Допуски и посадки соединений
Обозначение, анализ и расчет элементов соединений. Расчет и выбор посадок с натягом, выбор посадок для соединения с подшипниками качения. Допуски и посадки шпоночных и шлицевых прямобочных соединений. Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.11.2017 |
| Размер файла | 451,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВВЕДЕНИЕ
Для повышения технического уровня и качества продукции, роста производительности труда, экономии трудовых и материальных ресурсов, необходимо во всех отраслях народного хозяйства развивать и совершенствовать системы стандартизации на основе внедрения достижений науки, техники и практического опыта.
Необходимо усилить действительное и активное влияние стандартов на выпуск продукции, соответствующей по своим технико-экономическим показателям высокому мировому уровню.
Сегодня вопросы качества продукции невозможно решить без расширения работ по совершенствованию системы взаимозаменяемости, метрологического обеспечения, улучшения методов и средств контроля продукции.
Курс «Метрология, стандартизация и сертификация» является логическим завершением цикла общетехнических курсов теории механизмов и машин, технологии металлов, сопротивлении материалов, деталей машин.
Стандартизация основывается на объединенных достижениях науки, техники и практического опыта и определяет основу не только настоящего, но и будущего развития и должна осуществляться неразрывно с прогрессом.
1. ОБОЗНАЧЕНИЕ, АНАЛИЗ И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СОЕДИНЕНИЙ
Исходные данные даны в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Исходные данные
|
DN, мм |
Поля допусков |
|||||||
|
отверстия |
вала |
|||||||
|
H6** |
U8** |
M8 |
n7** |
h6* |
m6** |
|||
|
Предельные отклонения, мкм |
||||||||
|
50 |
ES(es) |
+16 |
-70 |
+5 |
+42 |
0 |
+25 |
|
|
EI(ei) |
0 |
- 109 |
-34 |
+17 |
-16 |
+9 |
||
|
* - предпочтительные поля допусков ** - рекомендуемые поля допусков |
Возможные сочетания полей допусков даны в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Возможные сочетания полей допусков
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: рекомендуемых и предпочтительных посадок нет. |
Разместим посадки по системам и группам в таблицу 1.3
Таблица 1.3 - Посадки по системам и группам
|
Система |
Посадки |
|||
|
с зазором |
с натягом |
переходные |
||
|
CH |
50 |
50 |
||
|
Ch |
50 |
50 |
||
|
Комбини-рованная |
50 50 50 50 |
|||
|
CH или Ch |
50 |
50- посадка выполнена в системе отверстия с натягом и образована рекомендуемым полем допуска отверстия и рекомендуемым полем допуска вала.
Определим элементы присоединительных размеров для сопряжения
DMAX=DN+ES=50+0,016=50,016 мм
DMIN=DN+EI=50+0=50 мм
dMAX=DN+es=50+0,042=50,042 мм
dMIN= DN+ei=50+0,017=50,017 мм
TD=ES-EI=0,016-0=0,016 мм
Td=es-ei=0,042-0,017=0,025 мм
Td = dMAX - dMIN =50,042-50,017=0,025 мм
Установим величину шероховатости поверхности вала и отверстия в зависимости от номинального размера и квалитета.:
Шероховатость отверстия Ra=0,8, вала Ra=1,6
Погрешность формы для деталей соединения при нормальной относительной геометрической точности 60 %.
== 16/20,6=4,8 мкм
= =25/20,6=7,5 мкм
Числовые значения допусков формы округляем в меньшую сторону по ГОСТ 24643-81
=4 мкм; =6 мкм.
Определяем предельные натяги и допуск посадки
Nmin = ei-ES=0,017-0,016=0,001 мм
Nmax =es-EI=0,042-0=0,042 мм
Nmin = dMIN-DMAX =50,017-50,016=0,001 мм
Nmax= dMAX- DMIN =50,042-50=0,042 мм
TN= NMax - NMin =0,042-0,001=0,041 мм
TN= TD+Td=0,016+0,025=0,041 мм
Схема полей допусков посадки показана на рисунке 1.1.
Предельные отклонения в мкм
Рисунок 1.1 - Схема посадки 50
Интервалы годности деталей, мм
Условия годности: Dmin ? De ? Dmax dmin ? de ? dmax
-детали годные: 50 ? De ?50,016 50,017 ? de ? 50,042
-брак исправимый De < 50 de > 50,042
-брак неисправимый De >30,033 de < 50,017
Эскизы сборочного и рабочего чертежей деталей сопряжения изображены на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 -Обозначение точности на чертежах
Универсальный инструмент для измерения размеров
Таблица 1.4 - Выбор универсальных средств измерения
|
Обозначение детали |
Т, мкм |
, мкм |
мкм |
Наименование средств измерения |
Условия измерения |
|
|
Отверстие 50 |
16 |
5 |
5 |
Нутромер индикаторный с ценой деления 0,01 мм |
Ra=0,32мкм; =3; перемещение измерительного стержня 0,03 мм; концевые меры длины 2 класса или установочные кольца (до 160 мм) |
|
|
Вал 50 |
25 |
7 |
5 |
Микрометр гладкий с величиной отсчета 0,1 мм |
В стойке; =5; любой контакт |
2. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК С НАТЯГОМ
Исходные данные даны в таблице 2.1
Таблица 2.1 - Исходные данные
|
Размеры соединения, мм |
Нм |
Материалы сопрягаемых деталей |
Шероховатость мкм, |
Система |
Условия сборки |
||||||
|
d2,мм |
d,мм |
d1,мм |
l,мм |
отверстия |
вала |
RZD,мкм |
RZd,мкм |
||||
|
90 |
60 |
30 |
150 |
1500 |
Сталь 15Х |
Бр А9Ж4Л |
0,8 |
0,4 |
СH |
С нагревом отверстия |
|
Материал |
Коэффициент трения при распрессовке |
модуль упругости E , Па |
коэффициент Пуассона |
предел текучести т, , МПа |
Коэффициент линейного расширения 1/град |
|
|
Отверстие Сталь 15Х |
0,05-0,1 |
210 |
0,3 |
490 |
12,4 |
|
|
Вал Бр А9Ж4Л |
0,8410 |
0,35 |
235 |
19,2 |
Определение требуемого минимального удельного давления на контактных поверхностях соединения из условия:
P= =Па =17,68 МПА
где - крутящий момент;
d - номинальный размер соединения;
l - длина соединения;
f- коэффициент трения.
Определим коэффициент Ляме по формулам:
где d2 - наружный диаметр втулки;
d - номинальный диаметр соединения;
d1 - диаметр отверстия вала, если вал полый.
Определим минимально допустимый натяг, при котором соединение под нагрузкой останется неразъемным:
Определяем максимально допустимое удельное давление, при котором пластические деформации на контактных поверхностях не возникают. Расчет ведется на основе теории наибольших касательных напряжений.
Определяем величину наибольшего натяга расчетного, принимая к расчету допустимое удельное давление более “слабой” детали.
соединение посадка допуск подшипник
Определим предельные допустимые натяги:
NMIN F=NMIN расч.+U
NMAX F=NMAX расч.+U
где u - значение поправки, учитывающее смятие неровностей поверхностей сопрягаемых деталей при запрессовке.
U=1,2(RZD+RZd)= 1,2(0,8+0,4)=1,44мкм
NMIN F=32,38+1,44=33,82 мкм
NMAX F=185,3+1,44=186,74 мкм
Округляем: NMIN F=34 мкм; NMAX F=186 мкм
Подбираем посадку по ГОСТ 25347-82 с учетом следующих условий:
NMAX Т<NMAX F на величину запаса прочности при сборке соединения (NЗС - номинальный запас прочности);
NMIN T>NMIN F на величину запаса прочности при эксплуатации (NЗЭ - эксплуатационный запас прочности), здесь NMIN T, NMAX T - натяг, соответствующий табличным значениям предельных отклонений по ГОСТ25347-82 для выбранной посадки.
По ГОСТ 24347-82 выбираем поле допуска вала : 60 х8
По ГОСТ 24347-82 выбираем поле допуска отверстия: 60 Н9
Имеем посадку: 60
Выполним расчетную схему посадки с натягом на рисунке 2.1
Предельные отклонения в мкм
Рисунок 2.1 - Расчетная схема посадки с натягом в системе вала
Определим коэффициент запаса прочности выбранной посадки:
Допуск посадки:
TN=TD+Td=74+46=120 мкм
1,12
Определим температуру нагрева отверстия
,
где - Sсб - сборочный зазор, принимается равным абсолютному значению основного отклонения G(g) для номинального размера посадки; мм;
- коэффициент линейного расширения;
tП - нормальная температура помещения.
С
3. ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ С ПОДШИПНИКАМИ КАЧЕНИЯ
Исходные данные даны в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Исходные данные
|
Условное обозначение подшипника |
КП |
R, кН |
F |
Вид нагружения колец подшипника |
||
|
наружного |
внутреннего |
|||||
|
307 |
1,6 |
13,5 |
1,8 |
циркуляционное |
местное |
Запишем в таблицу 3.2 основные габаритные размеры подшипника по ГОСТ 8338-75
Таблица 3.2 - Основные габаритные размеры подшипника
|
d, мм |
D, мм |
B, мм |
r, мм |
|
|
35 |
80 |
21 |
2,5 |
Определим интенсивность радиальной нагрузки:
где R - радиальная нагрузка, кН;
B - ширина кольца, м;
r - радиус скругления фаски, м;
КП - коэффициент, зависящий от характера нагрузки
F - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами шариков при наличии осевой нагрузки
-коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе. При сплошном вале = 1.
Поле допуска поверхности корпуса, сопрягаемого с циркуляционно нагруженным наружным кольцом подшипника по ГОСТ 3325-85: 80Р7 .:
Поле допуска поверхности вала, сопрягаемого с местно нагруженным внутренним кольцом подшипника по ГОСТ 3325-85: 35h6
Предельные отклонения присоединительных диаметров подшипников качения по ГОСТ 520-89:
Внутреннее кольцо подшипника - 35LO
Наружное кольцо подшипника - 80lO
Схемы полей допусков сопряжений колец подшипника с валом и корпусом изображены на рисунках 3,1 и 3,2.
Предельные отклонения в мкм
Рисунок 3.1 - Схема полей допусков сопряжения внутреннее кольцо подшипника -вал
Предельные отклонения в мкм
Рисунок 3.2 - Схема полей допусков сопряжения корпус - наружное кольцо подшипника
Вычертим эскизы деталей с обозначением точности подшипников качения на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 - Обозначение точности подшипников качения на чертежах
4. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Исходные данные даны в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Исходные данные
|
Конструкция шпонки |
Тип шпоночного соединения |
Диаметр вала, мм |
|
|
Сегментная |
Нормальное соединение |
32 |
Запишем в таблицу 4.2 размеры деталей шпоночного соединения по ГОСТ 24071-80
Таблица 4.2 - Размеры деталей шпоночного соединения
|
Наименование размера |
DN мм |
Поле допуска |
Предельные отклонения, мкм |
Предельные размеры, мм |
Допуск размера Т, мкм |
|||
|
s |
l |
LMAX |
LMIN |
|||||
|
Ширина шпонки |
8 |
h9 |
0 |
-36 |
8 |
7.964 |
36 |
|
|
Высота шпонки |
11 |
h11 |
0 |
-110 |
11 |
10.890 |
110 |
|
|
Ширина паза вала |
8 |
N9 |
0 |
-36 |
8 |
7,964 |
36 |
|
|
Ширина паза втулки |
8 |
Js9 |
+18 |
-18 |
8.018 |
7,982 |
36 |
|
|
Диаметр сегмента |
28 |
h12 |
0 |
-210 |
28 |
27.790 |
210 |
|
|
Глубина паза на валу |
8 |
+300 |
0 |
8.3 |
8 |
300 |
||
|
Глубина паза во втулке |
3,3 |
+200 |
0 |
3.5 |
3.3 |
200 |
Запишем в таблицу 4.3 основные размеры шпоночного соединения.
Таблица 4.3 - Основные размеры шпоночного соединения
|
Сопряжения |
Условное обозначение |
SMAX мкм |
SMIN мкм |
NMAX мкм |
NMIN мкм |
Допуск посадки, мкм |
|
|
Шпонка -паз вала |
36 |
- |
36 |
- |
72 |
||
|
Шпонка -паз втулки |
54 |
- |
18 |
- |
72 |
Построим схему полей допусков сопряжения шпонка - паз вала на рисунке 4.1.
Предельные отклонения в мкм
Рисунок 4.1 - Схема полей допусков сопряжения шпонка - паз вала
Построим схему полей допусков сопряжения шпонка - паз втулки на рисунке 4.2.
Предельные отклонения в мкм
Рисунок 4.2 - Схема полей допусков сопряжения шпонка - паз втулки
Вычертим эскизы деталей шпоночного соединения на рисунке4.3
Рисунок 4.3 - Обозначение точности шпоночных соединений на чертежах
5. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШЛИЦЕВЫХ ПРЯМОБОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Исходные данные даны в таблице 5.1
Таблица 5.1 - Исходные данные
|
Способ центрирования |
Посадка |
|||
|
по D |
По d |
по b |
||
|
D |
H11 D1=65.9 |
|
Условные обозначения:
шлицевое соединение:
шлицевое отверстие:
шлицевой вал:
Посадки:, ;
Таблица 5.2 - Размеры элементов шлицевого соединения
|
Элементы шлицевого соединения (z) |
Номинальный размер и поле допуска |
Предельные отклонения, мкм |
Предельные размеры мм |
|||
|
ES(es) |
EI(ei) |
наибольший |
наименьший |
|||
|
1 Центрирующие элементы |
||||||
|
Втулка наружный диаметр |
82H8 |
+54 |
0 |
82.054 |
82 |
|
|
Вал - наружный диаметр |
82e8 |
-72 |
-126 |
81.928 |
81.874 |
|
|
Втулка-ширина впадины |
7F8 |
+35 |
+13 |
7.035 |
7.013 |
|
|
Вал ширина зуба |
7e8 |
-25 |
-47 |
6.975 |
6.953 |
|
|
2 Нецентрирующие элементы |
||||||
|
Вал - внутренний диаметр |
Не менее 65,9 |
|||||
|
Втулка- внутренний диаметр |
72H11 |
+190 |
0 |
72.190 |
72 |
На рисунке 5.1 представлена схема расположения полей допусков посадки
Предельные отклонения в мкм
Рисунок 5.1 - Схема расположения полей допусков посадки
На рисунке 5.2 представлена схема расположения полей допусков посадки.
Предельные отклонения в мкм
Рисунок 5.2 - Схема расположения полей допусков посадки
На рисунке 5.3 представлены эскизы деталей шлицевого соединения.
Рисунок 5.3 - Обозначение точности шлицевых соединений на чертежах
6. РАСЧЕТ ДОПУСКОВ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ В РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ
Исходные данные даны в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Исходные данные
|
Номер чертежа |
Исходное звено |
Предельные отклонения исходного звена |
|
|
6,5 |
Б |
3 |
Схема размерной цепи дана на рисунке 6,1
Рисунок 6.1 - Схема размерной цепи
Проверим правильность размера замыкающего звена:
Б? = ? Бi -? Бi = 32+3-17-15 = 3
Определим допуск замыкающего звена:
Т? = ? S? - ? I?= 1,2-0,1 = 1,1 мм = 1100мкм
Определим в соответствий с ГОСТ-25346-82 для составляющих звеньев, предельные отклонения которых известны, единицу допуска i и подсчитаем значение коэффициента точности:
a= ( Т? -? Ti изв ) /? ii неизв ,
где Ti изв - сумма допусков звеньев с назначенной точностью;
ii неизв - сумма единиц допусков звеньев, точность которых надо определить.
а = (1100-100)/(1,1+0,6+1,6) = 303
Определяем квалитет в соответствий с коэффициентом точности и назначаем допуски на составляющие звенья размерной цепи с незаданной точностью по ГОСТ 253447-82. При этом выполняем условие Т??? Тi. Выбираем 13 или14 квалитет, т.к. для 13 квалитета а=250, для 14 квалитета а=400.
Назначим на все звенья, кроме одного зависимого звена, предельные отклонения в соответствий с правилом: на увеличивающие звенья - как на основное отверстие, на уменьшающие - как на основной вал.
Подсчитаем координату середины поля допуска для каждого из звеньев:
? =
Результаты оформим в виде таблицы 6,2.
Таблица 6.2 -Допуски и размеры звеньев размерной цепи
|
Обозначение звена |
Допуск, мм |
Размер звена по чертежу |
Координата середины поля допуска, мм |
|
|
|
Т? |
3 |
|
|
|
|
Т1=0,100 |
15 |
|
|
|
|
Т2=0,430 (IT 14) |
17 |
|
|
|
|
Т3=0,140 (IT 13) |
3 |
|
|
|
|
Т4=0,390 (IT 13) |
32 - зависимое |
||
|
?Тi=1,060 |
?Тi=100+430+140+390 = 1060 мкм
Т? (1,100мм) ? ? Тi (1,060 мм)
Определим координату середины поля допуска зависимого звена из уравнения:
=0,65-0,07+(-0,05-0,215) = 0,315 мм
Определим предельные отклонения зависимого звена:
?S= ? + Т4/2 = 0,315+0,39/2 = 0,51 мм
?I4 = ?04 - Т4/2= 0,315-0,39/2 = 0,12 мм
Б4 = 32
Произведем корректировку предельных отклонений замыкающего звена:
= 1,18 мм
= (0+0,12)-(0+0) = 0,12 мм
Б?=3
Проверка:
Т? = - =1,18-0,12 = 1,060 мм
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Серый И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. - М.: Агропромиздат, 1987.
2. Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. - М.: Машиностроение, 1987.
3. Палей М.А. и др. Допуски и посадки: Справочник в 2 частях. - Л.: Политехиздат, 1991.
4. ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75). Поля допусков и рекомендуемые посадки.
5. Назарова Т.К. Методические указания к курсовой работе по взаимозаменяемости, стандартизации и сертификации. - Челябинск: ЧГАУ, 2004
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Особенности выбора допуска и посадок для гладких цилиндрических соединений, выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения. Выбор допусков и посадок шпоночных, шлицевых соединений. Расчет допусков размеров заданной размерной цепи.
курсовая работа [735,9 K], добавлен 31.05.2010Допуски и посадки цилиндрических соединений. Допуски и посадки подшипников качения. Основные размеры подшипника. Предельные отклонения на изготовление колец подшипника. Допуски и посадки шпоночных соединений. Допуски и посадки шлицевых соединений.
контрольная работа [7,3 K], добавлен 28.06.2005Выбор и расчет посадок для гладких соединений: аналитический расчет посадки с натягом, посадки с зазором, переходной посадки, посадки с натягом, расчет посадки для шпоночного, шлицевого, резьбового соединений и для соединения с подшипником качения.
курсовая работа [372,2 K], добавлен 09.04.2012Расчет и выбор посадок с зазором. Вероятность зазора и натяга в переходных посадках. Выбор посадок с натягом, посадок подшипника качения. Расчет исполнительных размеров рабочих калибров. Выбор допусков резьбовых соединений. Расчет размерных цепей.
курсовая работа [780,5 K], добавлен 14.04.2014- Гладкое цилиндрическое соединение. Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке
Основные параметры гладкого цилиндрического соединения. Групповые допуски вала и отверстия. Составление карты сортировщика. Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения. Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 12.01.2011 Определение зазоров и натягов в соединениях. Схема расположения полей допусков посадки с зазором. Расчет и выбор посадок с натягом. Схема расположения полей допусков соединений с подшипником качения. Выбор посадок шпоночных и шлицевых соединений, эскизы.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 28.09.2011Развитие международной организации по стандартизации. Расчет посадок на соединения узла и подвижного соединения, колец подшипников качения и размерной цели. Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений. Взаимозаменяемость резьбовых соединений.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.12.2009Определение элементов гладкого цилиндрического соединения. Расчет и выбор посадок с зазором. Расчет и выбор посадок с натягом. Определение допусков и посадки шпоночных соединений. Расчет и выбор посадок подшипников качения. Расчет размерных цепей.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.09.2017Расчет и выбор посадок гладких цилиндрических соединений. Метод аналогии, расчет посадки с натягом. Выбор допусков и посадок сложных соединений. Требования к точности размеров, формы, расположения и шероховатости поверхностей на рабочем чертеже.
реферат [647,2 K], добавлен 22.04.2013Определение и расчет параметров посадки гладкого цилиндрического соединения. Выбор контролируемых параметров зубчатых колес. Определение размеров калибров для контроля отверстия и вала, контрольных калибров к ним. Расчет посадок для подшипников качения.
курсовая работа [30,5 K], добавлен 28.11.2013
