Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения
Выполнил студент группы МШЗП-12 Кононенко А. И.
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Кафедра резания материалов и режущих инструментов
2005 г.
1. Допуски и посадки цилиндрических соединений
Даны следующие посадки:
Ø 40 Н8/f7, ES = +89 мкм, EI = +50 мкм; es = 0 мкм, ei = -39 мкм.
Ø 40 H7/s7, ES = +25 мкм, EI = 0 мкм, es = +68 мкм, ei = +43 мкм.
Ø 40 H8/js7, ES = +89 мкм, EI = +50 мкм; es = +12 мкм, ei = -12 мкм.
Расшифровываем условное обозначение одной из посадок.
Например: Ø 40 H7/f7, где:
250 - номинальный размер в мм;
H и f - основные отклонения отверстия и вала, указывающие на расположение поля допуска относительно номинального размера (нулевой линии);
7 и 7 - квалитеты, которыми нормируется допуск размера 40 мм отверстия и вала соответственно;
Н8 -поле допуска отверстия в системе отверстия;
F7 - поле допуска вала, образующего посадку с зазором в системе основного отверстия;
Н8/f7 - посадка с зазором в системе отверстия.
Рассчитываем допуски размеров, предельные размеры детали, предельные зазоры и натяги, допуски посадок.
Соединение Ø 40 Н8/f7
TD = ES - EI = 89 - 50 = 39 мкм,
Td = es - ei = 0 - (-39) = 39 мкм.
Dmax = D + ES = 40 + 0.089 = 40.089 мм;
Dmin = D + EI = 40 + 0.050 = 40.05 мм;
dmax = d + es = 40 + 0 = 40 мм;
dmin = d + ei = 40 - 0.039 = 39.961 мм.
Посадка с зазором, выполнено в системе вала.
Smax = Dmax - dmin = 40.089 - 39.961 = 128 мкм;
Smin = Dmin - dmax = 40.05 - 40.00 = 50 мкм.
Ts = Smax - Smin = 128 - 50 = 78 мкм; Ts = TD + Td = 39 + 39 = 78 мкм.
Соединение Ø 40 H7/s7
TD = ES - EI = 25 - 0 = 25 мкм;
Td = es - ei = 68 - 43 = 25 мкм;
Dmax = D + ES = 40 + 0,025 = 40,025 мм;
Dmin = D + EI = 40,00 мм;
dmax = d + es = 40 + 0,068 = 40,068 мм;
dmin = d + ei = 40 + 0,043 = 40,043 мм;
Посадка с натягом, выполнена в системе отверстия.
Nmax = dmax - Dmin = 40.068 - 40.00 = 68 мкм;
Nmin = dmin - Dmax = 40.043 - 40.025 = 18 мкм;
TN = Nmax - Nmin = TD + Td = 68 - 18 = 50 мкм.
Соединение Ø 40 H8/js7
TD = ES - EI = 89 - 50 = 39 мкм;
Td = es - ei = 12 - (-12) = 24 мкм;
Dmax = D + ES = 40 + 0,089 = 40,089 мм;
Dmin = D + EI = 40 + 0,05 = 40,05 мм;
dmax = d + es = 40 + 0,012 = 40,012 мм;
dmin = d + ei = 40 - 0,012 = 39,988 мм.
Посадка переходная, выполнена в системе вала.
Nmax = dmax - Dmin = 40.012 - 40.05 = 7 мкм;
Smax = Dmax - dmin = 40,089 - 39,988 = 101 мкм;
TS,N = Smax + Nmax = 101 + 7 = 108 мкм.
Допуски и посадки подшипников качения.
Условное обозначение подшипника - 7000124;
Интенсивность радиальной нагрузки - PR = 2100 Н/мм;
Класс точности подшипника - 6;
Виды нагружения колец подшипника:
Внутреннего кольца - местное;
Наружного кольца - циркуляционное;
Режим работы - нормальный или тяжёлый.
2.1 Основные размеры подшипника:
Наружный диаметр D = 180 мм;
Внутренний диаметр d = 120 мм;
Ширина кольца В = 25 мм.
2.2 В зависимости от размеров и класса точности определяем предельные отклонения на изготовление колец подшипника.
Для наружного кольца при D = 180 мм es = 0, ei = -15 мкм;
Для внутреннего кольца при d = 120 мм ES = 0, EI = -13 мкм.
2.3 Выбираем посадки подшипника качения в зависимости от вида нагружения.
В нашем примере (при нормальном или тяжёлом режиме работы) принимаем посадку на вал с полем допуска g6.
Для наружного кольца, работающего при циркуляционном нагружении при диаметре 180 мм и PR = 2100 Н/мм принимаем посадку на корпус с полем допуска P7.
2.4 Определяем предельные отклоне
Для вала Ø 120g6 для корпуса Ø 180P7 es = 0, ei = -34 мкм, ES = 0, EI = -68 мкм
2.5 Назначаем шероховатость поверхности посадочных мест в зависимости от номинальных диаметров колец и класса точности подшипника.
Для вала:
Цилиндрическая поверхность - Ra не более 1,25 мкм;
Поверхность торцов заплечиков - Ra не более 2,5 мкм;
Для корпуса:
Цилиндрическая поверхность - Ra не более 1,25 мкм;
Поверхность торцов заплечиков - Ra не более 2,5 мкм;
Отклонения от округлости для вала - 8 мкм, для корпуса -10 мкм.
Отклонения профиля продольного сечения для вала -9 мкм, для корпуса - 10 мкм.
Допускаемое торцевое биение заплечиков вала - Δ = 19 мкм, корпуса - Δ = 35 мкм.
Допуски и посадки шпоночных соединений.
Номинальный размер соединения - Ø 136 мм;
Посадка по цилиндрической поверхности - H7/k8 ;
Характер соединения шпонки по размеру -плотный.
3.1 Определяем основные размеры деталей шпоночного соединения и схему полей допусков на ширину «в» для заданного характера соединения.
3.2 Строим схему расположения полей допусков для заданного «плотного» характера соединения по боковым поверхностям шпонки, паза вала и паза втулки:
D = d = 136 мм;
b = 36 мм;
h = 20 мм;
t1 = 12 мм;
t2 = 8,4 мм;
l = 100 мм;
d - t1 = 124 мм;
D + t2 =144,4 мм.
3.3 Строим схему расположения полей допусков на размер Ø 136.
3.4 Предельные отклонения на элементы шпоночного соединения определяем по ГОСТ 233360-78.
На диаметр втулки Ø 136Н7 ES = +48 мкм, EI = 0.
Для вала Ø 136k6 es = +20 мкм, ei = +9 мкм.
На ширину шпонки 36h9 es = 0, ei = -62 мкм.
На высоту шпонки h = 20 c полем допуска h11 es = 0, ei = -130 мкм.
На длину шпонки l = 100 с полем допуска h14 es =0, ei = +870 мкм.
На боковые поверхности шпонки:
Ширина паза втулки 36Р9 ES = -26 мкм, EI = -88 мкм.
Ширина паза вала 36Р9 ES = -26 мкм, EI = -88 мкм.
Глубина паза вала t1 = 12 мм ES = +300 мкм, EI = 0.
Глубина паза втулки t2 = 8,4 мм ES = +300 мкм, EI = 0.
На размер d - t1 = 124 мм es = 0, ei = -300 мкм.
На размер D + t2 =144,4 мм ES = +300 мкм, EI = 0.
3.5 Шероховатость сопрягаемых поверхностей:
Цилиндрическая поверхность:
Для вала Ra <= 3,2 мкм, для отверстия Ra <= 3,2 мкм.
Боковая поверхность при b = 36 мм:
Для паза вала Ra <=3,2 мкм, для паза втулки Ra <=3,2 мкм.
Поверхность дна паза вала и втулки - не более 12,5.
Боковая поверхность шпонки - не более 3,2 мм.
Допуски и посадки шлицевых соединений.
D = 8 * 32 * 36H8/e8* 6D9/h8
4.1 Расшифровываем условное обозначение соединения.
D -способ центрирования (по отверстию);
8 -количество шлицев z;
32 - внутренний диаметр d;
36 - наружный диаметр D;
7 - ширина зуба b;
H8/e8 -посадка по не центрирующей поверхности с диаметром D = 36 мм.
D = 8 * 32 * 36H8 * 6D9 - условное обозначение шлицевой втулки;
D = 8 * 32 * 36e8 * 6h8 - условное обозначение шлицевого вала.
4.2 Пользуясь ГОСТ 25347-82 определяем предельные отклонения на размеры d = 32 мм, D = 36 мм, b = 7 мм и наносим их на схему со своим знаком.
4.3 Предельные отклонения шлицевого соединения:
Ø 36H8/e8 : ES = +39 мкм;
EI = 0;
es = -50 мкм;
ei = -89 мкм;
6D9/h8: ES = +60 мкм;
EI = +30 мкм;
es = 0;
ei = -22 мкм.
Рассчитываем нижнее предельное отклонение
ei = d1 - d = 30,4 -32,0 = -1600 мкм
Назначаем квалитет на внутренний диаметр вала. Принимаем 14-й квалитет.
Определяем допуск на размер d = 32 мм в 14-м квалитете по стандарту:
Td = 620 мкм
Рассчитываем верхнее предельное отклонение
es = ei + Td = -1600 + 620 = -980 мкм.
Таким образом, исполнительный размер вала: Ø 32-980-1,60