Метрология - расчёт допусков и посадок. Вар.9. 2. Определить в какой системе выполнены соединения (sh или Sh)

• Название: 2. Определить в какой системе выполнены соединения (sh или Sh)
• Анкор: Метрология - расчёт допусков и посадок
• Дата: 06.01.2023
• Размер: 1.54 Mb.
• Имя файла: Вар.9.docx
• Тип: Задача; #874145

Задача №1

1. Для заданного номинального размера (Dн, dн) построить схемы расположения полей допусков (СРПД) трех видов соединений: с зазором - S, с натягом – N, переходная - SN.

2. Определить в какой системе выполнены соединения (SH или Sh).

3. Определить и указать на схемах значения предельных отклонений (ES, EI, es, ei), размеров (Dн, dн, Dmin, Dmax, dmax, dmin), зазоров (Smax, Smin), натягом (Nmax, Nmin).

4. Определить допуски на размер (Td, TD), допуски посадок (Ts, Tn).

5. Определить исполнительные размеры изделий.



Расчёт посадки Ø70H6/g6

1. 
   Номинальный размер D_Н = d_Н = 70,0 мм
   
2. 
   Предельные отклонения по ГОСТ 25347-82:
   

Отверстие Ø70H6: ES = +19 мкм = +0,019 мм; EI = 0.

Вал Ø70g6: es = -10 мкм = -0,010 мм; ei = -29 мкм = -0,029 мм.

3. 
   Посадка с зазором в системе отверстия SH.
   
4. 
   Предельные размеры отверстия:
   

D_max = D_Н + ES = 70 + 0,019 = 70,019 мм

D_min = D_Н + EI = 70 + 0 = 70,0 мм

5. 
   Предельные размеры вала:
   

d_max = d_Н + es = 70 + (-0,010) = 69,990 мм

d_min = d_Н + ei = 70 + (-0,029) = 69,971 мм

6. 
   Максимальный и минимальный зазор:
   

S_max = D_max – d_min = 70,019 – 69,971 = 0,048 мм

S_min = D_min – d_max = 70,0 – 69,990 = 0,010 мм

7. 
   Допуски деталей:
   

Отверстие TD = ES – EI = 0,019 – 0 = 0,019 мм

Вал Td = es – ei = -0,010 – (-0,029) = 0,019 мм

8. 
   Допуск посадки:
   

TS = S_max – S_min = 0,048 – 0,010 = 0,038 мм

TS = TD + Td = 0,019 + 0,019 = 0,038 мм

9. 
   Исполнительные размеры изделий:
   

Рисунок 1 – Схема полей допусков соединения Ø70H6/g6

Расчёт посадки Ø70H6/n6

1. 
   Номинальный размер D_Н = d_Н = 70,0 мм
   
2. 
   Предельные отклонения по ГОСТ 25347-82:
   

Отверстие Ø70H6: ES = +19 мкм = +0,019 мм; EI = 0.

Вал Ø70n6: es = +39 мкм = +0,039 мм; ei = +20 мкм = +0,020 мм.

3. 
   Посадка с натягом в системе отверстия SH.
   
4. 
   Предельные размеры отверстия:
   

D_max = D_Н + ES = 70 + 0,019 = 70,019 мм

D_min = D_Н + EI = 70 + 0 = 70,0 мм

5. 
   Предельные размеры вала:
   

d_max = d_Н + es = 70 + 0,039 = 70,039 мм

d_min = d_Н + ei = 70 + 0,020 = 70,020 мм

6. 
   Максимальный и минимальный натяг:
   

N_max = d_max – D_min = 70,039 – 70,0 = 0,039 мм

N_min = d_min – D_max = 70,020 – 70,019 = 0,001 мм

10. 
    Допуски деталей:
    

Отверстие TD = ES – EI = 0,019 – 0 = 0,019 мм

Вал Td = es – ei = 0,039 – 0,020 = 0,019 мм

7. 
   Допуск посадки:
   

TN = N_max – N_min = 0,039 – 0,001 = 0,038 мм

TN = TD + Td = 0,019 + 0,019 = 0,038 мм

8. 
   Исполнительные размеры изделий:
   

Рисунок 2 – Схема полей допусков соединения Ø70H6/n6

Расчёт посадки Ø70H7/js6

1. 
   Номинальный размер D_Н = d_Н = 70,0 мм
   
2. 
   Предельные отклонения по ГОСТ 25347-82:
   

Отверстие Ø70H7: ES = +30 мкм = +0,030 мм; EI = 0.

Вал Ø70js6: es = +9,5 мкм = +0,0095 мм; ei = -9,5 мкм = -0,0095 мм.

3. 
   Посадка переходная в системе отверстия SH.
   
4. 
   Предельные размеры отверстия:
   

D_max = D_Н + ES = 70 + 0,030 = 70,030 мм

D_min = D_Н + EI = 70 + 0 = 70,0 мм

5. 
   Предельные размеры вала:
   

d_max = d_Н + es = 70 + 0,0095 = 70,0095 мм

d_min = d_Н + ei = 70 + (-0,0095) = 69,9905 мм

6. 
   Максимальный натяг и зазор:
   

N_max = d_max – D_min = 70,0095 – 70,0 = 0,0095 мм

S_max = D_max – d_min = 70,030 – 69,9905 = 0,0395 мм

7. 
   Допуски деталей:
   

Отверстие TD = ES – EI = 0,030 – 0 = 0,030 мм

Вал Td = es – ei = 0,0095 – 0,0095 = 0,019 мм

8. 
   Допуск посадки:
   

TN(S) = N_max + S_max = 0,0095 + 0,0395 = 0,049 мм

TN = TD + Td = 0,030 + 0,019 = 0,049 мм

9. 
   Исполнительные размеры изделий:
   

Рисунок 3 – Схема полей допусков соединения Ø70H7/js6

Задача №2

1. Для заданного номинального размера соединения (задача 1) Подобрать размеры шпонки и начертить эскиз узла с указанием шероховатости поверхностей и допустимых отклонений от геометрической формы.

2. По характеру шпоночного соединения (с – свободное, н – нормальное, п – плотное) подобрать посадки и поставить на эскизе.

3. Построить СРПД по всем элементам соединения.

4. Определить и указать на схемах значение предельных отклонений, размеров, зазоров, натягов и допусков.

Номинальный размер Ø70, характер шпоночного соединения–плотное.

Решение

1. 
   Подбор размеров шпоночного соединения по ГОСТ 23360-78.
   

b×h = 20×12; L = 56…220 мм, примем 140 мм.

Глубина паза: на валу t₁ = 7,5^+0,2 мм; во втулке t₂ = 4,9^+0,2 мм

Высота шпонки – h11, длина шпонки – h14; длина паза – H15:

140h14_(-1,0), 12h11_(-0,11); длина паза 140H15^(+1,6).

Поля допусков для деталей соединения «вал – втулка» – Ø70 Н7/js6.

2. 
   Подбор посадок, для размера 70 мм и плотного соединения:
   

Ширина шпонки – h9; ширина паза на валу – P9; ширина паза во втулке – P9: размеры 20h9_(-0,052); 20P9 .



Рисунок 4 – Эскиз шпоночного соединения

Расчёт посадки «паз во втулке (на валу) – шпонка» 20 P9/h9.

1. 
   Посадка переходная.
   
2. 
   Предельные отклонения:
   

Паз ES = -0,022 мм; EI = -0,074 мм

Шпонка es = 0; ei = -0,052 мм

3. 
   Предельные размеры паза:
   

D_max = D + ES = 20 + (-0,022) = 19,978 мм

D_min = D + EI = 20 + (-0,074) = 19,926 мм

4. 
   Предельные размеры шпонки:
   

d_max = d + es = 20 + 0 = 20,0 мм

d_min = d + ei = 20 + (-0,052) = 19,948 мм

5. 
   Максимальный натяг и зазор:
   

N_max = d_max – D_min = 20,0 – 19,926 = 0,074 мм

S_max = D_max – d_min = 19,978 – 19,948 = 0,030 мм

6. 
   Допуски деталей:
   

Паз TD = ES – EI = -0,022 – (-0,074) = 0,052 мм

Шпонка Td = es – ei = 0 – (-0,052) = 0,052 мм



Рисунок 5 – Схема полей допусков соединения «втулка – шпонка – вал»

Расчёт посадки по длине шпонки 140 H15/h14.

1. 
   Посадка с зазором.
   
2. 
   Предельные отклонения:
   

Паз ES = +1,6 мм; EI = 0

Шпонка es = 0; ei = -1,0 мм

3. 
   Предельные размеры паза:
   

D_max = D + ES = 140 + 1,6 = 141,6 мм

D_min = D + EI = 140 + 0 = 140,0 мм

4. 
   Предельные размеры шпонки:
   

d_max = d + es = 140 + 0 = 140,0 мм

d_min = d + ei = 140 – 1,0 = 139,0 мм

5. 
   Максимальный натяг и зазор:
   

S_max = D_max – d_min = 141,6 – 139,0 = 2,6 мм

S_min = D_min – d_max = 140,0 – 140,0 = 0

6. 
   Допуски деталей:
   

Паз TD = ES – EI = 1,6 – 0 = 1,6 мм

Шпонка Td = es – ei = 0 – (-1,0) = 1,0 мм



Рисунок 6 – Схема полей допусков по длине шпонки 140 H15/h14

Расчёт посадки по диаметру соединения Ø70H7/js6

1. 
   Предельные отклонения:
   

Отверстие: ES = +30 мкм = +0,030 мм; EI = 0.

Вал: es = +9,5 мкм = +0,0095 мм; ei = -9,5 мкм = -0,0095 мм.

2. 
   Посадка переходная.
   
3. 
   Предельные размеры отверстия:
   

D_max = D_Н + ES = 70 + 0,030 = 70,030 мм

D_min = D_Н + EI = 70 + 0 = 70,0 мм

4. 
   Предельные размеры вала:
   

d_max = d_Н + es = 70 + 0,0095 = 70,0095 мм

d_min = d_Н + ei = 70 + (-0,0095) = 69,9905 мм

5. 
   Максимальный натяг и зазор:
   

N_max = d_max – D_min = 70,0095 – 70,0 = 0,0095 мм

S_max = D_max – d_min = 70,030 – 69,9905 = 0,0395 мм

6. 
   Допуски деталей:
   

Отверстие TD = ES – EI = 0,030 – 0 = 0,030 мм

Вал Td = es – ei = 0,0095 – 0,0095 = 0,019 мм



Рисунок 7 – Схема полей допусков соединения Ø70H7/js6

Задача №3

1. Для заданного шлицевого соединения выбрать поверхность центрирования, подобрать посадки.

2. Начертить эскиз узла и проставить размеры с выбранными посадками. Указать шероховатость поверхностей и допустимые отклонения от геометрической формы.

3. Построить СРПД по всем элементам соединения.

4. Определить исполнительные размеры всех элементов соединения.

Дано соединение: 8×56×62; ТО – вал.

Решение

1. 
   По ГОСТ 1139-80: лёгкая серия; ширина шлицев 10 мм; число шлицев 8; внутренний диаметр 56 мм; наружный диаметр 62 мм; d₁ не менее 53,6 мм.
   
2. 
   Выбор центрирующей поверхности и посадок.
   

Центрирование по внутреннему диаметру d целесообразно в тех случаях, когда втулка имеет высокую твердость и ее нельзя обработать чистовой протяжкой (тогда отверстие шлифуют по диаметру d на внутришлифовальном станке) или когда могут возникнуть значительные искривления длинных валов после термообработки.

Центрирование по наружному диаметру D, как наиболее экономичное, рекомендуется, когда втулку термически не обрабатывают или когда твердость ее материала после термообработки допускает калибровку протяжкой, а материала вала – фрезерование до получения окончательных размеров зубьев.

Центрирование по боковым сторонам шлицев (размеру b) применяется при передаче знакопеременных нагрузок, больших крутящих моментов, а также при реверсивном движении.

Этот метод способствует более равномерному распределению нагрузки между зубьями, но не обеспечивает высокой точности центрирования, и потому его применяют редко.

В качестве центрирующей, примем поверхность наружного диаметра.

Наружный диаметр: втулка H7; вал f7.

Боковая поверхность шлицев: втулка D9; вал h9.

Внутренний диаметр: втулка Н11; вал не менее d₁ = 53,6 мм.



Изобразим эскиз ушлицевого узла (рисунок 8).



Рисунок 8 – Эскиз шлицевого соединения

3. 
   Расчёт посадки по наружному диаметру Ø62H7/f7 – посадка с зазором.
   

Предельные отклонения:

Втулка ES = +0,03 мм; EI = 0

Вал es = -0,03; ei = -0,060 мм

Предельные размеры паза:

D_max = D + ES = 62 + 0,03 = 62,03 мм

D_min = D + EI = 62 + 0 = 62,0 мм

Предельные размеры шпонки:

d_max = d + es = 62 + (-0,03) = 61,97 мм

d_min = d + ei = 62 + (-0,06) = 61,94 мм

Максимальный и минимальный зазор:

S_max = D_max – d_min = 62,03 – 61,94 = 0,09 мм

S_min = D_min – d_max = 62,0 – 61,97 = 0,03 мм

Допуски деталей:

Втулка TD = ES – EI = 0,03 – 0 = 0,03 мм

Вал Td = es – ei = -0,03 – (-0,06) = 0,03 мм

Исполнительные размеры:

Втулка ;

Вал .



Рисунок 9 – Схема полей допусков посадки Ø62H7/f7

4. 
   Расчёт посадки по сторонам шлицев 10D9/h9 – посадка с зазором.
   

Предельные отклонения:

Втулка ES = +0,076 мм; EI = +0,040 мм.

Вал es = 0; ei = -0,036 мм

Предельные размеры паза:

D_max = D + ES = 10 + 0,076 = 10,076 мм

D_min = D + EI = 10 + 0,040 = 10,040 мм

Предельные размеры шпонки:

d_max = d + es = 10 + 0 = 10 мм

d_min = d + ei = 10 + (-0,036) = 9,964 мм

Максимальный и минимальный зазор:

S_max = D_max – d_min = 10,076 – 9,964 = 0,112 мм

S_min = D_min – d_max = 10,040 – 10 = 0,040 мм

Допуски деталей:

Втулка TD = ES – EI = 0,076 – 0,040 = 0,036 мм

Вал Td = es – ei = 0 – (-0,036) = 0,036 мм

Исполнительные размеры:

Втулка ; Вал .



Рисунок 10 – Схема полей допусков посадки 10D/h9

5. 
   Расчёт посадки по внутреннему диаметру Ø56.
   

Предельные отклонения:

Втулка ES = +0,19 мм; EI = 0.

Вал es = 0; ei = d₁ – d = 53,6 – 56 = -2,4 мм

Предельные размеры паза:

D_max = D + ES = 56 + 0,19 = 56,19 мм

D_min = D + EI = 56 + 0 = 56,0 мм

Предельные размеры шпонки:

d_max = d = 56,0 мм

d_min = d₁ = 53,6 мм

Максимальный и минимальный зазор:

S_max = D_max – d_min = 56,19 – 53,6 = 2,59 мм

S_min = D_min – d_max = 56,0 – 56,0 = 0

Допуски деталей:

Втулка TD = ES – EI = 0,19 – 0 = 0,19 мм

Вал Td = es – ei = 0 – (-2,4) = 2,4 мм

Исполнительные размеры:

Втулка Ø56H11^(+0,19);

Вал Ø56_-2,4.



Рисунок 11 – Схема полей допусков посадки по наружному диаметру