Определение основных элементов гладких цилиндрических соединений

3.8. При нулевом классе  точности подшипника параметры  шероховатости поверхностей посадочных  поверхностей валов и отверстий в корпусах не должны превышать величин:

 

при  диаметре кольца  d (D) ≤ 80 мм – Ra= 1,25 мкм.

               d (D) > 80 мм – Ra=2,5 мкм

Допуск цилиндричности:

 

Td/3 = 0,012/3 ≈ 0,004     TD = 0,015/3 ≈ 0,005

Подшипник качения очень  чувствителен к шероховатости.

3.9. Вычертим эскизы  подшипникового сопряжения с  обозначением посадок, отклонений размеров, отклонений формы и шероховатости поверхностей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3.2. Обозначения  посадок, отклонений  на чертежах деталей 

сопрягаемых с подшипниками качения

 

4. ЗАДАНИЕ 4. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШПОНОЧНЫХ  СОЕДИНЕНИЙ

Цель задания:

Научиться выбирать посадки деталей  шпоночного соединения и устанавливать отклонения размеров его деталей, обозначать посадки на чертежах.

Содержание задания:

1. По заданному номинальному  размеру сопряжения «вал-втулка»  определить основные размеры шпоночного соединения.

2. По заданному виду  соединения выбрать поля допусков  деталей шпоночного соединения по ширине шпонки и построить схему полей допусков.

3. Назначить поля допусков и определить предельные отклонения остальных размеров шпоночного соединения.

4. Рассчитать размерные  характеристики деталей шпоночного  соединения и представить их  в виде сводной таблицы

5. Определить предельные  зазоры и натяги в соединениях «вал-втулка», «шпонка-паз вала», «шпонка паз втулки».

6. Вычертить эскизы  шпоночного соединения и его  деталей с обозначением посадок, полей допусков, отклонений и шероховатости.

 

Исходные данные:

1. Диаметр вала, мм – 72.
2. Конструкция шпонки – призматическая.
3. Вид соединения и характер производства – нормальное.

Порядок выполнения:

4.1. По заданному номинальному размеру  сопряжения «вал-втулка»  определяем  основные размеры шпоночного соединения с призматическими шпонками

(ГОСТ 23360-78 и табл.П.1.11 [2, с.55]):

 

ширина -  b = 20 мм;

высота – h = 12 мм;

интервал длин l от 56 до 220;

глубина паза:   на валу  t₁ = 7,5 мм.

во втулке t₂ = 4,9 мм.

Принимаем l = 70 мм

4.2. Выбор полей допусков  шпоночного соединения по ширине  шпонки нормальный

4.3. Назначение полей допусков  для призматической шпонки:

высота шпонки h – по h 11(h > 6 мм),

          длина шпонки l – по h14, длина паза вала и втулки  – по H15,

глубина паза вала   t₁ и втулки   t₂ - по  H12.

4.4. Рассчитаем размерные  характеристики деталей шпоночного соединения и запишем в таблицу 4.1.

Таблица 4.1.

Размерные характеристики деталей шпоночного соединения

 

Наименование размера	Номин. размер, мм	Поле допуска	Предельные отклонения, мм		Предельные размеры. мм		Допуск размера, мм
			верхнее	нижнее	max	min
Ширина шпонки	20	h9	0	-0,052	20,00	19,948	0,052
Высота шпонки	12	h11	0	-0,110	12,000	11,890	0,11
Длина шпонки	70	h14	0	-0,620	50,000	70,740	0,62
Ширина паза вала	20	N9	0	-0,052	20,052	20,000	0,052
Глубина паза вала t1	7,5	H12	+0,15	0	7,650	7,500	0,150
Длина паза вала	70	H15	+1,2	0	51,200	70,000	1,200
Ширина паза втулки	20	Js9	+0,026	-0,026	20,026	19,974	0,052
Глубина паза втулки t1	4,9	H12	+0,120	0	5,020	4,9	0,120

 

4.5. Определим предельные  зазоры и натяги в шпоночных  соединениях:

 

- по диаметру «вал-втулка» 72H9/h9

посадка с зазором: ES = +0,074 мм. EI = 0.  еs = 0.  ei = -0,074 мм.

S_max = ES – ei; S_max = 0,074 – (-0,074) = 0,148 мм.

S_min = EI – es; S_min = 0 – 0 = 0.

Т_S = S_max – S_min ;  Т_S = 0,148 – 0 = 0,148 мм.

 

- по ширине шпонка-паз вала 20N9/h9

посадка с зазором: ES = 0. EI = -0,043 мм.  еs = 0.  ei = -0,043 мм.

S_max = ES – ei; S_max = 0 + (-0,043) = -0,043 мм.

S_min = EI – es; S_min = (-0,043) – 0 = -0,043 мм.

Т_S = S_max – S_min ;  Т_S = -0,043 – (-0,043) = 0.

 

- по ширине шпонка-паз втулки 20Js9/h9

посадка с зазором: ES = -0,026 мм. EI = +0,026 мм.  еs = 0.  ei = -0,043 мм

S_max = ES – ei; S_max = -0,026 - (-0,043) = 0,017 мм.

S_min = EI – es; S_min = 0,026 – 0 = 0,026 мм.

Т_S = S_max – S_min ;  Т_S = 0,017 – 0,026 = -0,009 мм.

Построим схему полей  допусков шпоночного соединения: N9; h9; h9; js9.

 

 

 

 

 

 

Рис.4.1. Схема  полей допусков шпоночного соединения

 

4.6. Вычертим эскизы  шпоночного соединения и его  деталей с обозначением посадок, полей допусков, отклонений и шероховатости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.2. Эскиз  шпоночного соединения и его деталей.

5. ЗАДАНИЕ 5. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШЛИЦЕВЫХ  СОЕДИНЕНИЙ

 

Цель задания:

Научиться расшифровывать условные обозначения шлицевого  соединения и его деталей на чертежах; по обозначению соединения определять предельные отклонения и предельные размеры всех элементов соединения;  правильно изображать схемы полей допусков, эскизы соединения и его деталей.

Содержание задания:

1. По заданному условному обозначению шлицевого соединения дать его полную расшифровку.

2.  Рассчитать размерные  характеристики всех элементов  шлицевого соединения и представить их в виде сводной таблицы.

3. Вычертить схемы  полей допусков центрирующих  элементов соединения.Вычертить эскизы соединения и его деталей  с простановкой размеров, посадок, отклонений и шероховатости.

Исходные данные: D – 8 x 62 x 72 H7/g6 x 12 F8/e8

Порядок выполнения:

5.1.По условному обозначению шлицевого соединения дадим ему расшифровку.

При центрировании по наружному диаметру с числом зубьев z = 8, внутренним диаметром d – 62 мм, наружным диаметром D – 72 мм, шириной зуба b – 12 мм:

D – 8 x 62 х  72 H7/g6 х 12 F8/e8

Условное обозначение  отверстия втулки и вала того же соединения:

втулка - D – 8 x 62 х 72 H7 х 12 F8,

вал - d – 8 x 62 х 72 g6 х 12 e8.

5.1.1. Центрирование по  наружному диаметру D целесообразно, когда твердость материала втулки  допускает калибровку протяжкой, а вал – фрезерование до получения окончательных размеров зубьев.

5.2. Рассчитаем размерные  характеристики всех элементов шлицевого соединения и представим  их в виде сводной таблицы 5.2.

Таблица 5.2.

	Номи-нальный размер	Поля допусков	Предельный отклонения		Предельные размеры		Допуск размера
			ES(es)	EI(ei)	max	min
1. Центрирующие элементы d и b
Отверстие	72	H7	+0,030	0	72,030	72,000	0,030
Вал	72	g6	-0,010	-0,040	71,990	71,960	0,030
Ширина впадин отверстия	12	F8	+0,043	+0,016	12,043	12,016	0,027
Толщина шлицев вала	12	e8	-0,032	-0,059	11,968	11,941	0,027
2. Нецентрирующие элементы D
Отверстие	62	H11	+0,190	0	62,190	72,000	0,190
Вал	62	а11	-0,340	-0,530	61,660	61,470	0,190

 

5.3. Вычертим схемы  полей допусков центрирующих  элементов соединения (S_min = EI – es, S_max = ES – ei):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5.1. Схемы  полей допусков центрирующих элементов шлицевого соединения

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5.2. Схемы  полей допусков нецентрирующих элементов 

шлицевого соединения

 

5.4. Вычертим эскизы  соединения и его деталей с  простановкой размеров, посадок,  отклонений и шероховатости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.5.4. Чертеж шлицевого вала с прямобочным профилем зубьев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.5.5. Чертеж шлицевой втулки с прямобочным  профилем зубьев

 

 

6. ЗАДАНИЕ 6. РАСЧЕТ ДОПУСКОВ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ  В РАЗМЕРНУЮ ЦЕПЬ МЕТОДОМ ПОЛНОЙ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ

 

Цель задания:

Научиться составлять размерные цепи и рассчитывать допуски на их составляющие звенья методом полной взаимозаменяемости.

Содержание задания:

1. По заданному сборочному  чертежу сделать размерный анализ (установить звенья, входящие в размерную цепь, разделить звенья на увеличивающие и уменьшающие), изобразить расчетную схему размерной цепи.

2. Проверить правильность  составления размерной цепи по  номинальным размерам.

3. Определить допуски  и отклонения всех составляющих  звеньев методом одного квалитета,  обеспечивающим полную взаимозаменяемость.

Исходные данные:

Таблица 6.1.

Вариант	B1	№ подш.	B3	B4	B5	B6	№ подш.	А∆
23	233	406	15	60	60	50	406	+0,5 2 -0,9

 

Порядок выполнения: