Определение основных элементов гладких цилиндрических соединений

Рr = R / b * Kn * F * F_A = 7000 / (35-7) * 1,8 = 450 кН/м

где R - радиальная реакция опоры, Н;  
b - рабочая ширина посадочного места, м (b = B - 2 г , В - ширина подшипника; г — радиус закругления );  
Кп — динамический коэффициент посадки зависящий от характера нагрузки ( при перегрузке до 300%, сильных толчках и вибрации Кп = 1,8 )  
F - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (для сплошного вала или массивного корпуса Г = 1);  
F_А - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки в, двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками. Для радиальных однорядных подшипников F_А = 1.  
По найденному значению интенсивности нагрузки на основании данных таблицы 6.1 мет. пособ. выбираем соответствующее поле допуска.

 Внутреннее кольцо: Ø70 L0/m6

Поля допусков вала и  отверстия корпуса для местно нагруженного наружного кольца выбираем из таблицы 6.2 мет. пособия.

 Наружное кольцо:  Ø150 H7/l0

 

6.3.4. Выполняем схемы  расположения полей допусков  для соединений колец подшипника с валом и корпусом. Схемы приведены на рисунке 6.1.

 

6.3.5 Выполняем эскизы  подшипникового узла и деталей,  сопрягаемых с подшипниковыми  кольцами. Эскизы приведены на  рисунке 6.2.

Шероховатость посадочных поверхностей валов и отверстий  корпусов под подшипники 0 класса точности принимаем для вала – R_А = 1.25 мкм, а для отверстия - R_А = 2.5 мкм.

 

 

 

 

 

Рисунок 6.1 – Схема  расположения полей допусков колец  подшипника и сопрягаемых с ними деталей.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6.2 - Эскиз подшипникового узла и деталей, сопрягаемых с подшипниковыми кольцами.

 

 

 

 

 

7 ВЫБОР ПОСАДОК И  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ  ДЕТАЛЕЙ ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ

  
  7.1 Исходные данные  
• Диаметр вала d = 22 мм 
• Конструкция шпонки - сегментная                                                                                                               • Тип соединения – плотное.

  7.2 Содержание задания   
• Определить основные размеры шпоночного соединения.  
• Назначить поля допусков и определить предельные отклонения всех основных размеров. Составить таблицу размерных характеристик шпоночного соединения, определить предельные зазоры или натяги.  
• Вычертить схему расположения полей допусков по размеру ширины шпонки.                                                                                                                      • Выполнить эскизы шпоночного соединения и его деталей.

   7.3 Порядок выполнения

  7.3.1 Основные размеры  шпоночного соединения с сегментными  шпонками  
определяем по ГОСТ 24071-80 (приложение Ж мет. пособ.).

  7.3.3 Поля допусков посадочных размеров выбираем по таблице 7.1 мет. пособ. Поля допусков непосадочных размеров назначаем в соответствии с рекомендациями, изложенными в мет. пособ.  
Численные значения предельных отклонений определяем по таблицам ГОСТ 25347-82. Установленные значения предельных отклонений и размеров сводим в таблицу 7.

Таблица 7 – Размерные  характеристики деталей шпоночного соединения.

Наименов.        размера	Номин.   размер             мм.	Поле     допус-  ка	Пред. Отклонения,      мкм		Пред. Размеры,               мкм		Допуск   размера,        Т, мм
			верхнее	нижнее	Макс.	Мин.
Шир. шпонки	5	h9	0	-30	5,000	4,970	0,030
выс. шпонки	9	h11	0	-90	9,000	8,910	0,090
Шир. паза вала	5	Р9	42	12	5,042	5,012	0,030
Глуб. паза вала t1 (d- t1)	7 15		300 0	0 -300	7,300 15,000	7,000 14,700	0,300 0,300
Шир. паза втулки	5	Р9	42	12	5,042	5,012	0,030
Глуб. паза втулки t1 (d- t1)	2,3                    24,3		100 100	0 0	2,400 24,400	2,300 24,300	0,100 0,100
Диаметр шпонки	22	h12	0	-210	22,000	21,790	0,210

 

 

  7.3.4 Определяем предельные  зазоры в соединениях шпонки  с пазами вала и втулки:

 

 Зазоры с пазом  вала:

  S_max = D_max - d_min= 5,042 – 4,970 = 0,72 мм 

S_min = D_min - d_max= 5,012 – 5,000 = 0,012 мм

 Зазоры с пазом втулки:

S_max = D_max - d_min= 5,042 – 4,970 = 0,072 мм 

S_min = D_min - d_max= 5,012 – 5,000 = 0,012 мм

7.3.5 Выполняем схему  расположения полей допусков  шпоночного соединения. Схема представлена  на рисунке 7.1.

7.3.6 Выполняем эскизы  шпоночного соединения и его деталей. Эскизы представлены на рисунке 7.2.

Рисунок 7.1 – Схема  расположения полей допусков шпоночного соединения.

 

 

 

 

 

Рисунок 7.2 – Эскизы деталей  шпоночного соединения.

 

 

 

 

8 ВЫБОР ПОСАДОК И  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ  
ДЕТАЛЕЙ ПРЯМОБОЧНЫХ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

 

  8.1 Исходные данные 

• Размеры шлицевого  соединения: Z= 6 мм, d = 28 мм, D = 34 мм.  
• Вод соединения – подвижное.  
• Втулка – твердая.                                                                                                                                        • Нагрузка – умеренная (статическая).

  8.2 Содержание задания  

• Выбрать и обосновать способ центрирования шлицевого  соединения.  
• Назначить посадки по центрирующим и нецентрирующим поверхностям, определить предельные отклонения. Составить таблицу размерных характеристик шлицевого соединения, определить предельные зазоры.  
• Вычертить схемы расположения полей допусков по сопрягаемым размерам.  
• Выполнить эскизы соединения и его деталей, указав их условные обозначения.  

  8.3 Порядок выполнения.

  
  8.3.1 Назначаем способ центрирования шлицевого соединения, пользуясь мет. пособ.

 Способ центрирования  вала и втулки – по внутреннему  диаметру d т.к. соединение – подвижное, втулка твердая, нагрузка умеренная.  

  8.3.2 Поля допусков  и посадки центрирующих и нецентрирующих  поверхностей устанавливаем по  таблице 8.1 мет. пособ. Предельные  отклонения размеров элементов  шлицевого соединения назначаются  по ГОСГ 25347 — 82.  

 Установленные значения  предельных отклонений и размеров сводим в таблицу 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8 – Размерные  характеристики деталей шлицевого  соединения.

 

Наим. элим.	Номин размер мм	Поле допус- ка	Пред. отклон, мкм		Пред. размеры, мм		Допуск размера   Т, мм
			ES (es)	EI (ei)	Макс.	Мин.
Шлицевая втулка
Отверстие, D	34	Н7	25	0	34,025	34,000	0,025
Отверстие, d	28	D9	117	65	28,117	28,065	0,052
Ширина впадин, b	7	F8	35	13	7,035	7,013	0,022
Шлицевый вал
Вал, D	34	f7	-25	-50	33,975	33,950	0,025
Вал, d	28	h9	0	-52	28,000	27,948	0,052
Толщина шлицев, b	7	f8	-13	-35	6,987	6,965	0,022

 

 

8.3.3 Определяем предельные  зазоры в сопряжениях:

 

Зазоры по наружному  диаметру D:

  S_max = D_max - d_min= 34,025 – 33,950 = 0,075 мм 

S_min = D_min - d_max= 34,000 – 33,975 = 0,025 мм

 Зазоры по внутреннему диаметру d:

S_max = D_max - d_min= 28,117 – 27,948 = 0,169 мм 

S_min = D_min - d_max= 28,065 – 28,000 = 0,065 мм

 

  8.3.4 Выполняем схему расположения полей допусков. Схема приведена на рисунке 8.1.

 

  8.3.5 Выполняем эскизы  шлицевого соединения, втулки и вала. Эскизы приведены на рисунке 8.2.

 

 

 

 

Рисунок 8.1 – Схемы  расположения полей допусков деталей  прямобочного шлицевого соединения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8.2 Эскизы шлицевого  соединения втулки и вала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 ВЫБОР ДОПУСКОВ И ПОСАДОК РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

  9.1 Исходные данные

• Номинальный размер крепежной метрической резьбы = 32 х 2 мм.   
• Класс точности резьбы - средний.  
• Длина свинчивания: l = 30 мм.  

Основными параметрами  резьбы являются: наружный диаметр резьбы d(D), внутренний диаметр d₁(D₁), средний диаметр d₂(D₂), шаг резьбы Р, угол профиля α и длина свинчивания l. Номинальные размеры параметров резьбы одинаковы для наружных и внутренних резьб (болта и гайки).  

  9.2 Содержание задания 

• 1 Назначить степени точности и поля допусков резьбовых деталей, посадку соединения.  
• Вычертить схему расположения полей допусков соединения.  
• Выполнить эскизы резьбового соединения и его деталей с указанием условных обозначений.  
• Выбрать средства измерения и контроля резьб.  

   9.3 Порядок выполнения

  9.3.1 Для резьбовых соединений с зазором

  По наружному диаметру и шагу резьбы определяем размеры среднего и внутреннего диаметров резьбы по ГОСТ 24705-81, а также [2, таблица 4.24].

d₂(D₂) = 32 – 2 + 0,701 = 30,701 мм,

d₁(D₁) = 32 – 3 + 0,835 = 29,835 мм.

  По заданной длине  свинчивания резьбы определяем  группу длин свинчивания, в  соответствии с ГОСТ 16093-81, а также [2, табл. 4.27].

l = 30 мм ,  группа - длинные L.

  В зависимости от класса точности ( средний ) и группы длин свинчивания по таблице 9.1 мет. пособ. выбираем поля допусков наружной (болт) и внутренней резьб (гайка).

Наружная – 7g 6g,

Внутренняя – 7Н.

 

  По таблице 4.29 [2] назначаем предельные отклонения  диаметров болта и гайки. 

Диаметров болта: d, d₂, d₁,- es = -38 мкм; d₂- ei = -250 мкм; d- ei = -318 мкм.

Диаметров гайки: D₂, D₁,- ES = -280 мкм; D₂-EI = 0 ; D₁-EI = 0.                      

 

  9.3.2 Вычерчиваем схему  расположения полей допусков  для резьбового соединения с  зазором. Схемы приведены на рисунке 9.1.

 

  9.3.3 Выполняем эскизы  резьбового соединения и резьбовых  деталей. Эскизы приведены на  рисунке 9.2.

 

 

Рисунок 9.1 – Схема  расположения допусков резьбового соединения с зазором  М32 –7H/7g6g.

 

 

 

 

Рисунок 9.2 – Эскизы резьбовых  соединений и резьбовых деталей.

 

 

9.3.4 Подбираем измерительные  средства для измерения и контроля  параметров резьбовых деталей.

 

Таблица 9 – методы и  средства контроля резьб.

Метод измерения	Наименов.   ср-ва измерения (контроля)	Измеряемые (контролируемые) параметры резьбы	Описание и порядок  измерения (контроля)
комплексный	Резьбовые калибры	Контр.: ср.диаметр, шаг, половина угла профиля, внутр. и наруж. диаметры.	Сравнение действительного  контура резьб. детали с предельными (эталонными)
Дифференци- рованый	Резьбовые шаблоны	Опред. Номинальный шаг.	Набор шаблонов с зубьями  ст. метрич. профилей. Подбор и наложение  шаблона.
Дифференци- рованый	Резьбовой микрометр  с диап. измер. 25..50 мм.	Опред. средний диаметр.	Микрометр со сменными измер. наконечниками.

10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ПЕРЕДАЧ  

10.1 Исходные данные

• Модуль зубчатых колес m = 2,5 мм.  
• Число зубьев шестерни Z₁ = 50 и колеса Z₂ = 55.  
• Угол наклона зубьев β = 10 ^о.  
• Частота вращения колеса n = 800 мин ^-1.  
• Температура нагрева стальных колес Т₁ = 65 ^о и чугунного корпуса Т₂ = 50 ^о. 

  10.2 Содержание задания  
• Выбрать степень точности и вид сопряжения зубчатых колес.  
• Назначить показатели точности и бокового зазора и допуски на них.  
• Выполнить эскиз зубчатого колеса с заполнением таблицы конструктивных и точностных характеристик колеса.  

   10.3 Порядок выполнения  задания

  10.3.1 Прежде всего  устанавливаем группу зубчатой  передачи по служебному назначению.  
Данная передача относится к передачам общего назначения. 

 Выбираем степень точности передачи по таблице 10.1 мет. пособ., учитывая эксплуатационные требования и окружную скорость колес 
Окружную скорость зубчатого колеса определяем по формуле: