Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения

Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения

Выполнил студент группы МШЗП-12 Кононенко А. И.

Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Кафедра резания материалов и режущих инструментов

2005 г.

1. Допуски и посадки цилиндрических соединений

Даны следующие посадки:

Ø 40 Н8/f7, ES = +89 мкм, EI = +50 мкм; es = 0 мкм, ei = -39 мкм.

Ø 40 H7/s7, ES = +25 мкм, EI = 0 мкм, es = +68 мкм, ei = +43 мкм.

Ø 40 H8/js7, ES = +89 мкм, EI = +50 мкм; es = +12 мкм, ei = -12 мкм.

Расшифровываем условное обозначение одной из посадок.

Например: Ø 40 H7/f7, где:

250 - номинальный размер в мм;

H и f - основные отклонения отверстия и вала, указывающие на расположение поля допуска относительно номинального размера (нулевой линии);

7 и 7 - квалитеты, которыми нормируется допуск размера 40 мм отверстия и вала соответственно;

Н8 -поле допуска отверстия в системе отверстия;

F7 - поле допуска вала, образующего посадку с зазором в системе основного отверстия;

Н8/f7 - посадка с зазором в системе отверстия.

Рассчитываем допуски размеров, предельные размеры детали, предельные зазоры и натяги, допуски посадок.

Соединение Ø 40 Н8/f7

TD = ES - EI = 89 - 50 = 39 мкм, 

Td = es - ei = 0 - (-39) = 39 мкм.

Dmax = D + ES = 40 + 0.089 = 40.089 мм;

Dmin = D + EI = 40 + 0.050 = 40.05 мм;

dmax = d + es = 40 + 0 = 40 мм;

dmin = d + ei = 40 - 0.039 = 39.961 мм.

Посадка с зазором, выполнено в системе вала. 

Smax = Dmax - dmin = 40.089 - 39.961 = 128 мкм;

Smin = Dmin - dmax = 40.05 - 40.00 = 50 мкм.

Ts = Smax - Smin = 128 - 50 = 78 мкм; Ts = TD + Td = 39 + 39 = 78 мкм.

Соединение Ø 40 H7/s7

TD = ES - EI = 25 - 0 = 25 мкм;

Td = es - ei = 68 - 43 = 25 мкм;

Dmax = D + ES = 40 + 0,025 = 40,025 мм;

Dmin = D + EI = 40,00 мм;

dmax = d + es = 40 + 0,068 = 40,068 мм;

dmin = d + ei = 40 + 0,043 = 40,043 мм; 

Посадка с натягом, выполнена в системе отверстия.

Nmax = dmax - Dmin = 40.068 - 40.00 = 68 мкм;

Nmin = dmin - Dmax = 40.043 - 40.025 = 18 мкм;

TN = Nmax - Nmin = TD + Td = 68 - 18 = 50 мкм.

Соединение Ø 40 H8/js7

TD = ES - EI = 89 - 50 = 39 мкм;

Td = es - ei = 12 - (-12) = 24 мкм;

Dmax = D + ES = 40 + 0,089 = 40,089 мм;

Dmin = D + EI = 40 + 0,05 = 40,05 мм;

dmax = d + es = 40 + 0,012 = 40,012 мм;

dmin = d + ei = 40 - 0,012 = 39,988 мм.

Посадка переходная, выполнена в системе вала.

Nmax = dmax - Dmin = 40.012 - 40.05 = 7 мкм;

Smax = Dmax - dmin = 40,089 - 39,988 = 101 мкм;

TS,N = Smax + Nmax = 101 + 7 = 108 мкм.

Допуски и посадки подшипников качения.

Условное обозначение подшипника - 7000124;

Интенсивность радиальной нагрузки - PR = 2100 Н/мм;

Класс точности подшипника - 6;

Виды нагружения колец подшипника:

Внутреннего кольца - местное;

Наружного кольца - циркуляционное;

Режим работы - нормальный или тяжёлый.

2.1 Основные размеры подшипника:

Наружный диаметр D = 180 мм;

Внутренний диаметр d = 120 мм;

Ширина кольца В = 25 мм.

2.2 В зависимости от размеров и класса точности определяем предельные отклонения на изготовление колец подшипника.

Для наружного кольца при D = 180 мм es = 0, ei = -15 мкм;

Для внутреннего кольца при d = 120 мм ES = 0, EI = -13 мкм.

2.3 Выбираем посадки подшипника качения в зависимости от вида нагружения.

В нашем примере (при нормальном или тяжёлом режиме работы) принимаем посадку на вал с полем допуска g6.

Для наружного кольца, работающего при циркуляционном нагружении при диаметре 180 мм и PR = 2100 Н/мм принимаем посадку на корпус с полем допуска P7.

2.4 Определяем предельные отклонения размеров вала и корпуса.

Для вала Ø 120g6 для корпуса Ø 180P7 es = 0, ei = -34 мкм, ES = 0, EI = -68 мкм

2.5 Назначаем шероховатость поверхности посадочных мест в зависимости от номинальных диаметров колец и класса точности подшипника.

Для вала:

Цилиндрическая поверхность - Ra не более 1,25 мкм;

Поверхность торцов заплечиков - Ra не более 2,5 мкм;

Для корпуса:

Цилиндрическая поверхность - Ra не более 1,25 мкм;

Поверхность торцов заплечиков - Ra не более 2,5 мкм;

Отклонения от округлости для вала - 8 мкм, для корпуса -10 мкм.

Отклонения профиля продольного сечения для вала -9 мкм, для корпуса - 10 мкм.

Допускаемое торцевое биение заплечиков вала - Δ = 19 мкм, корпуса - Δ = 35 мкм.

Допуски и посадки шпоночных соединений.

Номинальный размер соединения - Ø 136 мм;

Посадка по цилиндрической поверхности - H7/k8 ;

Характер соединения шпонки по размеру -плотный.

3.1 Определяем основные размеры деталей шпоночного соединения и схему полей допусков на ширину «в» для заданного характера соединения.

3.2 Строим схему расположения полей допусков для заданного «плотного» характера соединения по боковым поверхностям шпонки, паза вала и паза втулки:

D = d = 136 мм;

b = 36 мм;

h = 20 мм;

t1 = 12 мм;

t2 = 8,4 мм;

l = 100 мм;

d - t1 = 124 мм;

D + t2 =144,4 мм.

3.3 Строим схему расположения полей допусков на размер Ø 136.

3.4 Предельные отклонения на элементы шпоночного соединения определяем по ГОСТ 233360-78. 

На диаметр втулки Ø 136Н7 ES = +48 мкм, EI = 0.

Для вала Ø 136k6 es = +20 мкм, ei = +9 мкм.

На ширину шпонки 36h9 es = 0, ei = -62 мкм.

На высоту шпонки h = 20 c полем допуска h11 es = 0, ei = -130 мкм.

На длину шпонки l = 100 с полем допуска h14 es =0, ei = +870 мкм.

На боковые поверхности шпонки:

Ширина паза втулки 36Р9 ES = -26 мкм, EI = -88 мкм.

Ширина паза вала 36Р9 ES = -26 мкм, EI = -88 мкм.

Глубина паза вала t1 = 12 мм ES = +300 мкм, EI = 0.

Глубина паза втулки t2 = 8,4 мм ES = +300 мкм, EI = 0.

На размер d - t1 = 124 мм es = 0, ei = -300 мкм.

На размер D + t2 =144,4 мм ES = +300 мкм, EI = 0.

3.5 Шероховатость сопрягаемых поверхностей:

Цилиндрическая поверхность:

Для вала Ra <= 3,2 мкм, для отверстия Ra <= 3,2 мкм.

Боковая поверхность при b = 36 мм:

Для паза вала Ra <=3,2 мкм, для паза втулки Ra <=3,2 мкм.

Поверхность дна паза вала и втулки - не более 12,5.

Боковая поверхность шпонки - не более 3,2 мм.

Допуски и посадки шлицевых соединений.

D = 8 * 32 * 36H8/e8* 6D9/h8

4.1 Расшифровываем условное обозначение соединения.

D -способ центрирования (по отверстию);

8 -количество шлицев z;

32 - внутренний диаметр d;

36 - наружный диаметр D;

7 - ширина зуба b;

H8/e8 -посадка по не центрирующей поверхности с диаметром D = 36 мм.

D = 8 * 32 * 36H8 * 6D9 - условное обозначение шлицевой втулки;

D = 8 * 32 * 36e8 * 6h8 - условное обозначение шлицевого вала.

4.2 Пользуясь ГОСТ 25347-82 определяем предельные отклонения на размеры d = 32 мм, D = 36 мм, b = 7 мм и наносим их на схему со своим знаком.

4.3 Предельные отклонения шлицевого соединения:

Ø 36H8/e8 : ES = +39 мкм;

EI = 0;

es = -50 мкм;

ei = -89 мкм;

6D9/h8: ES = +60 мкм;

EI = +30 мкм;

es = 0;

ei = -22 мкм.

Рассчитываем нижнее предельное отклонение

ei = d1 - d = 30,4 -32,0 = -1600 мкм

Назначаем квалитет на внутренний диаметр вала. Принимаем 14-й квалитет.

Определяем допуск на размер d = 32 мм в 14-м квалитете по стандарту:

Td = 620 мкм

Рассчитываем верхнее предельное отклонение

es = ei + Td = -1600 + 620 = -980 мкм.

Таким образом, исполнительный размер вала: Ø 32-980-1,60