Нормирование точности в машиностроении

Допуски и посадки гладких цилиндрических сопряжений и калибры для контроля их соединений. Выбор посадок подшипника качения. Понятие шероховатости, отклонения формы и расположения поверхностей. Прямобочное и эвольвентное шлицевое и шпоночное соединение.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 19.12.2010
Размер файла 187,8 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.

Содержание

  • 1. Гладкие сопряжения и калибры
    • 1.1 Расчет допусков и посадок гладких цилиндрических сопряжений
    • 1.2 Калибры для контороля гладких цилиндрических соединений
    • 2. Расчет и выбор посадок подшипника качения
    • 3. Шероховатость, отклонение формы и расположения поверхностей
  • 4. Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений
    • 4.1 Шпоночное соединение
    • 4.2 Прямобочное шлицевое соединение
    • 4.3 Эвольвентное шлицевое соединение
    • Литература
    • 1. Гладкие сопряжения и калибры
    • 1.Задана посадка 56H6/k5.
    • Посадка с переходная.
    • Предельные отклонения отверстия 56H6: верхнее ES=+19мкм; нижнее EI=0.
    • Предельные отклонения вала 56k5: верхнее es=14 мкм; нижнее ei=+1 мкм.
    • Предельные размеры отверстия и вала:
    • Dmax = D + ES = 56 + 0,019 = 56,019 мм;
    • Dmin = D + EI = 56 + 0 = 56 мм;
    • dmax = d + es = 56 +0.014 = 56,014 мм;
    • dmin = d + ei = 56 + 0.001 = 56,001 мм;
    • Допуски размеров отверстия и вала:
    • TD = IT6 = 19 мкм;
    • Td = IT5 = 13 мкм;
    • Параметры посадки (переходная).
    • Smax = ES - ei = 19- 1 = 18 мкм;
    • Smin = EI - es = 0 - 14 = -14 мкм;
    • TS = Smax - Smin = 18 + 14 = 32 мкм.
    • Проверка: TS = Td+TD 32= 19 + 13
    • 2.Задана посадка 70S6/h7.
    • Посадка с зазором.
    • Предельные отклонения отверстия 70S6: верхнее ES=-59мкм; нижнее EI=-78.
    • Предельные отклонения вала 70h7: верхнее es=0 мкм; нижнее ei=-30 мкм.
    • Предельные размеры отверстия и вала:
    • Dmax = D + ES = 70 + (-0.059) = 69.941 мм;
    • Dmin = D + EI = 70 + (-78) = 69.922 мм;
    • dmax = d + es = 70 + 0 = 70 мм;
    • dmin = d + ei = 70 + (0.030) = 69.970 мм;
    • Допуски размеров отверстия и вала:
    • TD = IT6 = 19 мкм;
    • Td = IT7 = 30 мкм;
    • Параметры посадки (с зазором).
    • Nmax = dmax - Dmin = = -0,078 мм;
    • Nmin = dmin - Dmax = = -0,029 мм;
    • TN = Nmax - Nmin = -0,0678 + 0,029 = -0,049 мм.
    • Проверка: TN = Td+TD 0,049 = 0,019 + 0,030
    • 3.Задана посадка 105F7/h7.
    • Посадка c зазором.
    • Предельные отклонения отверстия 53H7: верхнее ES=+30мкм; нижнее EI=0.
    • Предельные отклонения вала 53k5: верхнее es=+15 мкм; нижнее ei=+2 мкм.
    • Предельные размеры отверстия и вала:
    • Dmax = D + ES = 53 + 0,030 = 53,030 мм;
    • Dmin = D + EI = 53 + 0 = 53 мм;
    • dmax = d + es = 53 + 0,015 = 53,015 мм;
    • dmin = d + ei = 53 + 0,002 = 53,002 мм;
    • Допуски размеров отверстия и вала:
    • TD = IT7 = 30 мкм;
    • Td = IT5 = 13 мкм;
    • Параметры посадки (переходная).
    • Smax = Dmax - dmin = 53,030 - 53,002 = 0,028 мм;
    • Nmax = dmax - Dmin = 53,015 - 53 = 0,015 мм;
    • Smin = -Nmax = -0,015 мм;
    • Nmin = -Smax = -0,028 мм;
    • TS(N) = Smax + Nmax = 0,028 - 0,015 = 0,043 мм.
    • Проверка: TS(N) = Td+TD 0,043 = 0,013 + 0,030
    • 4.Задана посадка 21H8/h7.
    • Посадка с зазором.
    • Предельные отклонения отверстия 21H8: верхнее ES=+33мкм; нижнее EI=0.
    • Предельные отклонения вала 21h7: верхнее es=0 мкм; нижнее ei=-21 мкм.
    • Предельные размеры отверстия и вала:
    • Dmax = D + ES = 21 + 0,033 = 21,033 мм;
    • Dmin = D + EI = 21 + 0 = 21 мм;
    • dmax = d + es = 21 + 0 = 21 мм;
    • dmin = d + ei = 21 + (-0,021) = 20,979 мм;
    • Допуски размеров отверстия и вала:
    • TD = IT8 = 33 мкм;
    • Td = IT7 = 21 мкм;
    • Параметры посадки (c зазором).
    • Smax = Dmax - dmin = 21,033 - 20,979 = 0,054 мм;
    • Smin = Dmin - dmax = 21 - 21 = 0;
    • TS = Smax - Smin = 0,054 - 0 = 0,054 мм.
    • Проверка: TS = Td+TD 0,054 = 0,021 + 0,033
    • Полученные данные для всех посадок заносим в таблицу 1.1.
    • Таблица 1.1 Типы и параметры посадок
    • Обозначение Посадки

      Предельные размеры

      Предельные размеры

      Тип посадки

      Допуск посадки

      Отверстия

      Вала

      зазор

      натяг

      Dmax

      Dmin

      dmax

      dmin

      Smax

      Smin

      Nmax

      Nmin

      19H9/c8

      19,052

      19

      18,890

      18,857

      0,195

      0,110

      -

      -

      зазор

      0,085

      34H7/s7

      34,025

      34

      34,068

      34,043

      -

      -

      0,068

      0,018

      натяг

      0,050

      53H7/k5

      53,030

      53

      53,015

      53,002

      0,028

      -0,015

      0,015

      -0,028

      переходная

      0,043

      21H8/h7

      21,033

      21

      21

      20,979

      0,054

      0

      -

      -

      зазор

      0,054

      Рисунок 1.1 - Схема посадки №1 с зазором

      Рисунок 1.2 - Схема посадки №2 с натягом

      Рисунок 1.4 - Схема посадки №4 с зазором

      а)

      б)

      Рисунок 1.5 - Эскизы сопрягаемых деталей: а) отверстия; б) валы;

      1.2 Калибры для контроля гладких цилиндрических соединений

      Разработаем предельные калибры для контроля сопряжения 34H7/s7. Устанавливаем допуски на изготовление предельных калибров по таблице 3 и 4.

      Исходные данные:

      Для отверстия 34H7: Н=4 мкм; Z=3,5 мкм; б=0.

      Для вала: 34s7: H1 =4 мкм, Z1=3,5 мкм, Hp=1,5 мкм, б1=0, Y1=3 мкм.

      Исполнительный размер проходной стороны калибра-пробки:

      Прmax= Dmin+Z+=34+0,0035+0,004/2=34,0055 мм;

      размер на чертеже 34,0055-0,004 мм.

      Исполнительный размер непроходной стороны калибра-пробки:

      Неmax= Dmax- б +=34,025-0+0,004/2=34,027 мм;

      размер на чертеже 34,027-0,004 мм.

      Исполнительный размер проходной стороны калибра-скобы:

      Прmin= dmax-Z1 - =34,068-0,0035-0,004/2=34,0625 мм;

      размер на чертеже 34,0625+0,004 мм.

      Исполнительный размер непроходной стороны калибра-скобы:

      Неmin= dmin+ б1 - =34,043+0-0,004/2=34,041 мм;

      размер на чертеже 34,041+0,004 мм.

      Исполнительный размер контрольного калибра:

      К-Иmax= dmax+ Y1 - б1+=34,068+0,003-0+0,0015/2=34,07025 мм;

      размер на чертеже 34,0702-0,0015 мм.

      Исполнительный размер проходного контрольного калибра:

      К-Прmax= dmax-Z1 +=34,068-0,0035+0,0015/2=34,06525 мм;

      размер на чертеже 34,0652-0,0015 мм.

      Исполнительный размер непроходного контрольного калибра:

      К-Неmax= dmin+ б1 +=34,043+0+0,0015/2+0=34,04375 мм;

      размер на чертеже 34,0437-0,0015 мм.

      Шероховатость рабочих поверхностей калибров:

      Ra ? 0,012Tразм(H1,H), H1=H=4 мкм;

      Ra = 0,012?4 = 0,048 мкм;

      Принимаем Ra из стандартного ряда

      Для обоих калибров: Ra=0,05 мкм.

      Рисунок 1.6 Схемы полей допусков предельных калибров

      2. Расчет и выбор посадок подшипников качения

      Исходные данные:

      подшипник 409;

      класс точности 0;

      радиальная сила F=4000 H;

      вращающимся является внутреннее кольцо.

      1. Параметры подшипника 409: d=45 мм; D=120 мм; B=29 мм; r=3,0 мм.

      В рассматриваемом узле вращающимся кольцом является внутреннее кольцо подшипника, поэтому его посадку на вал производим с натягом, а наружное кольцо устанавливаем в корпус с зазором.

      2. Определение минимального потребного натяга для внутреннего кольца подшипника:

      мкм,

      где коэффициент k=2 для тяжёлой серии подшипника.

      3. Определение максимального допустимого натяга внутреннего кольца подшипника:

      мкм.

      4. По значению Nmin подбираем из числа рекомендуемых посадку для внутреннего кольца подшипника: 45 L0/m6.

      По таблице 9 определяем предельные отклонения размеров:

      для отверстия: ES=0; EI=-12 мкм;

      для вала: es=+25 мкм; ei=+9 мкм;

      5. Определение минимального и максимального натяга в соединении:

      Tак как >(9 мкм > 4,522 мкм), а >(37 мкм < 205,2 мкм), можно заключить, что посадка внутреннего кольца подшипника выполнена правильно.

      6. Выбираем посадку для наружного кольца подшипника из рекомендованных: 120H7/l0. Предельные отклонения:

      для отверстия:

      ES=+35 мкм;

      EI=0;

      TD=35 мкм;

      для вала:

      es=0;

      ei=-15 мкм.

      Td=15 мкм;

      Для выбранной посадки максимальный зазор:

      Smax=ES-ei=35-(-15)=50 мкм.

      Для выбранной посадки минимальный зазор:

      Smin=EI-es=0-0=0 мкм.

      7. Строим схему полей допусков выбранных посадок для колец подшипника качения:

      8. Эскиз сборочного узла

      Рисунок 2.2 Сборочный узел

      3. Шероховатость, отклонения формы и расположения поверхностей

      Исходные данные:

      1. 45k6; Td=16 мкм;

      2. 50n7; Td=25 мкм;

      3. 45k6; Td=16 мкм;

      4. 25r7; Td=21 мкм;

      5. 53-0,3 ; Td=300 мкм;

      6. 55-0,3 ; Td=300 мкм;

      7. 18h6; Td=11 мкм;

      8. 9h15; Td=580 мкм;

      9. 14N9; Td=43 мкм;

      3.1 Шероховатости отмеченных поверхностей находим сообразно назначению этих поверхностей и допуску их размера

      3.1.1 Определим шероховатость для посадочных мест подшипников качения

      Поверхность 45k6: Td=16 мкм;

      принимаем Ra=0,63 мкм из стандартного ряда.

      Поверхность 45k6: Td=16 мкм

      Аналогично предыдущей поверхности Ra=0,63 мкм.

      3.1.2 Шероховатость для ответственных поверхностей, образующих с сопрягаемыми поверхностями других деталей определённые посадки

      В общем случае выделенные поверхности можно считать поверхностями нормальной геометрической точности, для которых параметр шероховатости T.

      Поверхность 50n7: Td=25 мкм;

      принимаем Ra=1,25 мкм из стандартного ряда.

      Поверхность 25r7: Td=21 мкм;

      принимаем Ra=1,00 мкм из стандартного ряда.

      Поверхность 18h6: Td=11 мкм;

      принимаем Ra=0,32 мкм из стандартного ряда.

      3.1.3 Определение шероховатости поверхностей, к которым не предъявляются высокие требования

      Поверхность 53-0,3: Td=300 мкм;

      принимаем Ra=12,5 мкм из стандартного ряда.

      Поверхность 55-0,3: Td=300 мкм;

      принимаем Ra=12,5 мкм из стандартного ряда.

      Поверхность 9h15: Td=580 мкм;

      принимаем Ra=25 мкм из стандартного ряда.

      Шероховатость поверхностей шпоночного паза принимается в пределах Ra=3,6…12,5 мкм, причём большие значения соответствуют дну паза.

      3.2 Допуски на отклонение формы и расположения поверхностей также определим приближённым методом

      3.2.1 Расчёт допусков на отклонение от круглости и цилиндричности поверхностей

      Поверхность 45k6: Td=16 мкм;

      T мкм, принимаем T =4 мкм из стандартного ряда.

      T мкм, принимаем T =4 мкм.

      Поверхность 50n7: Td=25 мкм;

      T мкм, принимаем T =6 мкм.

      Поверхность 25r7: Td=21 мкм;

      T мкм, принимаем T =6 мкм.

      3.2.2 Допуск на радиальное биение поверхности относительно поверхности АБ

      Поверхность 50n7:

      T мм, принимаем T =0,02 мм;

      Поверхность 25r7:

      T мм, принимаем T =0,02 мм;

      3.2.3 Допуск на отклонение от перпендикулярности торца поверхности 50-0,3 для фиксации подшипника зависит от допуска размера на ширину подшипника

      T мкм, принимаем T =6 мкм.

      Допуск на отклонение от перпендикулярности поверхности 9h15:

      T мкм, принимаем T =120 мкм.

      3.2.4 Допуск на отклонение от симметричности расположения шпоночного паза

      T мкм, принимаем T =120 мкм,

      3.2.5 Допуск на отклонение от параллельности шпоночного паза

      T// мкм, принимаем T// =120 мкм.

      где TB - при определении допуска перпендикулярности является допуском на ширину подшипника; при определении допуска отклонения от симметричности боковых сторон шпоночного паза является допуском на ширину паза вала.

      Чертим эскиз вала

      4. Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений.

      4.1 Шпоночные соединения.

      Исходные данные: d=35 мм, тип соединения 3 (плотное соединение).

      По ГОСТ 23360-78 выбираем основные размеры соединения:

      b=10 мм, h=8 мм;

      Глубина паза вала и втулки соответственно: t1=5 мм, t2=3,3 мм;

      Вид исполнения 1;

      Длина шпонки l=50 мм;

      Условное обозначение шпонки: Шпонка 1-10 h 8 h 50 ГОСТ 23360-78.

      Условия применения - плотное характеризуемое вероятностью получения примерно одинаковых небольших натягов в соединении шпонок с обоими пазами; сборка осуществляется напрессовкой, применяется при редких разборках и реверсивных нагрузках.

      Для заданного типа соединения назначаем поля допусков для деталей шпоночного соединения:

      поле допуска вала s6,

      поле допуска отверстия H7,

      поле допуска ширины шпонки b - h9,

      поле допуска высоты шпонки h - h11,

      поле допуска длины шпонки l - h14,

      поле допуска ширины паза на валу и во втулке - P9,

      Определяем предельные отклонения пользуясь стандартом на гладкие соединения:

      диаметр вала 35

      диаметр втулки 35

      ширина шпонки 10

      высота шпонки 8

      длина шпонки 50

      ширина паза на валу 10

      ширина паза во втулке 10

      глубина паза вала

      * глубина паза втулки

      Строим схемы расположения полей допусков (рисунок 4.1).

      4.2 Прямобочное шлицевое соединение

      Исходные данные: b-6 h 28H11/?26,7 h 32H12/a11 h7F8/js7 ГОСТ 1139-80

      Прямобочное шлицевое соединение: центрирование по боковым поверхностям зубьев b;

      поле допуска центрирующего диаметра D=32 мм

      H12 - втулки,

      a11 - вала;

      число прямобочных шлицов 6;

      внутренний диаметр соединения d=28 мм;

      ширина шлица b=7 мм,

      поле допуска ширины шлица втулки F8,

      поле допуска ширины шлица вала js7.

      Центрирование по b применяется, когда не требуется особой точности соосности, при передаче значительных моментов, в случаях, когда недопустимы большие зазоры между боковыми поверхностями вала и втулки; наиболее простой и экономичный способ.

      По ГОСТ 1139-80 назначаем поля допусков втулки и вала по нецентрирующему диаметру:

      втулки H11,

      предельное отклонение вала по нецентрирующему диаметру d не менее 26,7 мм.

      Величины предельных отклонений диаметров и ширины прямобочного шлица:

      Для втулки b-6 h 28H11 h 32H12 h7F8 ГОСТ 1139-80

      центрирующий диаметр ;

      нецентрирующий диаметр ;

      ширина паза ;

      Для вала b-6 h ?26,7 h 32a11 h7js7 ГОСТ 1139-80

      центрирующий диаметр ;

      нецентрирующий диаметр мм;

      ширина паза ;

      Строим схемы расположения полей допусков (рисунок 4.2).

      4.3 Эвольвентные шлицевые соединения

      Исходные данные: 48 h H7/h6 h 2 ГОСТ 6033-80

      Номинальный диаметр D=48 мм,

      Модуль m=2 мм,

      вид центрирования по наружному диаметру,

      поле допуска наружного диаметра втулки Df - H7,

      поле допуска наружного диаметра вала da - h6.

      Центрирование по наружному диаметру D наиболее технологично, так как в этом случае в качестве окончательной операции отверстия выполняют протягивание, а при обработке вала - шлифование. Такое центрирование применяется в деталях с незакалённым отверстием.

      Определяем по ГОСТ 6033-80 недостающие параметры эвольвентного соединения:

      Число зубьев Z=22;

      Делительный диаметр:

      мм;

      Диаметр впадин шлицевого вала

      мм;

      Диаметр внутренней втулки

      мм;

      Назначаем поле допуска ширины впадины втулки e - 9H, поле допуска толщины зуба вала S - 9d: посадка 9H/9d.

      Поле допуска втулки и вала по нецентрируемому диаметру при плоской форме дна впадины: для втулки Da - H11, для вала df - h16, посадка H11/h16.

      Величины предельных отклонений диаметров, предельные отклонения по боковым сторонам зубьев:

      Для втулки 48 h H7 h 2 ГОСТ 6033-80:

      центрирующий диаметр ;

      ширина впадины

      e - 9H: ES=+71мкм;

      EJe=+26 мкм;

      EJ=0;

      Для вала 48 h h6 h 2 ГОСТ 6033-80:

      центрирующий диаметр ;

      толщина зуба

      S - 9d: es=-44 мкм;

      ese=-70 мкм;

      ei=-115 мкм;

      Строим схемы расположения полей допусков (рисунок 4.3).

      мм.

      Литература

      1. Марков Н.Н., Осипов В.В., Шабалина М.Б. Нормирование точности в машиностроении: Учеб. для машиностроит. спец. вузов. / Под ред. Ю.М. Соломенцева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк.; Издательский центр "Академия", 2001. - 335 с.: ил.

      2. Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов / А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 352 с.: ил.

      3. В.И. Анурьев "Справочник конструктора-машиностроителя": в 3 т. -8е изд.: -М.: Машиностроение, 2001г.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.