Расчет посадок типовых соединений

Задача 1

Выполнить анализ соединения зубчатого колеса с валом и соединения втулки с валом узла редуктора. Определить характер соединения. Рассчитать значения предельных натягов или зазоров и указать на схеме полей допусков.

1.1 Анализ посадки Ш 65 Н7/zb6

1.1.1 по ГОСТ 25 346–89 определяем значение допуска для отверстия Ш 56 Н7: IT7= 30, ES = +30 мкм, EI = 0

Исполнительный размер отверстия: Ш 65 Н7 (^+0,030)

1.1.2 Определяем значение допуска вала Ш 65 zb6: IT6 = 19 мкм, ei= +300 мкм, es=319 мкм.

Исполнительный размер вала Ш 65 zb6

1.1.3 Проводим расчеты предельных значений натяга Наибольший натяг N_max=es-EI=+319−0=319

Наименьший натяг N_min=ei-ES=+300-(+30)=270

Допуск на посадку TN=N_max-N_min=+319-(+270)=49

1.1.4 Проверка Допуск на посадку TN=TD (IT7)+Td (IT6)=30+19=49

Результаты анализа посадки Ш 65 Н7- zb6

Характер посадки — неподвижный с гарантированным натягом.

1.2 Анализ посадки Ш 55 E7/k6

1.2.1 по ГОСТ 25 346–89 определяем значение допуска для отверстия Ш 55 F7: IT7= 30, ES = +90 мкм, EI = +60 мкм Исполнительный размер отверстия: Ш 55 E7

1.2.2 Определяем значение допуска вала Ш 55 k6: IT6 = 19мкм, ei= +2 мкм, es=+21 мкм.

Исполнительный размер вала Ш 55 k6

1.2.3 Проводим расчеты предельных значений натяга Наибольший натяг S_max=ES-ei=+90-(+2)=88

Наименьший натяг S_min=EI-es=+60-(+21)=39

Допуск на посадку TS=S_max-S_min=+88-(+39)=49

1.2.4 Проверка Допуск на посадку TS=TD (IT7)+Td (IT6)=30+19=49

Результаты анализа посадки Ш 55 E7-k6

Задача 2

Перегрузка 150%

Класс точности 6

Условное обозначение № 311

Диаметр внутренней обоймы d = 55 мм Диаметр внешней обоймы D = 120 мм Ширина обоймы В = 29 мм Радиальная реакция опоры F= 5900 Н Поле допуска вала js6, поле допуска отверстия H7

Предельные отклонения для обработки отверстия Ш 120 Н7 в корпусе и вала Ш 55 js6

Исполнительные размеры:

Отверстие — Ш 120 Н7

Вал — Ш 55 js6

Наружное кольцо подшипника (мм) 120l0 (0;-0,015):

D_m max = D_m + es;

D_m max = 120 + 0 = 120;

D_m min = D_m + ei;

D_{m min} = 120 — 0,015 = 119,85;

TD_m = 0,015.

Внутреннее кольцо (мм) подшипника 55L0 (0;-0,012):

d_m max = d_m + ES;

d_m max = 55 + 0 = 55;

d_m min = d_m + EI;

d_m min = 55 — 0,012 = 54,988;

Td_m = 0,012.

Определяем предельные отклонения (мм) посадочных поверхностей и их предельные размеры (мм) вал — js6:

es = +0,0095;

ei = -0,0095;

d = 55,0095;

d = 54,9905.

отверстие Н7:

ES = +0,035;

EI = 0;

D = 120,035;

D = 120.

Определяем предельные зазоры и натяги соединений:

внутреннее кольцо — вал:

N = d — d = 55,0095 — 54,988= 0,0215 мм ,

S= d — d = 55 — 54,9905= 0,0095 мм.

наружное кольцо — корпус:

N = DD = 120 — 120 = 0 мм,

S= D — D=120,035 — 119,85 = 0,185 мм.

Определяем шероховатость посадочных отверстий вала — R = 0,63 мкм, отверстия — R = 1,25 мкм, торцы заплечиков валов: R = 2,5 мкм и отверстий корпусов:

R = 2,5 мкм.

Задача 3

вал шероховатость узел редуктор

3.1.1 Расчет исполнительных размеров калибров для контроля деталей соединения Ш 55 E7/k6:

Отверстия — Ш 55 E7 и вала Ш 55 k6 .

3.1.2 Строим схему СПД для контроля размеров соединения: отверстия — Ш 55 E7 и вала Ш 55 k6.

3.1.3 Определяем предельные размеры контролируемых деталей, которым соответствуют номинальные размеры проходных ПР и непроходных НЕ калибров пробок и скоб.

3.1.4 Для отверстия Ш 55 E7 :

D_max=D + ES =55+0,090=55,090 = Ш — HE;

D_min=D + EI =55+0,060=55,060= Ш — ПР.

Для вала Ш 55 k6 :

d_max=d + es =55+0,021=55,021 = Ш_ск — ПР;

d_min= 55,002 = Ш_ск — HE.

3.1.5 Строим СПД для размеров контролируемых деталей и от соответствующих границ предельных размеров ведем построение СПД для калибров

3.1.6 По ГОСТ 24 853–81 определяем допуски и отклонения размеров калибров:

а) допуски на изготовление калибра-пробки для контроля отверстия — Ш 55 E7, для квалитета IT7: Z=4, Y=3, H=5;

б) допуски для калибра-скобы для контроля вала Ш 55 k6, для квалитета IT6: Z1=4, Y1=3, H1=5;

где Н (Н1) — допуски на изготовление рабочего калибра пробки и скобы, соответственно, мкм;

Z (Z1) — координаты середины поля допуска Н (Н1) проходного калибра пробки и скобы, соответственно, мкм;

Y (Y1) — координаты границы износа проходного калибра пробки и скобы, соответственно, мкм.

3.1.7 Определяем размер предельного изношенного проходного калибра-пробки:

Ш изн — ПР = D_min — Y= 55,060 — 0,003=55,057

Определяем размер предельного изношенного проходного калибра скобы:

Ш изн — ПР = d_max+Y1=55,021+0,003=55,024

3.1.8 Определяем исполнительные размеры проходного Ш — ПР и непроходного Ш — НЕ калибра — пробки:

Ш — ПР = [D_min+Z+H/2]_-н=55,0665_-0,005

Ш — НЕ = [D_max+H/2]_-н=55,0925_-0,005

3.1.9 Определяем исполнительные размеры проходного Ш_ск — ПР и непроходного Ш_ск — HE калибра-скобы:

Ш — ПР = [d_max-Z1-H½]^+H=55,0145^+0,005

Ш — НЕ = [d_min-H½] ^+H =54,9995^+0,005

3.2 Маркировка калибров

3.2.1 Проходные калибры маркируются буквами ПР, а непроходные калибры — буквами НЕ. Дополнительно в маркировку калибра вносятся номинальный размер, условное обозначение поля допуска и предельные отклонения контролируемого размера.

3.2.2 на эскизах калибра-пробки и калибра-скобы указать исполнительные размеры калибров, погрешности формы и шероховатости измерительных поверхностей калибра, в зависимости от квалитета точности.

Задача 4

Провести размерный анализ узла редуктора. Определить допуски и назначить предельные отклонения на все составляющие размеры, если задан номинальный размер и предельные отклонения замыкающего звена А_Д:

А_Д=I

А1=А7=0,25d=0,25Ч55=13,25=13 мм А2=А3=А6=В_подш=29 мм А4=1,5d=82,5 мм=83 мм А5=3d=3Ч55=165 мм А8=(А1+А2+А3+А4+А5+А6+А7+АД) = 361 мм Для заданного узла редуктора составляем расчетную схему размерной цепи в векторной изображении и проводим качественный анализ размерной цепи, выявив уменьшающие и увеличивающие составляющие звенья.

Решение задачи выполняем способом допусков одного квалитета, полагая, что все размеры должны выполняться по одному квалитету, поэтому определяем средний коэффициент точности для данной размерной цепи по формуле:

А_ср=ТА/?I_i

Где ТА_Д — допуск замыкающего звена А_Д:

ТА_Д=Д_ВА_Д — Д_нА_Д=+0,800−0=0,8=800 мкм Д_ВА_Д = +800 и Д_нА_Д = 0 — верхнее и нижнее отклонение замыкающего звена А_Д, соответственно;

I_i -единица допуска Определяем сумму? I_i=I1+I2+I3+I4+I5+I6+I7+I8

Определяем средний коэффициент точности а_ср:

?I_i=14,32

а_ср=900/14.32=62,8

Выбираем ближайший квалитет IT11

ТА₁=а_ср Ч I₁=62,8 Ч 1,08=67,8

ТА₂=а_ср Ч I₂=62,8 Ч 1,31=82,2

ТА₃=а_ср Ч I₃=62,8 Ч 1,31=82,2

ТА₄=а_ср Ч I₄=62,8 Ч 2,17=136,3

ТА₅=а_ср Ч I₅=62,8 Ч 2,52=158,2

ТА₆=а_ср Ч I₆=62,8 Ч 1,31=82,3

ТА₇=а_ср Ч I₇=62,8 Ч 1,08=67,8

ТА₈=а_ср Ч I₈=62,8 Ч 3,54=222,3

Проводим корректировку расчетных данных, при соблюдении условия: ?ТА_i=ТА_Д

ТА₄=110

ТА₅=120

ТА₈=190

Тогда:

800 = ?(70+80+80+110+120+80+70+190)

1. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя / В. И. Анурьев. — М. :Машиностроение, 1981. — 254 с.

2. Белкин, И. М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости): учеб. пособие для студентов машиностроит. спец. высших технич. Заведений / И. М. Белкин — М.: Машиностроение, 1992. — 528 с.

3. Выбор и расчет посадок типового соединений: варианты заданий и чертежи для выполнения курсовой работы по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация». Часть 2 / Сост.: О. И. Медведьева, Е. Г. Кравченко, А. С. Осипкина, В. В. Хруль — Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2006. — 32 с.

4. Димов, Ю. В. Метрология, стандартизация и сертификация. Учебник для вузов. 2-е изд. / Ю. В. Димов — СПб.: Питер, 2004. — 432 с.

5. Никифоров, А. Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: учеб. пособие для машиностроит. спец. Вузов / А. Д. Никифоров — М.: Высшая школа, 2000. — 510 с.