Требования к оформлению 2 страница

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Что называется взаимозаменяемостью? Виды взаимозаме­няемости.

2. Дать определения размеров: номинального, предельного, действительного.

3. Допуск размера, допуск посадки и их расчет. Определение
характера посадки, расчет зазора, натяга.

4. Понятия основного отклонения.

5. Признаки ЕСДП: поле допуска, единица допуска, число еди­ниц допуска, допуск, квалитет.

6. Точность обработки при изготовлении и ремонте деталей
машин: виды ошибок, отклонение формы, шероховатость.

7. Посадки в системе отверстия, посадки в системе вала.

8. Допуски формы и расположения поверхностей.

9. Суммарные допуски формы и расположения.

Задача 2ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ СОЕДИНЕНИЙ С ПОДШИПНИКАМИ КАЧЕНИЯ

Подшипники качения - это опоры вращающихся или качающихся деталей. Их устанавливают между вращающимися и не вращающимися деталями конструкции. Подбор подшипников качения произво­дят по динамической грузоподъемности, долговечности подшипника, частоте вращения вращающегося кольца.

Одним из важнейших условий хорошей работы подшипников является обеспечение в них оптимальных зазоров. Увеличение ради­альных зазоров понижает точность вращения, увеличивает вибрации. Уменьшение зазоров ухудшает способность шарикоподшипников воспринимать осевую нагрузку, приводит к повышению температуры и снижает максимально допустимые частоты вращения.

Рабочий зазор в подшипнике - это

S_нач - начальный геометрический зазор в подшипниках, установлен­ный соответствующими нормативами; u_t - температурное изменение зазора; u_нагр - контактные деформации от радиальной нагрузки.

Для обеспечения максимальной несущей способности подшипника очень важно правильно подобрать посадки подшипников на вал и в корпус. При выборе посадок для подшипников качения учитывают вращение вала или корпуса, нагрузку и число оборотов, тип и конструкцию подшипника, температуру при установившемся режиме работы, условия монтажа и вид нагружения колец. При вращающемся вале соединение внутреннего кольца подшипника должно быть неподвижным (с натягом), а по наружному диаметру подшипника возможен и небольшой зазор. Если вал не подвижен, а вращается корпус с наружным кольцом подшипника (например в колесе автомобиля), то неподвижная посадка (прессовая) должна быть по наружному диаметру подшипника, а по внутреннему диаметру подшипника с валом может быть и небольшой зазор. При таком назначении посадок обеспечивается медленное провертывание невращающегося кольца в работающем подшипнике. Провертывание кольца содействует равномерному износу его дорожки качения, что ведет к увеличению срока службы подшипника.

Посадку кольца подшипника определяет вид нагружения коль­ца (циркуляционно, местно или колебательно нагруженное).

Для циркуляционно нагруженных колец подшипников посадка определяется в зависимости от интенсивности радиальной нагрузки, для местно нагруженных колец - по характеру распределения нагрузки (с умеренными толчками, спокойная, с ударами, вибрацией).

2.1 Выписать исходные данные в соответствии с вариантом из таблицы 2.1 и оформить их по форме таблицы 2.2.

Таблица 2.1 - Варианты задания

Исходные данные	Предпоследняя цифра шифра студента в зачетной книге
Номер подшипника
Класс точности
Вращается вал	да	да	нет	да	да	нет	да	нет	да	нет
Вращается корпус	нет	нет	да	нет	нет	да	нет	да	нет	да
	Последняя цифра шифра студента в зачетной книге
Нагрузка
R, кН	1,3	2,5	3,5	3,8	1,8	2,0	3,0	6,0	8,0	4,5
Характер нагрузки
Примечание	1-спокойная нагрузка, толчки отсутствуют;2-легкие толчки, кратковременные перегрузки до 150% от расчетной нагрузки; 3- умеренные толчки, вибрации, кратковременные перегрузки до 150% от расчетной нагрузки;4- значительные толчки, вибрации, кратковременные перегрузки до 200% от расчетной нагрузки;5-сильные удары, кратковременные перегрузки до 300% от расчетной нагрузки.

Таблица 2.2 - Исходные данные

Условие обозначения подшипника	R, kH	K1	K2	Вид нагружения колец подшипника
внутреннего	наружного

2.2 Записать в таблицу 2.3 основные габаритные размеры подшипника по ГОСТ 8338—75 (СТ СЭВ 402—76). (Таблица 2.4)

Таблица 2.3 - Основные габаритные размеры подшипника

d, мм	D, мм	В, мм	r, мм

2.3 Определить интенсивность радиальной нагрузки

где R - радиальная нагрузка или реакция опоры на подшипник, кН; В - ширина кольца, м; r-радиус скругления фаски, м; К₁ - коэффициент, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 150 % с умеренными толчками и вибрацией К₁ = 1, при перегрузке до 300 %, сильных ударах и вибрации К₁ = 1,8); К₂- коэффициент не­равномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору; К₃- коэффициент, учитывающий степень ослабления поса­дочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале (К₃=1).

2.4 Выбрать поле допуска поверхности детали, сопрягаемой с циркуляционно нагруженным кольцом подшипника. (Таблица 2.5)

2.5 Выбрать поле допуска поверхности детали, сопрягаемой с местно нагруженным кольцом подшипника. (Таблица 2.6)

2.6 Определить предельные отклонения присоединительных диаметров подшипников качения по ГОСТ 520—71 (СТСЭВ 774— 77), таблице 2.7.

2.7 Построить схемы полей допусков сопряжений:

а) внутреннее кольцо подшипника - вал;

б) корпус — наружноекольцо подшипника.

2.8 Вычертить сборочный и рабочие эскизы деталей. Указать на эскизах точность размера, допуск формы, допуск радиального бие­ния торца, шероховатость, таблица 1.5, 1.6, 1.7, 1.8. Пример обозначения точности в соединениях с подшипниками качения представлен на рисунке 2.2.

2.9 Определить вероятностные допуски и вероятностные предельныне натяги и зазоры выбранных посадок.

Таблица 2.4 - Нормальные габаритные размеры подшипников (ГОСТ 8338-75, СТ СЭВ 402-76)

Условное обо- значение подшипников	Габаритные размеры
внутренний диаметр, d, мм	наружный диаметр, D,мм	ширина, B, мм	радиус закругления фаски, r, мм.
Легкая серия
				1,5 1,5 1,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,0 3,5
Средняя серия
				2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 4,0 4,0
Тяжелая серия
				2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 3,5 3,5 3,5 4,0 4,0

Таблица 2.5 -Допускаемые интенсивности нагрузок на посадочной поверхности вала и корпуса по ГОСТ 3325-85

Диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника, мм	Допускаемые значения PR, kH/м
поля допусков для вала
свыше	до	js6	k6	m6	n6
			300-1350 550-2000 700-3000 900-3400	1350-1600 2000-2500 3000-3500 3400-4500	1600-3000 2500-4000 3500-6000 4500-8000
Диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника, мм	поля допусков для вала
свыше	до	K7	M7	N7	P7
			800-1000 1000-1500 1200-2000 1600-2500	1000-1300 1500-2000 2000-2600 2500-3500	1300-2500 2000-3300 2600-4000 3500-5500

Таблица 2.6 - Посадки для местно нагруженных колец подшипников по ГОСТ 3325—85

Диаметр, мм	Посадки	Типы подшипников
свыше	до	на вал	В корпус стальной или чугунный
неразъемный	разъемный
Нагрузка спокойная с умеренными толчками и вибрацией К1=1
		H6	H7	H7, H8	Все типы, кроме штампованных игольчатых
		g6, f7 f7	G7
Нагрузка с ударами и вибрацией К1>1
		h6	JS7	JS7	Все типы, кроме штампованных игольчатых, роликовых двухрядных
		g6	H7

При колебательном нагружении для радиальных шарико и ролико подшипников класса точности 0 и 6, поля допусков валов принимают по js6, поля допусков отверстия JS7.

Таблица 2.7 - Отклонения присоединительных диаметров подшипников качения по ГОСТ 520—71 (СТ СЭВ 774—77)

Номинальные размеры среднего диаметра, мм	Отклонения диаметра отверстия подшипника, мкм	Номинальные размеры среднего диаметра	Отклонения наружного диаметра подшипника, мкм
свыше	до	вернее	нижнее	свыше	до	верхнее	нижнее
			-8 -10 -12 -15 -20 -25 -30 -35	-			-8 -9 -11 -13 -15 -18 -25 -30 -35 -40 -45

Таблица 2.8 - Шероховатость и отклонения формы посадочных и опорных торцовых поверхностей подшипников по ГОСТ 3325-85 класс точности подшипников 0,6 (выборка)

Посадочные поверхности	Шероховатость Ra, мкм не более	Допуск круглости, допуск профиля продольного сечения, мкм, не более
до 80	св.80 до500	св.18 до30	св.30 до50	св.50 до80	св.80 до120	св.120 до180	св.180 до250
Валов	1,25	2,5	3,5	4,0	5,0	6,0	6,0	7,0
Отверстий корпусов	1,25	2,5	5,0	6,0	7,5	9,0	10,0	11,5
Опорных торцов заплечиков валов и корпусов	2,5	2,5	Допуски торцевого биения заплечиков валов, заплечиков отверстий корпусов, мкм, не более
21/33	25/39	30/46	35/54	40/63	46/72
Примечание: * - числитель для валов, заменитель для корпусов

Пример:

Рассчитать и подобрать посадки для соединения внутреннего кольца подшипника с валом и наружного кольца с корпусом редуктора.

Исходные данные Т = 600 Н∙м; [ τ ] = 20 Н/мм²; R = 9 кН; К ₁, К ₂, К ₃ = 1.

Решение.

1 Определяем диаметр поверхности вала под подшипник:

мм.

2 По СТ СЭВ 514 (приложение А.1) принимаем d = 55 мм. Этому диаметру соответствует подшипник шариковый № 311 с размерами d = 55 мм; D = 120 мм; B = 29 мм; r = 3 мм (таблица 2.4).

3 Определяем интенсивность нагрузки на посадочной поверхности:

, , Н/мм.

4 При интенсивности нагрузки Н/мм подбираем (таблица 2.5) посадку для внутреннего кольца с валом Ø55 k 6, (таблица 2.6), посадку для наружного кольца с корпусом Ø120 G 7.

5 Результаты расчета и подбора посадок заносим в таблицу 2.9.

Таблица 2.9 – Результаты расчета и подбора посадок

Параметры
Класс точности по СТ СЭВ 774-77 Размер, посадка Охватывающая поверхность: верхнее отклонение, мкм нижнее отклонение, мкм допуск, мкм Охватываемая поверхность: верхнее отклонение, мкм нижнее отклонение, мкм   допуск, мкм Зазор, мкм наибольший наименьший Натяг, мкм наибольший наименьший Допуск посадки, мкм	Ø55 k 6 Внутреннее кольцо   –15 (таблица 2.7) Вал   +21   +2 (таблицы 2.7)     – –	Ø120 G 7 Отверстие в корпусе +47   +12 (таблица 2.7) Наружное кольцо   –15 (таблица 2.7)       – –

Таблица 2.10 Точность размеров ширины колец шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников.

Интервалы номинальных диаметров d, мм	Допускаемые отклонения, мкм ГОСТ520-71 ширины колец В, выборка
0,6			5,4,2
верхние	нижние	нижние	верхние	нижние	нижние	нижние
Св.2,5 до 10		-120	-120		-40	-40	-40
Св.10 до 18		-120	-120		-80	-80	-80
Св. 18 до 30		-120	-120		-120	-120	-120
Св.30 до 50		-120	-120		-120	-120	-120
Св.50 до 80		-150	-150		-150	-150	-125
Св.80 до 120		-200	-200		-200	-200	-125
Св.120 до 180		-250	-250		-250	-250	-125
Св.180 до 250		-300	-300		-250	-250	-125
Св.250 до 315		-350	-350		-300	-300	-150
Св.315 до 400		-400	-400		-350	-	-
Св.400 до 500		-450	-450		-400	-	-

Ширина подшипника В = 29 мм.

Допуск мкм, нижнее отклонение ei = –120 мкм (таблица 2.10).

6 Определяем вероятностные допуски выбранных посадок:

мкм;

мкм.

7 Находим вероятностные предельные натяги в соединении внутреннего кольца с валом и зазоры в соединении наружного кольца с корпусом:

мкм;

мкм;

мкм;

мкм;

мкм;

мкм.

8 Строим схемы расположения полей допуска выбранных посадок.

Рисунок 2.1 – Схемы расположения полей допусков в соединении внутреннего кольца подшипника с валом и наружного кольца с корпусом редуктора.

Рисунок 2.2 - Обозначение точности подшипников качения на чертежах

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Классы точности подшипников качения.

2. Материалы, применяемые.для изготовления подшипников качения.

3. Значение рабочего зазора для обеспечения несущей способности подшипника.

4. Виды нагружения колец подшипников качения.

5. Как выбрать поле допуска для деталей, сопрягаемых с подшипником?

6. Что влияет на интенсивность радиальной нагрузки?

7. Какие поля допусков валов образуют посадки с натягами при
сопряжении с внутренним кольцом подшипника?

8. Расскажите о расположении полей допусков внутреннего и
наружного колец подшипника относительно линии номинального размера.

Задача 3 ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГОСТ 23360 (СТСЭВ183) СТСЭВ57-75

Шпонка - деталь, устанавливаемая в пазах двух сопрягаемых деталей. Шпонки предназначены для передачи крутящего момента или используются (призматические шпонки) как направляющие при осевом перемещении. Обычно шпоночные соединения разделяют на два типа: ненапряженные с призматическими и сегментными шпонками и напряженные с клиновыми шпонками. Эти шпоночные соединения стандартизованы.

Основные размеры шпоночного соединения с призматическими шпонками b, h, t₁, t₂, l. Основные размеры сегментных шпонок b, h, d,t₁, t₂ (b - ширина шпонки, h - высота шпонки, d - диаметр сегмента, t₁- глубина паза на валу, t₂ - глубина паза во втулке, l - длина призматической шпонки, предельные отклонения на непосадочные размеры t₁, t₂, l, h смотри в таблице 3.7. Длина шпонки принимается в равной ≈ 1,5 диаметра вала

3.1. Выпишем в соответствии с вариантом исходные данные.

Таблица 3.1 Варианты задания студенты выбирают по последней цифре шифра специальности.

Поря-дковый номер индекса вариан-та	I	II	III
Конструкция шпонки	Тип шпоночного соединения	Диаметр вала, мм.
шпонка призмати-ческая	шпонка сегментная	шпонка призмати-ческая	шпонка сегментная
	Призматическая Сегментная Призматическая Сегментная Призматическая Сегментная Призматическая Сегментная Призматическая Сегментная	ПС НС СС ПС НС СС ПС НС СС НС	ПС НС ПС НС ПС НС ПС НС ПС НС
Примечание. ПС – плотное соединение; НС – нормальное соединение; СС – свободное соединение.

Выписать исходные данные, определить размеры шпоночного соединения (рисунок 3.4; 3.5). Рассчитать предельные размеры, допуски присоединительных элементов: шпонка – паз вала, шпонка – паз втулки, внести в таблицы 3.2 и 3.3)

Таблица 3.2 - Основные размеры деталей шпоночного соединения

Размеры в миллиметрах

Наименование размера	Размер	Поле допуска	Предельные отклонения	Предельные размеры	Допуск размера, Т
ES	EJ	Lmax	Lmin
Ширина шпонки Высота шпонки Ширина паза вала Ширина паза втулки Диаметр сегмент-ной шпонки Глубина паза на валу Глубина паза во втулке

3.3 Основные размеры шпоночного соединения, размеры в миллиметрах

Сопряжение	Условные обозначения	Smax	Smin	Nmax	Nmin	Допуски посадки
Шпонка – паз вала Шпонка – паз втулки

3.3 Построить схемы полей допусков сопряжений: паз вала-шпонка, паз втулки-шпонка.

3.4 Вычертить сборочный и рабочий эскизы деталей шпоночного соединения, обозначив на них параметры точности. Пример оформления представлен на рисунке 3,1 и 3,2.

Таблица 3.4 - Основные размеры соединений с призматическими шпонками (выборка), мм по ГОСТ 23360-78 (СТ СЭВ 1 89-75)

Диаметр вала	Номинальный размер шпонки	Номинальный размер паза
свыше	до	bxh	I	t1 – глубина на валу	t2 – глубина во втулке
от	до
		5х5 6х6 8х7 10х8 12х8 12х8 14х9 16х10 18х11 20х12 25х14 28х16 32х18 36х20 40х22 45х25			3,0 3,5 4,0 5,0 5,0 5,5 6,0 7,0 7,5 9,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 15,0	2,3 2,8 3,3 3,3 3,3 3,8 4,3 4,4 4,9 5,4 5,4 6,4 7,4 8,4 9,4 10,4

Таблица 3.5 - Основные размеры соединении с сегментными шпон­ками (выборка), мм но ГОСТ 24071-80 (СТ С)В 647-77)

Диаметр вала	Размеры шпонок	Размеры в миллиметрах
свыше	до	bxhxd	t1 – глубина паза на валу	T2 – глубина паза во втулке
		2х2,6х7	1,8	1,0
		2х3,7х10	2,9	1,0
		2,5х3,7х10	2,7	1,2
		3х5,0х13	3,8	1,4
		3х6,5х16	5,3	1,5
		4х6,5х16	5,0	1,8
		4х7,5х19	6,0	1,8
		5х6,516	4,5	2,3
		5х7,5х19	5,5	2,3
		5х9,0х22	7,0	2,3
		6х9,0х22	6,5	2,8
		6х10х25	7,0	3,3
		8х11х28	8,0	3,3
		10х13х32	10,0	3,3
Примечание. На рабочем чертеже проставляется один размер для вала (предпочтительный вариант) или d - t1 и для втулки D+t2

Таблица 3.6 – Рекомендуемые поля допусков в соединении с сегментными призматическими шпонками ГОСТ 24071-80 (СТ СЭВ 647-77)

Ширина шпонки Ширина паза на валу Ширина паза во втулку	h9   Р9   Р9	h9   N9   JS9	h9   H9   D10	f9   H9   D10
Характер шпоночного соединения	плотное	нормальное	свободное	направляющая шпонка

Таблица 3.7 – Поля допусков и предельные отклонения несопрягаемых соединений с призматическими и сегментными шпонками

Обозначение параметра	Название параметра	Рекомендуемое поле допуска
h   l   L   d	высота шпонки   длина шпонки   длина паза на валу, во втулке   диаметр сегмента	h11   h14   H15   h12

Таблица 3.8 – Предельные отклонения на глубину паза вала и паза втулки в зависимости от высоты шпонки по ГОСТ 23360-78, по ГОСТ 2071-80

Размеры в миллиметрах

Глубина паза
Под призматическую шпонку	Под сегментную шпонку
на валу t1 (или d-t1) и во втулке t2 (или D+t2)	на валу t1 (или d-t1)	во втулке t2 (или D+t2)
при h, мм
От 2 до 6	Св. 6 до 18	Св. 18 до 50	От 1,4 до 3,7	Св. 3,7 до 7,5	Св. 7,5 до 10	От 1,4 до 10	Св. 10 до 13
+0,1	+0,2	+0,3	+0,1	+0,2	+0,3	+0,1	+0,2

Пример:

В соответствии с заданным типом шпоночного соединения с призматической шпонкой назначить поля допусков для паза на валу, паза во втулке и шпонки по ГОСТ 23360.

Дата добавления: 2015-04-30