Выбор и обоснование, расчёты полей допусков гладких цилиндрических сопряжений

Содержание

Содержание…………………………………………………………………………………….2

1. Расчет посадок гладких цилиндрических сопряжений…………………………………..3

1.1 Ǿ10H8/s7 (посадка с натягом)………….……………………………………………....3

1.2 Ǿ120H6/js6 (переходная посадка)…..…………………………………………………..4

2. Расчет калибров для контроля гладких цилиндрических сопряжений………………...6

3.Выбор и обоснование средств измерения………………………………………………...10

4. Выбор и расчет посадок подшипников качения (подшипник 6-306)….……………....14

5. Выбор и расчет шпоночного соединения (вал Ǿ10 мм, длина шпонки l=25 мм, соединение нормальное)……………………………………………………………………..17

6. Расчет посадок резьбовых соединений…………………………………………………..21

6.1. M52 3 – 7H/7e6e – посадка с зазором………..………………...……………………..21

6.2. М22 1.5 - 3H6H/2m –переходная посадка…...…………………..…………………..23

7. Выбор и обоснование норм точности зубчатого колеса…...…………………………...25

Литература……………………………………………………………….……………………26

 

Расчёт калибров для контроля деталей гладких цилиндрических сопряжений

2.1.В качестве примера для расчета калибров выбираем гладкое цилиндрическое сопряжение Ø10H8/s7.

Для отверстия Ø10H8 определяем предельные отклонения и размеры по

ГОСТ 24853-89:

Стандартный допуск IT = 22 мкм;

Верхнее отклонение ES =EI+IT=0+22=22 мкм;

EI=0 мкм;

Предельные размеры отверстия:

D_min = D₀ + EI = 10,000 + 0 = 10,000 мм;

D_max =D₀ + ES = 10,000 +0,022 = 10,022 мм;

Для вала Ø10s7 определяем предельные отклонения и размеры:

Стандартный допуск IT = 15 мкм;

Верхнее отклонение es = ei+IT=28+15=43 мкм;

Нижнее отклонение ei = 28 мкм;

Предельные размеры вала:

dmin = d0 + ei = 10,000 +0,028 =10,028 мм;

dmax = d0 + es = 10,000 +0,043 = 11,043 мм;

В соответствии с выбранной схемой расположения полей допусков калибров для контроля отверстия Ø48H7 определяем числовые значения параметров H, Z, Y по ГОСТ 24853-81.

H = 2.5 мкм – допуск на изготовление калибров;

Z =3 мкм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра;

Y = 3 мкм – допустимый выход размера изношенного проходного калибра за границу поля допуска отверстия.

2.2. Определяем предельные размеры рабочих калибров для контроля отверстия Ø10H8:

НЕ_max = D_max + H/2 = 10.022+0.0025/2 = 10.02325 мм;

НЕ_min = D _max – H/2 = 10.022 -0.0025/2 = 10.02075 мм;

ПР_max = D _min + Z + H/2 = 10.000+0.0033+0.0025/2 =10.004525мм;

ПР_min = D _min + Z – H/2 = 10.000+0.003-0.0025/2 = 10.00175мм;

ПР_изн = D _min – Y = 10.000-0.003 = 9.997мм;

Исполнительный размер проходной стороны

ПР_исп = ПР _max-Н = 10,004525_-0,0025 мм

Исполнительный размер непроходной стороны

НЕ_исп =НЕ _max-Н = 10,02325_-0,0025 мм

2.3.Строим схему расположения полей допусков калибров сопряжения Ø10Н8:

 

H8

+22

НЕ

ПР

+2.5

+2.5

+

-

 

 

Рисунок 5 - Схема расположения полей допусков калибров

для контроля отверстия Ø10Н8.

 

2.4. В соответствии со схемой расположения полей допусков калибров для контроля вала Ø10s7 определяем числовые значения параметров H₁, Z₁, Y₁, Н_р по ГОСТ 24853-81:

H₁ = 2,5 мкм – допуск на изготовление калибров;

Z₁ = 2 мкм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра;

Y₁ = 1,5 мкм – допустимый выход размера изношенного проходного калибра за границу поля допуска вала;

Н_р = 1 мкм – допуск на изготовление контрольного калибра для скобы.

 

2.5. Определяем предельные размеры рабочих и контрольных калибров для вала Ø10s7:

 

НЕ_max = d _min+ H₁/2 = 10.028+0,0025/2 =10.02925 мм;

НЕ_min = d _min– H₁/2 = 10.028-0,0025/2 = 10.02675мм;

ПР_max = d _max – Z₁ + H₁/2 = 10,043- 0,002+0,0025/2 =10.04225мм;

ПР_min = d _max – Z₁ – H₁/2 = 10,043- 0,002 - 0,0025/2 =10.03975мм;

ПР_изн. = d _max + Y₁ = 10,043 +0,0015= 10.0445мм;

К-НЕ_max = d_min+H_p/2 = 10.028+0,001/2 =10.0285мм;

К-НЕ_min = d_min– H_p/2 = 10.028-0,001/2 =10.0275мм;

К-ПР_max = d_max – Z₁ + H_p/2 = 10.043 -0,0025+0,001/2 =10.041 мм;

К-ПР_min = d_max – Z₁ – H_p/2 =10.043 -0,0025-0,001/2 =10.04 мм;

К-И_max = d_max + Y₁+ H_p/2 = 10.043 +0,0015+0.001/2=10.0495 мм;

К-И­_min = d_max + Y₁– H_p/2 = 10.043 +0.0015-0,001/2=10.044 мм;

К-ПР­_исп = К-ПР­_max-Hр = 10.041_-0,001 мм;

К-НЕ­_исп = К-НЕ­_max-Hр = 10.0285_-0,001 мм;

К-И­_исп = К-И­_max-Hр = 10.0495_-0,001 мм;

2.6.Строим схему расположения полей допусков калибров сопряжения Ø10s7:

>

s7

ПР

НЕ

К-НЕ

+43

К-ПР

 

К-И

 

 

Рисунок 6 - Схема расположения полей допусков калибров для контроля отверстия Ø10s7.

2.7. Выполняем эскизы рабочих калибров для контроля отверстия Ø10Н8 и вала Ø10s7 (рис.7 а, б):

а) калибры-пробки – по ГОСТ 14807 – ГОСТ 14826;

б) калибры-скобы – по ГОСТ 18358 – ГОСТ 18369.

ПР 0 10Н8 НЕ +22

0,0015

0,0015

10.03975^+0,00^2^5

10,02675^+0,00^2^5

А

0,0015

0,0015

А

0,0015

Рисунок 7 – Эскизы рабочих калибров

 

 

Выбор и расчёт точностных параметров зубчатых колёс

Для зубчатого колеса m=3мм, z=44 заданы степени точности по нормам точности: 7-6-6-D.

Делительный диаметр зубчатого колеса:

d = m · z = 3· 44 = 132

7 – по норме кинематической точности,

6 – по норме плавности,

6 – по норме полноты контакта зубьев.

Выбираем показатели контрольного комплекса зубчатого колеса:

По нормам кинематической точности задана 7-я степень точности

– допуск на кинематическую погрешность зубчатого колеса

F_r = 76 мкм

– допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса

F_p = 63 мкм

– допуск на накопленную погрешность шагов

F_Pk = 45 мкм

– допуск на радиальное биение зубчатого венца

F_r = 50 мкм

– допуск на погрешность обката

F_c = 40 мкм

– допуск на колебание длины общей нормали

F_vW = 40 мкм

– допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса

F_i^’’ = 71

 

По нормам бокового зазора

– верхнее предельное отклонение измерительного расстояния

E_a”s = 22 мкм

– нижнее предельное отклонение измерительного расстояния,

E_a”i = T_H = 250 мкм

 

Наименьшее отклонение средней длины общей нормали

E_wms=E_wms(I)+ E_wms(II)

E_wms-наименьшее отклонение средней длины общей нормали(слагаемое I) для вал-шестерни с внешними зубьями (со знаком минус);

E_wms(I)=-40 мкм

E_wms-наименьшее отклонение средней длины общей нормали (слагаемое II) для вал-шестерни с внешними зубьями (со знаком минус);

E_wms(II)=-11 мкм

E_wms=-40+(-11)=-51 мм

T_c -допуск на толщину зуба

T_wm -допуск на среднюю длину общей нормали

T_wm = 60 мкм

Наибольшее отклонение средней длины общей нормали

T_w – допуск на длину общей нормали,

T_w = 40 мкм

E_wi = E_wms – T_wm = -51-60 = -111 мкм

Расчёт длины общей нормали:

W = W₁·m,

где W₁ – длина общей нормали при m = 3 мм.

z_n – число охватываемых зубьев

z_n = 0,111·z + 0,5 = 0,111·44+0,5 = 5,384 ≈ 5.

W=

 

Для проставления в таблицу

W=

Допуск на радиальное биение вершин зубьев

T_r F_r T_r мкм

 

 

Допуск на торцевое биение

T_T dF_β /bw T_T мкм

 

Шероховатость

Ra f”_I Ra мкм

 

Допуск параллельности мкм

Допуск сносности Т мкм

Приборы для контроля параметров зубчатого колеса:

Рис.7.1 Схема межосемера

1-Станина;2,3-Суппорты;4-Ходовой винт;5-Колесо измеряемое;

6-Колесо контролируемое;7-Прибор показывающий.

Межосемер относится к станковым приборам и состоит из станины 1, на которой установлены суппорты 2, 3. Суппорт 3 может перемещаться по направляющим станины при вращении маховика ходового винта 4. Суппорт 2 имеет ограниченное перемещение (около 4 мм) и установлен на шариковых направляющих. Под воздействием пружины из­мерительное колесо 5 находится в двухпрофильном зацеплении с контролируемым коле­сом 6. Колебания измерительного межосевого расстояния снимаются с показаний прибора 7.

W

Рис.7.2 Схема нормалимера

 

Литература

[1]-учебно-методическое пособие для студентов инженерно - технических специальностей. В 2 ч. Ч.1/ Б. В. Цитович [и др.]; под ред. Б. В. Цитовича и П. С. Серенкова. – Мн.: БНТУ, 2006.-176 с.

[2] – Нормирование точности и технические измерения. Курсовое проектирование: учебно-методическое пособие для студентов инженерно - технических специальностей. В 2 ч. Ч.2/ Б. В. Цитович [и др.]; под ред. Б. В. Цитовича и П. С. Серенкова. – Мн.: БНТУ, 2006.-66 с.

[3]– Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./ В. Д. Мягков, М. А. Палей, А. Б. Романов, В. А. Брагинский. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982. –Ч.1. 543 с., ил.

[4]– Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./ В. Д. Мягков, М. А. Палей, А. Б. Романов, В. А. Брагинский. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982. –Ч.1. 448 с., ил.

[5] – Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов/ А. И. Якушев, Л. Н. Воронцов, Н. М. Федотов. – 6-е изд., перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1986. – 352 с., ил.

Используемые ГОСТы:

ГОСТ 520-89,

ГОСТ 1643-81,

ГОСТ 333-79,

ГОСТ 14807-ГОСТ 14826,

ГОСТ 16093-81,

ГОСТ 18358-ГОСТ 18369,

ГОСТ 23360-78,

ГОСТ 24834-81,

ГОСТ 24705-81,

ГОСТ 24810,

ГОСТ 24853-81,

ГОСТ 25346-89,

РД 50-98-86.

 

Содержание

Содержание…………………………………………………………………………………….2

1. Расчет посадок гладких цилиндрических сопряжений…………………………………..3

1.1 Ǿ10H8/s7 (посадка с натягом)………….……………………………………………....3

1.2 Ǿ120H6/js6 (переходная посадка)…..…………………………………………………..4

2. Расчет калибров для контроля гладких цилиндрических сопряжений………………...6

3.Выбор и обоснование средств измерения………………………………………………...10

4. Выбор и расчет посадок подшипников качения (подшипник 6-306)….……………....14

5. Выбор и расчет шпоночного соединения (вал Ǿ10 мм, длина шпонки l=25 мм, соединение нормальное)……………………………………………………………………..17

6. Расчет посадок резьбовых соединений…………………………………………………..21

6.1. M52 3 – 7H/7e6e – посадка с зазором………..………………...……………………..21

6.2. М22 1.5 - 3H6H/2m –переходная посадка…...…………………..…………………..23

7. Выбор и обоснование норм точности зубчатого колеса…...…………………………...25

Литература……………………………………………………………….……………………26

 

Выбор и обоснование, расчёты полей допусков гладких цилиндрических сопряжений

 

1.1. Сопряжения Ø10H8/s7

1.1.1. Для отверстия Ø10H8 определяем предельные отклонения и размеры по ГОСТ 25346-89:

Стандартный допуск IT = 22 мкм= 0,022 мм;

Нижнее отклонение EI = 0;

Верхнее отклонение ES = IT+EI=0,022+0= +0,022 мм;

Предельные размеры отверстия:

D_min = D₀ + EI = 10,000 + 0 = 10,000 мм;

D_max =D₀ + ES = 10,000 +0,022 = 10,022 мм;

1.1.2. Для вала Ø10s7 определяем предельные отклонения и размеры:

Стандартный допуск IT = 15мкм= 0,015 мм;

Нижнее отклонение ei = +28 мкм= +0,028 мм;

Верхнее отклонение es = IT+ei=0,015+0,028= +0,043 мм;

Предельные размеры вала:

d_min = d₀ + ei = 10,000 +0,028 =10,028 мм;

d_max = d₀ + es = 10,000 +0,043 = 11,043 мм;

1.1.3. Строим схему расположения полей допусков посадки с натягом Ø10H8/s7:

 

 

+43

+

4 9KSTjKxOrfMA70z8s1RzLkQYHCFRk+PRoD8IDlYJTr3Sm1mzXEyEQSviRy/8urz3zIy6lDQEqxih s052hAuQkQs0OcOBOMGwz1YzipFgsG1e2sET0meEggFwJ+2m780oHs2OZkdpL+0PZ700nk57j+eT tDecJ4eD6aPpZDJN3nrwSZpVnFImPf7bTUjSv5u0bid3M7zfhT1R0f3ogVEAe/sfQIcp8I3fjdBC 0c2Z8dX5gYDhD8bdovrt+vUerO4+J+OfAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEABi55ct8AAAAJAQAA DwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbEyPzU7DMBCE70i8g7VIXCrq/JAWhThVhQRUXBAtD+DGSxKw11Hs tOHtWU5w29GMZr+pNrOz4oRj6D0pSJcJCKTGm55aBe+Hx5s7ECFqMtp6QgXfGGBTX15UujT+TG94 2sdWcAmFUivoYhxKKUPTodNh6Qck9j786HRkObbSjPrM5c7KLElW0ume+EOnB3zosPnaT07Bdnj9 nLJd+mSSQ7ZY2N0q9c8vSl1fzdt7EBHn+BeGX3xGh5qZjn4iE4RVUKzznKN83IJgv1gXrI8K8izN QdaV/L+g/gEAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAA AAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAA AAAAAAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAAIQBoaGvJcgIAAJYEAAAOAAAAAAAA AAAAAAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQAGLnly3wAAAAkBAAAPAAAA AAAAAAAAAAAAAMwEAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAA2AUAAAAA ">

+28

s7

+22

H8

 

 

 

 

 

-

0

 

 

Рисунок 1 - Схема расположения полей допусков посадки с натягом

сопрягаемых деталей.

 

1.1.4. Определяем натяги:

N _max = d _max – D _min = 10.043-10.000 = 0,043 мм;

N_min = d _min – D _max =10.028-10.022 = 0.006 мм;

1.1.5. Определяем средний натяг:

N_cp = (N_max + N_min)/2 = (0,043 + 0,006)/2 =0,024 мм;

1.1.6. Среднее квадратичное в посадке:

_;

1.1.7. Определяем вероятные натяги:

N_max.вер= 24+ 3×4.38 = 37.14 мкм = 0,037мм;

N_min.вер= 24– 3×4.38 = 10.86 мкм = 0,011 мм;

 

1.1.8. Строим кривую распределения вероятных зазоров (натягов):

Nmin = 6 мкм

y

Nср = 24 мкм

N, мкм

Nmax.вер = 37,14 мкм

Nmax = 43 мкм

Nmin.вер = 10,86мкм

Рисунок 2 – Схема распределения вероятных зазоров и натягов

 

1.2. Сопряжение Ø120 H6/js6

1.2.1. Для отверстия Ø120H6 определяем предельные отклонения и размеры по

ГОСТ 25346-89:

Допуск на отверстие IT =22мкм= 0.022 мм;

Нижнее отклонение EI =0;

Верхнее отклонение ES= IT + EI= 0.022+0 =0.022 мм;

Предельные размеры отверстия:

D_min = D₀ + EI =120.000+0 =120.000мм;

D_max =D₀ + ES = 120.000 +0.022 =120.022мм;

1.2.2.Для вала Ø120js6 определяем предельные отклонения и размеры:

Общий допуск IT =22 мкм= 0.022мм;

Верхнее отклонение es = мкм= +0.011мм;

Нижнее отклонение ei = -11 мкм= -0.011 мм;

Предельные размеры вала:

d_min = d₀ - ei = 120.000-0,011=119.989мм;

d_max = d₀ + es = 120.000 + 0.011 = 120.011 мм;

1.2.3.Расчёт предельных размеров деталей сопряжения

D _cp = (D _max + D _min)/2 = (120.022 + 120.000)/2 = 120.011мм;

d _cp = (d _max + d _min)/2 = (120.011 + 119.989)/2 = 120.000мм;

S _max = D _max – d _min = 120.022 – 119.989= 0,033мм;

N _max = d _max – D _min = 120.011 – 120.000= 0,011мм;

Определяем допуск посадки:

T_{(S, N)} = IT_D + IT_d = 0.022 + 0,022= 0,044мм;

1.2.4. Строим схему расположения полей допусков посадки Ø120H6/js6:

+11

H6

+22

 

 

js6

+

-

0

h /HrbRI6vTJWSA5Oq32MBZfakI8+eceiWXZL5JDUcFVlCtUUZHPSmxEeEmwbcV0paNGRJ/Zc1c4IS 9caglGej8Tg6OB3Gk2mOB3ccWR5HmOEIVdJASb+9DMn1PbMLlLyWSY7HTvY9o9GSSvtHEZ18fE63 Hp/u4g8AAAD//wMAUEsDBBQABgAIAAAAIQDl1CrI3QAAAAkBAAAPAAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1s TI/BTsMwEETvSPyDtUjcqA0kFIc4FQJxBbXQStzceJtExOsodpvw9ywnuO1onmZnytXse3HCMXaB DFwvFAikOriOGgMf7y9X9yBisuRsHwgNfGOEVXV+VtrChYnWeNqkRnAIxcIaaFMaCilj3aK3cREG JPYOYfQ2sRwb6UY7cbjv5Y1Sd9LbjvhDawd8arH+2hy9ge3r4XOXqbfm2efDFGYlyWtpzOXF/PgA IuGc/mD4rc/VoeJO+3AkF0VvINPLW0bZyDUIBvKl5i17PnQGsirl/wXVDwAAAP//AwBQSwECLQAU AAYACAAAACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnht bFBLAQItABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAAAAAAAAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVs c1BLAQItABQABgAIAAAAIQDNlERXJgIAAAIEAAAOAAAAAAAAAAAAAAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9j LnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQDl1CrI3QAAAAkBAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAAIAEAABkcnMvZG93 bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAAigUAAAAA " filled="f" stroked="f">

-11

 

Рисунок 3 - Схема расположения полей допусков переходной посадки сопрягаемых деталей.

1.2.5. Определяем величину математического ожидания появления зазоров (натягов):

M(S,N) = D_ср – d_ср = 120.011 -120.000 =0,011мм;

1.1.7. Среднее квадратичное отклонение в посадке:

_;

1.1.8. Определяем вероятные зазоры:

S_max.вер= 11+ 3×5.17 = 26.51мrм;

S _min.вер= 11– 3×5.17 =-4.51мкм;

1.1.9. Определяем вероятность получения зазора и натяга:

x = M(S,N)/σ_S,N=11/5.17 = 2.13

Значение функции Ф(x=2.13) = 0,4821=48.21%

P(S) = 0,5 + Ф(x) = 0,5+0,4821 = 0,9821 = 98,21%

P(N) = 0,5 – Ф(x) = 0,5-0,4821= 0.179 = 1.79%

 

1.1.10 Строим кривую распределения вероятных зазоров (натягов):

y

Nmax = - 11 мкм мм

Smax= 33 мкм

Smin.вер= - 4,41 мкм

M(S,N) = 11 мкм

-x

P(N) = 1,78%

Ф(z) =48,21%

Smax.вер= 26,57 мкм

 

 

Рисунок 4 – Схема распределения вероятных зазоров и натягов