max}=3,000-0=3,000 мм;

b_{2 min}=3,000-0,025=2,975 мм;

-паз втулки B₃=3Js9

ES=+12 мкм;

EI=-12 мкм.

B_{3 max}=3,000+0,012=3,012 мм;

B_{3 min}=3,000-0,012=2,988 мм.

Рассчитываем табличные зазоры (натяги) по размеру b:

Рисунок 10. Схема расположения полей допусков шпоночного соединения.

- Рассчитываем табличные зазоры (натяги) по размеру b:

соединение шпонки b₂ = 3h9 с пазом вала B₁ = 3N9:

S_1max = B_1max - b_2min = 2,996- 2,975= 0,021 мм,

N_1max = b_2max - B_1min = 3,000 - 2,971= 0,029 мм



Рисунок 11. Схема расположения полей допусков ширины шпонки и ширины паза вала

соединение шпонки b₂ = 3h9 с пазом втулки B₃ = 3J_s9

S_2max = B_3max - b_2min = 3,012 - 2,975 = 1.14 мм,

N_2max = b_2max - B_3min = 3,000 - 2,988 = 0,012 мм.

Рисунок 12. Схема расположения полей допусков ширины шпонки и ширины паза втулки

По высоте шпонке h:

-глубина паза вала

t₁=1,8 ^+0,1 мм (ГОСТ 23360-78),

t_{1 max}=1,900 мм;

t_{1 min}=1,800 мм;

-высота шпонки

h=3h9;

h_max=3,000 мм;

h_min=2,940 мм;

-глубина паза втулки

t₂=1,4^+0,1 мм;

t_{2 max}=1,500 мм;

t_{2 min}=1,400 мм.

Тогда:

S_max= t_{1 max} + t_{2 max}- h_min=1,9+1,4-2,975=0,325 мм;

S_min= t_{1 min}+ t_{2 min}- h_max=1,8 +1,5-3,0=0,300 мм.

По длине шпонки l=250 мм:

-длина шпонки

l₁ = 250h14 (ГОСТ 23360),

l_1max = 250,000 мм,

l_1min = 248,500 мм (ГОСТ 25346);

-длина паза вала

L₂ = 250 Н15 (ГОСТ 23360),

L_2max = 251,850 мм,

L_2min = 250,000 мм (ГОСТ 25346);

S_max = L_2max - l_1max = 251,850 - 248,500 = 3,350 мм,

S_min = L_2min - l_1min = 250,000 - 250,000 = 0,000 мм.



Рисунок 13. Схема расположения полей допусков по длине шпоночного паза



6. Расчет допусков и посадок резьбового соединения M12-6H/4jk

Даны резьбовые посадки: M12-6H/4jk.

Определяем номинальные значения диаметров внутренней резьбы (гайки) и наружной резьбы (болта) по ГОСТ 24705-2004 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая.

Основные размеры»:

d=D =12 мм;

D₁ =10.647 MM

D₂ =11,188 MM

D3 =10,466 MM

P =1,5 мм.

Предельные отклонения диаметров резьбовых деталей с внутренней резьбы (гайки) и наружной резьбы (болта) выбираем по ГОСТ 16093-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Посадки с зазором», и результаты представляем в виде таблицы 7.

Таблица 7. Предельные отклонения диаметров резьбовых поверхностей

Номинальный диаметр резьбы, мм	Предельные отклонения болта, мкм	Предельные отклонения гайки, мкм
	es (верхнее)	ei (нижнее)	ES (верхнее)	EI (нижнее)
d=D=12 мм	-28	-240	не ограничено	0
d2=D2=11,188MM	+61	-14	+125	0
d1=D1=10.647MM	+61	не ограничено	+265	0

Определяем предельные размеры внутренней резьбы (гайки) и наружной резьбы (болта) и результаты представляем в виде таблицы 8.

Таблица 8. Предельные размеры резьбовых поверхностей (по диаметрам)

Предельный размер, мм	БОЛТ	ГАЙКА
	d, мм	d2, мм	d1, мм	D, мм	D2, мм	D1, мм
M12-6H/4jk	наибольший	11,972	11,249		не ограничен	11,313	10,912
	наименьший	11,760	11,174	не ограничен	12,000	11,188	10,647

Строим схему расположения полей допусков резьбового соединения M12-6H/4jk. (рис. 14)

Рассчитываем предельные значения зазоров в резьбовой посадке:

по D (d):

S_min = D_min - d_max = 12,000 - 11,972= 0,028 мм,

S_max не нормируется;

по D₂ (d₂):

S_2min = D_2min - d_2max = 11,188 - 11,249 = - ,61 мм,

S_2max = D_2max - d_2min = 11,313 - 11,174 = 0,139 мм;

по D₁ (d₁)

S_1min = D_1min - d_1max = 10,647 - 10,615 = 0,032 мм,

Рисунок 14. Схема расположения полей допусков резьбового соединения M12-6H/4jk



7. Выбор показателей контрольного комплекса зубчатого колеса и приборов для контроля выбранных показателей

Исходные данные:

Делительный диаметр колеса 68 мм

Модуль m=3 мм;

Число зубьев z =22;

Степень точности 9-8-7-Н

Для оценки метрологических параметров зубчатого колеса необходимо обеспечить его контроль по всем нормам точности (показателю кинематической точности, плавности работы, контакту зубьев и по боковому зазору в передаче). Стандартом регламентированы контрольные комплексы показателей, обеспечивающие проверку соответствия зубчатого колеса всем установленным нормам. Используя табл. 32 [4] назначаем контрольный комплекс № 2.

Показатель кинематической точности- F_rr- радиальное биение зубчатого венца- называется наибольшая в пределах зубчатого колеса разность расстояний от его рабочей оси до делительной прямой элемента нормального исходного контура одиночного зуба или впадины, условно наложенного на профили зубьев колеса.

F_r=16 мкм.

F_pr- накопленная погрешность шага по зубчатому колесу. Наибольшая алгебраическая разность значений накопленных погрешностей

F_p=20 мкм.

F_pkr - накопленная погрешность k шагов. Кинематическая погрешность зубчатого колеса при номинальном его повороте на k целых углов шагов.

F_pk=28 мкм

Показатель плавности работы- f_ptr - отклонение шага- кинематическая погрешность колеса при его повороте на один номинальный угловой шаг.



_pt=±10 мкм.

отклонения шага зацепления от номинальных значений

f_pb = ±9,5 мкм

Показатель контакта зубьев - суммарное пятно контакта- часть активной боковой поверхности зуба колеса, на которой располагаются следы прилегания его к зубьям парного колеса после вращения передачи под нагрузкой.

- по высоте зуба, не менее 50%;

- по длине зуба, не менее 70%.

Показатель боковых зазоров - E_Hs - наименьшее смещение исходного контура от его номинального положения в тело зубчатого колеса, осуществляемое с целью обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора.

E_Hs=-12 мкм;

и E_Wms- наименьшее отклонение средней длины общей нормали.

E_Wms=-8мкм.

T_H -допуск на смещение исходного контура. Разность предельных дополнительных смещений исходного контура.

Т_H=40мкм

Для контроля выбранных показателей применяем следующие приборы и устройства:



Литература

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т. 1, Т. 2, Т. 3.- 5-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1979.

2. Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч./В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский.- 6-е изд., перераб. и доп.- Л.: Машиностроение, Ленинград, отд-ние, 1983. Ч.1,Ч.2.

3. Справочник конструктора-приборостроителя. В 2т./ В.Л. Соломахо [и др.].- Мн.: Выш. школа, 1988. Т. 1, Т. 2.

4. Цитович Б.В. Нормирование точности и технические измерения. Курсовое проектирование: учебно-методическое пособие для студентов инженерно-технических специальностей. В 2 ч. Ч. 1/ Б.В. Цитович [и др.]; под ред. Б.В. Цитовича и П.С. Серенкова.- Мн.: БНТУ, 2006.

5. ГОСТ 8.051-81 Государственная система обеспечения единства измерений.

6. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм.

7. ГОСТ 520-2002 Подшипники качения. Общие технические условия.

8. ГОСТ 1643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски

9. ГОСТ 3325-85 Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки.

10. ГОСТ 4608-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Посадки с натягом

11. ГОСТ 8724-2002 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги

12. ГОСТ 20226-82 Подшипники качения. Заплечики для установки подшипников качения. Размеры

13. ГОСТ 23360-78 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки.

14. ГОСТ 24705-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры.

15. ГОСТ 24810-81 Подшипники качения. Зазоры.

16. ГОСТ 24853-81 Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.

17. ГОСТ 25346-89 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений.

18. ГОСТ 25347-82 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки.

19. РД 50-98-86 Методические указания. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм. по применению ГОСТ 8.051-81).

Размещено на Allbest.ru

...