Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

Графическое изображение полей допусков и расчет параметров посадок гладких цилиндрических соединений




По метрологии, стандартизация и сертификации

 

 

Выполнил: студент 3309 группы

Свиридонов И.С

Проверила: Возженникова Т. В.

 

 

Новосибирск 2013

 

Оглавление

ЗАДАНИЕ 1. Графическое изображение полей допусков и расчет параметров

посадок гладких цилиндрических соединений 3

ЗАДАНИЕ 2. Расчёт и выбор посадок с зазором 8

ЗАДАНИЕ 3. Расчёт и выбор неподвижной посадки 10

ЗАДАНИЕ 4. Расчёт исполнительных размеров гладких предельных

калибров 12

ЗАДАНИЕ 5. Расчёт и выбор посадок для подшипников качения 14

ЗАДАНИЕ 6. Определение допусков и предельных размеров резьбового

соединения 17

ЗАДАНИЕ 7. Определение допусков и предельных размеров для

шпоночного соединения 20

ЗАДАНИЕ 8. Расчёт точности размеров входящих в размерные цепи 21

 

Литература24
ЗАДАНИЕ 1

Графическое изображение полей допусков и расчет параметров посадок гладких цилиндрических соединений

 

Определяю предельные отклонения, размеры, допуски, зазоры, натяги и строю поля допусков.

Исходные данные:

Dн = dн = 60 мм – номинальный диаметр.

Н10– основная посадка в системе основного отверстия.

h6– основная посадка в системе вала.

 

В системе отверстий (CA) выбираем посадки для основного отверстия Н10: и предельные отклонения вала

 

Посадка с зазором

 

Посадка с натягом

 

В системе вала (CB) выбираем посадку для основного вала и предельные отклонения.

Посадка с зазором

 

Посадка переходная

 

Посадка с натягом

Посадки Отклонение, мкм Предельные Размеры, мм Допуск, мкм Зазор, мкм Натяг, мкм Допуск посадки
D d D d D d S N T
ES es Dmax dmax   TD   Td   Smax   Smin   Sср   Nmax   Nmin   Nср   TS,TN мкм   TS,TN мм
EJ ej Dmin dmin
    +120     -190   -264   60,12     59,81   59,736 - - - 0,194
    +120     +99   +53   60,12     60,99   60,53 - - - -67 0,166
   

 



Таблица 1.1 Посадки в СА для соединения Ø 60мм в десятом квалитете

 

Посадки Отклонение, мкм Предельные Размеры, мм Допуск, мкм Зазор, мкм Натяг, мкм Допуск посадки
D d D d D d S N T
ES es Dmax dmax   TD   Td   Smax   Smin   Sср   Nmax   Nmin   Nср   TS,TN мкм   TS,TN мм
EJ ej Dmin dmin
    +130 +100     -19   60,130   60,100     59,981 105,5 - - - 0,049
    -9   -39     -19     59,991   59,961     59,981 - - - - 0,049

 

Таблица1.2. Посадки в СВ для соединения Ø 60мм в шестом квалитете

                                   
                 


-87 0 59,913 60 46 19 -

-133 -19 59,867 59,981

- - 133 68 100,5 65 0,065
 

Расчётные формулы:

Параметры посадок, образующих соединения в системе отверстие и системе вала, рассчитывают по зависимостям.

Предельные значения определяются;

для вала - dmax = dн + es; dmin = dн + ei; (1.1; 1.2)

для отверстие - Dmax = Dн + ES Dmin = Dн + EI; (1.3; 1.4)

где dн, Dн – номинальные размеры вала и отверстия;

es, ES – верхние отклонение вала и отверстия;

ei, EI – нижнее отклонение вала и отверстия.

В эти формулы отклонения поставляют со своими знаками специальной справочной литературы [1, ч.1, с.90 и 125].

Величины допусков определяют;

для вала - Td = dmax - dmin = es – ei; (1.5)

для отверстие - TD = Dmax - Dmin = ES – EI. (1.6)

 

Для посадок с натягом величины натяга определяют:

Nmax= dmax- Dmin= es- EI; (1.7)

Nmin= dmin- Dmax= ei- ES (1.8)

Средний натяг есть среднее арифметическое между наибольшим и наименьшим натягами:

Ncр = (Nmax+Nmin)/2 (1.9)

Для посадок с зазором величины зазоров определяют:

Smax= Dmax- dmin = ES- ei; (1.10)

Smin= Dmin- dmax = EI- es (1.11)

Средний зазор есть среднее арифметическое между наибольшим и наименьшим зазором:

Sср= (Smax+Smin)/2 (1.12)

Для переходных посадок наибольшие значения натяга и зазора определяют:

Nmax= dmax- Dmin= es- EI; (1.13)

Smax= Dmax- dmin = ES- ei (1.14)

Средний натяг в переходных посадках рассчитывают по формулам:

Ncр = (Nmax+Nmin)/2 = (Nmax+ Smax)/2 (1.15)

где Nmin=- Smax= ei- ES (результат среднего натяга со знаком минус будет означать, что среднее значение для посадки соответствует зазору).

Допуск посадки определяются:

допуск натяга TN = Nmax – Nmin= Td+ TD; (1.16)

допуск зазора TS = Smax – Smin= Td+ TD; (1.17)

допуск переходной посадки (допуск натяга или допуск зазора)

TN= TS= Nmax – Nmin= Smax – Smin= Td+ TD; (1.18)

Допуск посадки в общем случае TN= TS= Td+ TD. (1.19)

 

 

                           
 
   
 
 
   
     
 
   
 
     
 
   

 

 


Рисунок 1. Схема расположения полей допусков в СА

       
 
   
 

 


Н10
ES=0,120

S8
es=0,099

0 EI=0 ei=0,053

 
 


b9
es=-0,190

 

 

ei=-0,264

       
   
 

 


Рисунок 2. Схема расположения полей допусков в СВ

 

 

                                 
   
 
   
 
       
 
       
 
     
 
 


ES=0,130

 
 

 

 


EI=0.100

 

0 es=0

h6
ES=-0.009

       
 
   
 


ei=0.019

EI= -0.039

           
   
     
 


ES=-0.087

 
 


EI=-0.133

 
 


ЗАДАНИЕ 2

Расчёт и выбор посадки с зазором

Исходные данные:

D = 30 мм – номинальный диаметр подшипника

L = 50 мм –длина подшипника

n = 2800 об/мин – частота вращения вала

Р = 600 H – нагрузка на цапфу

Инд. 30 – масло для смазки – η=0,026

ω=π*n/30=3,14*2800/30=293,06 рад/с

2.1 Определяем среднее удельное давление в подшипнике:

(2.1)

2.2 Определяем значение произведения:

(2.2)

2.3 Наивыгоднейший тепловой режим работы подшипника при

наименьшем коэффициенте трения наступает при установившемся движении, когда h = 0,25*S. Подставляя значение h в формулу (2.2) получим наивыгоднейший зазор:

(2.3)

2.4 Расчётный зазор, по которому выбираем посадку, определяем по формуле:

(2.4)

где RZ1 =3,2 мкм и RZ2 = 6,3мкм – шероховатость поверхностей вала и

отверстия по ГОСТ 2789-73.

2.5 Чтобы большая часть подвижных соединений при сборке имела зазор,

близкий к расчётному при выборе стандартных посадок необходимо

выполнение условия:

Sср.станд. = Sрасч. (2.5)

 

Smax=233 мкм

Smin=65 мкм

Smax+Smin/2=159

2.6 Выбираем посадки в соответствии с ГОСТ 25347-82 в системе

Отверстия в первую очередь предпочтительные. Для выбранной посадки построим схему расположения полей допусков. (рис 3)

2.7 Выбранную посадку необходимо проверить на наименьшую толщину

маслянистой пленки hmin, при которой обеспечивается жидкостное

трение:

(2.6)

Для обеспечения жидкостного трения нужно соблюдать условие:

 

0.033*10-3 ≥ 3,2*10-6+6,3*10-6 верно.

 

 

 
 

 


 
 
Рисунок 3. Схема расположения полей допусков для посадки

 

               
   
 
   
   
 
 

 


ES=+0,084

 
 


0EI=0

  d10
es=-0,065

 
 


ei=-0,049

 
 


ЗАДАНИЕ 3

Расчёт и выбор неподвижной посадки

Исходные данные

D = 85 мм

d1 = 0 мм

d2 =160 мм

L = 120 мм

Мкр =5*103 Нм

Сталь 45

ƒ=0,15

3.1 Определяем удельного давления на сопрягаемых поверхностях

неподвижного соединения определяем в зависимости от вида нагрузки:

- при действии крутящего момента Мкр, Нм

(3.1)

3.2 Наименьший натяг в соединении определяем на основании

зависимостей, известных из решения задачи Лемы для толстостенных

цилиндров:

(3.2)

где E1 и E2 - модуль упругости.

E = 2,1*10¹¹ н/м² (для стали)

С1 и С2 – коэффициенты, определяем по формулам:

(3.3)

где μ1, μ2 - коэффициенты Пуассона для материала вала и отверстия

μ1 = 0,3 = μ2 (для стали).

3.3 Расчётный натяг, по которому выбираем посадку, определяем по

формуле:

(3.4)

3.4 Выбор стандартной посадки производим из условия относительной

неподвижности соединяемых деталей:

Nmin станд ≥ N расч (3.5)

49*10-6 мкм≥ 34,25*10-6 мкм

3.5 Удельное давление, возникающее при наибольшем натяге выбранной

посадки, определяем из формулы:

(3.6)

 

4 Возникающие при этом напряжение в охватывающей (отверстие) и

охватываемой (вал) детали будут соответственно равны:

(3.7)

(3.8)

7. Если σ1 и σ2 меньше предела текучести материала деталей соединения, т.е. σ1 < σT1, и σ2 < σT2, то посадка выбрана правильно.

σ1 < σT1, σ2 < σT2

684,4*105 < 36*107 Н/м² 1368,8*105 < 36*107 Н/м²

 

Посадка выбрана правильно.

 

 

es=0,086

 

 


ei=0,071

ES=0,022

 

0 EI=0

 

 


Рисунок 4. Схема расположения полей допусков для посадки

 

 

ЗАДАНИЕ 4

Расчёт исполнительных размеров гладких предельных калибров

Исполнительными размерами калибров называются размеры, которые проставляются на рабочих чертежах калибров, т.e. размеры, по которым должны изготавливаться новые калибры.

4.1 Определяем предельные отклонения и предельные размеры деталей для заданной посадки:

 

 

D max = 30,084 мм; dmax = 29,935 мм;

D min =30 мм; dmin = 29,883 мм.

4.2 Схема расположения полей допусков калибров-пробок, для контроля отверстия:

Z = 9 мкм, 0,009 мм;

Y = 0 мкм;

α = 0 мкм;

H = 4 мкм, 0,004 мм;

4.3 Определяем предельные размеры калибров-пробок по следующим формулам:

P – ПРmax = D min + Z + H/2 = 30+0,009+0,004/2=30,011 мм; (4.1)

P – ПРmin = D min + Z – H/2 =30+0,009-0,004/2=30,007 мм; (4.2)

P – ПРизн = D min –Y = 30-0=30 мм; (4.3)

Р – HEmax = D max + H/2 = 30,084+0,004/2=30,086 мм; (4.5)

P – HEmin = D max – H/2 = 30-0,004/2=29,998 мм; (4.6)

4.4 Схема расположения полей допусков калибров скоб, для контроля вала:

Z1 = 3 мкм, 0,003 мм;

Y1 = 3=0,003 мкм;

d1 = 0 мкм;

H1 = 4 мкм, 0,004 мм;

HР = 1,5 мкм, 0,0015 мм.

4.5 Определяем предельные размеры калибров скоб по следующим формулам:

P – ПРmax = d max – Z1 + H1/2 =29,935-0,003+0,004/2=29,934 мм; (4.7)

Р – ПРmin = d max – Z1 – H1/2 = 29,935-0,003-0,004/2=29,930 мм; (4.8)

P – ПРизн = d max + Y1 = 29,935+0,004/2=29,937 мм; (4.9)

Р – HEmax =d min + H1/2 = 29,935+0,004/2=29,937 мм; (4.10)

P – HEmin = d min – H1/2 =29,935-0,004/2=29,933 мм; (4.11)

4.6 Определяем контрольные калибры для контроля скоб по следующим формулам:

К – ПР = d max – Z1 + Hp/2 = 29,935-0,003+0,0015/2=29,93876 мм ; (4.12)

K – HE = d min + Hp/2 = 29,883+0,00015/2=29,88375 мм; (4.13)

K – ПРиз = d max +Y1 + Hp/2 = 29,935+0,003+0,0015/2=29,93875 мм. (4.14)

 

Рисунок 5. Схема полей допусков калибров-пробок для контроля отверстия.

 

 

H=0.088 0

 

Dmax=30.84

 

 

Рисунок 6. Схема полей допусков калибров скоб для контроля вала.

 


 

 


 

 


 


 

 


 

ЗАДАНИЕ 5

Расчёт и выбор посадок для подшипников качения

 

Исходные данные:

номер подшипника № 228

класс точности 0:

нагрузка PH = 6000 Н

5.1 По номеру подшипника устанавливаем габаритные размеры подшипника.

D = 250 мм – наружный диаметр

d = 140 мм – внутренний диаметр

В = 42 мм – ширина кольца

r = 4,0мм – радиус фаски

Установочные размеры сопрягаемых с подшипником деталей

D2 max = 236 мм – диаметр заплечика корпуса;

d2 min = 153 мм – диаметр заплечика вала;

 

5.2 По характеру нагрузки подшипника определяем интенсивность радиальной нагрузки на посадочной поверхности циркуляционного нагруженного кольца при условии, что вращается вал.

PR =FR / b * K1* K2* K3 ; (5.1)

 

b = B – 2r = 42-2*4=34=0,034 м –рабочая ширина посадочного места

 

K1 – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки

K1 = 1 (при умеренных толчках и вибрации)

K2 - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе

K2 = 1 (при сплошном вале)

K3 – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки FR

K3 =1 (для радиальных и радиально упорных подшипников с одним нагруженным кольцом)

 

PR = (6000/0,034)*1*1*1=176,5 кH/м2

 

5.3 По величине определяем посадку для циркулярнно-нагруженного кольца подшипника на вал или в корпус:

 

Ø140

 

 

5.4 Nmax = es - EI =0,0125-(-0,025) = 0,0375 мм = 37,5 мкм (5.2)

 

es=+0,0125

 


0 ES=0

 

 

ei=-0,0125

EI=-0,025

 

 

Рисунок 7. Схема расположения полей допусков соединения внутреннего кольца подшипника и вала (СА).

 

5.5 Определяем посадку для местно нагруженного кольца подшипника:

Ø250

Рисунок 8. Схема расположения полей допусков соединения наружного кольца подшипника с корпусом (СВ).

 

5.6 Определяем Smax и Smin значения радиального зазора для подшипников

нормального ряда и определяем среднее значение начального зазора.

 

Smax = 53 мкм,

Smin = 18 мкм,

S1= S­ср = (Smax – Smin)/2 =(53+18)/2=35,5 мкм. (5.3)

 

5.7 Определяем значение приведённого среднего диаметра беговой дорожки внутреннего кольца.

d0 = d+(D-d)/4 = 140+(250-140)/4 = 167,5 мм. (5.4)

 

5.8 Определяем величину диаметральной деформации беговой дорожки

внутреннего кольца подшипника.

 

∆d1max =Nэф *d0/d= 31,87*(167,5/140)=38,1 мкм; (5.5)

где Nэф –эффективный натяг

 

Nэф = 0,85*Nmax = 0,85*37,5= 31,87 мкм; (5.6)

 

5.9 Определяем посадочный зазор S подшипника при посадки его на вал.

 

S2 = S1 - ∆d1max = 35,5 –38,2 =-2,7 мкм. (5.7)

7 ряд

Smax = 91 мкм,

Smin = 46мкм,

S1= S­ср = (Smax – Smin)/2 =(91+46)/2=68,5 мкм

 

d0 = d+(D-d)/4 = 140+(250-140)/4 = 167,5 мм.

 

S2 = S1 - ∆d1max =68,5–38,2 =30,3 мкм

 





Читайте также:





Читайте также:
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение...
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.103 сек.)