Нормирование точности и контроль деталей сборочной единицы
 Скачать 1.95 Mb.
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.2. Допуски и посадки | Наименования исходных данных | Значения исходных данных |
| Условное обозначение подшипника | 160607 |
| Номер позиции по чертежу | 10 |
| Радиальная нагрузка  , кН | 25 |
| Режим работы, перегрузки в % | Допускаются перегрузки до 300% |
| Вращающаяся деталь | Вал |
| Конструкция вала | Сплошной |
| Конструкция корпуса | Неразъёмный |
Задание. Для заданного по варианту подшипника назначить посадки внутреннего и наружного колец на вал и в корпус, построить схемы расположения интервалов допусков назначенных посадок. Задание оформить в виде карты исходных данных. Назначить технические требования к посадочным поверхностям деталей, к которым присоединяется подшипник. Вычертить эскиз подшипникового узла, эскизы посадочных поверхностей вала и корпуса под подшипник.
Решение.
Расшифруем условное обозначение подшипника 160607:
07 – код диаметра отверстия
6 – серия по диаметру
0 – тип подшипника
160000 – конструктивное исполнение подшипника
0 – серия по ширине
600 – размерная серия
0 – класс точности
Расшифровка
- код внутреннего диаметра – 07 – код, получаемый частным от деления номинального диаметра dна 5;
- тип подшипника – 0 – радиальный шариковый;
- конструктивное исполнение – 160000 – однорядный с односторонним уплотнением;
- класс точности – 0 – характеризует значения предельных отклонений.
Определяем конструктивные размеры подшипника 160607 по ГОСТ 8338-75 [1, табл. 3.2]:
Внутренний диаметр подшипника d = 35 мм.
Наружный диаметр подшипника D = 80 мм.
Ширина подшипника B = 31-0,12 мм.
Радиусы закруглений внутреннего
и наружного колец r = 2,5 мм.
Эскиз подшипника 160607
Определим предельные отклонения на наружное и внутреннее кольца подшипника по ГОСТ 520 [1, табл. 3.9.]:
Для любого подшипника верхнее отклонение внутреннего и наружного колец равны 0: ES=0, es=0.
Для радиального шарикового подшипника 0 класса точности с диаметром внутреннего кольца 35 мм имеем: EI= -12 мкм;
Для радиального шарикового подшипника 0 класса точности с диаметром внешнего кольца 80 мм имеем: ei= -13 мкм.
Интервал допуска внутреннего кольца -
;Интервал допуска внешнего кольца -
.Определим виды нагружения колец подшипника.
Вращающаяся деталь – вал, поэтому внутреннее кольцо подшипника испытывает циркуляционный вид нагружения, наружное кольцо испытывает местный вид нагружения, так как не вращается.Назначим посадки внутреннего и наружного колец на вал и корпус соответственно.
Вращающееся кольцо подшипника испытывает циркуляционный вид нагружения, что требует обеспечения неподвижного соединения с сопрягаемой деталью. Величина минимального натяга зависит от интенсивности радиальной нагрузки, определяемой по формуле:
где P – интенсивность радиальной нагрузки, кН/м;
R – радиальная нагрузка на подшипник, кН;
B – ширина подшипника, мм;
r и r1 – радиусы закруглений внутреннего кольца подшипника, мм;
К1 – динамический коэффициент посадки, зависящий от допустимой перегрузки, К1=1 при перегрузке до 150%, когда толчки и вибрации умеренные;
К2 – коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга при пониженной жесткости вала или корпуса. Для жесткой конструкции К2=1;
К3 – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел качения в двурядных роликоподшипниках и сдвоенных шарикоподшипниках при наличии осевой нагрузки на опору, для однорядных подшипников К3=1.
Для циркуляционно-нагруженного кольца подберем посадку в зависимости от диаметра, интенсивности радиальной нагрузки и класса точности
[1, табл. 3.10].
Получили посадку
По ГОСТ 25346 ei=+0,002 мм, IT=0,016 мм, es=ei+IT=0,002+0,016=0,018 мм.
Окончательно имеем:
Для местно-нагруженного кольца подберем посадку в зависимости от диаметра, класса точности и величины перегрузки [1, табл. 3.11].
Получили посадку 
По ГОСТ 25346 EI=+0,004 мм, ES = -0.004мм.
Окончательно имеем:
Построим схемы расположения интервалов допусков.
Геометрические параметры посадки
Внутреннее кольцо подшипника:
Вал:
Максимальный натяг:
Минимальный натяг:
Средневероятный натяг:
Схема расположения интервалов допусков внутреннего кольца подшипника и вала.
Геометрические параметры посадки
Отверстие корпуса:
Внешнее кольцо подшипника:
Максимальный зазор:
Максимальный натяг:
Средневероятный натяг(зазор):
Результат со знаком минус будет означать, что среднее значение для посадки соответствует
.
Схема расположения интервалов допусков внешнего кольца подшипника и отверстия.
Назначим параметры шероховатости поверхностей сопрягаемых деталей [1, табл. В4]:
для вала
мкм, принимаем мкмдля отверстия
мкм, принимаем 
мкм, учитывая выполнение отверстия по квалитету 6 и рекомендации таблицы В3 [1]; для торцов заплечиков
мкм;Допуски круглости, профиля продольного сечения и торцового биения определим по табл. [1, табл. 3.12]:
для вала:
мкм;для отверстия:
мкм;Допуск торцевого биения заплечиков вала:
мкм.Определим размеры галтелей, заплечика и фаски по табл. [1, табл. 3.13]:
Радиус галтели на валу:
мм;Высота заплечика: 4,5 мм;
Фаска С: 2,5 мм.Определим размеры канавки по табл. [1, табл. 3.13]:
Глубина - 0,4 мм;
Ширина на валу (в) – 3,2 мм;
Ширина в корпусе (в) – 4,0 мм;
Диаметр буртика – 44 мм.
Фрагменты рабочих чертежей:а – вала; б – корпуса; в – подшипниковый узел в сборе.
2.1. Нормирование точности метрической резьбыКарта исходных данных
| Наименования исходных данных | Значения исходных данных | ||
| Условное обозначение резьбы | M42х1 | ||
| Номер позиции по чертежу | 2 | ||
| Наименование деталей, входящих в соединение | Резная гайка 2 | ||
| Длина свинчивания | длинная | ||
| Действительный средний диаметр  , мм | 40,88 | ||
| Накопленная погрешность шага  , мкм | 30 | ||
| Погрешности угла профиля, мин | /2пр | +8 | |
| /2лев | +25 | ||
Задание. Назначить посадку для резьбового соединения M12; построить схемы расположения полей допусков болта и гайки относительно номинального профиля метрической резьбы. Рассчитать предельные характеристики назначенной резьбовой посадки по среднему диаметру. Рассчитать приведенный средний диаметр и сделать заключение о годности резьбы.
Решение.
Резьба метрическая, номинальный диаметр D = d = 42 мм, ряд предпочтительности диаметров — первый (табл. 4.6), шаг p = 1 мм мелкий; резьба однозаходная n = 1, цилиндрическая, правая (по умолчанию), длина свинчивания длинная.
По ГОСТ 24705 (табл. 4.8) определяем основные размеры профиля резьбы в зависимости от шага:
наружный диаметр резьбы d = D = 42 мм;
внутренний диаметр
= 
= 40,917 мм; средний диаметр
= 
= 41,350 мм;диаметр по дну впадин
= 40,773 мм;теоретическая высота витка
= 0,866 × 
= 0,866 × 1= 0,866 мм;рабочая высота витка
= 0,541 × = 0,541 × 1 = 0,541 мм; 
Рис. 14. Профиль метрической резьбыПринимаем средний класс точности, который получил наибольшее применение для крепёжных деталей (резьбы общего назначения). По таблице 4.8, учитывая, что задана длинная длина свинчивания, выбираем предпочтительные поля допусков: для резьбы болта — 7g6g; для резьбы гайки — 7Н.
Определяем по таблицам 4.9–4.12 числовые значения допусков и отклонений и заносим в таблицу:
| Номиналь-ный размер, мм | Обозначе-ние поля допуска | Величина допуска Т, мкм | es, ES, мкм | Наибольший предельный размер, мм | ei, EI, мкм | Наименьший предельный размер, мм |
| d = 42 | 6g | 180 | -26 | 41,974 | -206 | 41,794 |
| d2 = 41,350 | 7g | 160 | -26 | 41,324 | -186 | 41,164 |
| d1 = 40,917 | g | — | -26 | 40,891 | — | — |
| D = 42 | H | — | — | — | 0 | 42 |
| D2 = 41,350 | 7H | 200 | +200 | 41,550 | 0 | 41,350 |
| D1 = 40,917 | 7H | 300 | +300 | 41,217 | 0 | 40,917 |
Обозначим резьбу соединения (посадки) болта и гайки с учетом назначенных полей допусков:
• М42х1-7H/7g6g-L — резьбовое соединение;
• М42x1-7H-L — резьба внутренняя (гайка);
• М42x1-7g6g-L — резьба наружная (болт).
Рассчитаем предельные характеристики назначенной резьбовой посадки по среднему диаметру:
= 
– 
= ES – ei = 200-(-186) = 386 мкм; 
= 
– 
= EI – es = 0 – (–26) = 26 мкм; 
= – = 386 – 26 = 360 мкм.Расположение полей допусков по профилю резьбы болта 7g6g и гайки 7H представлено на рисунке:
Расположение интервалов допусков по профилю резьбы болта 6g и гайки 7Н
Рассчитаем приведённый средний диаметр резьбы
Погрешность наклона боковой стороны половины угла профиля:
=
=(|+8|+|+25|)/2=16,5 мин. Диаметральная компенсация погрешностей половины угла профиля
: = 
= 0,36 × 1 × 16,5 = 5,94 мкм ≈ 6 мкм.Диаметральная компенсация погрешностей по шагу
: = 
= 1,732 × 30 = 51,96 мкм ≈ 52 мкм;
= 41,2 + (0,006+0,052) = 42,258 мм.
Сделаем заключение о годности резьбы. Условие годности резьбы по среднему диаметру для болта:
≥ 
≤ 
.Условие прочности выполняется:
41.20 > 41,16.
Условие свинчиваемости выполняется:
41,258 < 41,324.
Таким образом, болт годен.
Схема полей допусков среднего и приведенного диаметров болта