Выбор и расчет характеристик сопряжений поверхностей различного вида

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Институт новых материалов и технологий

Кафедра / департамент Технологии машиностроения / Департамент машиностроения

ОТЧЕТ о курсовой работе

по теме: «Выбор и расчет характеристик сопряжений поверхностей различного вида»

Студент: Сарымамед оглы Рамзан Ромешович

Группа: НМТ-292320

Екатеринбург 2021



Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Институт новых материалов и технологий

Кафедра / департамент Технологии машиностроения / Департамент машиностроения

Задание на курсовую работу

Студент Сарымамед оглы Рамзан Ромешович

Группа НМТ-292320

Специальность / направление подготовки __23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов

1. Тема курсовой работы

«Выбор и расчет характеристик поверхностей сопряжений различного вида»

2. Содержание курсовой работы, в том числе состав графических работ и расчетов:

Введение. Расчет посадок гладких цилиндрических соединений. Расчёт допусков размеров, входящих в размерную цепь. Нормирование точности формы, расположения, шероховатости поверхности деталей. Расчёт посадок подшипников качения. Назначение и обоснование посадок шпоночного и шлицевого соединений и их контроль. Назначение и обоснование посадок резьбового соединения и его контроль. Расчёт точности зубчатых колёс и передач и их контроль. Заключение. Чертеж шпоночного соединения (А4), чертеж шлицевого соединения (А4), чертеж зубчатого колеса (А4).

3. Дополнительные сведения

Требование к оформлению отчета по курсовой работе изложены в ГОСТ 7.32

4. План выполнения проекта по модулю

№	Наименование работ	Сроки	Балл	Дата сдачи
1	«Расчет посадок гладких цилиндрических соединений»	2-я неделя семестра
2	«Расчёт допусков размеров, входящих в размерную цепь»	4-я неделя семестра
3	«Нормирование точности формы, расположения, шероховатости поверхности деталей»	6-я неделя семестра
4	«Расчёт посадок подшипников качения»	8-я неделя семестра
5	«Назначение и обоснование посадок шпоночного и шлицевого соединений и их контроль»	10-я неделя семестра
6	«Назначение и обоснование посадок резьбового соединения и его контроль»	12-я неделя семестра
7	«Расчёт точности зубчатых колёс и передач и их контроль»	14-я неделя семестра
8	Защита курсовой работы	16-я неделя семестра
Итого

Руководитель /_____________________/

Подпись ФИО



Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

РЕЦЕНЗИЯ на курсовую работу

Студента Сарымамед Рамзан Ромешович__группы __НМТ-292320

Тема курсовой работы: «Выбор и расчет характеристик поверхностей сопряжений различного вида»

Модуль/дисциплина Основы общеинженерных знаний / Метрология, стандартизация, сертификация и нормирование точности в машиностроении

1. Соответствие результатов выполнения работы целям и задачам курсового проектирования, результатам обучения по дисциплине / модулю

Выполненная работа соответствует целям и задачам курсового проектирования, а также результатам обучения по дисциплине и модулю

2. Оригинальность и самостоятельность выполнения работы

Работа выполнялась в самостоятельном режиме с использованием методики выполнения расчетов

3. Полнота и глубина проработки разделов

Разделы работы проработаны в полном объеме, в соответствии с заданием

4. Общая грамотность и качество оформления текстового документа и графических материалов

Качество оформления текстового документа и иллюстраций на должном уровне

5. Вопросы и замечания

6. Общая оценка работы

Сведения о рецензенте:

Ф.И.О.: Смагин Алексей Сергеевич

Должность: Старший преподаватель

Место работы: УрФУ



Оглавление

соединение посадка деталь точность

Введение

Задание №1 Расчет посадок гладких цилиндрических соединений

Задание №2 Расчет допусков размеров входящих в размерную цепь

Задание №3 Нормирование точности формы, расположения, шероховатости поверхности деталей

Задание №4 Расчет посадок подшипников качения

Задание №5 Назначение и обоснование посадок шпоночного и шлицевого соединения

Задание №6 Назначение и обоснование посадок резьбового соединения и его контроль

Задание №7 Расчет точности зубчатых колес и передач и их контроль



Введение

Основа каждого механизма и каждой машины - соединение. Это цилиндрические соединения, плоские соединения, резьбовые, зубчатые, шпоночные, шлицевые и т.д. Сборка машины требует расчёта размерных цепей тоже с учётом особенностей соединений.

Но машина в мире собирается не одна. Для развития общества должно быть развитое налаженное производство. А производство невозможно без кооперации и специализации во взаимодействии предприятий.

Это значит, что все предприятия должны иметь единую документацию, содержащую единый технический язык. Носителем этого технического языка являются стандарты.

Цель курсовой работы - познакомиться через стандарты с единым техническим языком, использовать его в аргументации выбранных решений и расчётах, при выполнении графических работ.



Задание №1 Расчет посадок гладких цилиндрических соединений

Исходные данные:: Ш154 H9/d8, Ш104 H8/m7, Ш36 H8/u7, Ш318 E8/h7

1. Посадка: Ш154 H9/d8

1.1. Для посадки Ш154 H9/d8 определяем предельные отклонения отверстия и вала по [1, c. 91-146].

Отверстие Ш154H9:

- Номинальный размер отверстия D_н = 154 мм;

- Верхнее предельное отклонение отверстия ES = +100 мкм = +0,1 мм;

- Нижнее предельное отклонение отверстия EI = 0 мм.

Вал Ш154d8:

- Номинальный диаметр вала d_в = 154 мм;

- Верхнее предельное отклонение вала es = -145 мкм = -0,145 мм;

- Нижнее предельное отклонение отверстия ei = - 208 мкм = - 0,208 мм;

В результате заданную посадку можно записать в следующем виде:

1.2. Определяем верхние, нижние предельные размеры и допуски размеров деталей, входящих в соединение.

1.2.1. Определяем верхний, нижний предельные размеры и допуск размера отверстия. Результаты заносим в таблицу 1.1

Верхний предельный размер отверстия:

Нижний предельный размер отверстия:

Действительный размер годного отверстия должен находиться в интервале от 154,00 до 154,01 мм

Допуск размера отверстия (рассчитывается по двум формулам):

1.2.2. Определяем верхний, нижний предельные размеры и допуск размера вала. Результаты расчетов заносим в таблицу 1.1

Верхний предельный размер вала:

Нижний предельный размер вала:

Действительный размер годного вала находится в интервале:

От 153,792 мм до 153,855 мм

Допуск размера вала (рассчитывается по двум формулам):



Тип посадки: посадка с зазором в системе отверстия

Рисунок 1.1 схема расположения интервалов допусков посадки

Таблица 1.1

Результаты расчетов

Посадка	Dmax	Dmin	TD	dmax	dmin	Td	Зазор S	Диапазон посадки
							max	min	mid
Ш154H9/d8	154,1	154	0,1	153,855	153,792	0,063	0,308	0,145	0,226	0,163

1.4. Определяем наибольший, наименьший, средний зазоры и диапазон посадки. Результаты расчетов заносим в таблицу 1.1.

1.4.1. Определяем наибольший зазор (по двум формулам):

1.4.2. Определяем наименьший зазор (по двум формулам):

1.4.3. Определяем средний зазор:

1.4.4. Определяем диапазон посадки:

2. Посадка: Ш104 H8/m7

2.1. Для посадки Ш104 H8/m7 определяем предельные отклонения отверстия и вала по [1, c. 91-146].

Отверстие Ш104H8:

- Номинальный размер отверстия D_н = 104 мм;

- Верхнее предельное отклонение отверстия ES = +54 мкм = +0,054 мм;

- Нижнее предельное отклонение отверстия EI = 0 мм.

Вал Ш104m7:

- Номинальный диаметр вала d_в = 104 мм;

- Верхнее предельное отклонение вала es = +48 мкм = +0,048 мм;

- Нижнее предельное отклонение отверстия ei = +13 мкм = +0,013 мм;

В результате заданную посадку можно записать в следующем виде:

2.2. Определяем верхние, нижние предельные размеры и допуски размеров деталей, входящих в соединение.

2.2.1. Определяем верхний, нижний предельные размеры и допуск размера отверстия. Результаты заносим в таблицу 1.2

Верхний предельный размер отверстия:

Нижний предельный размер отверстия:

Действительный размер годного отверстия должен находиться в интервале от 104,000 до 104,054 мм

Допуск размера отверстия (рассчитывается по двум формулам):

2.2.2. Определяем верхний, нижний предельные размеры и допуск размера вала. Результаты расчетов заносим в таблицу 1.2

Верхний предельный размер вала:

Нижний предельный размер вала:

Действительный размер годного вала находится в интервале:

От мм до мм

Допуск размера вала (рассчитывается по двум формулам):

2.3. Строим схему расположения интервалов допусков деталей, входящих в соединение (рис. 1.2).

Тип посадки: переходная посадка в системе отверстия

Рисунок 1.2 Схема расположения интервалов допусков посадки

Таблица 1.2

Результаты расчетов

Посадка	Dmax	Dmin	TD	dmax	dmin	Td	Зазор S	Диапазон посадки
							max	min	mid
Ш104H8/m7	104,05	104	0,054	104,048	104,013	0,035	0,041	X	-0,0035	0,089

Натяг N
max	min	mid
0,048	X	X

2.4. Определяем наибольший зазор, наибольший натяг, средний зазор и диапазон посадки. Результаты расчетов заносим в табл. 1.2.

2.4.1. Определяем наибольший зазор (по двум формулам):

2.4.2. Определяем наибольший натяг (по двум формулам):

2.4.3. Определяем средний зазор:

2.4.4. Определяем диапазон посадки (по двум формаулам):

3. Посадка: Ш36 H8/u7

3.1. Для посадки Ш36 H8/u7 определяем предельные отклонения отверстия и вала по [1, c. 91-146].

Отверстие Ш36H8:

- Номинальный размер отверстия D_н = 36 мм;

- Верхнее предельное отклонение отверстия ES = +39 мкм = +0,039 мм;

- Нижнее предельное отклонение отверстия EI = 0 мм.

Вал Ш36u7:

- Номинальный диаметр вала d_н = 36 мм;

- Верхнее предельное отклонение вала es = +99 мкм = +0,099 мм;

- Нижнее предельное отклонение отверстия ei = +60 мкм = +0,06 мм;

В результате заданную посадку можно записать в следующем виде:

3.2. Определяем верхние, нижние предельные размеры и допуски размеров деталей, входящих в соединение.

3.2.1. Определяем верхний, нижний предельные размеры и допуск размера отверстия. Результаты заносим в таблицу 1.3

Верхний предельный размер отверстия:

Нижний предельный размер отверстия:

Действительный размер годного отверстия должен находиться в интервале от 36 до 36,039 мм

Допуск размера отверстия (рассчитывается по двум формулам):

3.2.2. Определяем верхний, нижний предельные размеры и допуск размера вала. Результаты расчетов заносим в таблицу 1.3

Верхний предельный размер вала:

Нижний предельный размер вала:

Действительный размер годного вала находится в интервале:

От 36,06 мм до 36,099 мм

Допуск размера вала (рассчитывается по двум формулам):

3.3. Строим схему расположения интервалов допусков деталей, входящих в соединение (рис. 1.3).

Тип посадки: Посадка с натягов в системе отверстия

Рисунок 1.3 Схема расположения интервалов допусков посадки

Таблица 1.3

Результаты расчетов

Посадка	Dmax	Dmin	TD	dmax	dmin	Td	Натяг N	Диапазон посадки
							max	min	mid
Ш36H8/u7	36,039	36	0,039	36,099	36,06	0,039	0,099	0,021	0,06	0,078

3.4. Определяем наибольший, наименьший и средний натяг, и диапазон посадки. Результаты расчетов заносим в табл. 1.3.

3.4.1. Определяем наибольший натяг (по двум формулам):

3.4.4. Определяем наименьший натяг (по двум формулам):

3.4.4. Определяем средний натяг:

3.4.4. Определяем диапазон посадки:

4. Посадка: Ш318 E8/h7

4.1. Для посадки Ш318 E8/h7 определяем предельные отклонения отверстия и вала по [1, c. 91-146].

Отверстие Ш318E8:

- Номинальный размер отверстия D_н = 318 мм;

- Верхнее предельное отклонение отверстия ES = +214 мкм = +0,214 мм;

- Нижнее предельное отклонение отверстия EI = +125 мкм = +0,125 мм.

Вал Ш318h7:

- Номинальный диаметр вала d_н = 318 мм;

- Верхнее предельное отклонение вала es = 0 мм;

- Нижнее предельное отклонение отверстия ei = -57 мкм = -0,057 мм;

В результате заданную посадку можно записать в следующем виде:

4.2. Определяем верхние, нижние предельные размеры и допуски размеров деталей, входящих в соединение.

4.2.1. Определяем верхний, нижний предельные размеры и допуск размера отверстия. Результаты заносим в таблицу 1.4

Верхний предельный размер отверстия:

Нижний предельный размер отверстия:

Действительный размер годного отверстия должен находиться в интервале от 318,125 до 318,214 мм

Допуск размера отверстия (рассчитывается по двум формулам):

4.2.2. Определяем верхний, нижний предельные размеры и допуск размера вала. Результаты расчетов заносим в таблицу 1.4

Верхний предельный размер вала:

Нижний предельный размер вала:

Действительный размер годного вала находится в интервале:

От 317,943 мм до 318 мм

Допуск размера вала (рассчитывается по двум формулам):

4.3. Строим схему расположения интервалов допусков деталей, входящих в соединение (рис. 1.4).



Тип посадки: посадка с зазором в системе вала

Рисунок 1.4 Схема расположения интервалов допусков посадки

Таблица 1.4

Результаты расчетов

Посадка	Dmax	Dmin	TD	dmax	dmin	Td	Зазор S	Диапазон посадки
							max	min	mid
Ш318E8/h7	318,214	318,125	0,089	318	317,943	0,057	0,271	0,125	0,198	0,146

4.4. Определяем наибольший, наименьший и средний зазоры, и диапазон посадки. Результаты расчетов заносим в табл. 1.4.

4.4.1. Определяем наибольший зазор (по двум формулам):

4.4.2. Определяем наименьший зазор (по двум формулам):

4.4.3. Определяем средний зазор:

4.4.4. Определяем диапазон посадки:

5. Назначаем стандартные калибры для контроля размеров отверстия и вала для посадки Ш318 E8/h7

5.1. Для отверстия Ш318E8 выбираем:

Калибр-пробка 8140-0273 E8 ГОСТ 14825-69 [2]

Конструкция выбранного калибра-пробки представлена на рис. 1.5.

Рисунок 1.5 Конструкция калибра-пробки для контроля отверстия Ш318E8

5.2. Для вала Ш318h7 выбираем:

Калибр-скоба 8113-0519 h7 ГОСТ 18365-93 [3]

Конструкция выбранного калибра-скобы представлена на рис. 1.6

Рисунок 1.6 Конструкция калибра-скобы для контроля вала Ш318h7

6. Выполняем эскизы соединения, вала и отверстия для посадки Ш318 E8/h7

Эскизы соединения представлены на рис. 1.7

Рисунок 1.7 Эскизы соединения, вала и отверстия для посадки Ш318 E8/h7, с обозначениями

Задание №2 Расчет допусков размеров входящих в размерную цепь

Исходные данные

Звено размерной цепи	Категория звена	Размер звена, мм
	Ув/ум	в/о/у	с/нс
А1	ум	в	нс	100
А2	ум	о	нс	58
А3	ув	-	с	96
А4	ув	о	нс	37
А5	ум	у	нс	66
А6	ув	у	нс	99
А7	ув	-	с	37
А8	ум	в	нс	39
А9	ув	о	нс	85
А10	ум	у	нс	3
АД	Зам.звена	-	нс	ВО	+0,442
				НО	-0,623

Примечание: ув - увеличивающее звено; ум - уменьшающее звено; зам. зв. - замыкающее звено; с - стандартный элемент; н/с - не стандартный элемент; о - элемент типа "отверстие"; в - элемент типа "вал"; у - элемент типа "уступ", ВО - верхнее отклонение размера; НО - нижнее отклонение размера.

Расчет размерной цепи производим методом, обеспечивающим полную взаимозаменяемость.

1. Метод расчета размерной цепи - на максимум-минимум.

1.1. Составляем в условном масштабе схему размерной цепи (рис. 2.1) и обозначаем её звенья. Сверху указываем увеличивающие (обозначаем их стрелкой вправо), снизу указываем уменьшающие звенья (обозначаем их стрелкой влево).



Рисунок 2.1 Схема размерной цепи

Общее число звеньев размерной цепи - 11.

Увеличивающие звенья - А3, А4, А6, А7, А9.

Уменьшающие звенья - А1, А2, А5, А8, А10.

Замыкающее звено - АД.

1.2. Определяем номинальный размер замыкающего звена.

Необходимо помнить, что сумма номинальных размеров увеличивающих звеньев всегда должна равняться сумме номинальных размеров уменьшающих звеньев:

где Аjув - j-е увеличивающее звено, мм;

Аjум - j-е уменьшающее звено, мм;

n - количество увеличивающих звеньев;

p - количество уменьшающих звеньев.

Отсюда:

Таким образом номинальный размер замыкающего звена

1.3. Определяем предельные отклонения стандартных элементов размерной цепи по табл. 2.1.

Таблица 2.1

Размеры и предельные отклонения для стандартных элементов размерной цепи

Диапазон размеров, мм	Отклонения размера, мм
	Верхнее	Нижнее
До 10	0	-0,1
Св. 10 до 30	0	-0,12
Св. 30 до 50	0	-0,14
Св. 50 до 80	0	-0,16
Св. 80 до 120	0	-0,18
Св. 120 до 180	0	-0,20
Св. 180 до 250	0	-0,22
Св. 250 до 315	0	-0,24
Св. 315 до 500	0	-0,26

Результаты заносим в табл. 2.3.

2. Решение прямой задачи:

По допуску и предельным отклонениям замыкающего звена АД определить допуски и предельные отклонения составляющих звеньев размерной цепи Аj.

Решение прямой задачи производим способом допусков одного квалитета.

1.4. Для каждого звена не стандартного элемента размерной цепи определяем единицу допуска по табл. 2.2. Результаты заносим в табл. 2.3.



Таблица 2.2

Единицы допуска

Размер, мм	До 3	Св. 3 до 6	Св. 6 до 10	Св. 10 до 18	Св. 18 до 30	Св. 30 до 50	Св. 50 до 80	Св. 80 До 120	Св. 120 до 180	Св. 180 до 250	Св. 250 до 315	Св. 315 до 400	Св. 400 до 500
i, мкм	0,6	0,75	0,9	1,1	1,3	1,6	1,9	2,2	2,5	2,9	3,2	3,6	4,0
Формула

Таблица 2.3

Величина допуска и единицы допуска звеньев размерной цепи

Звено размерой цепи	Категория звена	Номинальный линейный размер	Единица допуска i, мкм	Допуск звена, мм
А1	Уменьш.	100	2,2
А2	Уменьш.	58	1,9
А3	Увелич.	96	2,2
А4	Увелич.	37-0,14		0,14
А5	Уменьш.	66	1,9
А6	Увелич.	99	2,2
А7	Увелич.	37-0,14		0,14
А8	Уменьш.	39	1,6
А9	Увелич.	85	2,2
А10	Уменьш.	3	0,6
АД	Уменьш.			1,065

1.5. Определяем среднее значение числа единиц допуска, приходящееся на каждое звено, при этом учитываем, что на стандартные элементы размерной цепи уже назначены допуски и предельные отклонения.

Величина допуска каждого составляющего размера (звена) определяется выражением:

где - число единиц допуска соответствующего звена размерной цепи;

- единица допуска, мм

Так как при решении задачи способом допусков одного квалитета принято одинаковое число единиц допуска для каждого звена, то среднее число единиц допуска для каждого звена обозначим а_ср, т.е. а_j = а_ср. Тогда допуск замыкающего звена определяется выражением:

где m - общее количество звеньев размерной цепи.

Отсюда:

Так как допуски стандартных элементов размерной цепи нам заданы, то уравнение приобретает вид:

Допуски TA_Д, TA₄, TA₇ подставляются в вышеприведенное уравнение в мкм.

1.6. По найденному а_ср определяем квалитет точности и назначаем по этому квалитету допуски и придельные отклонения на все звенья размерной цепи.

1.6.1. По [1, с.52-55, табл. 1.8] определяем, что аср = 53,04 находится между 9 и 10 квалитетами (число единиц допуска в допуске 9 квалитета - 40, число единиц допуска в допуске 10 квалитета - 65).

Принимаем меньшую величину (40 единиц допуска). Следовательно, принимаем 9 квалитет.

1.6.2. По таблицам справочника или стандарта назначаем допуски и предельные отклонения на все звенья размерной цепи, кроме звена АД [1, с. 52, табл. 1.8].

А₁=100 мм, TA₁ = 0,087 мм (87 мкм).

А₂=58 мм, TA₂ = 0,074 мм (74 мкм).

А₃=96 мм, TA₃ = 0,087 мм (87 мкм).

А₅=66 мм, TA₅ = 0,074 мм (74 мкм).

А₆=99 мм, TA₆ = 0,087 мм (87 мкм).

А₈=39 мм, TA₈ = 0,062 мм (62 мкм).

А₉=85 мм, TA₉ = 0,087 мм (87 мкм).

А₁₀=3 мм, TA₁₀ = 0,025 мм (25 мкм).

1.6.3. Предельные отклонения на размеры звеньев А1, А2, А3, А5, А6, А8, А9, А10; назначаем пользуясь правилом: отклонения назначать в тело детали, а для размеров уступов - симметрично, т.е. ± половина назначенного допуска.

А1 - уступ, размер звена с отклонениями 100_±0,0435 мм;

А2 - вал, размер звена с отклонениями 58-_0,074 мм;

А3 - вал, размер звена с отклонениями 96-_0,087 мм;

А5 - вал, размер звена с отклонениями 66_-0,074 мм;

А6 - вал, размер звена с отклонениями 99-_0,087 мм;

А8 - вал, размер звена с отклонениями 39_-0,062 мм;

А9 - вал, размер звена с отклонениями 85_-0,087 мм;

А10 - уступ, размер звена с отклонениями 3_±0,0125 мм;

Данные заносим в таблицу 2.4.

1.6.4. Определяем середину интервала допусков всех звеньев, кроме регулирующего А5.

А1=100_±0,0435 мм - середина интервала допуска - 0;

А2=58-_0,074 мм - середина интервала допуска - (-0,037 мм);

А3=96_-0,087 мм - середина интервала допуска - (-0,0435 мм);

А4=37_-0,14 мм - середина интервала допуска - (-0,07 мм);

А5=66_-0,074 мм - середина интервала допуска - (-0,037 мм);

А6=99-_0,087 мм - середина интервала допуска - (-0,0435 мм);

А7=37_-0,14 мм - середина интервала допуска - (-0,07 мм);

А8=39_-0,062 мм - середина интервала допуска - (-0,031 мм);

А9=85_-0,087 мм - середина интервала допуска - (-0,0435 мм);

А10=3_±0,0125 мм - середина интервала допуска - 0;

АД= мм - середина интервала допуска - (-0,181 мм);

Данные заносим в табл. 2.4.

1.7. Делаем предварительную проверку решения.

Определяем величину допуска замыкающего звена размерной цепи по выражению

,

,

Условие выполнено

1.8. Назначаем регулирующее звено и его допуск.

В качестве регулирующего звена принимаем звено из разряда не стандартных (звено А5).

Допуск регулирующего звена рассчитывается по выражению

мм.

1.9. Определяем середину интервала допуска регулирующего звена из выражения

где n - количество увеличивающих звеньев размерной цепи;

p - количество уменьшающих звеньев размерной цепи.

Так как регулирующее звено выбрано из числа уменьшающих звеньев, то середина интервала допуска рассчитывается по выражению:

где ЕсА_Д - координата середины интервала допуска замыкающего звена;

ЕсА_jув, ЕсА_jум - координаты середины интервала допуска увеличивающих и уменьшающих звеньев размерной цепи.

Верхнее предельное отклонение регулирующего звена А5

Нижнее предельное отклонение регулирующего звена А5

- середина интервала допуска - (-0,112 мм).

Рисунок 2.2 Схема расположения интервала допуска регулирующего звена

3. Решение обратной (поверочной) задачи:

По размерам, допускам и предельным отклонениям размеров звеньев размерной цепи Аj определить размер, допуск и предельные отклонения замыкающего звена АД

1.10. Определяем правильность назначения размеров

0=0

Равенство выдерживается, размеры назначены верно.

1.11. Проверяем правильность назначения допусков по формуле

=

1,065 мм = 1,065 мм

Равенство выдерживается. Допуски назначены правильно.

1.12. Определяем верхнее предельное отклонение замыкающего звена:

=,

где ЕsАjув - верхние отклонения увеличивающих звеньев размерной цепи, мм;

ЕiАjум - нижние отклонения уменьшающих звеньев размерной цепи, мм.



0,442 мм = 0,442 мм

Равенство соблюдается.

1.13. Определяем нижнее предельное отклонение замыкающего звена

=

где ЕiАjув - нижние отклонения увеличивающих звеньев размерной цепи, мм;

ЕsАjум - верхние отклонения уменьшающих звеньев размерной цепи, мм.

0,623 мм = 0,623 мм

Равенство соблюдается.

Таким образом, предельные отклонения звеньев назначены правильно. Замыкающее звено мм получилось таким, какое задано условием задачи.



Таблица 2.4

Данные для расчета регулирующего звена и решения обратной (проверочной) задачи

Звено размерной цепи	Категория звена (ув./ум.)	Номинальный линейный размер по ГОСТ 6636-69,	Единица допуска i, мкм	Допуск звена, мм	Категория звена (вал/отв/уступ)	Размер звена с отклонениями, мм	Середина поля допуска, мм	Верхнее отклонение, мм	Нижнее отклонение, мм
А1	ум.	100	2,2	0,087	Уступ	100±0,0435	0	+0,0435	-0,0435
А2	ум.	58	1,9	0,074	Вал	58-0,074	-0,037	0	-0,074
А3	ув.	96	2,2	0,087	Вал	96-0,087	-0,0435	0	-0,087
А4	ув.	37-0,14	1,6	0,14	Вал	37-0,14	-0,07	0	-0,14
А5	ум.	66	1,9	0,074	Вал	66-0,074	-0,037	0	-0,074
А6	ув.	99	2,2	0,087	Вал	99-0,087	-0,0435	0	-0,087
А7	ув.	37-0,14	1,6	0,14	Вал	37-0,14	-0,07	0	-0,14
А8	ум.	39	1,6	0,062	Вал	39-0,062	-0,031	0	-0,062
А9	ув.	85	2,2	0,087	Вал	85-0,087	-0,0435	0	-0,087
А10	ум.	3	0,6	0,025	Уступ	3±0,0125	0	+0,0125	-0,0125
А	ум.	88	2,2	1,065	Вал		-0,009	+0,442	-0,623
	ум.	66	1,9	0,276	Вал		-0,05	-0,026	-0,25



Задание №3 Нормирование точности формы, расположения, шероховатости поверхности деталей

Исходные данные:

Рисунок 3.1 Эскиз детали с исходными данными

1. Нумеруем элементы детали, на которые указаны шероховатость поверхности и отклонения формы и расположения поверхностей (рис. 3.2):



Рисунок 3.2 Эскиз детали с исходными данными и пронумерованными поверхностями

2. Охарактеризуем заданный элемент 1 и элементы детали, на которые указаны требования шероховатости поверхности и отклонения формы и расположения.

1 - Цилиндрическая внутренняя поверхность с диаметром 70 мм и длинной 24 мм;

2 - Цилиндрическая внутренняя поверхность с диаметром 60 мм и длинной 24 мм;

3 - Цилиндрическая внешняя поверхность с диаметром 88 мм и длинной 24 мм;

4 - Плоская внешняя поверхность (лыска) с длинной 40 мм (40 - произвольный размер т.к. не задан по заданию);

Примечание: В случае если размер поверхности не задан на чертеже, ее размер принимается конструктивно. Для цилиндрических поверхностей указывается диаметр и длина. Для торцовых поверхностей указывается наибольший диаметр

3. Расшифруем обозначения отклонений формы и расположения заданных поверхностей.

Пов. 1. - Допуск радиального биения поверхности, на которую указывается стрелка, равен 0,004 мм (4 мкм) по всей длине поверхности, относительно базовой поверхности А. [1].

Пов. 3. - Допуск профиля продольного сечения поверхности, на которую указывается стрелка, равен 0,065 мм (65 мкм) по всей длине поверхности. [1].

4. По допуску формы или расположения устанавливаем степень точности заданных отклонений.

Пов. 1. Согласно примечания [8, с. 4, табл. 5] под номинальным размером допуска радиального биения понимается номинальный диаметр нормируемой поверхности. Согласно эскизу детали (рис. 3.1) номинальный диаметр пов. 1 равен 70 мм. Данный размер попадает в интервал размеров «Св. 50 до 120» [8, с. 4, табл. 5], а допуск радиального биения, равный 0,004 мм (4 мкм) равен - 2 степени точности.

Пов. 3. Согласно примечания [8, с. 2, табл. 3] под номинальным размером допуска профиля продольного сечения понимается номинальный диаметр нормируемой поверхности. Согласно эскизу детали (рис. 3.1) номинальный диаметр пов. 3 равен 88 мм. Данный размер попадает в интервал размеров «Св. 50 до 120» [8, с. 2, табл. 3], а допуск профиля продольного сечения, равный 0,065 мм (65 мкм) находится между 10 степенью точности с допуском 0,06 мм и с 11 степенью точности с допуском 0,1 мм. Выбираем ближайшую большую степень точности - 11.

5.

Расшифровываем обозначения шероховатости заданных поверхностей.

Пов. 2.

- знак, соответствующий конструкторскому требованию, чтобы поверхность была образована удалением слоя материала, например точением, шлифованием, полированием, травлением и.т.п. [1, c. 509, табл. 2.60].

Ra 0,5 - среднее арифметическое отклонение профиля - среднее арифметическое абсолютных значений отклонения профиля заданной поверхности не должно превышать 0,5 мкм в пределах базовой длины.

Пов. 4.

- знак, соответствующий обычному условию нормирования шероховатости, способ обработки которой конструктором не устанавливается. [1, с 509, табл 2.60].

Rz 16 - высота неровностей профиля по десяти точкам - сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и пяти наибольших впадин профиля, не должно превышать 16 мкм, в пределах базовой длины.

6. Указываем: предпочтительные или нет числовые значения шероховатости поверхностей.

Пов. 2. Ra 0,5 - согласно ГОСТ 2789-73 [6], значение шероховатости не подчеркнуто, значит, параметр Ra 0,5 - является непредпочтительным. Выбираем ближайшее меньшее подчеркнутое значение параметра шероховатости, равное Ra=0,4 мкм.

Пов. 4. Rz 16 - согласно ГОСТ 2789-73 [6], значение шероховатости не подчеркнуто, значит, параметр Rz 16 - является непредпочтительным. Выбираем ближайшее меньшее подчеркнутое значение параметра шероховатости, равное Rz=12,5 мкм.

Примечание. В случае если заданное значение параметра шероховатости не подчеркнуто, значит, оно непредпочтительно, необходимо выбрать значение параметра предпочтительное, т.е. взять ближайшее меньшее подчеркнутое значение параметра шероховатости.

7. Указываем метод обработки для получения шероховатости заданных поверхностей

Пов. 2. Данная поверхность имеет цилиндрическую форму и заданную шероховатость Ra = 0,4 мкм, то согласно справочнику [1, c. 5119, табл. 2.66] данная поверхность может быть получена тонким плоским шлифованием.

Пов. 4. В справочнике [1, c. 510, табл. 2.66] шероховатость поверхностей при различных видах обработки задана параметром Ra, следовательно, необходимо перевести заданное значение параметра Rz в значение параметра Ra. Числовое значении Ra = Rz/4 = 12,5/4 = 3,125 мкм. Полученное значение округляем до ближайшего стандартного по ГОСТ 2789-73 [6] и принимаем Ra = 3,2 мкм.

Данная поверхность 4 имеет цилиндрическую форму и заданную шероховатость Ra = 3,2 мкм, то согласно справочнику [1, c. 5119, табл. 2.66] данная поверхность может быть получена фрезерованием цилиндрической или торцовой фрезой на фрезерном станке.

8. Назначаем метод обработки, числовое значение шероховатости и допуск расположения для поверхности 1.

8.1. Назначаем метод обработки.

Поверхность 1 имеет цилиндрическую форму и заданный размер Ш70H10. Согласно справочнику [1, c. 510, табл. 2.66] данная поверхность может быть получена получистовым плоским шлифованием на шлифовальном станке. Экономический квалитет получистового плоского шлифования IT=10 ч 2, это соответствует заданному полю допуска H10.

8.2. Назначаем числовое значение шероховатости.

Получистовому плоскому шлифованию соответствует шероховатость Ra 3,2 [1, c. 519, табл. 2.66]. Значение Ra = 3,2, согласно ГОСТ 2789-73 [8], подчеркнуто, значит, параметр Ra = 3,2 мкм является предпочтительным.

8.3. Назначаем отклонения расположения.

Поверхность 1 имеет цилиндрическую форму, поэтому из группы отклонения расположения выбираем отклонение от цилиндричности. Для расчета числового значения выбираем уровень точности А. Числовое значение допуска цилиндричности равен 40% от допуска на размер 70H10_-0,87.

Полученное значение округляем до ближайшего меньшего по [8, стр. 2, табл. 1] и принимаем допуск параллельности равный 0,3 мм.

8.4. Определяем степень точности назначенного отклонения расположения.

Согласно примечания [8, с. 3, табл. 4] под номинальным размером допуска цилиндричности понимается номинальный диаметр нормируемой поверхности. Согласно эскизу детали (рис. 3.1) номинальный диаметр пов. 1 равен 70 мм. Данный размер попадает в интервал размеров «Св. 50 до 120» [8, с. 3, табл. 3], а допуск цилиндричности, равный 0,3 мм (300 мкм) соответствует степени точности - 14.

8.5. Указываем допуск расположения и шероховатость пов. 1 на эскизе детали (рис. 3.3).

Рисунок 3.3 Эскиз детали с указанием требований точности для пов. 1

9. Разрабатываем схемы измерения числового значения заданных отклонений формы и расположения.

9.1. Схема измерения отклонения от радиального биения пов. 1[1, c. 417]

Схема измерения

Описание

1 - Контролируемая деталь;

2 - Цифровые индикаторы MarCator 1075 R, с ценой деления 0,01 мм. [7];

3 - Оправка;

9.2. Схема измерения отклонения от профиля продольного сечения пов. 3 [1, c. 417]

Схема измерения

Описание

1 - Контролируемая деталь;

2 - Цифровые индикаторы MarCator 1075 R, с ценой деления 0,01 мм. [7];

3 - Оправка;

4 - Плита;

10. Назначаем и описываем метод и средства для контроля (измерения) шероховатости поверхностей. Контроль шероховатости поверхности 1 и 3 производится количественным контактным методом. При использовании количественного метода измеряют значение параметров шероховатости с помощью различных приборов. В качестве средства измерения выбираем мобильный прибор MarSurf M 300 [7]. Принцип действия прибора основан на преобразовании колебаний иглы (алмазная игла, установленная на щупе). Игла перемещается по контролируемой поверхности с постоянной скоростью. С механизма подачи RD 18 сигнал подается на блок обработки результатов М300. Результат измерений выводится на дисплей блока обработки результатов М300 в виде числового значения и профиля поверхности. Диапазон измерения до 350 мкм. Измеряемые параметры в соответствии с: DIN/ISO: Ra, Rq, Rz, Rmax, Rp, Rpk, Rk, Rvk, Rv, Mr1, Mr2, A1, A2, Vo, Rt, R3z, RPc, Rmr, RSm, Rsk JIS: Ra, Rz, RzJIS, Sm, S, tp ASME: Rp, Rpm. MOTIF: R, Ar, Rx, W, CR, CL, CF.

Вариант измерения шероховатости поверхности представлена на рис. 3.4

Рисунок 3.4 Мобильный прибор MarSurf M 300 [7]



Задание №4 Расчет посадок подшипников качения

Исходные данные:

- размер подшипника d Ч D - 75 Ч 130;

- тип тел качения - ролики;

- тип подшипника - конический;

- вид нагружения наружного кольца подшипника - местный;

- вид нагружения внутреннего кольца подшипника - циркуляционное;

- результирующая радиальная нагрузка, действующая на подшипник - 32 кH;

- режим работы подшипника: перегрузка - 241%;

- класс точности подшипника - 6;

- отверстие в корпусе - разъемное;

- коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга равен 1.

Рисунок 4.1 Эскиз роликового конического однорядного подшипника с двухсторонним уплотнением [2]

1. По справочнику [9] или сайту [2] подбираем по исходным данным подшипник.

Согласно [2] для заданных исходных данных выбираем подшипник:

- условное обозначение подшипника: Подшипник 30215 ГОСТ 7215;

- тип подшипника: роликовый, конический, однорядный с двухсторонним уплотнением;

- основные размеры: внутренний диаметр подшипника d=75 мм; наружный диаметр подшипника D=130 мм; ширина подшипника B=22 мм; радиус монтажной фаски r=2,5 мм;

- серия диаметров 2, серия ширин 0;

- эскиз подшипника (рис. 4.1);

2. Расшифровываем заданные виды нагружения колец подшипника.

2.1. Согласно исходным данным, вид нагружения наружного кольца подшипника - местный. В Соответствии с [10, прил. 4] под местным нагружением кольца подшипника понимается такой вид нагружения, при котором действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка воспринимается и передается телами качения в процессе вращения дорожке качения последовательно по всей ее длине, а, следовательно, и всей посадочной поверхности вала или корпуса.

2.2. Согласно исходным данным, вид нагружения внутреннего кольца подшипника - циркуляционное. В соответствии с [10, прил. 4] под циркуляционным нагружением понимается, что нагружение, при котором действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка воспринимается и передается телами качения дорожке качения в процессе вращения последовательно по всей ее длине, а следовательно, и всей посадочной поверхности вала или корпуса.

3. Назначаем поля допусков и посадки для посадочных мест каждого кольца подшипника в зависимости от их вида нагружения.

3.1. Для кольца, имеющего циркуляционное нагружение (внутреннее кольцо подшипника), рассчитаем интенсивность радиальной нагрузки [9, с. 344].

(1)

где PR - интенсивность радиальной нагрузки, кН;

Fr - радиальная реакция опоры на подшипник (радиальная реакция опоры на подшипник равна радиальной нагрузке, действующей на подшипник, т.е. в рассматриваемом примере 32 кН), кН;

b - рабочая ширина посадочного места (b = В - 2r), м;

k1 - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрации k1 = 1; при перегрузке до 300 %, сильных ударах и вибрации k1 = 1,8). В нашем случае k1 = 1,8 [1, с. 347];

k2 - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (в рассматриваемом примере k2 = 1);

k3 - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору. Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом k3 = 1 [1, с. 347].

Подставим числовые значения в формулу (1), получим:

По [1, с.348, табл. 4.90.1] выбираем поле допуска для вала Ш75js6 (диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника d = 75 мм попадает в интервал «Св. 18 до 80 мм» с допускаемыми значениями P_R до 4000 кН/м).

Полное обозначение размера вала Ш75js6(±0,0175).

Заданный класс точности подшипника - 6.

Полное обозначение размера внутреннего кольца подшипника Ш75M6 (отклонения внутреннего диаметра подшипника в [9, с. 365, табл. 4.92; 3, стр. 12, табл. 3]).

В результате получаем посадку внутреннего кольца подшипника и вала:

Примечание: образовавшуюся посадку необходимо проверить по справочнику [9, с. 345, табл. 4.89.1]. Если выбранная посадка отсутствует в списке для заданного типа подшипника и вида нагружения, то посадку необходимо заменить, выбрав другое поле допуска посадочного места вала

3.2. Для кольца, имеющего местное нагружение (наружное кольцо подшипника) и класса точности 6, поле допуска посадочного отверстия в корпусе Ш130JS7 [9, с. 345, табл. 4.89.1].

Полное обозначение размера отверстия корпуса Ш130JS7(±0,02).

Заданный класс точности подшипника - 6.

Полное обозначение размера наружного кольца подшипника Ш130l6) (отклонения наружного диаметра подшипника в [1, с. 365, табл. 4.92; 3, стр. 12, табл. 3]).

В результате получаем посадку наружного кольца подшипника и отверстия корпуса:

4. Строим схемы расположения интервалов допусков колец подшипников и присоединительных поверхностей вала и корпуса.

4.1. Посадка внутреннего кольца подшипника с валом

(рис. 4.2).

Рисунок 4.2 Посадка внутреннего кольца подшипника на валу

Тип посадки: посадка с зазором в системе вала.

Рассчитываем параметры посадки:

Наибольший зазор: Smax=ES-ei=(-0,005-(-0,0175)=0,0125 мм.

Наибольший натяг: Nmax= es-EI=0,0175-(-0,024)=0,0415 мм.

4.2. Посадка отверстия в корпусе редуктора с наружным кольцом подшипника

(рис. 4.3).



Рисунок 4.3 Посадка наружного кольца подшипника в корпусе

Тип посадки: переходная посадка в системе вала

Рассчитываем параметры посадки:

Наибольший зазор: Smax=ES-ei=0,02-(-0,011)=0,031 мм.

Наибольший натяг: Nmax= es-EI=0-(-0,02)=0,02 мм.

5. Эскизы посадочных мест вала и корпуса.

5.1. Эскил посадочного места вала (рис. 4.4).



Рисунок 4.4 Посадочное место внутреннего кольца подшипника качения

5.1.1. Числовые значения допусков формы и расположения поверхности (по ГОСТ 3325-85).

Допуск круглости. Номинальный размер вала равный 75 мм попадает в интервал «св. 50 до 80», выбранный класс точности подшипника - 6. Этим параметрам соответствует допуск круглости равный 5,0 мкм (0,005 мм) [10, стр. 11, табл. 4].

Допуск профиля продольного сечения. Номинальный размер вала равный 75 мм попадает в интервал «св. 50 до 80», выбранный класс точности подшипника - 6. Этим параметрам соответствует допуск профиля продольного сечения равный 5,0 мкм (0,005 мм) [10, стр. 11, табл. 4].

Допуск торцового биения. Номинальный размер вала равный 20 мм попадает в интервал «св. 50 до 80», выбранный класс точности подшипника - 6. Этим параметрам соответствует допуск торцового биения равный 19 мкм (0,019 мм) [10, стр. 15, табл. 5].

5.1.2. Числовые значения шероховатости поверхности (по ГОСТ 3325-85).

Цилиндрическая посадочная поверхность вала. Номинальный размер вала равный 75 мм попадает в интервал «до 80», выбранный класс точности подшипника - 6. Этим параметрам соответствует числовое значение параметра шероховатости Ra равный 0,63 мкм [10, стр. 9, табл. 3].

Опорный торец заплечиков вала. Номинальный размер вала равный 75 мм попадает в интервал «до 80», выбранный класс точности подшипника - 6. Этим параметрам соответствует числовое значение параметра шероховатости Ra равный 1,25 мкм [10, стр. 9, табл. 3].

5.2. Эскиз посадочного места корпуса редуктора (рис. 4.5).

Рисунок 4.5 Посадочное место наружного кольца подшипника качения

5.2.1. Числовые значения допусков формы и расположения поверхности (по ГОСТ 3325-85).

Допуск круглости. Номинальный размер отверстия равный 130 мм попадает в интервал «св. 120 до 180», выбранный класс точности подшипника - 6. Этим параметрам соответствует допуск круглости равный 10 мкм (0,01 мм) [10, стр. 11, табл. 4].

Допуск профиля продольного сечения. Номинальный размер вала равный 130 мм попадает в интервал «св. 120 до 180», выбранный класс точности подшипника - 6. Этим параметрам соответствует допуск профиля продольного сечения равный 10 мкм (0,01 мм) [10, стр. 11, табл. 4].

Допуск торцового биения. Номинальный размер вала равный 130 мм попадает в интервал «св. 120 до 180», выбранный класс точности подшипника - 6. Этим параметрам соответствует допуск торцового биения равный 40 мкм (0,04 мм) [10, стр. 16, табл. 6].

5.2.2. Числовые значения шероховатости поверхности (по ГОСТ 3325-85).

Цилиндрическая посадочная поверхность отверстия. Номинальный размер отверстия равный 130 мм попадает в интервал « св. 80 до 500», выбранный класс точности подшипника - 6. Этим параметрам соответствует числовое значение параметра шероховатости Ra равный 1,25 мкм [10, стр. 9, табл. 3].

Опорный торец заплечиков отверстия. Номинальный размер отверстия равный 130 мм попадает в интервал «св 80 до 500», выбранный класс точности подшипника - 6. Этим параметрам соответствует числовое значение параметра шероховатости Ra равный 2,50 мкм [10, стр. 9, табл. 3].

5.3. Обозначение на сборочном чертеже посадок подшипников качения (рис. 4.6).



Рисунок 4.6 Обозначение на сборочном чертеже посадок подшипников качения

Допускается на сборочных чертежах подшипниковых узлов указывать размер, поле допуска или предельные отклонения на диаметр, сопряженный с подшипником детали, как показано на рис. 4.7.



Рисунок 4.7 Допустимое обозначение на сборочном чертеже посадок подшипников качения

Задание №5 Назначение и обоснование посадок шпоночного и шлицевого соединения

I. Назначение и обоснование посадок шпоночного соединения и его контроль.

Исходные данные:

- номинальный размер b соединения (ширина шпонки) - 2 мм;

- тип шпоночного соединения - плотное;

По ГОСТ 23360 [9, табл. 1 и табл. 2] определяем основные размеры шпоночного соединения:

? ширина шпонки (b) - 2 мм;

? высота шпонки (h) - 2 мм;

? интервал длин шпонки, соответствующий номинальному размеру шпонки 2х2 мм, - «Св. 6 до 20 мм» [9, c. 3, табл. 1]. Согласно рекомендациям [9, c. 3, п. 3] принимаем длину шпонки l = 10 мм;

? интервал размеров вала, соответствующий номинальному размеру шпонки 2х2 мм, - «От 6 до 8 мм». Принимаем диаметр вала d = 8 мм;

? глубина паза вала (t1) - 1,2 мм;

? глубина паза втулки (t2) - 1,0 мм;

? размер (d - t1) = (8 - 1,2) = 6,8-_0,1 мм. (предельное отклонение размера - (-0,1) мм, для высоты шпонки «от 2 до 6 мм») [9, с. 7, табл. 3];

? размер (d + t2) = (8 + 1,0) = 9_+0,1 мм (предельное отклонение размера - (+0,1) мм, для высоты шпонки «от 2 до 6 мм») [9, с. 7, табл. 3];

Записываем условное обозначения заданной шпонки

Шпонка 2Ч2Ч10 ГОСТ 23360-78

1. Назначаем интервалы допусков и определяем отклонения для деталей, входящих в соединение.

1.1. Интервалы допусков на размеры шпонки [9, с. 2, табл. 1]:

? ширина шпонки - 2h9(-_0,025);

? высота шпонки - 2h9(-_0,025);

? длина шпонки - 10h11(-_0,36).

1.2. Интервалы допусков на размеры шпоночного паза [9, с. 5, табл. 2]:

- ширина шпоночного паза вала - 2P9;

- ширина шпоночного паза втулки - 2P9;

- длина шпоночного паза вала - 8H15(^+0,58) [9, с. 7, п. 7].

1.3. Интервалы допусков для диаметров шпоночного соединения:

? диаметр вала шпоночного соединения - Ш8js7(±0,0075). Интервал допуска диаметра вала определяется конструктивными особенностями сборочной единицы и может отличатся от предложенного;

? диаметр отверстия втулки шпоночного соединения - Ш8H7(^+0,0015).

2. Записываем образовавшиеся посадки шпоночного соединения, строим схемы расположения полей допусков и рассчитываем параметры посадок.

2.1. Посадка ширины шпонки и шпоночного паза вала:

Схема расположения интервалов допусков ширины шпонки и ширины шпоночного паза вала представлена на рис. 5.1.

Рисунок 5.1 Схема расположения интервалов допусков ширины шпонки и ширины шпоночного паза вала

Тип посадки: переходная посадка в системе вала.

Рассчитываем параметры посадки:

Наибольший натяг:

Nmax = es - EI = 0 - (-0,031) = 0,031 мм.

Наибольший зазор:

Smax = ES - ei = -0,006 - (-0,025) = 0,019 мм.

2.2. Посадка ширины шпонки и ширины шпоночного паза втулки:

Схема расположения интервалов допусков ширины шпонки и ширины шпоночного паза втулки представлена на рис. 5.2.

Рисунок 5.2 Схема расположения интервалов допусков ширины шпонки и ширины шпоночного паза втулки

Тип посадки: переходная посадка в системе вала.

Рассчитываем параметры посадки:

Наибольший натяг:

Nmax = es - EI = 0 - (-0,031) = 0,031 мм.

Наибольший зазор:

Smax = ES - ei = -0,006 - (-0,025) = 0,019 мм.

2.3. Посадка длины шпонки и ширины шпоночного паза на валу:

Схема расположения интервалов допусков длины шпонки и длины шпоночного паза вала представлена на рис. 5.3.

Рисунок 5.3 Схема расположения интервалов допусков длины шпонки и длины шпоночного паза вала

Тип посадки: посадка с зазором.

Рассчитываем параметры посадки:

Наибольший зазор:

Smax = ES - ei = +0,58 - (-0,36) = 0,94 мм.

Наименьший зазор:

Smin = EI - es = 0 - 0 = 0 мм.

2.4. Посадка вала и втулки шпоночного соединения:

Схема расположения интервалов допусков вала и втулки шпоночного соединения представлена на рис. 5.4.

Рисунок 5.4 Схема расположения интервалов допусков вала и втулки шпоночного соединения

Тип посадки: переходная посадка в системе отверстия.

Рассчитываем параметры посадки:

Наибольший натяг:

Nmax = es - EI = +0,0075 - 0 = 0,0075 мм.

Наибольший зазор:

Smax = ES - ei = +0,0015 - (-0,0075) = 0,0090 мм.

3. Вычерчиваем в масштабе (поперечный разрез) (см. прил. А) общий вид шпоночного соединения, вал и втулку с указанием номинального размера по ширине шпоночных пазов, основного отклонения, квалитета и предельных отклонений, а также шероховатости поверхности, допусков формы и расположения поверхностей.

3.1. Определяем допуск для знаков «отклонение от симметричности» и «отклонение от параллельности» (допуск составляют 60% от допуска ширины шпоночного паза на валу и шпоночного паза во втулке).

3.1.1. Допуск для знаков «отклонение от симметричности» и «отклонение от параллельности» ширины шпоночного паза вала.

Допуск ширины паза вала равен:

Допуск для знаков “отклонение от симметричности” и “отклонение от параллельности”

3.1.2. Допуск для знаков «отклонение от симметричности» и «отклонение от параллельности» ширины шпоночного паза втулки.

Допуск ширины паза втулки равен:

Допуск для знаков “отклонение от симметричности” и “отклонение от параллельности”



Назначим числовое значение параметра шероховатости элементов шпоночного соединения:

- дно шпоночного паза на валу и во втулке: Ra6,3 [1, c. 16, прил. 2];

- боковые поверхности шпоночного паза вала и втулки: Ra6,3 [1, c. 16, прил. 2];

- посадочное отверстие втулки: Ra1,25;

- посадочная поверхность вала: Ra1,25.

4. Выбираем средства для контроля размеров шпоночных пазов и их расположения относительно цилиндрических поверхностей [1, c. 7, п. 9].

Контроль шпоночных соединений в серийном и массовом производстве осуществляется специальными предельными калибрами, имеющими проходную (ПР) и непроходную стороны (НЕ).

4.1. Выбираем калибры для контроля шпоночного паза: размер ширины шпоночного паза вала и втулки, размер глубины шпоночного паза вала и втулки, расположение шпоночного паза вала и втулки.

В рассматриваем примере использует шпонка шириной 2 мм, для контроля заданного шпоночного соединения будет использоваться калибр «Калибр 8154-0215-3 ГОСТ 24120-80»

Для контроля ширины шпоночного паза втулки, размера глубины шпоночного паза втулки, расположения шпоночного паза втулки используется комплексный калибр-пробка (табл. 1).

Отверстие со шпоночным пазом считается годным, если шпоночный калибр-пробка проходит, а диаметр отверстия втулки, ширина и глубина шпоночного паза не выходят за предельные размеры [2].

Вал со шпоночным пазом считается годным, если шпоночный калибр-призма (при отсутствии зазора между валом и призмой) проходит, а диаметр вала, ширина и глубина шпоночного паза не выходят за предельные размеры [2].

Таблица 1

Калибры для контроля шпоночного паза вала и втулки

Контролируемая деталь	Контролируемый параметр	Эскиз калибра согласно ГОСТа	Обозначение калибра согласно ГОСТа
Вал	Ширина шпоночного паза	Калибр пазовый шпоночный	Калибр 8154-0215-3 ГОСТ 24120-80
	Глубина шпоночного паза	Калибр пазовый шпоночный	Калибр 8154-0215-3 ГОСТ 24120-80
	Расположение шпоночного паза	Калибр пазовый шпоночный	Калибр 8154-0215-3 ГОСТ 24120-80
Втулка	Ширина шпоночного паза	Комплексный калибр-пробка	Калибр 8154-0215-3 ГОСТ 24120-80
	Глубина шпоночного паза	Комплексный калибр-пробка	Калибр 8154-0215-3 ГОСТ 24120-80
	Расположение шпоночного паза	Комплексный калибр-пробка	Калибр 8154-0215-3 ГОСТ 24120-80

Примечание: Если готовые стандартные калибры для заданной шпонки предусмотрены в ГОСТах представленных в [1, c.7, п. 9], то необходимо выбрать конкретные калибры для контроля размеров: шпоночного паза вала и шпоночного паза втулки. При выборе калибра необходимо указать: эскиз выбранного калибра, условное обозначение выбранного калибра.

4.2. Выбираем калибры для контроля диаметров вала и втулки шпоночного соединения.

В рассматриваем примере использует диаметр 8 мм вала и втулки. Для контроля заданного шпоночного соединения будет использоваться «Калибр-пробка 8133-0918 А₃ ГОСТ 14810-69»

Для контроля диаметра отверстия втулки используется калибр-пробка (табл. 2). Для контроля диаметра вала используется калибр-скоба (табл. 2). Таблица 2 - Калибры для контроля диаметра вала и втулки шпоночного.

Таблица 2

Калибры для контроля диаметра вала и втулки шпоночного соединения

Контролируемая деталь	Контролируемый параметр	Эскиз калибра согласно ГОСТа	Обозначение калибра согласно ГОСТа
Вал	Диаметр вала	Калибр-пробка	Калибр-пробка 8133-0918 А3 ГОСТ 14810-69
Втулка	Диаметр втулки	Калибр-скоба двухсторонняя	Калибр-скоба 8102-0218 С3 ГОСТ 18360-93

Примечание: Если готовые стандартные калибры для заданного диаметра вала и отверстия втулки в ГОСТах (ГОСТ 14807 - ГОСТ 14825, ГОСТ 18358 - ГОСТ 18367) представлены, то необходимо выбрать конкретные калибры для контроля размеров: диаметра вала и диаметра отверстия втулки. При выборе калибра необходимо указать: эскиз выбранного калибра, условное обозначение выбранного калибра

II. Назначение и обоснование посадок шлицевого соединения и его контроль.

Исходные данные:

? размер шлицевого соединения zЧdЧD по ГОСТ 1139-80 - 6Ч28Ч32 мм;

? способ центрирования - D (по наружному диаметру);

? вид соединения - подвижный.

1. По [3, стр. 2, табл. 1-3] определяем ширину шлица и серию шлицевого соединения.

6Ч28Ч32 относится к легкой серии, ширина шлица b=7 мм;