Структура и химический состав звезд

 

где g_уд - коэффициент, учитывающий увеличение удельного давления у торцов охватывающей детали. Определяется по графику (см. ч.2, рис. 2) в зависимости от отношений и .

Для   и , значение g_уд =0,91.

Тогда

 мкм »65мкм ,

 

7. По таблице  предельных натягов в посадках  с натягом (см. ч. 2, табл. 6), выбираем  посадку, при которой выполняются  условия:

 

N_max £ [N_max] = 65 мкм;

N_min ³ [N_min] = 13 мкм.

 

где N_max и N_min - максимальный и минимальный натяги в выбранной посадке.

Условиям выбора посадки наиболее близко соответствует  посадка в системе отверстия

Æ

для которой, N_max = 59 мкм и N_min = 18 мкм.

8. Для выбранной  посадки запас прочности деталей  при сборке составит

 

[N_max] - N_max = 65 - 59 = 6 мкм,

 

а запас прочности соединения при эксплуатации

 

N_min - [N_min] = 18 - 13 = 5 мкм.

 

9. Определяем  удельное давление на контактных  поверхностях при максимальном  натяге выбранной посадки

10. Определяем  усилие запрессовки

 

R_п = f_п×_×p_max p d_н.с.×l = 0,096×133,209×10⁶×3,14×32×10^-3× 25×10^-3 = 32,12×10³ H.

 

где f_п - коэффициент трения при запрессовке, принимаем

 

f_п = 1,2×f = 1,2×0,08 = 0,096;

 

11. Определяем  по таблицам предельные отклонения  отверстия и вала выбранной  посадки (см. ч. 2, табл. 2 и 3):

для отверстия   Æ32H7 ES = +25 мкм; EI = 0 мкм;

для вала   Æ32s6 es = +59 мкм; ei = +43 мкм.

12. Вычерчиваем  в масштабе схему расположения  полей допусков (рис.9)

Рисунок 9 - Схема  расположения полей допусков посадки Æ

13. Вычерчиваем  чертежи деталей и сборочный  чертеж с нанесением размеров, предельных отклонений и обозначений  шероховатости поверхностей (рис. 10)

Рисунок 10 - Нанесение  предельных отклонений размеров и обозначений  шероховатости поверхностей на чертежах

14. Выбираем измерительные средства  для измерения отверстия и  вала.

По  известному номинальному размеру соединения d_н.с. = 32мм, допускам отверстия и вала, пользуясь таблицей (см. ч.2, табл. 9), устанавливаем допускаемую погрешность измерения D_изм.

Для отверстия Æ32 мм изготовленного по 7-му квалитету D_изм=±7 мкм.

Для вала Æ32 мм изготовленного по 6-му квалитету D_изм =± 5 мкм .

По  установленным значениям D_изм и номинальному размеру соединения, пользуясь таблицами (см. ч. 2, табл. 10), выбираем средства измерения, которые должны удовлетворять условию

D_lim £D_изм .

 

Для измерения  вала выбираем рычажную скобу, для которой

D_lim = ±2,5 мкм <D_изм = ±5 мкм.

Для измерения отверстия  выбираем нутромер индикаторный с ценой  деления 0,01 мм для размеров до 100 мм, для которого

D_lim = ±5 мкм <D_изм = ± 7 мкм.

 

 

Задача 3. Расчет и выбор посадок подшипников качения.

 

      Для радиального однорядного шарикоподшипника 317 класса точности 0 заданы следующие условия эксплуатации: радиальная нагрузка на подшипник R = 13000H при ударной нагрузке с возможной перегрузкой до 300%, вращается внутреннее кольцо подшипника, вал сплошной, корпус толстостенный.

 

Решение

 

1. Определяем присоединительные  размеры подшипника (см. ч. 2, табл. 11):

• диаметр отверстия во внутреннем кольце   - d = 85 мм,
• наружный диаметр наружного кольца    - D= 180 мм,
• ширина подшипника      - В = 41 мм,
• радиус закругления или ширина фаски кольца  - r = 4 мм.

 

2. Определяем виды нагружения  колец подшипника. Так как, по  условиям эксплуатации, вращается  внутреннее кольцо подшипника, то  оно нагружено циркуляционно,  а наружное кольцо, как не вращающееся,  будет иметь местное нагружение.

3. Рассчитываем интенсивность  радиальной нагрузки на посадочной  поверхности вала

,

где b - рабочая ширина посадочного места подшипника в м;

мм.

k_п - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки. При ударной нагрузке, принимаем k_п = 1,8;

F - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или толстостенном корпусе (при сплошном вале или толстостенном корпусе F =1); принимаем F = 1;

F_a - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки А на подшипник; Для однорядных подшипников принимаем F_a =1.

 

Н/м »709 kH/м

 

4. Выбираем посадки подшипника  в корпус и на вал.

Для отверстия  корпуса выбираем поле допуска H7, как для местно нагруженного кольца работающего при нагрузке с ударами и вибрацией, перегрузке до 300% (см. ч. 2 табл. 14), а для вала выбираем поле допуска k6, как для циркуляционно нагруженного кольца при интенсивности радиальной нагрузки от 600 до 2000 кН/м (см. ч. 2, табл. 13). Выбранные поля допусков образуют с кольцами подшипников соответствующие посадки.

5. Определяем по таблицам  предельные отклонения размеров  отверстия корпуса и вала (см. ч. 2, табл.2 и 3), а также присоединительных  размеров D и d подшипника (см. ч. 2, табл. 12).

Для отверстия  корпуса  Ć 180H7: ES = +40 мкм; EI = 0  мкм.

Для  вала     Ć 85k6: es = +18 мкм; ei =  +2 мкм.

Для наружного  кольца подшипника D =180 мм:         es = 0 мкм;  ei = -25 мкм.

Для внутреннего  кольца подшипника d = 85 мм: ES = 0 мкм; EI = -20 мкм.

6. Вычерчиваем в масштабе  схемы расположения полей допусков  посадки корпус - наружное кольцо  подшипника (рис. 11) и посадки внутреннее  кольцо подшипника - вал (рис.12).

 

Рисунок 11  - Схема расположения полей  допусков посадки корпус - наружное кольцо подшипника.

 

Рисунок 12 - Схема  расположения полей допусков посадки  внутреннее кольцо подшипника - вал.

7. Назначаем отклонения  формы и расположения поверхностей  отверстия корпуса и вала.

Для вала и отверстия  корпуса, сопрягаемых с подшипником  класса точности 0, допуск цилиндричности составит (см. ч. 2, табл.15):

для вала   ;

для отверстия  

где Td и TD  - допуски на размер вала и отверстия.

 мкм;

 мкм.

Радиальное биение поверхностей вала и отверстия не должны превышать (см. ч. 2, табл. 16) для вала TCR_d £16 мкм, для отверстия корпуса TCR_D £30 мкм.

Допуск торцового биения:  для вала TCA_d £8 мкм,  для отверстия корпуса TCA_D £16 мкм (см. ч. 2, табл. 16).

8. Вычерчиваем чертежи  деталей и сборочный чертеж  с нанесением размеров, предельных  отклонений, обозначений шероховатости  сопрягаемых поверхностей и отклонений  формы и расположения поверхностей (рис. 13).

Величину шероховатости  сопрягаемых с подшипником поверхностей деталей определяем по таблице (см. ч. 2, табл. 31):

.

Шероховатость поверхностей торцов заплечиков валов и отверстий  корпусов должна соответствовать R_a = 2,5 мкм.

Рисунок 13 - Нанесение предельных отклонений размеров и обозначений шероховатости  поверхностей на чертежах.

 

 

Задача 4. Выбор посадок для соединения с призматическими шпонками.

 

Для шпоночного соединения с призматической шпонкой задан диаметр вала d = 16 мм. Вид сопряжения - нормальный.

В зависимости от диаметра вала, конструкции  шпонки и назначения посадки шпоночного соединения определить основные размеры  соединения, выбрать посадки и  определить их основные параметры.

 

Решение

 

1. По диаметру вала, пользуясь таблицей (см. ч. 2, табл. 17), определяем номинальные  размеры шпонки и шпоночных  пазов:

ширина  шпонки   b = 5 мм,

высота  шпонки   h = 5 мм,

длина шпонки   l = 30 мм,

глубина паза на валу  t₁ = 3 мм,

глубина паза во втулке  t₂ = 2,3 мм.

2. В соответствии с видом соединения  по таблице (см. ч. 2, табл. 19) выбираем  поля допуска на ширину b шпонки и шпоночных пазов:

для шпонки   h9,

для паза на валу   N9,

для паза во втулке  JS9.

3. Для выбранных полей допусков  по номинальному размеру ширины  шпонки и шпоночных пазов b = 5 мм определяем предельные отклонения размера b (см. ч. 2, табл. 2, 3 и 4).

Предельные  отклонения размера b имеют следующие значения:

для размера шпонки   5h9 - es = 0,   ei = -30 мкм;

для размера паза на валу  5N9 - ES = 0,   EI = - 30 мкм;

для размера паза во втулке  5JS9 - ES = +15 мкм,  EI = -15 мкм.

4. Вычисляем предельный зазор и  натяг между шпонкой и пазом  на валу:

 мм;

 мм.

5. Вычисляем предельный зазор и  натяг между шпонкой и пазом  во втулке:

 мм;

 мм.

6. Назначаем  поля допусков (см. ч. 2, табл. 19) и определяем  предельные отклонения остальных  размеров шпоночного соединения (см. ч. 2, табл. 2 , 3 и 21) записывая их  в том виде, как они проставляются  на чертежах:

высота  шпонки    5h11_(-0,075),

длина шпонки    30h14_(-0,520),

длина паза на валу   30H15^(+0,520),

глубина паза на валу   3^+0,1,

размер d+t₂     18,3^+0,1.

7. Вычерчиваем в масштабе схемы  расположения полей допусков  по размеру b (рис. 14 и 15).

Рисунок 14 - Схема расположения полей допусков посадки шпонка - паз во втулке.

Рисунок 15 - Схема расположения полей допусков посадки шпонка - паз на валу.

 

8. Вычерчиваем чертежи деталей  и сборочный чертеж с нанесением  размеров, предельных отклонений  и обозначений шероховатости  поверхностей (рис. 16).

9. Назначаем  допуски на симметричности и  параллельность расположения шпоночного  паза относительно оси посадочной  поверхности:

допуск  параллельности TPA = 0,6·Tb_шп = 0,6·30= 18 мкм = 0,018 мм;

допуск  симметричности TPS = 4·Tb_шп = 4·30= 120 мкм = 0,12^* мм

где Tb_шп – допуск на размер ширины шпоночного паза.

10. Шероховатость поверхностей выбираем  по таблице (см. ч. 2, табл. 31).

 

Рисунок 16 - Нанесение предельных отклонений размеров и обозначений  шероховатости поверхностей на чертежах.

 

 

 

Задача 5. Шлицевое соединение с центрированием по наружному диаметру

Задано:

основные  размеры шлицевого соединения - 10´82´92;

ширина шлицев b, мм -     12;

вид центрирования -     центрирование по D;

посадка по центрирующему диаметру -  H7/f7;

посадка по ширине b -     F8/h8.

 

Решение

 

1. Записываем условное обозначение  шлицевого соединения

.

2. Записываем параметры шлицевого  соединения:

• число зубьев      z = 10,
• нецентрирующий диаметр втулки  d = 82 мм,
• центрирующий наружный диаметр  D = 92 мм,
• толщина зубьев и ширина впадин  b = 12 мм.

3. Принимаем размер нецентрирующего диаметра вала d = 80 мм с таким расчетом, чтобы его наименьший предельный размер удовлетворял условию d_min ³ d₁=77,1 мм, (см. ч. 2, табл. 23).

4. Назначаем поля допусков на  нецентрирующие размеры шлицевого  соединения (см. ч. 2, табл. 24).

На  размер втулки Æ82 мм назначаем поле допуска H11, на размер вала Æ80 мм назначаем поле допуска h14.

5. Определяем предельные отклонения  размеров шлицевого соединения (см. ч. 2, табл. 2, 3 и 4) и записываем их  с помощью условных обозначений  полей допусков и числовыми  величинами:

диаметр втулки    ,

диаметр вала    ,

диаметр втулки     ,

диаметр вала    ,

ширина  впадин втулки   ,

толщина зубьев вала   .

6. Вычерчиваем в масштабе схемы  расположения полей допусков  по центрирующему размеру D и ширине шлица b (рис. 20 и 21).

 

Рисунок 20 - Схема расположения полей допусков по размеру D.

 

Рисунок 21 - Схема  расположения полей допусков по размеру b.

 

7. Вычерчиваем чертежи деталей  и сборочный чертеж с нанесением  размеров, предельных отклонений, обозначения  шероховатости поверхностей и  условных обозначений шлицевого  соединения (рис. 22).