Взаимозаменяемость, стандартиризация и технические измерения (стр. 2 из 4)
Схема расположения полей допусков отверстия и вала изображена на рис. 2.
Рис. 2.
2. ПЕРЕХОДНАЯ ПОСАДКА
2.1. Содержание задания и исходные данные.
Для неподвижного разъемного соединения назначить переходную посадку; обосновать ее назначение. Определить вероятность получения соединений с зазором и с натягом. Изобразить схему расположения полей допусков отверстия и вала.
2.2. Расчет переходной посадки
Руководствуясь пособием [1], назначаем как наиболее удобную исходя из условий сборки скользящую посадку Æ40
.Данная посадка не обеспечивает достаточной прочности и как следствие конструктивно предусмотрена шпонка. Параметры посадки:
EI=0 мкм – нижнее отклонение отверстия;
ES=25 мкм – верхнее отклонение отверстия;
es=8 мкм – верхнее отклонение вала;
ei=–8 мкм – нижнее отклонение вала.
Максимальный натяг:
NMAX=es–EI,
NMAX= 8–0=8 мкм.
Минимальный натяг:
NMIN=ei–ES,
NMIN=–8–25=–33 мкм.
Далее, вычислим средний натяг:
Nc=(NMAX + NMIN )/2,
NC= –12.5 мкм.
Знак минус говорит о посадке с зазором.
Допуск отверстия:
TD=ES–EI,
TD=25 мкм.
Допуск вала:
Тd=es–ei,
Td=16 мкм.
Определим среднеквадратичное отклонение натяга (зазора).
, 
.Вычислим предел интегрирования:
,Z=–12.5/4.946=2.51.
Пользуясь таблицей 1.1. [1], получим:
Ф(Z)=0.493.
Рассчитаем вероятность натягов и зазоров:
PN=0.5–Ф(Z),
PN=0.5–0.493=0.7 % – т. к. Z<0;
PS=0.5+Ф(Z),
PS=0.5+0.493= 99,3 % – т.к. Z<0.
Следовательно, при сборке большинство изделий будет с зазором.
2.3. Схема расположения допусков отверстия и вала
3. РАСЧЕТ ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВОГОСОЕДИНЕНИЯ
3.1. Задание и исходные данные.
Рассчитать (назначить) посадки по внутреннему и наружному кольцам подшипника качения. Построить схемы расположения полей допусков колец подшипников качения и соединяемых с ним деталей вала и корпуса. Выполнить эскизы посадочных мест под подшипник вала и корпуса и обозначить на эскизе номинальные размеры, поля допусков, требования к шероховатости, форме и расположения поверхностей.
Согласно заданию, имеем радиальный сферический двухрядный роликоподшипник номер 3609 ГОСТ 5721–75. Нагружаемость С0=75 КН. Ширина колец b=36, диаметр внутреннего кольца d1=45 мм и внешнего d2=100 мм. Фаска согласно [2] r=2.5 мм. Нагружающие силы FR:
,от шестерни и от шкива примерно одинаковые по модулю и противоположны по направлению.
2.7 кН. Внутреннее кольцо нагружено циркуляционной нагрузкой интенсивностью РR , кН/м.
,где k1 – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера посадки – при перегрузке до 150 % умеренных толчках и вибрациях k1=1;
k2 – учитывает степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе – k2=1;
k3 – коэффициент неравномерости распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки k3=1.
=174 кН.По табл. 4.90.1. [1] выбираем поля допуска js6 для внутреннего кольца и К6 для внешнего.
Обратимся к табл. 4.91., которая рекомендует принять следующие посадки:
внутреннее циркуляционно нагруженное с нормальным режимом работы 0.07С0<FR<0.15C0 – посадка L6/js6, которой соответствует: NМАХ=18.5 мкм; SMIN=–8 мкм;
внешнее, закрепленное в корпусе, местнонагруженное кольцо с режимом работы 0.07C0<FR<0.15C0 – посадка JS7/l6,
где NMAX=17 мкм; SMIN=-30 мкм.
Проверку внутреннего кольца на прочность можно произвести по формуле:
,где К – коэффициент, равен 2.8 в нашем случае;
[sP] – допускаемое напряжение на сжатие, МПа;
d – диаметр внутреннего кольца, мм.
=155 мкм – условие прочности выполнено.Выбираем 6–й класс точности подшипника.
Допуски соосности посадочных поверхностей вала ÆТВРС и корпуса ÆТКРС и допуск торцевого биения заплечиков в корпусной детали ТКТБ и валов ТВТБ примем по табл. 4.94. [1]:
ÆТВРС=21 мкм; ÆТКРС=42 мкм; ТКТБ= 16 мкм; ТВТБ=30 мкм.
Шероховатость посадочных поверхностей:
вала:
Ra=0.63 мкм;
отверстий корпуса:
Ra=0.63 мкм;
опорных торцов заплечиков вала и корпуса:
Ra=1.25 мкм.
3.3. Эскизы посадочных мест и схема расположения допусков отверстия и вала
Эскизы посадочных мест и схема расположения допусков отверстия и вала изображены на рис. 5 .
4. РАСЧЕТ КАЛИБРОВ
4.1. Задание и исходные данные.
Спроектировать гладкие калибры для контроля отверстия и вала одного из сопряжений и контрольные калибры для рабочей скобы. Выполнить эскизы стандартных калибров, указав на них исполнительные размеры рабочих поверхностей.
Выберем вал d=Æ50 js6 с параметрами:
ei=– 8 мкм;
es= 8 мкм.
Отверстие D=Æ50 H7 с параметрами:
ES=25 мкм;
EI=0 мкм.
Определяем наибольший и наименьший предельные размеры вала:
dMAX=50.008 мкм;
dMIN=49.992 мкм.
В табл. 4 гл. 1 [3] для квалитета 6 и интервала размера свыше 35 до 50 мм находим данные для определения размеров необходимых калибров для вала, мм:
Z1=0.0035; Y1=0.003; HP=0.0015; H1=0.004;
где Z1 –отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера изделия;
Y1 – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия;
Н1 – допуск на изготовление калибров для вала;
НР – допуск на изготовление контрольного калибра для скобы.
Определение размеров калибров и контркалибров производится по формулам из таблиц 2 и 3 [3].
Наименьший размер проходного нового калибра–скобы ПР:
ПР=dMAX–Z1–H1/2,
ПР=50.008–0.0035–0.002=50.0025 мм.
Наименьший размер непроходного калибры–скобы НE:
НЕ=dMIN–H1/2,
НЕ=49.992–0.002=49.99 мм.
Предельное отклонение +0.004 мм.
Предельный размер изношенного калибра–скобы ПР:
ПР=dMAX+Y1,
ПР=50.008+0.003=50.011 мм.
Наибольший размер контркалибра К–ПР равен:
К–ПР=dMAX–Y1+HP/2,
К–ПР=50.008–0.003+0.00075=50.005 мм.
Наибольший размер контркалибра К–НЕ равен:
К–НЕ =dMIN+HP/2,
К–НЕ=49.992+0.00075=49.993 мм.
Наибольший размер контркалибра К–И равен:
К–И =dMAX+Y1+HP/2,
К–И=50.008+0.003+0.00075=50.0115 мм.
Предельное отклонение –0.0015 мм.
В табл. 4 гл. 1 [3] для квалитета 7 и интервала размера свыше 35 до 50 мм находим данные для определения размеров необходимых калибров для отверстия, мм:
H=0.004; Z=0.0035; Y=0.003,
где Н – допуск на изготовление калибров для отверстия;
Z – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наибольшего предельного размера изделия;
Y – допустимый выход изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска.
ES=0.0025 мм;
EI=0;
DMAX=50.025 мм;
DMIN=50 мм.
Наибольший размер проходного нового калибра–пробки
ПР=DMIN+Z+H/2,
ПР=50+0.0035+0.004/2=50.0055 мм.
Наибольший размер непроходного калибра–пробки:
НЕ=DMAX+H/2,