Эскиз 6

Работа №1 и №2 по дисциплине

Расчетно-графическая

²МЕТРОЛОГИЯ, ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ²

Вариант 6

выполнил: Рубанов А. А.

группа: МТ11-42

проверил: Скрипка В. Л.

- 2014 -

ЧАСТЬ I-I

Задание:

1. Выбрать посадки для соединений:

- внутреннего кольца подшипника с валом (по d);

- наружного кольца подшипника с корпусом (по D);

- крышки со корпусом (по d₁)

- распорной втулки (по d₂)

- вала с зубчатым колесом (по d₃)

2. Построить схемы расположения полей допусков для выбранных посадок по d, D, d₁,d₂.d₃.

3. Рассчитать числовые характеристики выбранных посадок и указать их величины на схемах расположения полей допусков.

4. На выданном эскизе задания для всех указанных на сборке соединений проставить условные расположения посадок.

5. Начертить эскизы следующих деталей:

- вала

- корпуса

- распорной втулки

- крышки

- зубчатого колеса

Указать на них размеры с условным обозначением полей допусков и с соответствующими им предельными отклонениями.

6. Выбрать средства контроля деталей соединения по d₂.

Исходные данные:

Класс точности подшипника
№ подшипника
Расчётная радиальная реакция опоры	Fr = 15000 Н
Осевая нагрузка на опору	Fa = 7500 Н
Перегрузка до	300%
Натяг в сопряжении вал – зубчатое колесо	Nmax = 65 мкм Nmin = 10 мкм
Форма вала	полый
d1 = D	d2 = d	d3 = d - 3

Для подшипника 36213 находим размеры по ГОСТ 333-71:

d, мм	D, мм	B, мм	r, мм	b, град
			2,5	12^0

По таблице 14 находим отклонение посадочных размеров:

D = 120_-0,010

d = 65_-0,009

Определяем вид нагружения колец подшипника: т.к. радиальная сила, постоянная по направлению, приложена к валу, который вращается, то наружное кольцо имеет местное нагружение, а внутреннее – циркуляционное.

1. Выбор посадок для заданных соединений.

1.1. Выбор посадки внутреннего кольца подшипника с валом (по d).

Нагружение циркуляционное.

Расчёт интенсивности нагружения:

Определяем коэффициенты:

- для перегрузок до 300% по таблице 16 находим К₁=1.8

- по таблице 17 находим К₂=1.4 (т.к d_отв/d=0,5; D/d=120/65=1.846)

- (7500/15000)*ctg12=2.35 =>К₃=2.0

Тогда формула (1) примет вид:

По таблице 19 с учётом класса подшипника для Р_r=3287 Н/мм поле допуска вала n5.

Строим схему полей допусков посадки Æ65 L5/n5 (см. рис.1a).

1.2. Выбор посадки наружного кольца подшипника с корпусом (по D).

По таблице 15 для колец D=120мм с учётом класса подшипника, принимая во внимание перегрузку до 300%, а корпус разъёмный, находим поле допуска H7.

Строим схему полей допусков посадки Æ120 H6/l5 (см. рис.1b).

1.3. Выбор посадки крышки с корпусом (по d₁).

Для лёгкости сборки крышки с корпусом рекомендуются посадки с зазором невысокой точности. Для унифицированных в ряде отраслей крышек подшипников рекомендованы поля допусков предпочтительного применения:

d11 – для глухих крышек;

d9 – для крышек с отверстием.

В нашем случае следует взять d9.

Строим схему полей допусков Æ120 H6/d9 (см. рис.1c)

1.4. Выбор посадки распорной втулки (по d₂).

Посадка распорной втулки с валом должна иметь для лёгкости сборки зазор не менее 20-30 мкм в зависимости от длины втулки. Распорная втулка надевается непосредственно на вал, отклонения которого определены посадкой внутреннего кольца подшипника. При этом для получения необходимого зазора подбирают такое поле допуска отверстия, у которого основное отклонение EI больше, чем верхнее отклонение вала на 20-30 мкм. Учитывая это, выбираем предпочтительное поле допуска E9.

Эта комбинированная посадка обеспечивает гарантированный зазор:

S_min=EI – es=60–33=27мкм.

Строим схему полей допусков посадки Æ65 E9/n5 (см. рис.1d).

1.5. Выбор посадки вала с зубчатым колесом (по d₃).

Посадочный размер определён заданием и равен d₃=d-3=62 мм,

предельные функциональные натяги уже определены заданием:

По СТ СЭВ 144-75 подбираем посадку наименьшей точности предпочтительно в системе отверстий, для которой соблюдаются условия:

По таблице 4 для d₃=62мм берём ближайшее меньшее значение квалитета: p7.

Получили посадку Æ62 Н6/p7.

Строим схему полей допусков Æ62 Н6/p7 (см. рис. 1e).

2. Расчёт числовых характеристик выбранных посадок.

2.1. Характеристики посадки Æ65 L5/n5 (см. рис.1a).

S_m=E_m–e_m=(ES+EI)/2–(es+ei)/2=(0–9)/2–(20+33)/2=–31 мкм => N_m=31 мкм

N_max=es-EI=33+9=42 мкм

N_min=ei-ES=20 мкм

TN=N_max-N_min=42-20=22 мкм

2.2. Характеристики посадки Æ120 H6/l5 (см. рис.1b).

S_m=E_m–e_m=(ES+EI)/2–(es+ei)/2=22/2–(0–10)/2=16мкм

S_max=ES-ei=22+10=32 мкм

S_min=EI-es=0 мкм

TS=S_max-S_min=32-0=32 мкм

2.3. Характеристики посадки Æ120 H6/d9 (см. рис.1c).

S_m=E_m–e_m=(ES+EI)/2–(es+ei)/2=22/2+(120+207)/2=174.5 мкм

S_max=ES-ei=22+207=229 мкм

S_min=EI-es=0+120=120 мкм

TS=S_max-S_min=229-120=109 мкм

2.4. Характеристики посадки Æ65 E9/n5 (см. рис.1d).

S_m=E_m–e_m=(ES+EI)/2–(es+ei)/2=(134+60)/2–(33+20)/2=70.5 мкм

S_max=ES-ei=134–20=114 мкм

S_min=EI-es=60–3=27 мкм

TS=S_max-S_min=114-27=87 мкм

2.5. Характеристики посадки Æ62 Н6/p7 (см. рис. 1e).

S_m=E_m–e_m=(ES+EI)/2–(es+ei)/2=(22+0)/2–(62+32)/2=–36 мкм => N_m=36 мкм

N_max=es-EI=62 мкм

N_min=eI-ES= 32-22=10мкм

TN=N_max-N_min=62-10=52 мкм

3. Отклонения формы поверхностей и шероховатости корпуса и вала.

3.1. Отклонение формы поверхностей корпуса и вала.

Отклонение формы поверхностей корпуса и вала не должны превышать для подшипников 5 класса значения . Особенно опасны для подшипников конусообразность и овальность посадочных поверхностей. Поэтому для поверхностей указывают допуски круглости и профиля продольного сечения, а не допуск цилиндричности. Допуски формы равны:

- для корпуса

- для вала

По таблице 20 выбираем числовые значения допусков круглости и профиля продольного сечения:

- для корпуса

- для вала

3.2. Шероховатости.

Шероховатости устанавливаются в зависимости от класса точности подшипника и диаметра различной для корпуса, вала и заплечиков в корпусе, на валу или распорной втулке. По таблице 21 выбираем среднее арифметическое отклонение:

- отверстия корпуса: 1,25мм

- поверхности вала: 0,63мм

- заплечиков 1,25мм

Выбор средства измерения для контроля деталей соединения по d2.

а) Втулка Е9 (см. рис. 1f).

Для контроля посадки отверстия Æ65 E9 из таблицы 22 находим:

- z=13мкм

- y=0мкм

- H=5мкм

Наибольший предельный размер проходной пробки:

D_min+z+H/2=65,06+0,013+0,005/2=65,0755 мм

Наибольший предельный размер непроходной пробки:

D_max+H/2=65,134+0,005/2=65,1365 мм

Для пробки: Æ 65,0755_-0,005 и Æ 65,1365_-0,005

б) Вал Æ65 n5 (скобами). Калибрами-скобами контролируются детали с допуском 5-ого квалитета и грубее. (см. рис. 1g).

- Z₁=4мкм

- Y₁=3мкм

- H₁=5мкм

Наибольший предельный размер проходной скобы:

d_max-z₁-H₁/2=65,033-0,004-0,005/2=65,0265 мм

Наибольший предельный размер непроходной скобы:

d_min-H₁/2=65,020-0,005/2=65.0175 мм

Для скобы: Æ 65,0265^+0,005 и Æ 65,0175^+0,005

ЧАСТЬ II-I

Дано:

L₀=90 мм

L₁=20_{-0.033 мм}

L₂= 352^+0.089мм

L₃=23_{-0.4 мм}

L₄= 254_{-0.081 мм}

L₅=23_{-0.4 мм}

L₆=70_{-0.046 мм}

L₇=50_{-0.030 мм}

Указание:

1. L_1, L_4, L_6, L₇ – отклонение по h8,

L₂ – отклонение по Н8;

2. Замыкающий размер L₀ – расстояние торца муфты от базовой плоскости;

3. L₈ – компенсирующее звено

Решение:

1. Строим схему размерной цепи:

2. Определим номинальный размер компенсатора:

90=20+23+254+23+70+50-352+L₈

L₈=2 мм

3. Найдем диапазон регулирования компенсатора:

V_K=ΣTL_i - TL₀= TL₁ +TL₂+TL₃+TL₄+TL₅+TL₆+TL₇-TL₀

V_K =33+89+400+81+400+46+30-270=809 мкм

4. Определим среднее отклонение компенсатора:

, т.к. компенсатор увеличивающий

-15 = -(16.5+200+40.5+200+23+15)-44.5+E_mL₈

E_mL₈= 524.5 мкм

5. Верхнее и нижнее отклонения компенсатора:

E_SL₈=E_mL₈+V_K/2; E_SL₈=524.5+809/2 = 929 мкм;

E_iL₈=E_mL₈-V_K/2; E_iL₈=524.5-809/2= 120 мкм;

6. Проверяем полученные отклонения:

E_S(L₀)=SE_S()-SE_i()+E_i(L₈)

120=0+0+0+0+0+0-0+120

120=120

E_i(L₀)=SE_i()-SE_S()+E_s(L₈)

-150=-33-400-81-400-46-30-89+929

-150=-150

Отклонения L₈ найдены правильно.

7. Расчет необходимого количества прокладок:

Найдем L_Kmin= 2.12 мм; L_Kmax= 2.929 мм;

Принимаем размер необходимой прокладки ;

S_пост=L_Kmin=2 мм – из ряда нормальных диаметров и длин Ra10.

L_Kmax- L_Kmin= 2.929-2=0.929 мм;

Количество сменных прокладок:

=4.44» 4 шт.

Толщина сменной прокладки:

464.5 мкм;

Округляем S до стандартных значений толщин листового материала по Ra10:

S_CT= 250 мкм;

Проверка:

S_пост+nS> L_Kmax

2+4×0.25>3

3>2.929

Рассчитаем размеры комплектов прокладок, 1 постоянная и 4 сменные:

S₁=L_Kmin= 2 мм;

S₂=L_Kmin+S_CT= 2+0.25=2.25 мм;

S₃=L_Kmin+2×S_CT= 2+2×0.25=2.5 мм;

S₄=L_Kmin+3×S_CT= 2+3×0.25=2.75 мм;

S₅=L_Kmin+4×S_CT= 2+4×0.25=3 мм;

ЧАСТЬ II-II

Дано: l₁=444 мм; l₂=30 мм; l₃=20_{-0.033 мм} (по IT8); l₄=394 мм; l₅=24 мм_.

A) Последовательность обработки: l₁, l₄, l₅, l₂

1. Cтроим размерную цепь:

L₃=L₀ – замыкающий,

L₁ – увеличивающий,

L₂,L₄ – уменьшающие размеры.

Размер L₅ – в размерную цепь не входит, следовательно, он не влияет на исходный размер L₃. Устанавливаем по IT12:

L₅=24^+0.21

Так как размеры значительно отличаются друг от друга, то решим задачу способом одного квалитета.

2. Найдем единицы допусков составляющих размеров:

Для L₁ i=3.89,

для L₂ i=1.31,

для L₄ i=3.54.

Определим среднее число единиц допуска:

Необходимо скорректировать допуски на составляющие размеры так, чтобы сумма Ta_j была равна TL₀ (т.к. , то ). Скорректировать это значит увеличить или уменьшить допуск одного или двух составляющих размеров чтобы .

	IT3	Корректируем
L1=444 мм		15(IT3)
L2=30 мм		9(IT5)
L4=394 мм	13	9(IT2)
	32<33	33=33

Сумма допусков равна заданной величине TL₀=TL₆.

3. Определим отклонения составляющих размеров:

Назначаем предельные отклонения на составляющие размеры. Предельные отклонения на все составляющие размеры, кроме одного, назначаем как на основную деталь в системе образования посадок, т.е. на охватывающие размеры по «Н» (+), на охватываемые размеры по «h» (-)

Для размера L₁ устанавливаем допуск «в тело», т.е. L₁=444_-0.015

Для размера L₄ допуск «в тело» - L₄=394^+0.009, т.к. при обработке он увеличивается.

Для размера L₂:

E_i(L₀)=SE_i()-SE_S()

E_i(L₀)= E_i(L₁)- E_s(L₄)- E_s(L₂)

E_s(L₂) = -15-9-(-33) = 9 мкм.

E_S(L₀)=SE_S()-SE_i() Þ E_i(L₂)=0

Таким образом, для L₂=30^+0.009

4. Проставим полученные размеры на чертеже:

5. Вывод:

Для обеспечения допуска исходного размера l₃ по IT8 необходимо обрабатывать размеры l₁ по IT3, l₂ по IT5, и l₄ по IT2.

Б) Последовательность обработки: l₁, l₄, l₅, l₃

1. Cтроим размерную цепь:

L₀=L₂ –замыкающий,

L₁ – увеличивающий,

L₃, L₄ – уменьшающие размеры.

2. Исходный размер L₃ является составляющим.

Назначаем допуски на составляющие размеры не точнее допуска на исходный размер, т.е. по IT8, так как на замыкающий размер допуск не задан.

L₁=444_-0.097,

L₄=394^+0.089,

L₅=24^+0.033.

E_S(L₀)=E_S(L₂)=SE_S()-SE_i()=0-0-0=0 мкм;

E_i(L₀)= E_i(L₂)=SE_i()-SE_S()=-97-89-0=-186 мкм;

TL₀=TL₂=0-(-186)=186 мкм.

3. Проставим полученные размеры на чертеже:

4. Вывод:

Второй вариант обработки экономически более выгоден, т.к. размеры выполняются с большими допусками (по более грубому квалитету).

Дата добавления: 2015-04-30