Взаимозаменяемость 2009. Взаимозаменяемость
 Скачать 2.22 Mb.
|
|
Рисунок 12. Схема подшипника скольжения Посадки с натягом предназначены для неподвижных соединений. В приборостроении посадки с натягом используют, как правило, там где, трудно предусмотреть штифты, шпонки и другие виды крепления. Посадки с умеренным гарантированным натягом H7/r6 применяют для запрессовки втулок подшипников скольжения в корпуса, посадки H6/p5 (P6/h5) используют, когда недопустимы значительные колебания натягов. В посадках с натягом крутящий момент или усилие передается за счет возникновения сил трения между сопрягаемыми поверхностями, а силы трения возникают за счет упругих деформаций сопрягаемых поверхностей. Расчет посадок с натягом заключается в определении минимального натяга, при Р слой смазки котором силы трения обеспечат передачу заданного крутящего момента или усилия, и максимального натяга, при котором обеспечивается прочность соединения вала и отверстия. Переходные посадки предназначены для неподвижных соединений, обеспечивающих хорошее центрирование и возможность разборки и сборки при эксплуатации. В этих посадках обеспечиваются небольшие зазоры и натяги. В посадках с маловероятными натягами H/j s (J s /h) натяги не превышают половины поля допуска вала. В них сборка и разборка требуют небольших усилий. Посадки H7/j s 6 (J s /h6) используют для установки подшипников качения и тонкостенных втулок. Широко распространенные в приборостроении посадки H7/k6 (K7/h6) применяют для соединения зубчатых колес, шкивов, съемных муфт с валами, а также для установки стаканов подшипниковых узлов и втулок в ступицы свободно вращающихся зубчатых колес. Переходные посадки рассчитываются методами теории вероятности для определения вероятностей появления зазоров или натягов, в зависимости оттого, вероятность чего больше зазора или натяга), выбирают посадку. 2.9. Особенности нормирования размеров деталей из пластмасс Допуски и посадки деталей из пластмасс регламентируются ГОСТ 25349-82. Принципы построения системы допусков и посадок деталей из пластмасс аналогичны принципам построения ЕСДП, однако при этом учитываются физико–химические свойства и особенности пластмасс. К особенностям пластмасс следует отнести - высокий коэффициент линейного расширения, который враз больше, чему стали - низкий модуль упругости - склонность к водо - и маслопоглащению; - нестабильность размеров при эксплуатации и хранении (ползучесть и релаксация. Эти особенности требуют устанавливать не только нормальную температуру, равную 20 С, но и относительную влажность воздуха, равную 65%, и время выдержки детали после съема с прессформы. ГОСТ 25349-82 распространяется на пластмассовые детали, которые образуют посадки с деталями из металлов и пластмасс с номинальными размерами от 1 до 500 мм и свыше 500 до 3150 мм. При назначении допусков на размеры используются квалитеты с 12 по 17. Кроме полей допусков, используемых для деталей из металлов, дополнительно добавляются поля допусков для валов и отверстий, изготовленных из пластмасс с основными отклонениями ау, а, АУ, А – для посадок с зазором, ze, ZE – для посадок с натягом. Они используются для образования посадок с большими зазорами и натягами. 23 2.10. Нормирование размеров с неуказанными предельными отклонениями При конструировании необходимо нормировать точность всех размеров, однако, для уменьшения информационной нагрузки на чертеж часть размеров остается только с указанием номинальных размеров. К таким размерам, как правило, относят размеры, не участвующие в сопряжениях фаски, округления, габаритные размеры и т.п. На эти размеры допуски задаются по ГОСТ 30893.1- 2002 Общие допуски. Предельные отклонения линейных и угловых размеров. Общий допуск – это предельное отклонение или допуск линейных и угловых размеров, указываемый на чертеже в виде общей записи и применяемый для размеров, у которых отклонения или допуски не указаны около номинального размера. В качестве нормы точности в стандарте введены следующие классы точности f – точный m – средний c – грубый v – очень грубый. При использовании этих классов предельные отклонения симметричны относительно нулевой линии. При необходимости допускается применять односторонние предельные отклонения по квалитетам или классам точности точный – t 1 ; средний – t 2 ; грубый – t 3 ; очень грубый – t 4 . При этом на элементы детали, именуемые валами и отверстиями, основные отклонения назначаются как на основные валы и отверстия (Н или +t – для отверстий h или –t – для валов. Для элементов деталей не относящимся к валами отверстиям назначают симметричные отклонения 2 IT ± или 2 t ± . Точные класс соответствует 12 квалитету, средний – 14 квалитету, грубый – 16 квалитету и очень грубый – 17 квалитету. В приборостроении для деталей из металла, обрабатываемых резанием, предельные отклонения на размеры с неуказанными допусками рекомендуется назначать по 12 квалитету, в машиностроении – по 14 квалитету, а для деталей из пластмасс рекомендуется 17 квалитет. Общие допуски указываются в технических требованиях к чертежу. Если на чертеже только одно техническое требование, касающееся точности размеров, то запись имеет вид Общие допуски по ГОСТ – m (f,c,v) или Общие допуски по ГОСТ – Н, h14, 2 14 IT ± или Общие допуски по ГОСТ – +t 2 , -t 2 , 2 Если указаний несколько, то запись имеет вид 1. НВ 260…280 - закалка 2. ГОСТ 30893.1 – m или ГОСТ 30893.1 – Н, h14, 2 14 IT ± или ГОСТ 30893.1 - +t 2 , -t 2 , 2 2 t ± 24 2.11. Примеры расчета основных отклонений, допусков и характеристик посадок Пример 1. Для заданного размера (размер выбирается из табл. 2.3.) построить схему расположения поля допуска, определить предельные размеры и допуск, записать поле допуска в смешанном виде. Дано вал 48f7. Решение 1. По ГОСТ 25347 – 82 или по таблицам Пи П [2] определим отклонения. Для 48f7 имеем es = -мкм и ei = -50 мкм. 2. Построим схему расположения поля допуска размера 48f7 (рис. 3. Определим предельные размеры мм ei d d мм es d d 950 , 47 ) 050 , 0 ( 48 975 , 47 ) 025 , 0 ( 48 min max = − + = + = = − + = + = 4. Определим допуск вала 48f7. Допуск можно определить по предельным размерам или по отклонениям мм мкм ei es Td мм d d Td 025 , 0 25 ) 50 ( 25 025 , 0 950 , 47 975 , 47 min max = = − − − = − = = − = − = 5. Запишем поле допуска в смешанном виде ) ( 7 48 025 , 0 Пример 2. По словесному описанию (табл. 2.4.) построить схему расположения поля допуска, определить предельные размеры и допуск, записать поле допуска в смешанном виде. Дано Номинальный размер отверстия 40 мм. Отверстие используется в качестве основного отверстия по 7 квалитету. (Другая формулировка основное отклонение отверстия равно 0 с допуском по 7 квалитету.). f7 -25 -50 0 0 d = Ø48 d min = Ø47,950 d max = Ø47,975 основное отклонение Рисунок 13. Схема расположения поля допуска размера 48f7 Решение 1. Основное отклонение основного отверстия – Н, поэтому поле допуска отверстия - Н. Таким образом, имеем размер Н. 2. По ГОСТ 25347 – 82 или по таблицам Пи П [2] определим отклонения. Для Н имеем ES = +25 мкм и EI = 0 мкм. 3. Построим схему расположения поля допуска размера 40H7 (рис. 4. Определим предельные размеры мм EI D D мм ES D D 0 , 40 0 40 025 , 40 025 , 0 40 min max = + = + = = + = + = 5. Определим допуск отверстия 40H7. Допуск можно определить по предельным размерам или по отклонениям мм мкм EI TS TD мм D D TD 025 , 0 25 0 25 025 , 0 0 , 40 025 , 40 min max = = − + = − = = − = − = 6. Запишем поле допуска в смешанном виде ) ( 7 40 025 , 0 + H Рисунок 14. Схема расположения поля допуска Пример 3. Для заданной посадки (табл. 2.5) определить отклонения и предельные размеры отверстия и вала, графически изобразить посадку, определить основные характеристики посадки и отметить их на графическом изображении посадки, записать обозначение посадки в смешанном виде. Дано посадка 6 7 45 k H Таблица 2.3. Задание к примеру. № вид размера обозначение размера вид размера обозначение размера 1 2 3 4 5 6 1 вал Ø10d9 отверстие Ø10F7 D m a x = 4 0 , 0 2 5 D = D m i n = 4 0 Î ñ í î â í î å î ò ê ë î í å í è å Í 7 + 2 5 0 0 D m a x = 4 0 , 0 2 5 D = D m i n = 4 0 Î ñ í î â í î å î ò ê ë î í å í è å Í 7 + 2 5 0 0 26 1 2 3 4 5 6 2 вал Ø15e9 отверстие Ø16H7 3 вал Ø18d8 отверстие Ø25K7 4 вал Ø20f8 отверстие Ø30R7 5 вал Ø25h8 отверстие Ø40D8 6 вал Ø30js7 отверстие Ø50F8 7 вал Ø35m7 отверстие Ø60M8 8 вал Ø40n7 отверстие Ø70N8 9 вал Ø50p6 отверстие Ø80U8 10 вал Ø55t6 отверстие Ø100D10 Таблица 2.4. Задание к примеру. № Описание размера Описание размера 1 Номинальный размер отверстия 20 мм. Оно используется в качестве основного отверстия по 6 квалитету. 7 Номинальный размер отверстия 20 мм, оно имеет симметричное относительно нулевой линии поле допуска по 6 квалитету. 2 Номинальный размер отверстия 40 мм. Основное отклонение отверстия равно 0 с допуском по 8 квалитету. 8 Номинальный размер отверстия 45 мм, оно имеет симметричное относительно нулевой линии поле допуска по 7 квалитету. 3 Номинальный размер вала 60 мм. Он используется в качестве основного вала по 9 квалитету. 9 Номинальный размер вала 15 мм, он имеет симметричное относительно нулевой линии поле допуска по 7 квалитету. 4 Номинальный размер вала 40 мм. Основное отклонение вала равно 0 с допуском по 8 квалитету. Номинальный размер вала 25 мм, он имеет симметричное относительно нулевой линии поле допуска по 8 квалитету. 5 Номинальный размер вала 90 мм. Он используется в качестве основного вала по 7 квалитету. Номинальный размер вала 35 мм. Основное отклонение вала – e с допуском по 9 квалитету. 6 Номинальный размер вала 65 мм. Основное отклонение вала – g с допуском по 6 квалитету. Номинальный размер отверстия 75 мм. Основное отклонение отверстия – F с допуском по 8 квалитету. Решение 1. Это посадка в системе отверстия, т.к. основное отклонение отверстия Н количественное значение этого отклонения равно 0). 2. По ГОСТ 25347 – 82 или по табл. Пи П [2] определим отклонения. Для отверстия Н имеем ES = +25 мкм и EI = 0 мкм. Для вала 45k6 имеем es = +18 мкм и ei = +2 мкм. 27 3. Определим предельные размеры вала (d) и отверстия (D): мм 018 , 0 45 max = + = + = мм EI D D мм ES D D мм ei d d 0 , 45 0 45 025 , 45 025 , 0 45 002 , 40 002 , 0 45 min max min = + = + = = + = + = = + = + = Допуск вала Td = 16 мкм = 0,016 мм. Допуск отверстия TD = 25 мкм = 0,025 мм. 4. Графически изобразим посадку (рис. Так как поля допусков отверстия и вала перекрываются, то это переходная посадка. 5. Определим основные характеристики переходной посадки - наибольший зазор мкм 2 25 min max max = − = − = − = - наибольший натяг мкм 0 18 min max max = − = − = − = - допуск посадки T(SN) = S max + N max = 23+18 = 41 мкм. На графическом изображении посадки укажем S max ирис. Запишем посадку в смешанном виде ) ( 6 ) ( 7 45 018 , 0 002 , 0 Пример 4. По словесному описанию посадки (табл. 2.6) определить отклонения и предельные размеры отверстия и вала, графически изобразить посадку, определить основные характеристики посадки и отметить их на графическом изображении посадки, записать обозначение посадки в смешанном виде. Дано Посадка с номинальным размером 25 выполнена в системе отверстия. Квалитет отверстия – 7, квалитет вала – 7 и основное отклонение вала – e. H7 k6 +25 +18 +2 0 0 Ø 45 S max =23 N max =18 Рисунок 15. Графическое изображение посадки 6 7 45 k H 28 Таблица 2.5. Задание к примеру. № Обозначение посадки № Обозначение посадки Обозначение посадки № Обозначение посадки 1 Ø 6 6 10 g H 6 Ø 6 7 6 js H 11 Ø 6 7 70 p H 16 Ø 7 7 15 h F 2 Ø 8 7 15 d H 7 Ø 6 7 12 n H 12 Ø 8 8 75 u H 17 Ø 8 8 20 e H 3 Ø 7 8 20 h E 8 Ø 7 8 20 k H 13 Ø 7 8 85 s H 18 Ø 7 8 35 m H 4 Ø 9 9 32 h D 9 Ø 6 7 30 h K 14 Ø 6 7 90 h R 19 Ø 8 8 50 x H 5 Ø 9 8 40 e H 10 Ø 7 8 55 h M 15 Ø 7 8 100 h U 20 Ø 6 7 80 r H Решение 1. Так как посадка выполнена в системе отверстия, тополе допуска отверстия – Н. По условию поле допуска вала – е. 2. По ГОСТ 25347 – 82 или по таблицам Пи П [2] определим отклонения. Для отверстия Н имеем ES = +21 мкм и EI = 0 мкм. Для вала е имеем es = - 40 мкм и ei = - 61 мкм. 3. Определим предельные размеры вала (d) и отверстия (D): мм EI D D мм ES D D мм ei d d мм es d d 0 , 25 0 25 021 , 25 021 , 0 25 939 , 24 ) 061 , 0 ( 25 960 , 24 ) 040 , 0 ( 25 min max min max = + = + = = + = + = = − + = + = = − + = + = Допуск вала Td = 21 мкм = 0,021 мм. Допуск отверстия TD = 21 мкм = 0,021 мм. 4. Графически изобразим посадку (рис. Так как d max < D min , то это посадка с зазором. 5. Определим основные характеристики посадки с зазором - наибольший зазор мкм max max = − − = − = − = - наименьший зазор мкм min min = − − = − = − = - допуск посадки TS = S max - S min = 82 – 40 = 42 мкм. На графическом изображении посадки укажем S max ирис. Запишем посадку в смешанном виде ) ( 7 ) ( 7 25 040 , 0 061 , 0 Пример 5. По заданному номинальному размеру и заданным значениям зазоров и натягов (табл. 2.7.) подобрать посадку, определить табличные характеристики этой посадки и графически изобразить ее, на графическом изображении посадки показать запас поточности на износ (для посадок с зазором и натягом). 29 Рисунок 16. Графическое изображение посадки 7 7 25 e H Таблица 2.6. Задание к примеру. № Описание посадки 1 2 1 Посадка с номинальным размером 10 мм выполнена в системе отверстия. Квалитет отверстия, квалитет вала и основное отклонение вала. 2 Посадка с номинальным размером 12 мм выполнена в системе отверстия. Квалитет отверстия, квалитет вала и основное отклонение вала. 3 Посадка с номинальным размером 20 мм выполнена в системе отверстия. Квалитет отверстия, поле допуска вала по 6 квалитету с симметричными отклонениями. 4 Посадка с номинальным размером 40 мм выполнена в системе отверстия. Квалитет отверстия, квалитет вала и основное отклонение вала. 5 Посадка с номинальным размером 50 мм выполнена в системе отверстия. Квалитет отверстия, квалитет вала и основное отклонение вала. 6 Посадка с номинальным размером 90 мм выполнена в системе отверстия. Квалитет отверстия, квалитет вала и основное отклонение вала. 7 Посадка с номинальным размером 15 мм выполнена в системе вала. Квалитет вала, квалитет отверстия и основное отклонение отверстия. 8 Посадка с номинальным размером 30 мм выполнена в системе вала. Квалитет вала, квалитет отверстия и основное отклонение отверстия. 9 Посадка с номинальным размером 60 мм выполнена в системе вала. Квалитет вала, квалитет отверстия и основное отклонение отверстия. 0 0 +21 - 61 - 40 H7 e7 S max = 82 S m шт = 40 Ø 30 1 2 10 Посадка с номинальным размером 100 мм выполнена в системе вала. Квалитет вала, квалитет отверстия и основное отклонение отверстия. При выборе посадок по заданным значениям зазоров зад и натягов зад N min(max) вводятся следующие ограничения 1. Посадки рекомендуется выбирать только в системе отверстия. 2. Точность отверстия, как правило, не должна быть выше точности вала. 3. Точность вала не должна превышать точность отверстия больше, чем на 1 квалитет. 4. Можно использовать поля допусков не точнее 5 квалитета и не грубее 5. 11 квалитета. 6. Табличные значения зазоров S min(max) и натягов N min(max) в посадках с зазором и натягом должны удовлетворять следующим условиям ≤ ≥ max min min ,S S S зад зад S max и зад зад N N N N max max min min , ≤ ≥ . В переходных посадках табличные значения зазоров S max и натягов N max не должны отличаться от заданных более чем на 20%. Для решения поставленной задачи рекомендуется использовать расчет размерных цепей методом полной взаимозаменяемости способом одного квалитета. Пример подбора посадки с зазором. Дано номинальный размер посадки 20 мм. Наибольший зазор зад 65 мкм, наименьший зазор зад мкм. Решение 1. По условию в посадке заданы только зазоры, следовательно, это посадка с зазором. Определим допуск посадки с зазором мкм S S TS зад зад зад 47 18 65 min max = − = − = 2. По таблице интервалов размеров определяем, что размер 20 мм попадает в интервал св. 18 до 30 мм, среднее геометрическое из границ интервала равно 30 18 ⋅ = 23,2 мм. По формуле единицы допуска находим, что i = 1,31 мкм. Так как номинальные размеры отверстия и вала равны 20 мм, то i о в 1,31. 3. Определим расчетное значение количества единиц допуска а рас по формуле 94 , 17 31 , 1 31 , 1 47 = + = + = в о зад рас i i TS a 4. По таблице 2.1. определяем стандартное значение а а для 7 квалитета и а для 8 квалитета. Полученное значение а рас близко к 16, поэтому можно принять допуск для отверстия и вала по 7 квалитету. С учетом ограничений поле допуска отверстия – Н. По ГОСТ 25347 – 82 или по таблицам Пи П [2] определим отклонения для отверстия Н ES = +21 мкм и EI = 0 мкм. Определим поле допуска вала. Для этого построим схему расположения полей допусков отверстия Ни вала, удовлетворяющего условию 31 задачи (рис. 5. По ГОСТ 25347 – 82 или по таблицам Пи П [2] определим отклонения для вала такие, что es ≤ -18 мкм и ei ≥ -44 мкм. Этим условиям удовлетворяет поле допуска f7, у которого es = -20 мкм и ei = -41 мкм. 6. Определим основные характеристики получившейся посадки с зазором - наибольший зазор мкм max max = − − = − = − = - наименьший зазор мкм min min = − − = − = − = - допуск посадки TS = S max - S min = 62 – 20 = 42 мкм. На графическом изображении посадки укажем S max ирис. Запишем посадку в смешанном виде ) ( 7 ) ( 7 20 020 , 0 041 , 0 Пример подбора переходной посадки. Дано номинальный размер посадки ø20 мм. Наибольший зазор зад 5 мкм, наибольший натяг зад мкм. Решение 1. По условию в посадке заданы зазор и натяг, следовательно, это переходная посадка. Определим допуск посадки мкм N S SN T зад зад зад 35 30 5 ) ( max max = + = + = 2. Определим значения единицы допуска для размера отверстия i о и вала i в аналогично рассмотренному в предыдущем примере. Так как номинальные размеры отверстия и вала равны, то i о в 1,31. 3. Определим расчетное значение количества единиц допуска а рас по формуле 36 , 13 31 , 1 31 , 1 35 ) ( = + = + = в о зад рас i i SТ T a 4. По таблице 2.1. определяем стандартное значение а а для 6 квалитета и а для 7 квалитета. Полученное значение а рас находится Рисунок 17. Определение поля допуска вала вал 0 0 +21 - 44 - зад 65 Ø 20 зад 18 32 между 10 и 16, поэтому можно принять допуск для отверстия по 7 квалитету, а для вала по 6 квалитету (так как отверстие сложнее изготавливать и измерять. С учетом ограничений поле допуска отверстия – Н. По ГОСТ 25347 – 82 или по таблицам Пи П [2] определим отклонения для отверстия Н ES = +21 мкм и EI = 0 мкм. |