допуски и посадки. 1. Определение элементов гладкого цилиндрического соединения с выбором средств

• Название: 1. Определение элементов гладкого цилиндрического соединения с выбором средств
• Анкор: допуски и посадки
• Дата: 15.02.2023
• Размер: 1.5 Mb.
• Имя файла: Ramki_Kiseliova_12342901 (1).doc
• Тип: Документы; #939376
• страница: 3 из 4

Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке

Цель задания

1. 
   Разобраться в сущности метода селективной сборки соединений.
   
2. 
   Научиться определять предельные размеры деталей соединения, входящих в каждую размерную группу, групповые допуски деталей, а также предельные групповые зазоры и натяги.
   

Требуется

1. 
   Определить значения допусков, предельных отклонений и предельных размеров вала и отверстия.
   
2. 
   Определить величины предельных зазоров или натягов в заданном соединении.
   
3. 
   Определить групповые допуски вала и отверстия.
   
4. 
   Вычертить схему полей допусков заданного соединения, разделив поля допусков отверстия и вала на заданное число групп. Пронумеровать групповые допуски.
   
5. 
   Составить карту сортировщика, указав в ней предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе.
   
6. 
   Определить групповые зазоры или натяги.
   

Исходные данные:

Посадка

Групповой допуск – 10 мкм

Решение

1. 
   Расчёт посадки
   

Посадка с зазором в системе отверстия 

Для отверстия

Верхнее и нижнее предельные отклонения 110Н6^(+0,022)

ES= +0,022 мм EI = 0 мм

Наибольший размер отверстия

D_max = D+ES = 110+0,022 = 110,022 мм

Наименьший размер отверстия

D_min = D+EI = 110+0 = 110 мм

Допуск отверстия

TD= ES-EI = 0,022 -0 = 0,022 мм

Для вала

Верхнее и нижнее предельные отклонения

es = 0 мм ei = - 0,022 мм

Наибольший диаметр вала

d_max = d + es = 110+ 0 = 110 мм

Наименьший диаметр вала

d_min = d +ei = 110+ (-0,022)= 109,978 мм

Допуск вала

Td= es-ei = -0,0 - (-0,022) = 0,022 мм

Рассчитываем зазоры

Smax = ES-ei = 0,022- (-0,022) = 0,044 мм

Smin = EI-es = 0 – 0 = 0 мм

Допуск посадки

TS = Smax – Smin = TD+Td = 0,022 +0,022 = 0,044 мм



Рисунок 3 - Поля допусков посадки 

Таблица 4 - Основные параметры гладкого цилиндрического соединения

Обозначение заданного соединения				Ø 110H6/h6
Значение элементов соединения		Номинальный размер, мм		110
		Зазор (натяг), мм	Sмах	0,044
			Smin	0
		Допуск посадки, мм Т∆		0,044
		Группа посадки		зазор
		Система допусков		вал
Значение элементов деталей	отверстие	Условное обозначение		Ø 110Н6
		Допуск, мм TD		0,022
		Значение основного отклонения, мм		0 (ниже)
		Предельные отклонения, мм	Верхнее ES	+ 0,022
			Нижнее EI	+0
		Предельные размеры, мм	Dmax, мм	110,022
			Dmin, мм	110
	вал	Условное обозначение		Ø110h6
		Допуск, мм Td		0,022
		Значение основного отклонения, мм		(верхнее)
		Предельные отклонения, мм	Верхнее es	-0,00
			Нижнее ei	-0,220
		Предельные размеры, мм	dmax, мм	110,00

Рисунок 4 – Обозначение посадки  на чертеже

2. 
   Расчёи групповых допусков
   

Определеяем количество групп _{5 групп}



Рисунок 5 - Схема полей допусков соединения детали, которого рассортированы на 5 размерных групп.

Величину групповых допусков вала и отверстия определяют путем деления допуска детали на число размерных групп - п

; (17)

(18)

т. е. допуски всех размерных групп вала или отверстия будут равны между собой.

4. Предельные отклонения и размеры вала и отверстия в каждой размерной группе проще всего определять прямо по схеме полей допусков заданного соединения, разделив на схеме эти поля допусков на заданное число размерных групп и определив значения предельных отклонений на границах допусков размерных групп.
Составляем карты сортировщика

Таблица 5 - Карта сортировщика для сортировки на пять размерных группы деталей соединения 110Н6-h6

Номер размерной группы		Размеры деталей, мм
		отверстие	вал
1	свыше	110,022	110
	до	110,0176	109,9956
2	свыше	110,0176	109,9956
	до	110,0132	109,9912
3	свыше	110,0132	109,9912
	до	110,0088	109,9868
4	свыше	110,0088	109,99868
	до	110,0044	109,9824
5	свыше	110,0044	109,9824
	до	110,000	109,978

В рассмотренном примере предельные групповые зазоры равны:

_мм, _мм

ЗАДАНИЕ 3

1. 
   Выбрать посадку для подшипника 218 (0 класс точности) на вал редуктора. Определить зазор или натяг соединения.
   
2. 
   R = 9400 Н
   
3. 
   Рисунок 14
   

Решение

1. 
   Выбор посадки
   

Выполняем чертёж подшипника



Рисунок 6 – Подшипник 218
Из анализа конструкции подшипникового узла следует, что вращается внутреннее кольцо подшипника, а наружное медленно проворачивается в корпусе.

Согласно ГОСТ 3325-85 существует три вида нагружения подшипников. Посадку с зазором назначают для кольца, которое испытывает местное нагружение. Посадку с натягом назначают преимущественно для кольца, которое испытывает циркуляционное нагружение. При таком подходе к выбору посадок в подшипнике обеспечивается необходимый рабочий зазор между телами качения и дорожками качения при установившемся рабочем режиме и температуре.

Интенсивность нагрузки подсчитывается по формуле

кН/м (3.1)

Где R– радиальная нагрузка на опору, 9400 Н;

К₁ – динамический коэффициент, зависящий от характера нагрузки, 1 – при умеренных толчках и вибрации;

К₂ – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе, 1 – при сплошном вале;

К₃ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между тел качения в двухрядных подшипниках, 1 – для подшипника с одним рядом колец;

b - рабочая ширина посадочного места, b = B-2r = 30 – 2  3 = 24 мм

В – ширина подшипника, 30 мм;

r- координата монтажной фаски внутреннего или наружного кольца подшипника, 2,5 мм

кН/м (19)

Таблица 6 – Поля допусков посадочных поверхностей валов и отверстий для сопряжения с кольцами подшипников

Класс точности	Поле допуска вала	Поле допуска отверстия
0	n6, m6, k6, js6, h6, g6	N7, M7, K7, Js7, H7

При нагружении более 300 Нм выбираем посадку вала – k6;

_{Посадка вал-подшипник}

Посадка отверстие-подшипник

Расчёт соединения 90L0/k6

Выполним расчеты предельных размеров, допусков и посадку для соединения вторичного вала с внутренним кольцом подшипника 90L0/k6. Для этого определим предельные отклонения мм:

ES = 0 мм; EI = -0,020 мм; es=+0,025 мм; ei= +0,003 мм.

Предельные размеры: D_max, D_min, d_max, d_min, мм, допуски T_D, T_d, мм.

D_max = D+ES = 90 + 0 = 90 мм.

D_min = D+EI =90 + (-0,02) = 89,98 мм.

T_D = ES-EI = 0 – (-0,02) = 0,02 мм.

d_max = d+es = 90 + 0,025 = 90,025 мм.

d_min =d+ei = 90 + 0,003 = 90,003 мм.

T_d = es-ei = 0,025 – 0,003= 0,022 мм.

Натяги

N_max= es-EI= 0.025 – (-0,020)= 0,045 мкм.

N_min= ei- ES = 0,003 – 0= 0,003 мкм.

Допуск посадки

T_N=T_D+T_d = 0,020+0,022 = 0,042 мм



Рисунок 7 - Посадка нвутренеого кольца подшипнка

Таблица 7 – Анализ посадки 90L0/k6

Наименование	Отверстие	вал
Обозначение поля допуска	90L0	90k6
Верхнее отклонение, мкм Нижнее отклонение, мкм	ES=0 EI=-0,020	es= 0,025 ei = 0.003
Наибольший предельный размер, мм	Dmax =90,0 Dmin=89,98	dmax= 90,025 dmin=90,003
Допуск размера, мм	TD=Dmax-Dmin=0,02	Td=dmax-dmin = 0,022
Наибольший натяг, мм Наименьший натяг, мм	Nmax = dmax-Dmin = 0,045 Nmin= dmin-Dmax = 0,003
Допуск посадки	TN=TD+Td = 0,020+0,022 = 0,042

Расчёт соединения 160H7/l0

Выполним расчеты предельных размеров, допусков и посадку для соединения задней крышки с наружным кольцом подшипника 160H7/l0.

Для этого определим предельные отклонения, мм:

ES = 0,040 мм; EI = 0,0 мм; es = -0,00 мм; ei =- 0,025 мм.

D_max = D+ES = 160 + 0.04 = 160,04 мм

D_min = D+EI = 160 – 0,0 = 160,00 мм.

TD = ES-EI = 40 - 0 = 40 мкм .

d_max = d+ es = 160 - 0,00 = 160,000 мм.

d_min = d+ei = 160 + (-0,025) = 159.975 мм.

Td =es-ei = – (-0,025) = 0,025 мм.

Зазоры в соединении

S_max = ES-ei = 0,040 – 0,018 = 0,058 мм.

S_min = EI-ei = 0 – 0 = 0 мм.

Допуск посадки

T_S=T_D+T_d = 0,040+0,025 = 0,065 мм

Строим схему полей допусков



Рисунок 8 - Поля допусков наружного кольца подшипника
Таблица 8 – Анализ посадки 160H7/l0

Наименование	Отверстие	вал
Обозначение поля допуска	160H7	160l0
Верхнее отклонение, мкм Нижнее отклонение, мкм	ES=0,04 EI=0	es= 0 ei = -0,025
Наибольший предельный размер, мм	Dmax =160,04 Dmin=160,00	dmax= 160,000 dmin=159,975
Допуск размера, мм	TD=Dmax-Dmin=0,04	Td=dmax-dmin = 0,025
Наибольший натяг, мм Наименьший натяг, мм	Smax = Dmax-dmin = 0,06 Smin= Dmin-dmax = 0,0
Допуск посадки	TS=TD+Td = 0,040+0,025 = 0,065

Рисунок 9 – Крышка и вал подшипника

4. 
   Расчёт посадок шпоночного соединения
   

В задании требуется

1. 
   Определить основные размеры шпоночного соединения.
   
2. 
   Выбрать поля допусков деталей шпоночного соединения по ширине шпонки.
   
3. 
   Назначить поля допусков и определить предельные отклонения остальных размеров шпоночного соединения.
   
4. 
   Подсчитать все размерные характеристики деталей шпоночного соединения и для сокращения отчета записать их в таблицу 4.
   
5. 
   Определить предельные зазоры и натяги в соединении шпонка-паз вала и шпонка-паз втулки.
   
6. 
   Вычертить схему расположения полей допусков по ширине шпонки.
   
7. 
   Вычертить эскизы шпоночного соединения и его деталей с указанием всех основных размеров и полей допусков в буквенном и числовом обозначении.
   

Исходные данные:

1. 
   Диаметр вала d, мм, 18.
   
2. 
   Конструкция шпонки - призматическая.
   
3. 
   Назначение (вид) соединения - свободное.
   

Решение
Учитывая характер соединения, посадка для паза на валу - 5 , в ступице колеса редуктора - 5 .


Рисунок 10 – Обозначение посадки шпоночного соединения

Учитывая характер соединения, посадка для паза на валу - 5 , в ступице колеса редуктора - 5 .

1. 
   Расчет посадки для паза в ступице 5
   

Определяем из таблиц 2 предельные отклонения для «отверстия» ES=+0,078 мм, EI= 0,030 мм,

предельные отклонения для «вала» es = 0, ei = -0,03 мм.

Расчет предельных размеров B_max, B_min, мм, и допуск T_B, мм, для ширины паза на валу рассчитывается по формулам.

B_max = b_h+ES =5 + 0,078 = 5,078 мм

B_min = b_h+EI = 5 + 0,030 = 5,030 мм

T_B = ES-EI = 0,098 – 0,040) = 0,058 мм

Предельные размеры b_max, b_min, мм, и допуск T_b, мм, для ширины шпонки рассчитываются по формулам

b_max = b_h +es= 5 + 0 = 5 мм

b_min = b_h +e i= 5 + (-0,03) = 4,97 мм

T_b = es-ei = 0 – (-0,03) = 0,03 мм.

Определяем соответственно зазор S, мм, и допуск T_S, мм

Smax = ES – ei = 0,078 – (-0,03) = 0,106 мм

Smin = EI – es = 0,030 – (-0,0) = 0,030 мм

T_S = TB+Tb = 0,048 +0,03 = 0,078 мм

Схема полей допусков соединения 5 представлена на рисунке 11.



Рисунок 11 – Поле допуска посадки 5

2. 
   Расчет посадки для паза в ступице 5
   

Определяем из таблиц 2 предельные отклонения для «отверстия» ES=+0,030 мм, EI= 0,000 мм,

предельные отклонения для «вала» es = 0, ei = -0,03 мм.

Расчет предельных размеров B_max, B_min, мм, и допуск T_B, мм, для ширины паза на валу рассчитывается по формулам.

B_max = b_h+ES =5 + 0,030 = 5,030 мм

B_min = b_h+EI = 5 + 0,000 = 5,000 мм

Допуск отверстия

T_B = ES-EI = 0,030 – 0,000 = 0,030 мм

Предельные размеры b_max, b_min, мм, и допуск T_b, мм, для ширины шпонки рассчитываются по формулам

b_max = b_h +es= 5 + 0 = 5 мм

b_min = b_h +e i= 5 + (-0,03) = 4,97 мм

Допуск вала

T_b = es-ei = 0 – (-0,03) = 0,03 мм

Определяем соответственно зазор S, мм, и допуск T_S, мм

Smax = ES – ei = 0,030 – (-0,03) = 0,060 мм

Smin = EI – es = 0,000 – (-0,0) = 0,000 мм

Допуск посадки

T_S = TB+Tb = 0,030 +0,03 = 0,060 мм

Схема полей допусков соединения 5 представлена на рисунке 7.



Рисунок 12 – Поле допуска посадки 5

Таблица 9 - Размерные характеристики деталей шпоночного соединения

Наименование размера	Номинальный размер, мм	Поле допуска	Предельные отклонения, мм		Предельные размеры, мм		Допуск размера, Т, мм
			верхнее	нижнее	max	min
Ширина шпонки	5	h9	0	-0,03	5,000	4,97	0,03
Высота шпонки	5	h11	0	-0,075	5,00	4,925	0,025
Ширина паза вала	5	H9	0,03	-0,000	5,03	5,00	0,03
Глубина паза вала	3	--	0,1	0	3,1	3	0,1
Ширина паза втулки	5	D10	0,078	0,030	5,78	5,03	0,048
Глубина паза втулки	2,3	--	+0,10	0	2,4	2,3	0,10
Диаметр шпонки *(для сегментных шпонок)	19	h12	0	-0,3	19	18,7	0,3

Рисунок 13 – Детали шпоночного соединения

5. 
   Расчёт посадок шлицевого соединения
   

В задании требуется

1. 
   Определить основные размеры шлицевого соединения.
   
2. 
   Назначить поля допусков и определить предельные отклонения размеров шлицевого соединения.
   
3. 
   Подсчитать все размерные характеристики деталей шлицевого соединения.
   
4. 
   Определить предельные зазоры и натяги в соединении шлицы-паз вала и шлицы-паз втулки.
   
5. 
   Вычертить схему расположения полей допусков шлицевых соединений.
   
6. 
   Вычертить эскизы шлицевого соединения и его деталей с указанием всех основных размеров и полей допусков в буквенном и числовом обозначении.
   

Исходные данные:



Решение

Выбираем центрирование по наружному диаметру D. Оно рекомендуется в случаях повышенных требований к точности соосности элементов соединений, когда твёрдость втулки не слишком высока и допускает обработку чистовой протяжкой, а вал обрабатывается фрезерованием и шлифованием по наружному диаметру. Такое центрирование применяется как для подвижных, так и неподвижных соединений.

Посадка с зазором в системе отверстия 

Для отверстия

Верхнее и нижнее предельные отклонения 54Н7^(+0,030)

ES= +0,030 мм EI = 0 мм

Наибольший размер отверстия

D_max = D+ES = 54+0,030 = 54,030 мм

Наименьший размер отверстия

D_min = D+EI = 54+0 = 55 мм

Допуск отверстия

TD= ES-EI = 0,030-0 = 0,030 мм

Для вала

Верхнее и нижнее предельные отклонения 

es = -0,030 мм ei = - 0,060 мм

Наибольший диаметр вала

d_max = d + es = 54+(-0,03)= 53,97 мм

Наименьший диаметр вала

d_min = d +ei = 54+ (-0,06)= 53,94 мм

Допуск вала

Td= es-ei = - 0,030 - (-0,060)= 0,030 мм

Координата середины поля допуска

мм

Рассчитываем зазоры

Smax = ES-ei = 0,030- (-0,060) = 0,090 мм

Smin = EI-es = 0 – (-0,030) = 0,030 мм

Допуск посадки

TS= TD=Td = 0,030 +0,030 = 0,060 мм



Рисунок 14 – Схема допусков посадки с зазором 

Для посадки с зазором с системе отверстия 

Для отверстия

Верхнее и нижнее предельные отклонения 46Н12^(+0,250)

ES=0,250 мм EI = 0 мм

Наибольший размер отверстия

D_max = D+ES = 46+0,25 = 46,25 мм

Наименьший размер отверстия

D_min = D+EI = 46+0 = 46 мм

Допуск отверстия

TD= ES-EI = 0,250-0 = 0,250 мм

Для вала

Верхнее и нижнее предельные отклонения 

es = -0,320 мм ei = - 0,480 мм

Наибольший диаметр вала

d_max = d+ es = 46+(-0,320)= 45,68 мм

Наименьший диаметр вала

d_min = d +ei = 46+ (-0,480)=45,520 мм

Рассчитываем зазоры

Smax = ES-ei = 0,250- (-0,480) = 0,730 мм

Smin = EI-es = 0 – (-0,320) = 0,320 мм

Допуск посадки

T_S = TD+Td = 0,25+0,16 = 0,41 мм


Рисунок 15 - Поля допусков посадки
Для посадки

Для отверстия

Верхнее и нижнее предельные отклонения

ES=0,035 мм EI = 0,013 мм

Наибольший размер отверстия

В_max = В+ES = 9+0,035 = 9,035 мм

Наименьший размер отверстия

В_min = В+EI = 9+0,013 = 9,013 мм

Допуск отверстия

TB= ES-EI = 0,035-0,0 13 = 0,022 мм

Для вала

Верхнее и нижнее предельные отклонения

es = 0,007 мм ei = - 0,007 мм

Наибольший диаметр вала

b_max = b + es = 9+ 0,007= 9,007 мм

Наименьший диаметр вала

b_min = b +ei = 9+ (-0,007)= 8,993 мм

Tb = es-ei = 0,007 - 0,007 = 0,00 мм

Зазоры посадки

Smax = ES-ei = 0,035- (-0,007) = 0,042 мм

Smin = EI-es = 0.013 – 0,007 = 0,006 мм

Допуск посадки

TS = TB=Tb = 0,022+0,014 =0,036 мм



Рисунок 16 – Поле допуска боковых поверхностей