Допуск и посадка на подшипник

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Расчет и выбор посадок подшипника качения. Назначение посадок для указанных на чертеже сборочной единицы

По ГОСТ 333-79 для подшипника 5-2007107 находим его размеры: D=62 мм, d=35 мм, В=17 мм, r=1,5 мм.

Устанавливаем вид нагружения кольца.

Внешнее кольцо подшипника неподвижно, значит оно испытывает местное нагружение. Из условия задания характер нагрузки - перегрузка 300% для разъемного корпуса 62 по таблице 2.1 выбираем посадку Js6.

Для кольца, испытывающего циркуляционное нагружение, посадка выбирается по интенсивности радиальной нагрузки, которая рассчитывается по формуле.

k₁. k₂. k₃ где

Fr-радиальная реакция опоры на подшипник-2500 кН

b-рабочая ширина посадочного места, b=В-2r

B-ширина подшипника-17 мм

r - радиус закругления кольца подшипника - 1,5 мм

k₁ - динамический коэффициент посадки, при перегрузке до 300%

k₁=1,8

k₂ - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного

натяга.

k₂=1 для сплошного вала.

k₃ - коэффициент неравномерности распределения радиальной

нагрузки Fr между рядами роликов. Если осевая нагрузка

отсутствует:

k₃=1

1,8=321,43 н/мм

По табл. 2.5 находим поле допуска детали, соединяемой с кольцом подшипника для вала 35-k

По табл. 2.6 устанавливаем точность посадочных поверхностей вала-k5.

При назначении посадок на соединение 25 дистанционной втулки поле допуска внутреннего диаметра втулки выбираем Н11 а вала d11, чтобы обеспечить зазор в соединении. При назначении посадки для соединения 20 шестерня-вал считаем, что сборка и разборка соединения будет производиться редко. Для данного соединения можно применить переходную посадку Н7/k6, которая является предпочтительной и рекомендуется для соединения зубчатых колес с валами металлорежущих станков.

Для каждого соединения рассчитываем предельные размеры валов и отверстий, допуск на них, зазоры или натяги, допуски и посадки.

Предельные размеры отверстия:

Dmax = dн + ES = 35+0= 35 мм

Dmin = dн + EJ = 35-0,008 = 34,992 мм

Допуск отверстия ТD = Dmax - Dmin = ES-EJ =0 - (-0,008)=0,008 мм

Предельные размеры вала:

dmax = dн + es =35 + 0,011 =35,011 мм

dmin = dн + ei = 35+0,002 =35,002 мм

Допуск вала Тd = dmax - dmin = es - ei =0,011-0,002=0,009 мм

dн - номинальный размер соединения dн = 35 мм

Для этого соединения посадка с натягом.

Наибольший зазор Nmax = dmax - Dmin =35,011-34,992=0,019 мм.

Наибольший натяг Nmin = dmin - Dmax = 35,002-35=0,002 мм.

Допуск посадки ТN = Nmax - Nmin = ТD + Тd =0,008+0,009=0,017 мм.

Результаты расчетов

Параметры	Соединения
	?35k5	?62Js6	?25Н11/d11	?20Н7/k6
Отверстие ES EJ Dmax Dmin ТD	0 -0,008 35 34,992 0,008	+0,0095 -0,0095 62,0095 61,9905 0,019	+0,13 0 25,13 25 0,13	+0,021 0 20,021 20 0,021
Вал es Ei dmax dmin Тd	+0,011 0,002 35,011 35,002 0,009	0 -0,009 62 61,991 0,009	-0,065 -0,195 24,935 24,805 0,13	+0,015 +0,002 20,015 20,002 0,013
Зазар Smax Smin	- -	0,0185 -	0,325 0,065	0,019 -

Параметры	Соединения
	?35k5	?62Js6	?25Н11/d11	?20Н7/k6
Натяг Nmax Nmin	0,019 0,002	- 0,0005	- -	0,015 -
Допуск посадки	0,017	0,019	0,26	0,034

1.1 Расчет гладких калибров

Для соединения шестерня-вал 20Н7/k6 выполняем расчет калибров для контроля деталей: пробки - для контроля отверстия и скобы - для контроля вала.

Расчет калибров-пробок

Dmax = dн ES = 20+0,021 = 20,021 мм

Dmin = dн + EJ = 20+0 = 20 мм

По таблице 3.1 выбираем величины: Z=3 мкм; Y=3 мкм

H=4 мкм

ПРmax = Dmin+Z+H/2=20+0,003+0,002=20,005 мм

ПРmin = Dmin+Z-H/2=20,021+0,003-0,002=20,022 мм

ПРизн = Dmin- Y = 20 - 0,003 = 19,997 мм

НЕmax = Dmax + H/2 = 20,021+0,002 = 20,023 мм

НЕmin = Dmax - H/2 = 20,021-0,002 = 20,019 мм

Исполнительный размер рабочего проходного калибра (пробки)

ПРисп = 20,005_,-0004 мм

Исполнительный размер рабочего непроходного калибра (пробки)

НЕисп = 20,019_-0,004 мм

Расчет калибров-скоб

dmax = dн + es =20 + 0,015=20,015 мм

dmin = dн + ei = 20+0,002 =20,002 мм

По таблице 3.1 выбираем величины: Z1=3 мкм; Y1=3 мкм

H1=4 мкм

ПРmax = dmax-Z1+H1/2 = 20,015-0,003+0,002=20,014 мм

ПРmin = dmax-Z1-H1/2 = 20,015-0,003-0,002=20,01 мм

ПРизн = dmax+Y1 = 20,015+0,003=20,018 мм

НЕmax = dmin+ H1/2 = 20,002+0,002=20,004 мм

НЕmin = dmin - H1/2 = 20,002-0,002=20 мм

Исполнительный размер рабочей проходной скобы

ПРисп = 20,014+0,004 мм

Исполнительный размер рабочей непроходной скобы

НЕисп = 20+0,004 мм.

2. Расчёт точности резьбовых соединений

Дана резьба М48х2-6G/6е

По ГОСТ 8724-81 устанавливаем, что диаметр заданной резьбы входит в 1-й ряд предпочтений. Номинальные значения наружного диаметра болта и гайки, а также шаг указаны в обозначении резьбы

D=d=48 мм, Р=2 мм

Номинальные значения среднего и внутреннего диаметров находим по ГОСТ 24705-81.

Средний диаметр резьбы D2 = d2 =46,701 мм

Внутренний диаметр резьбы D1 = d1 =45,835 мм

По ГОСТ 16093-81 находим предельные отклонения для всех диаметров резьбы.

Наружная резьба М48-6е имеем:

для d, d2, и d1 верхнее отклонение - es=-71 мкм

для d нижнее отклонение - ei =-351 мкм

для d2 нижнее отклонение - ei = -251 мкм

Внутренняя резьба М48-6G имеем:

для D, D2 и D1 нижнее отклонение EI =+38 мкм

для D2 верхнее отклонение ES=+274 мкм

для D1 верхнее отклонение ES=+413 мкм

Результаты расчетов

Параметры	Болт	Гайка
	d	d2	d1	D	D2	D1
Номинальный	48	46,701	45,835	48	46,701	45,835
Верхнее отклонение Нижнее отклонение	-0,071 -0,351	-0,071 -0,251	-0,071 Не нормир.	Не нормир. +0,038	+0,274 +0,038	+0,413 +0,038
Наибольший размер Наименьший размер	47,929 47,649	46,63 46,45	45,764 Не нормир	Не нормир 48,038	46,975 46,739	46,248 45,873

3. Выбор посадок шпоночных соединений

Дано шпоночное соединение с призматической шпонкой длиной 110 мм, диаметр соединения вал-втулка ?220 Н7/m7 соединение плотное.

Для 220 по ГОСТ 23360-78:

ширина шпонки и пазов в=50 мм;

высота шпонки h=28 мм;

глубина паза вала t1=17 мм втулки t2=11,4 мм

Для заданного вида соединения выбираем поля допусков по размеру в: шпонка по ширине - h9; паз вала - Р9; паз втулки - Р9.

высота шпонки - h11;

длина шпонки - h14;

длина паза вала - Н15;

глубина паза вала t1=17^+0,3 t2=11,4^+0,3

По ГОСТ 25347-82 и табл. 2.1 находим предельные отклонения параметров: шпонка в=50-0,062 мм, h=28-0,13 мм, l=110-0,87 мм.

Расчет предельных размеров параметров соединения.

Предельные размеры втулки

dmax = dн + ES = 220+0,046 = 220,046 мм

dmin = dн + EJ = 220-0 = 220 мм

Предельные размеры вала:

dmax = dн + es =220 + 0,063 =220,063 мм

dmin = dн + ei = 220+0,017 =220,017 мм

Результаты расчета

Параметры	Втулка	Вал	Шпонка
	max	min	max	min	max	min
Диаметр d	220,046	220	220,063	220,017	-	-
Ширина в Глубина паза t1, t2 Высота шпонки	49,074 17,3 -	49,012 17 -	49,074 11,7 -	49,012 11,4 -	50 - 28	49,038 - 27,87
Длина шпонки и паза вала l	-	-	111,4	110	110	109,13

4. Расчет точности шлицевых соединений

подшипник посадка точность шпоночный

Определение серии соединения и способа центрирования. По ГОСТ 1139-80 находим, что соединение D-20х112х125Н7/js6х9F8/js7 относится к тяжелой серии. Центрирование производится по наружному диаметру D. Это центрирование применяется при твердости отверстия втулки, допускающей обработку протягиванием.

Определение поля допуска не центрирующего диаметра.

По ГОСТ 1139-80 находим поле допуска втулки по размеру d: Н11. Для вала при центрировании по D поле допуска по d буквенного обозначения не имеет. d1min=104 не менее по ГОСТ 1139-80. По диаметру D втулка-Н7, вал - js6. Ширина паза втулки в-F8, вала-js7

Расчет предельных размеров параметров.

Предельные размеры втулки:

Dmax = dн + ES = 125+0,040 = 125,040 мм

Dmin = dн + EJ = 125+0 = 125 мм

dmax = dн + es =112+0,220 = 112,22 мм

dmin = dн + ei = 112+0 = 112 мм

вmax =вн+ ES = 9+0,035=9,035 мм

вmin =вн+ EJ = 9+0,013=9,013 мм

Результаты расчетов

Размеры и отклонения	Втулка	Вал
	D	d	в	D	d	в
Номинальный размер	125	112	9	125	112	9
Верхнее отклонение нижнее отклонение	+0,040 0	+0,20 0	+0,035 +0,013	+0,0125 -0,0125	- -	+0,007 -0,007
Наибольший размер	125,04	112,22	9,035	125,0125	112	9,007
Наименьший размер	125	112	9,013	124,9875	104	8,993

5. Выбор точности зубчатых передач

Дана зубчатая передача с модулем m=1 мм, числами зубьев z₁=21 и z₂=36, углом наклона зуба =0°, шириной венца b_w=15 мм. Частота вращения колеса n₂ =6900 об/мин, температурой зубчатых колес t₁ =70°C температурой корпуса t₂ =55°C.

Определение основных параметров зубчатой передачи. Диаметры делительных окружностей:

шестерни: d1 = mn · Z1/cos=1·21/ cos0°= 21/1 = 21 мм

колеса: d2= mn · Z2/cos=1·36/ cos0°= 36/1 = 36 мм

Межосевое расстояние в передаче:

а_w12=m_n·(z₁+z₂)/2·cos=1·(21+36)/ 2·1 = 28,5 мм

Выбор степени точности передачи.

Используем табличный метод выбора степеней точности.

Определяем окружную скорость зубчатого колеса:

V=m_n·z₂·n₂/60·1000=3,14·1·36·6900/60·1000=12,99 м/с

В зависимости от окружной скорости устанавливаем степень точности по нормам плавности. Скорость 12,99 м/с соответствует 7-ой степени точности. Назначаем по нормам кинематической точности и нормам контакта зубьев также 7-ю степень точности.

Выбор вида сопряжения зубчатых колес в передаче.

Определяем величину бокового зазора, предназначенную для температурной компенсации

Jn1 = аw1 · [бp₁ ·(t1-20°) - бp₂ ·(t2-20°)]·2sinб

аw1 - межосевое расстояние передачи,

бp₁, бp₂ - коэффициенты линейного расширения материалов зубчатых колес и корпуса:

t1 и t2 - расчетные температуры нагрева соответственно зубчатых колес и корпуса.

б-угол зацепления (б=20°)

для стальных колес бp₁ =11,5·10^-6, для чугунного корпуса

бp₂ =10,5·10^-6

Jn1=28,5·[11,5·10^-6·(70-20) - 10,5·10^-6·(55-20)]·2·0,3420=0,004045 мм 4,045 мкм

Величина бокового зазора, необходимая для размещения слоя смазки

Jn2=k·mn,

где k=10-30, принимаем k=15

Jn2=15·1 = 15 мкм

Расчетный боковой зазор

Jn расч = Jn1 + Jn2 =4,045+15=19,045 мкм

По значению Jn расч и аw1=28,5 мм выбираем вид сопряжения Е, для которого Jn min=30 мкм

8-С ГОСТ 1643-81

Выбор комплексов контролируемых параметров.

Для контроля кинематической точности зубчатых колес по ГОСТ 1643-81 выбираем кинематическую погрешность колеса Fir

Для шестерни Fi1 =Fp1 + ft1 = 32+11=43 мкм

Для колеса Fi2 =Fp2 + ft2 = 36+11=47 мкм

Fp1 =32 мкм

Fp2=36 мкм-допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса

ft1 = 11 мкм

ft2 = 11 мкм - допуск на погрешность профиля зуба

Допуск на местную кинематическую погрешность шестерни

fi1 =25 мкм, fi2 =25 мкм

Для контроля контакта зубьев в передаче выбираем показатель - суммарное пятно контакта. Размеры пятна контакта

по высоте зубьев -45%, по длине зуба-60%.

Предельные отклонения межосевого расстояния fа=±16 мкм.

Наименьшее дополнительное смещение исходного контура

шестерни Енs1= -35 мкм, колеса Енs2= -35

для шестерни Fr1 =36 мкм, для колеса Fr2 =36 мкм

Допуск на смещение исходного контура шестерни Тн1 =45 мкм

колеса Тн2 =60 мкм.

Список литературы

1. А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов. Взаимозаменяемость, стандартизация и измерения. М «Машиностроение» 1986 г.

2. Допуски и посадки: Справочник в 2 ч. Под ред. В.Д. Мягкова. Л. «Машиностроение» 1982 г. Ч. 1

3. Допуски и посадки: Справочник в 2 ч. Под ред. В.Д. Мягкова. Л. «Машиностроение» 1982 г. Ч. 2

4. А.С. Зенкин, И.В. Петко «Допуски и посадки в машиностроении. Справочник. К.: Техника. 1984 г.

Размещено на Allbest.ru