Практические расчёты посадок, размерных цепей, калибров в машиностроении

---

Overview

Первое
Седьмое

---

Sheet 1: Первое

Рaсчёт посадок
	Dном.	ES	EI	es	ei	Dmax	Dmin	dmax	dmin	Smax	Smin	Tотв.	Tвала	Tпосадки	Ts
	32	0.04	0			32.04	32	32	32	0.04	0	0.04	0	0.04	0.04
	25	0.08	0	-0.02	-0.07	25.08	25	24.98	24.93	0.16	0.02	0.08	0.05	0.14	0.14

---

Sheet 2: Седьмое

				Рaсчёт размерных цепей
A	EJ	ES	Допуск	Квадраты	Amax	Amin	EJ/2	ES/2	Модули полуотклонений		EJ'	ES'	X1	X2
2.000	-1.250	4.950	2.200	4.840	5.597	2.103	-0.625	2.475	0.625	2.475	0.103	3.597	1.353	1.353
			0.750	0.563
	12.215		2.500	6.250									1.000
	3.495		0.750	0.563

22

1

Введение.2

Задание1.3

1.1Характеристикаи расчёт посадки 140 H7/s6.3

1.2Характеристикаи расчёт посадки 140 U8/h7.4

1.3Характеристикаи расчёт посадки 140 F9/h8.5

Задание2.6

2.1Определениеразмеровкалибров-пробокдля контроляотверстиядиаметромD=140 мм с полемдопуска H7.6

2.1.1Выбор пробокдля контроляотверстия 140H7.7

2.1.2Техническиетребованияпо ГОСТ 2015-84:7

2.2Определениеразмеровкалибров-скобдля контролявала диаметромd=140 мм с полемдопуска s6.7

2.2.1Вычислениеразмеров контрольныхкалибров.8

2.2.2Выбор скобыдля контролявала 140 s6.8

2.2.3Техническиетребованияпо ГОСТ 2015-84:8

Задание3.9

3.1Выбор измерительногосредства дляконтроля вала 15 s6.9

3.2Выбор измерительногосредства дляконтроля отверстия 55 H8.9

3.3Выбор измерительногосредства дляконтроля длинывала 80 f9.10

Задание4.11

4.1Определениеразмеровподшипника.11

4.2Расчёт величиныинтенсивностирадиальнойнагрузки.11

4.3Уточнённыйрасчёт дляциркуляционнонагруженноговнешнего кольца.12

4.4Выбор стандартнойпосадки.12

4.5Проверка.12

4.6Шероховатостьповерхностей.12

4.7Допуск цилиндричностиприсоединяемыхповерхностей.12

Задание5.13

5.1Определениешага резьбы.13

5.2Расчёт исполнительныхразмеровкалибров-пробокдля контролярезьбы гайкиМ2-6Н.14

5.2.1Размеры пробки-вставки.15

5.2.2Маркировкапробок.15

5.3Расчёт исполнительныхразмеровкалибров-колецдля контролярезьбы болтаМ2-6g.15

5.3.1Размеры кольца.16

5.3.2Маркировкаколец.16

Задание6.17

6.1Задание способацентрирования.17

6.2Определениеотклонений.18

Задание7.18

7.1Составлениеразмерной цепии таблицы исходныхданных.18

7.2Составлениеуравненияноминальныхразмеров иопределениеА.19

7.3Схема размернойцепи.19

7.3Таблица исходныхданных.19

7.4Первый метод.19

7.4.1Определениедопуска замыкающегоразмера.19

7.4.2Определениеверхнего инижнего предельногоотклонениязамыкающегоразмера.20

7.5Второй метод.20

7.5.1Расчёт T’A.20

7.5.2Графическаяпроверка.20

Списоклитературы:21

Введение.

В машиностроениисозданы и освоеныновые системысовременных,надёжных иэффективныхмашин для комплекснойавтоматизациипроизводства,что позволиловыпускатьпродукциювысокого качествас наименьшимизатратамитруда; увеличилсявыпуск автоматическихлиний, новыхвидов машин,приборов, аппаратов,отвечающихсовременнымтребованиям.Непрерывносовершенствуютсяконструкциимашин и другихизделий, технология,средства ихпроизводстваи контроля,материалы;расшириласьвнутри- и межотраслеваяспециализацияна основе унификациии стандартизацииизделий, ихагрегатов идеталей; ширеиспользуютсяметоды комплекснойи опережающейстандартизации;внедряютсясистемы управленияи аттестациикачества продукции,система технологическойподготовкипроизводства.Увеличиласьдоля изделийвысшей категориикачества вобщем объёмеих производства.

Большоезначение дляразвитиямашиностроенияимеет организацияпроизводствамашин и другихизделий наоснове взаимозаменяемости,создание иприменениенадёжных средствтехническихизмерений иконтроля.

Основнойзадачей даннойкурсовой работыявляется закреплениезнаний, полученныхв процессеизучениятеоретическогоматериала,развитие практическихнавыков в расчётепосадок, размерныхцепей, калибров,выборе средствизмерения, атакже в работесо справочнойлитературойи стандартами.

Задание1.

Построениесхем допусковдля трёх посадок.

Дано гладкоецилиндрическоесопряжение 140 мм.

Выполнитьрасчёты длятрёх посадок:H7/s6; U8/h7; F9/h8,

1.1 Характеристикаи расчёт посадки 140 H7/s6.

Данное сопряжениеноминальнымдиаметром 140мм выполненов системе отверстия.Причём, отверстиепо 7^-му квалитету,а вал – по 6^-муквалитетуточности, т. е.посадка являетсякомбинированной.По cтепениподвижностиэто посадкас умереннымгарантированнымнатягом.

Находим предельныеотклоненияпо стандартуСТ СЭВ 144-75 (ГОСТ25347-82):

 140 H7/s6 =  140

Верхнее отклонениеотверстияES=+0,063 мм, нижнееотклонениеотверстия EI=0мм, верхнееотклонениевала es=+0,117 мм, нижнееотклонениевала ei=+0,092 мм.

Определяемпредельныеразмеры отверстияи вала по формулам:

D_max=140,000+0,040=140,040 мм;

d_max=140,000+0,117=140,117 мм;

D_min=140,000+0=140,000мм;

d_min=140,000+0,092=140,092мм.

В соответствиис положениемСТ СЭВ 144-75 строимсхему полейдопусков рис.1.1.

Находим наибольшийи наименьшийзазоры по формулам:

или

S_max=D_max-d_min=ES+ei=40-92=-52мкм.

S_min=D_min-d_max=EI+es=0-117=-117мкм.

Определяемдопуск отверстияи допуск валачерез предельныеразмеры:

или черезотклонение

T_D=ES-EI=40-0=40 мкм;

T_d=es-ei=117-92=25мкм.

Проводим проверкуправильностирасчётов повеличине допускапосадки T_Dd.

Определяемдопуск посадки:

T_Dd=T_D+T_d=40+25=65мкм.

Определяемдопуск зазора:

T_S=S_max-S_min=-52+117=65мкм.

Таким образом,T_Dd=T_s65=65, значит, расчётывыполненыправильно.

Сведения оприменяемостипосадки H7/s6:

H7/s6 – посадкасредней точности.Её применяютдля запрессовкивтулок подшипниковскольженияв корпуса изубчатые колёсапри тяжёлыхи ударных нагрузках;для напрессовкизубчатых ичервячных колёсна валы притяжёлых условияхработы, а такжебронзовыхзубчатых венцовна чугунныецентры.

1.2 Характеристикаи расчёт посадки 140 U8/h7.

Данное сопряжениеноминальнымдиаметром 140мм выполненов системе вала.Причём, отверстиепо 8^-му квалитету,а вал – по 7^-муквалитетуточности, т. е.посадка являетсякомбинированной.По степениподвижностиэто посадкас большимгарантированнымнатягом.

Находим предельныеотклоненияпо стандартуСТ СЭВ 144-75 (ГОСТ25347-82):

 140 U8/h7 =  140

Верхнее отклонениеотверстияES=-0,170 мм, нижнееотклонениеотверстияEI=-0,233 мм, верхнееотклонениевала es=0 мм, нижнееотклонениевала ei=-0,040 мм.

Определяемпредельныеразмеры отверстияи вала по формулам:

D_max=140,000-0,170=139,830 мм;

d_max=140,000-0=140,000 мм;

D_min=140,000-0,233=139,767мм;

d_min=140,000-0,040=139,960мм.

В соответствиис положениемСТ СЭВ 144-75 строимсхему полейдопусков рис.1.2.

Находим наибольшийи наименьшийзазоры по формулам:

или

S_max=D_max-d_min=ES+ei=-170-40=-210мкм.

S_min=D_min-d_max=EI+es=-233+0=-233мкм.

Определяемдопуск отверстияи допуск валачерез предельныеразмеры:

или черезотклонение

T_D=ES-EI=-170+233=63 мкм;

T_d=es-ei=0+40=40мкм.

Проводим проверкуправильностирасчётов повеличине допускапосадки T_Dd.

Определяемдопуск посадки:

T_Dd=T_D+T_d=63-40=23мкм.

Определяемдопуск зазора:

T_S=S_max-S_min=-210+233=23мкм.

Таким образом,T_Dd=T_s23=23, значит, расчётывыполненыправильно.

Сведения оприменяемостипосадки U8/h7:

U8/h7 – наиболееприменяемаяпосадка группыпосадок с большимигарантированныминатягами. Ихиспользуютдля напрессовкинесъёмныхполумуфт наконцы валов,а также зубчатыхбронзовых истальных бандажейна чугунные и стальныецентры; длязапрессовкикоротких втулокв ступицы свободновращающихсязубчатых колёс.

1.3 Характеристикаи расчёт посадки 140 F9/h8.

Данное сопряжениеноминальнымдиаметром 140мм выполненов системе вала.Причём, отверстиепо 9^-му квалитету,а вал – по 8^-муквалитетуточности, т. е.посадка являетсякомбинированной.По степениподвижностиэто посадкас умереннымгарантированнымзазором.

Находим предельныеотклоненияпо стандартуСТ СЭВ 144-75 (ГОСТ25347-82):

 140 F9/h8 =  140

Верхнее отклонениеотверстияES=+0,143 мм, нижнееотклонениеотверстияEI=+0,043 мм, верхнееотклонениевала es=0 мм, нижнееотклонениевала ei=-0,063 мм.

Определяемпредельныеразмеры отверстияи вала по формулам:

D_max=140,000+0,143=140,143 мм;

d_max=140,000+0=140,000 мм;

D_min=140,000+0,043=140,043мм;

d_min=140,000-0,063=139,937мм.

В соответствиис положениемСТ СЭВ 144-75 строимсхему полейдопусков рис.1.3.

Находим наибольшийи наименьшийзазоры по формулам:

или

S_max=D_max-d_min=140,143-139,937=206мкм.

S_min=D_min-d_max=EI+es=43+0=43мкм.

Определяемдопуск отверстияи допуск валачерез предельныеразмеры:

или черезотклонение:

T_D=ES-EI=143-43=100мкм;

T_d=es-ei=0+63=63мкм.

Проводим проверкуправильностирасчётов повеличине допускапосадки T_Dd.

Определяемдопуск посадки:

T_Dd=T_D+T_d=100+63=163мкм.

Определяемдопуск зазора:

T_S=S_max-S_min=206-43=163мкм.

Таким образом,T_Dd=T_s163=163, значит, расчётывыполненыправильно.

Сведения оприменяемостипосадки F9/h8:

Посадку F9/h8 применяют,например, дляподшипниковскольжениядвухопорныхвалов, работающихпри значительнойчастоте вращения,а также длявалов с широкоразнесённымиопорами, длякрупных, тяжелонагруженныхмашин; для длинныхподшипниковскольжения;для опор свободновращающихсязубчатых колёси других деталейпри невысокойточностицентрирования.

Задание2.

Расчет исполнительныхразмеров калибровдля посадки 140 H7/s6.

2.1 Определениеразмеровкалибров-пробокдля контроляотверстиядиаметром D=140мм с полем допускаH7.

По ГОСТ 25347–82 находимпредельныеотклоненияизделия: +40 мкм,0 мкм. Наибольшийи наименьшийпредельныеразмеры отверстия:D_max=140,040 мм; D_min=140,000мм. Допуск T_D=0,040мм. По табл. 1.3 [3]по СТ СЭВ 157–75 дляквалитета 7 иинтерваларазмеров 120–180мм находимданные длярасчёта размеровкалибров: H=8мкм; Z=6 мкм; Y=4мкм, где H – допускна изготовлениепробки; Z – расстояниеот минимальногодиаметра отверстиядо серединыполя допускапроходнойстороны пробки;Y – граница износа,т.е. расстояниеот минимальногодиаметра отверстиядо выбраковочногодиаметра калибрапо износу. Схемарасположенияполей допусковпробки выполненапо ГОСТ 24853-81 [10] иприведена нарис. 2.1.

Исполнительныйразмер новогопроходногокалибра-пробкивычисляем поформуле:

ПР_max=(140,040+0,006+0,004)_-0,008=140,050мм.

Размер калибраПР, проставляемыйна чертеже,140,050_-0,008 мм рис.2.1.

Наименьшийразмер изношенногопроходногокалибра-пробкивычисляем поформуле:

ПР_изнош=140,000-0,004=139,996мм.

Если калибрПР имеет указанныйразмер, егонужно изъятьиз эксплуатации.

Исполнительныйразмер непроходногонового калибра-пробкивычисляем поформуле:

НЕ_max=(140,040+0,004)_-0,008=140,036_-0,008мм.

Размер калибраНЕ, проставляемыйна чертеже,140,036_-0,008 мм.

Вычисляемдопуск на износкалибра приизготовлениив инструментальномцехе:

Т_изн=0,006-0,004+0,004=0,014мм.

2.1.1 Выборпробок дляконтроля отверстия140 H7.

По СТ СЭВ 1919–79выбираем видпробки и всоответствиис ГОСТ 14807-69 [5] выбираемконструкциюкалибров ПРи НЕ, и их основныеразмеры.

Для контроляминимальногоразмера отверстия 140 с полемдопуска H7 выбралипробку-вставкуПР с условнымобозначением:Вставка 8140–0011/001H7 ГОСТ 14820-69 рис.2.2.

Размеры пробки-вставки:D_ном=140 мм;L=38 мм; l=30мм; l₁=25мм; B=18 мм; l₂=56мм; b=15 мм; d=12 мм(пред. откл. поH8); d₁=22 мм; r=3 мм;m=0,32 кг.

Для контролямаксимальногоразмера отверстия 140 с полемдопуска H7 выбралипробку-вставкуНЕ с условнымобозначением:Вставка 8140–0061/001H7 ГОСТ 14821-69 рис.2.2.

Размеры пробки-вставки:D_ном=140 мм;L=33 мм; l=25мм; l₁=56мм; B=18 мм; l₂=56мм; b=15 мм; d=12 мм(пред. откл. поH8); d₁=22 мм; r=3 мм;m=0,34 кг.

Маркировкапробок по СТСЭВ 648-77 дана втехническихтребованиях.

Шероховатостьизмерительныхповерхностейвыбираем поГОСТ 2789-73: R_A=0,008мм.

2.1.2 Техническиетребованияпо ГОСТ 2015-84:

1). Пробки-вставкидолжны бытьвыполнены изстали маркиХ по ГОСТ 1950-73.

2). Измерительныеповерхностивходных и выходныхфасок должныиметь хромовоеизносостойкоепокрытие.Рекомендуемаятолщина покрытия– 510 мкм(Z+Y) по ГОСТ 24853-81.

3). Твёрдостьизмерительныхповерхностейс хромовымпокрытием: HRC5664.

4). Маркировать:

4.1). Проходнуюпробку: 140 H7 ПР.

4.2). Непроходнуюпробку: 140 H7 НЕ.

2.2 Определениеразмеровкалибров-скобдля контролявала диаметромd=140 мм с полемдопуска s6.

По ГОСТ 25347–82 находимпредельныеотклоненияизделия: +117 мкм,+92 мкм. Наибольшийи наименьшийпредельныеразмеры вала:d_max=140,117 мм; d_min=140,092мм. Допуск T_d=0,025мм. По табл. 1.3 [3]по СТ СЭВ 157–75 дляквалитета 6 иинтерваларазмеров 120–180мм находимданные длярасчёта размеровкалибров, мкм:H₁=8 мкм; Z₁=6мкм; Y₁=4 мкм,где H₁ – допускна изготовлениескобы; Z₁ – расстояниеот максимальногодиаметра отверстиядо серединыполя допусканепроходнойстороны пробки;Y₁ – границаизноса, т.е.расстояниеот максимальногодиаметра отверстиядо выбраковочногодиаметра калибрапо износу. Схемарасположенияполей допусковскобы выполненапо ГОСТ 24853-81 [10] иприведена нарис. 2.3.

Исполнительныйразмер новогопроходногокалибра-скобывычисляем поформуле:

ПР_min=(140,117-0,006-0,004)^+0.008=140,107^+0.008мм.

Размер калибраПР, проставляемыйна чертеже,140,107^+0,008 мм рис.2.3.

Наибольшийразмер изношенногопроходногокалибра-скобывычисляем поформуле:

ПР_изнош=140,117-0,004=140,113мм.

Исполнительныйразмер непроходногокалибра-скобывычисляем поформуле:

НЕ_max=140,092-0,004=140,088 мм.

Размер калибраНЕ, проставляемыйна чертеже,140,088^+0,008 мм.

2.2.1 Вычислениеразмеров контрольныхкалибров.

Размеры контрольныхкалибров вычисляемпо формуле:

,где H_p=3,5 мкм=0,0035мм

К–ПР=(140,117-0,006+0,00175)_-0,0035=140,1245_-0,0035мм

(размер калибраК–ПР, проставляемыйна чертеже,140,1245_-0,0035);

К–НЕ=140,092+0,00175=140,0935 мм

(размер калибраК–НЕ, проставляемыйна чертеже,140,0935_-0,0035);

К–И_max=(140,117+0,004+0,00175)_-0,0035=140,1225_-0,0035мм

(размер калибраК–И, проставляемыйна чертеже,140,1225_-0,0035).

Вычисляемдопуск на износкалибра приизготовлениив инструментальномцехе:

Т_изн=0,006-0,004+0,004=0,014мм.

2.2.2 Выборскобы для контролявала 140 s6.

По ГОСТ Р50286-92 [8]выбираем конструкциюкалибров ПРи НЕ, и их основныеразмеры.

Для контролямаксимальногоразмера вала 140 с полемдопуска s6 выбралискобу листовуюс условнымобозначением:Скоба 8112–0211–14 s6ГОСТ Р50226-92 рис2.4.

Размеры скобы:А₁=69 мм; А₂=94мм; d₁=36 мм; d₂=25мм; r=80 мм; r₁=98мм; h₁=35,0 мм;m=1,12 кг.

Маркировкаскоб по СТ СЭВ648-77 дана в техническихтребованиях.

Шероховатостьизмерительныхповерхностейвыбираем поГОСТ 2789-73: R_A=0,008мм.

2.2.3 Техническиетребованияпо ГОСТ 2015-84:

1). Скобы листовыеизготавливаютиз стали маркиУ8А.

2). Покрытиенерабочихповерхностей– хим. окс. пр.м.¹.

3). Твёрдостьизмерительныхповерхностей:HRC 5864.

4). Маркировать:диаметр с типомпосадки – 140 s6;пределы (верхнийи нижний), и ПР,и НЕ.

Примечание:Ручка – накладка8056-0018²выполнена поГОСТ 18369-73. Размерыручки: L=90 мм; H=25мм; B=6 мм; m=0,035 кг.

Размеры Накладки8056-0017/001 ГОСТ 18369-73 (2шт.): L=90 мм; H=25 мм;h=10 мм; h₁=4 мм;B=6 мм; r=106 мм; A=650,25мм; d=4,5 мм; d₁=7,7мм; d₂=8 мм;S_ном.=7,0 мм;S_{пред.откл.}=

мм³;m=0,016 кг.

Крепление ручкиосуществляетсяВинтом М416.46.06ГОСТ 1491-80 (2 шт.) иГайкой М4.5.06 ГОСТ5916-70 (2 шт.).

Задание3.

Выбор универсальныхизмерительныхсредств дляизмерения: вала 15 s6,отверстия 55 H8, длины вала80 f9. Тип производства– крупносерийный.

3.1 Выборизмерительногосредства дляконтроля вала 15 s6.

Если производствокрупносерийное,то производимрасчёт по табличнойметодике:

По табл. 3.7 (по СТСЭВ 145–88) [2] определяемдопуск вала:для d=15 мм в шестомквалитетенаходим IT6=T_d=11мкм=0,011 мм.

Выбираем значение по таб.1.13 СТ СЭВ 303-76 [3]: винтервалеразмеров 1018мм для шестогоквалитетанаходим погрешностьизмерения: d=3мкм=0,003 мм.

По таб. 2 [9] выбираемсредство измерения,учитывая види размер детали.При этом следяза выполнениемусловия: lim_табd.

Для измеренияразмера d=15 ммвыбрали головкуизмерительнуюрычажно–пружинную(миникатор) сценой деленияС=0,002 мм.

Контрольноеприспособлениевключает в себяизмерительнуюголовку и стойкуповышеннойжёсткости,предельнаяпогрешностькоторой lim_стойки=0,9мкм, присоединительныйразмер - 28H8.

Рассчитываемпредельнуюсуммарнуюпогрешностьконтрольногоприспособленияпо формуле:

lim_=[(2мкм)²+(0,9 мкм)²]^0,5=2,19мкм.

3.2 Выборизмерительногосредства дляконтроля отверстия 55 H8.

Так как производствокрупносерийное,то производимрасчёт по табличнойметодике:

По табл. 3.7 (по СТСЭВ 145–88) [2] определяемдопуск отверстия:для D=55 мм в восьмомквалитетенаходим IT8=T_D=46мкм=0,046 мм.

Выбираем значение по таб.1.13 СТ СЭВ 303-76 [3]: винтервалеразмеров 5080мм для восьмогоквалитетанаходим погрешностьизмерения:D=12мкм=0,012 мм.

По таб. 2 [9] выбираемсредство измерения,учитывая види размер детали.При этом, следяза выполнениемусловия: lim_табD.

Для измеренияразмера D=55 ммвыбрали нутромериндикаторныйс ценой деленияС=0,01 мм (при работев пределаходного оборотастрелки).

3.3 Выборизмерительногосредства дляконтроля длинывала 80 f9.

Так как производствокрупносерийное,то производимрасчёт по табличнойметодике:

По табл. 3.7 (по СТСЭВ 145–88) [2] определяемдопуск вала:для е=80 мм вдевятом квалитетенаходим IT9=T_е=74мкм=0,074 мм.

Выбираем значение по таб.1.13 СТ СЭВ 303-76 [3]: винтервалеразмеров 5080мм для девятогоквалитетанаходим погрешностьизмерения:_е=18мкм=0,018 мм.

По таб. 2 [9] выбираемсредство измерения,учитывая види размер детали.При этом следяза выполнениемусловия: lim_табе.

Для измеренияразмера е=80 ммвыбрали микрометр0^-го класса(допущенныйк эксплуатации)с ценой деленияС=0,01 мм.

Метрологическиехарактеристикивыбранныхсредств измеренийзанесём в таблицу3.1.

Табл.3.3.1

Метрологическиехарактеристикисредств измерения

Тип детали	Размер сбукв. обозн.посадки	Предельныеотклонения,мкм		Допуск. мкм	Характеристикаизмерительногосредства					lim,мкм	limрасч,мкм
					Наименование	Пределы		Цена деления	limтабл,мкм
		Верхнее	Нижнее			Показанийпо шкале, мм	Измеренийприбора, мм
Вал	15 s6	+39	+28	11	измерительнаяголовка	0,06	0-200	0,002	2	2,19	3
					стойка повышеннойжёсткости	—		—	0,9
Отверстие	55 H8	+46	0	46	нутромериндикаторный	0-10	50-100	0,01	9,5	—	12
Длина вала	80 f9	-30	-104	74	микрометр 0-гокласса	0-0,5 за 1 оборотбарабана	75-100	0,01	12	—	18

Задание4.

Расчёт и выборпосадки длядеталей, сопрягаемыхс подшипникомкачения.

Исходные данные:подшипник №313, радиальнаянагрузка наподшипникF=1500 Н, внутреннеекольцо испытываетместное нагружение,внешнее кольцоиспытываетциркуляционноенагружение,условия работытяжёлые.

4.1 Определениеразмеров подшипника.

Размеры подшипникаопределяемпо табл. 6 [11]: d=65 мм;D=140 мм; B=33 м; r=3,5 мм.

В зависимостиот вида нагруженияколец по табличномуметоду приближенияпо [12] определяем посадки на вали на корпус:

Вал – d=65 L6/h6 – переходная,обеспечивающаязазор при посадке;

Отверстие –D=140N7/l0 – с натягом,т.к. наружноекольцо нагруженоциркуляционно.

4.2 Расчётвеличиныинтенсивностирадиальнойнагрузки.

Расчёт величиныинтенсивностирадиальнойнагрузки проводимпо формуле:

,где

P_R – интенсивностьрадиальнойнагрузки; R –заданная радиальнаянагрузка; В –рабочая ширинаподшипника;k_d – динамическийкоэффициентпосадки, зависящийот характеранагрузки, k_d=1,8, т.к. перегрузкидо 300%; F – коэффициент,учитывающийстепень ослабленияпосадки приполом вале итонкостенномкорпусе, F=1, т.к.вал сплошной;F_a – коэффициентнеравномерностираспределениярадиальнойнагрузки междурядами роликовв двухрядныхконическихроликоподшипникахили между сдвоеннымишарикоподшипникамипри наличииосевой нагрузкиА на опору, F_а=1,т.к. подшипникшариковыйоднорядный.

P_R=103,85кН/м.

4.3 Уточнённыйрасчёт дляциркуляционнонагруженноговнешнего кольца.

Проводим уточнённыйрасчёт дляциркуляционнонагруженноговнешнего кольцапо величиненаименьшегонатяга:

,где R – в кГс; N –конструктивныйкоэффициентдля среднейсерии подшипников,N=2,3; B и r – в мм.

U_НМ=(13*150*2,3)/10⁵*26=1,725мкм.

4.4 Выборстандартнойпосадки.

Стандартнуюпосадку выбираютиз условияU_{minстанд.}>U_НМ

Посадка 140 N7/l6= D 140

.U_max=0,012 мм, U_min=0,015мм. ПосадкаN7/l6 удовлетворяет,т.к. 0,015>0,001725.

По СТ СЭВ 774-77 (ГОСТ520-89) [15] находимцифровые значенияотклоненийдля колец подшипника:

для внутреннего– d 65_-0,012.

для внешнего– D 140_-0,015.

По СТ СЭВ 144-75 [2]находим цифровыезначения отклоненийвала и корпуса:

d=65

,D=140 .

4.5 Проверка.

Проверку проводимпо условию:U_maxдоп.

,где _d– допускаемоенапряжениена растяжениеподшипниковойстали, _d=400МН/м²= 40 кГс/мм².

U_доп=(11,4*40*2,3*60)(4,6-2)*10⁶=0,024 мм.

U_{max станд.}=0,015мм; 0,015

По найденнымотклонениямстроим схемыполей допусковсопрягаемыхдеталей рис.4.1, а также даёмпример обозначенияподшипниковыхпосадок насборочномчертеже и начертежах корпусаи вала рис. 4.2.

4.6 Шероховатостьповерхностей.

Шероховатостьпосадочныхповерхностейкорпуса и валавыбираем по[13]:

посадочнойповерхностивнутреннегокольца R_A=0,63мм;

посадочнойповерхностивнешнего кольцаR_A=0,63 мм.

4.7 Допускцилиндричностиприсоединяемыхповерхностей.

Допуск цилиндричностиприсоединяемыхповерхностейне должен превышатьдля подшипников6^-го класса1/5 допуска наразмер. Рассчитанноезначение определяютдо ближайшегозначения поГОСТ 24643-81 [16] чтосоответствует:для вала 3-ейстепени точности– 2,5 мкм; для корпуса3-ей степениточности – 2,5мкм.

Задание5.

Расчёт резьбовыхкалибров.

Для резьбовогосоединенияМ2–6H/6g установитьпараметры ирассчитатьисполнительныеразмеры калибров.

5.1 Определениешага резьбы.

Шаг резьбыопределяемпо СТ СЭВ 181-75 [17],Р=0,4 мм.

По [17] определяемзначения наружного,среднего ивнутреннегодиаметроврезьбы: d=D=2 мм,d₂=D₂=1,74 мм, d₁=D₁=1,567мм, d₃=1,509 мм, гдеd – наружныйдиаметр болта(D - гайки), d₂ –средний диаметрболта (D₂ - гайки),d₁ – внутреннийдиаметр болта(D₁ - гайки).

По [18] определяемпредельныеотклоненияи допуски резьбыдля гайки М2 –6Н и болта М2 –6g для всех трёхдиаметров.

Гайка:

EI_D=EI_D1=EJ_D2=0мкм.

ES_D1=+112 мкм.

ES_D2=+90 мкм.

Болт:

es_d=es_d2=es_d1=-19 мкм.

ei_d1= -114 мкм.

ei_d2= -72 мкм.

ОпределяемT_D2 и T_d2:

T_D2=ES_D2-EJ_D2=90-0=90мкм.

T_d2=es_d2-ei_d2=-19+72=53мкм.

Определяемпредельныеразмеры гайкии болта похарактернымдиаметрам.

Гайка:

D_max – не нормируется,D_2max=D₂+ES_D2=1,74+0,090=1,83мм, D_2min=D₂=1,74 мм,D_1max=D₁+ES_D1=1,567+0,112=1,679мм, D_1min=D₁=1,567мм, D_min=2 мм.

Болт:

d_max=d+es_d=2-0,019=1,981 мм,d_2max=d₂+es_d2=1,74-0,019=1,721мм, d_2min=d₂+ei_d2=1,74-0,072=1,668мм, d_1max=d₁+es_d1=1,567-0,019=1,548мм, d_1min – ненормируется,d_min=d+ei_d=2-0,114=1,886 мм.

Строим схемыполей допусковдля гайки иболта по всемтрём диаметрамрис. 5.1.

5.2 Расчётисполнительныхразмеровкалибров-пробокдля контролярезьбы гайкиМ2-6Н.

Для построениясхемы расположенияполей допусковрезьбовойпробки дляконтроля гайки М2-6Н, по ГОСТ24997-81 [19] определяемнеобходимыезначения:

Z_PL=6 мкм –расстояниеот серединыдопуска T_PLрезьбовогопроходногокалибра-пробкидо проходного(нижнего) пределавнутреннейрезьбы;

W_GO=12,5 мкм –величинасреднедопустимогоизноса резьбовогопроходногокалибра-пробки;

W_NG=9,5 мкм –величинасреднедопустимогоизноса резьбовогонепроходногокалибра-пробки;

T_PL=9 мкм – допускнаружного исреднего диаметроврезьбовыхпроходногои непроходногокалибра-пробки.

По схеме полейдопусков рис.5.2 определяемисполнительныеразмеры пробокР-ПР и Р-НЕ.

Исполнительныеразмеры пробки:

Р-ПР=1,7505_-0,009мм.

Р-НЕ=1,839_-0,009мм.

Предельныеразмеры изношенныхпробок:

Р-ПР_изнош.=1,7335мм.

Р-НЕ_изнош.=1,825мм.

По ГОСТ 24939-81 [20] определяемвиды калибров.

Для контролядиаметра D₂гайки, выбираемпробки ПР и НЕпод № 21 и 22 соответственно.

Резьбовымкалибром-пробкойПР (21) контролируютнаименьшийсредний диаметри, одновременно,наименьшийнаружный диаметрвнутреннейрезьбы.

Внутреннийдиаметр этойрезьбы неконтролируется.

Калибр долженсвободно ввинчиватьсяв контролируемуюрезьбу. Свинчиваемостькалибра с резьбойозначает, чтоприведённыйсредний диаметррезьбы не меньшенаибольшегонаружногодиаметра наружнойрезьбы.

Резьбовойнепроходнойкалибр-пробкаНЕ (22) контролируютнаибольшийсредний диаметрвнутреннейрезьбы. Калибрне долженввинчиватьсяв контролируемуюрезьбу. Допускаетсяввинчиваниекалибра до двухоборотов (усквозной резьбыс каждой изсторон). Приконтроле короткихрезьб (до 4^-хвитков) ввинчиваниекалибра-пробкидопускаетсядо двух оборотовс одной стороныили в сумме сдвух сторон.

Согласно СТСЭВ 180-75 [22], разрабатываемконструкциюпрофиля резьбыкалибра рис.5.3.

По рекомендации[22] форму впадинырезьбы пробкивыбираемзакруглённой,т.к. она являетсяпредпочтительной.

По табл. 6 и 7 [19] определяемдопуск Т/2и допуск шагарезьбы и такжеуказываем нарис. 5.3.

Т₁/2=31,где Т₁– допуск угланаклона боковойстороны профилярезьбы калибрас укороченнымпрофилем. Т_Р=4мкм – допускшага резьбыкалибра.

Рабочие чертежикалибров-пробоквыполняем всоответствиис ГОСТ 17756-72 и ГОСТ17757-72 [21] рис. 5.3.

5.2.1 Размерыпробки-вставки.

Для контролядиаметра D₂гайки, выбралипробку 8221-3013 ГОСТ17756-72 с размерами:L=62 мм; D=6 мм; m=0,0112кг.

Вставка ПРГОСТ 17756-72 8221-0013/1.

Вставка НЕГОСТ 17757-72 8221-1013/1.

Ручка ГОСТ14748-69 8054-0011.

Размеры вставкиПР:

L=20,5 мм; L₁=5 мм;L₂=4 мм; d₁=2,5мм; m=0,007 кг.

Размеры вставкиНЕ:

L=19,5 мм; L₁=4 мм;L₂=4 мм; L₃=2мм; d₁=2,5 мм;d₂=1,4 мм; m=0,005 кг.

5.2.2 Маркировкапробок.

Маркировать:

Проходную –М2-6Н ПР.

Непроходную– М2-6Н НЕ.

5.3 Расчётисполнительныхразмеровкалибров-колецдля контролярезьбы болтаМ2-6g.

Для построениясхемы расположенияполей допусковрезьбовогокольца дляконтроля болтаМ2-6Н, по ГОСТ24997-81 [19] определяемнеобходимыезначения:

Z_R=-2 мкм –расстояниеот серединыдопуска T_PLрезьбовогопроходногокалибра-кольцадо проходного(нижнего) пределавнутреннейрезьбы;

W_GO=12 мкм –величинасреднедопустимогоизноса резьбовогопроходногокалибра-кольца;

W_NG=9 мкм – величинасреднедопустимогоизноса резьбовогонепроходногокалибра-кольца;

T_R=10 мкм – допускнаружного исреднего диаметроврезьбовыхпроходногои непроходногокалибра-кольца.

По схеме полейдопусков рис.5.4 определяемисполнительныеразмеры кольцаР-ПР и Р-НЕ.

Исполнительныеразмеры кольца:

Р-ПР=1,718^+0,010 мм.

Р-НЕ=1,636^+0,010мм.

По ГОСТ 24939-81 [20] определяемвиды калибров.

Для контролядиаметра d₂болта, выбираемкольца ПР и НЕпод № 1 и 11 соответственно.

Резьбовымкалибром-кольцомПР (1) контролируютнаименьшийсредний диаметри, одновременно,наибольшийвнутреннийдиаметр наружнойрезьбы.

Наружный диаметрэтой резьбыне контролируется.

Калибр долженсвободнонавинчиватьсяна контролируемуюрезьбу. Свинчиваемостькалибра с резьбойозначает, чтоприведённыйсредний диаметррезьбы не большеустановленногонаименьшегонаружногодиаметра внутреннейрезьбы.

Резьбовымнепроходнымкалибром-кольцомНЕ (11) контролируютнаименьшийсредний диаметрнаружной резьбы.Калибр не долженсвинчиватьсяс контролируемойрезьбы. Допускаетсянавинчиваниекалибра. Приконтроле короткихрезьб это недопускается.

Согласно СТСЭВ 180-75 [22], разрабатываемконструкциюпрофиля резьбыкалибров рис.5.5 .

По рекомендации[22] форму впадинырезьбы кольцавыбираемзакруглённой,т.к. она являетсяпредпочтительной.

По табл. 6 и 7 [19] определяемдопуск Т/2и допуск шагарезьбы и такжеуказываем нарис. 5.5.

Т₂/2=31,где Т₂– допуск угланаклона боковойстороны профилярезьбы калибрас укороченнымпрофилем. Т_Р=4мкм – допускшага резьбыкалибра.

Рабочие чертежикалибров-колецвыполняем всоответствиис ГОСТ 17763-72 [21] рис.5.5.

5.3.1 Размерыкольца.

Для контролядиаметра d₂болта, выбрали:

Кольцо ПР ГОСТ17763-72 8221-0013 6g.

Кольцо НЕ ГОСТ17764-72 8221-1013 6g.

Размеры вставкиПР:

L=3 мм; d=2 мм; P=0,4мм; D=18 мм; m=0,006 кг.

Размеры вставкиНЕ:

L=3 мм; d=2 мм; P=0,4мм; D=18 мм; L₁=3мм; k=0,7 мм; m=0,006 кг.

5.3.2 Маркировкаколец.

Маркировать:

Проходное –М2-6g ПР.

Непроходное– М2-6g НЕ.

Задание6.

Выбор посадокдля шлицевогосоединения.

Дано: шлицевоесоединение103240(тяжёля серия),соединениеподвижное.

Требуется:

• задатьспособ центрирования,

• построитьсхемы полейдопусков поцентрирующимэлементам иэлементу b,

• задатьэскиз соединения.

6.1 Заданиеспособа центрирования.

Способ центрированиявыбираем понаружномудиаметру.

По ГОСТ 1139-80 [23] определяемпараметрысоединения:

z=10– число зубьев;d=32 мм – внутреннийдиаметр; D=40 мм– наружныйдиаметр; b=5 мм– ширина зуба;d₁=28 мм; c=0,4^+0,2мм; r=0,3 мм;

По [23] назначаемполя допускови посадки.

Поля допускови посадки размеровD и b при центрированиипо D составляет:

для центрирующегоэлемента - 40 Н7/f7;

для элементаb - 5 F8/j_s7.

Поля допускови посадкинецентрирующегоэлемента d - 32 Н12/a11.

Обозначениедля соединения:

D-1040Н7/f732Н12/a115F8/j_s7.

Обозначениедля шлицевойвтулки:

D-1040Н732Н125F8.

Обозначениедля шлицевоговала:

D-1040f732a115j_s7.

6.2 Определениеотклонений.

Определяемотклоненияпо диаметруD, боковой сторонезубьев b и вычисляемпредельныеразмеры.

Для D: 40

=40 .

D_max=40,025 мм; D_min=40,000мм; d_max=39,975 мм;d_min=39,950 мм.

Для b: 5

=5 .

D_max=5,022 мм; D_min=5,010мм; d_max=5,006 мм;d_min=4,994 мм.

Для d: 32

=32 .

D_max=32,250 мм; D_min=32,000мм; d_max=31,920 мм;d_min=31,760 мм.

Строим схемуполей допусковпо центрирующемудиаметру иэлементу b, рис.6.1.

Вычерчиваемэскиз шлицевогосоединения,отдельно валаи втулки поГОСТ, рис. 6.2.

Вал изготавливаетсяв исполненииВ на основанииприложенияГОСТ 188-75 [24].

Задание7.

Расчет размернойцепи для узларис. 7.1, М 21,квалитет 16.

7.1 Составлениеразмерной цепии таблицы исходныхданных.

Все размерысоставныхзвеньев берёмс чертежа вмасштабе, указанномв задании, допускназначаем в“тело”, детали,т.е. для наружныхразмеров в “-”,для внутренних– в “+”.

Рис7.1

7.2 Составлениеуравненияноминальныхразмеров иопределениеА_.

А₃-А_-А₄-А₁-А₂=0, -А_=-А₃+А₄+А₁+А₂.

Если М 21,то:

А₁=116 мм;

А₂=4 мм;

А₃=128 мм;

А₄=6 мм;

-А_=-128+6+116+4=-2 А_=2мм.

7.3 Схемаразмерной цепи.

Рис.7.2

7.3 Таблицаисходных данных.

Табл.7.3.1

Условныеобозначенияпо значениям	Размерс буквеннымобозначением	Предельныеотклоненияв мм	Допуск,мм	Увеличение+, уменьшение-.
А1	116 h16		2,200	-
А2	4 h16		0,750	-
А3	128 js16		2,500	+
А4	6 h16		0,750	-

7.4 Первыйметод.

Метод полнойвзаимозаменяемости(метод max – min).

7.4.1 Определениедопуска замыкающегоразмера.

Допуск замыкающегоразмера определяемпо формуле:

T_А=2200+750+2500+750=6200мкм.

Находим координатусередины полядопуска замыкающегоразмера поформуле:

E_c(А)=1250-1250-(0-1100+0-375+0-375)=0+1850=1850мкм.

7.4.2 Определениеверхнего инижнего предельногоотклонениязамыкающегоразмера.

Определяемверхнее и нижнеепредельноеотклонениезамыкающегоразмера поформулам:

ES_А=1850+6200/2=4,950мм

EJ_А=1850-6200/2=-1,250мм, т.о.,

 A_max=6,950мм, A_min=0,75мм. Или отклонениязвена А_можно определитьдругим методом.

Верхнее отклонение:

ES_А=1,25+2,2+0,750+0,750=4,950мм

Нижнее отклонение:

EJ_А=-1,25-0=-1,250мм

T_A=4,950+1,250=6,200мм.

 A_max=6,950мм, A_min=0,750мм.

7.5 Второйметод.

Метод неполнойвзаимозаменяемости(теоретико-вероятностный).

7.5.1 РасчётT’_A.

РассчитываемT’_Aпо формуле:

T’_A=3495мкм, при этомпринимаем t=3,k_i=1, _i=1,т.к. коэффициентриска принимаем0,27, распределениеразмеров всехзвеньев цепипо закону Гаусса,цепь плоская,линейная.

ОпределяемA_maxи A_minпо формулам:

A’_max=5,597мм,

A’_min=2,103мм.

A’_=2

7.5.2 Графическаяпроверка.

Х₁=Х₂ –проверочноеусловие (рис.7.3):

Х₁=-1,250-0,103=1,353мм,

Х₂=4,950-3,597=1,353мм.

Вывод: прирасчёте 2^-мспособом (неполнойвзаимозаменяемости)предусмотренвыход размеровзамыкающегозвена за пределыполя допуска,т.е. определённоеколичествонеучтённыхзвеньев – брак,величина которогосоставляет0,27%.

Рис. 7.3

Списоклитературы:

1). Н.С. Козловский,В.М. Ключников.Сборник примерови задач по курсу«Основыстандартизации,допуски, посадкии техническиеизмерения»:Учебное пособиедля учащихсятехникумов.– М.: Машиностроение,1983. – 304 с.: ил.

2). Единая системадопусков ипосадок СЭВв машиностроениии приборостроении:Справочникв 2 т. – 2^-е изд.,перераб. и доп.– М.: Издательствостандартов,1989.–Т. 1–263 с., ил.

3). Единая системадопусков ипосадок СЭВв машиностроениии приборостроении:Справочникв 2 т. – 2^-е изд.,перераб. и доп.– М.: Издательствостандартов,1989.–Т. 2: Контрольдеталей. – 208 с.

4). А.И. Якушев идр. Взаимозаменяемость,стандартизацияи техническиеизмерения:Учебник длявтузов. – 6^-оеизд., перераб.и дополн. – М.:Машиностроение,1987. – 352 с.: ил.

5). ГОСТ 14807-69. Калибры–пробкигладкие диаметромот 1 до 360 мм. Конструкцияи размеры.

6). ГОСТ 2.309-73. Шероховатостьповерхности.Обозначениешероховатостиповерхности.

7). ГОСТ 2015-84. Калибрыгладкие нерегулируемые.Техническиетребования.

8). ГОСТ Р50286-92. Калибры–скобылистовые длядиаметров от3 до 260 мм. Размеры.

9). В.Н. Бриш, А.Н.Сигов. Взаимозаменяемость,стандартизация,метрологияи техническиеизмерения:Методическиеуказания повыбору средствизмерения длясамостоятельнойработы студентов.– Вологда: ВоПИ,1997. – 24 с.

10). ГОСТ 24852-81. Калибрыгладкие дляразмеров до500 мм. Допуски.

11). ГОСТ 8338-75. Подшипникишариковыерадиальныеоднорядные.Основные размеры.

12). ГОСТ 3325-85. Полядопусков итехническиетребованияк посадочнымповерхностямвалов и корпусов.Посадки.

13). Л.Я. Перель,А.А. Филатов.Подшипникикачения. Расчёт,проектированиеи обслуживаниеопор: Справочник.– 2^-е изд., перераб.и доп. – М.: Машиностроение,1992. – 608 с.: ил.

14). В.Н. Бриш, Т.В.Саханевич.Методическиеуказания пооформлениюи выполнениюкурсовой работы.– Вологда: ВоПИ,1983. – 28 с.

15). ГОСТ 520-89. Подшипникикачения. Общиетехническиеусловия.

16). ГОСТ 24643. Допускиформы и расположенияповерхности.Числовые значения.

17). СТ СЭВ 181-75. Резьбаметрическая.Диаметры ишаги.

18). ГОСТ 16093-81. Резьбаметрическая.Допуски. Посадкис зазором.

19). ГОСТ 24997-81. Калибрыдля метрическойрезьбы. Допуски.

20). ГОСТ 24939-81. Калибрыдля цилиндрическихрезьб. Виды.

21). ГОСТ с 17756-72 по17767-72. Калибрырезьбовые дляметрическойрезьбы. Конструкцияи размеры.

22). СТ СЭВ 180-75. Резьбаметрическая.Профили.

23). ГОСТ 1139-80. Соединенияшлицевые прямобочные.Размеры и допуски.

24). СТ СЭВ 188-75. Соединенияшлицевые прямобочные.Размеры.

25). В.Д. Мягков,М.А. Палей, А.Б.Романов, В.А.Брагинский.Допуски и посадки:Справочникв 2-х ч.—6-е изд.,перераб. и доп.– Л.: Машиностроение.Ленингр. отделение,1982. – ч 1, 543 с., ил.

26). В.Д. Мягков,М.А. Палей, А.Б.Романов, В.А.Брагинский.Допуски и посадки:Справочникв 2-х ч.—6-е изд.,перераб. и доп.– Л.: Машиностроение.Ленингр. отделение,1982. – ч 2, 448 с., ил.

1- химическоеоксидное покрытиес пропиткоймаслом.

2-материал– фенопластмарки 03-010-02 по ГОСТ5689-79. Допускается применениедругих материалов,не уступающихпо своим механическимсвойствам.

³- неуказанныепредельныеотклоненияразмеров:охватывающих– по H14, охватываемых– по h14, остальных– по

3

Министерствообщего и

профессиональногообразованияРФ

Вологодскийгосударственный

техническийуниверситет

Кафедратехнологиимашиностроения

Подписано кзащите _________________ Принято______________________

^{дата дата}

Защита состоится____________________ Оценкапо защите______________

^дата

____________________________________ Подписичленов комиссии:

^{место, время}

Руководитель________________________ _________________________

^{подпись}

Нормоконтролёр_____________________ _________________________

^дата

____________________ _________________________

^{подпись}

КУРСОВАЯРАБОТА

по дисциплине:

“Взаимозаменяемость,стандартизацияи

техническиеизмерения”

КП _____________________

^{шифр проекта}

Исполнитель:Кузнецов С.А.

Группа: МАХ– 21

г. Вологда,1999 г.