Расчет параметров гладких цилиндрических
Соединений
Цель занятия: Привить навыки в расчетах основных параметров посадок гладких цилиндрических соединений.
Задание 1
Запишите три посадки: с зазором, с натягом и переходную. Номинальные размеры приведены в табл. 5.2, сами посадки – в табл.5.1.
Для каждой посадки по таблицам стандартов (прил. Б) найдите верхнее и нижнее предельные отклонения отверстия и вала.
Таблица 5.1
| Посадки | Вариант | ||||||
| С зазором |  |  |  |  |  |  |  |
| С натягом |  |  |  |  |  |  |  |
| Переходная |  |  |  |  |  |  |  |
Продолжение табл. 5.1
| Посадки | Вариант | ||||||
| С зазором |  |  |  |  |  |  |  |
| С натягом |  |  |  |  |  |  |  |
| Переходная |  |  |  |  |  |  |  |
Окончание табл. 5.1
| Посадки | Вариант | |||||
| С зазором |  |  |  |  |  |  |
| С натягом |  |  |  |  |  |  |
| Переходная |  | |  |  |  |  |
Таблица 5.2
| Номинальные размеры сопряжений, мм | Вариант | |||||||||
| С зазором | ||||||||||
| С натягом | ||||||||||
| Переходная |
Окончание табл. 5.2
| Номинальные размеры сопряжений, мм | Вариант | |||||||||
| С зазором | ||||||||||
| С натягом | ||||||||||
| Переходная |
Задание 2
Запишите эти посадки с цифровыми предельными отклонениями.
Задание 3
Определите допуски отверстия и вала.
Задание 4
Определите предельные размеры отверстия и вала.
Задание 5
Определите предельные значения зазоров и натягов и допусков посадок.
Задание 6
Постройте в выбранном масштабе схемы расположения полей допусков для трех посадок, показав номинальный размер сопряжения, предельные отклонения отверстия и вала и предельные зазоры, и натяги.
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Название темы и цель работы.
2. Выполненные задания 1-8 и оформленные в соответствии с табл.5.3.
Таблица 5.3
| Определяемые параметры | Значение параметров | ||
| Посадка с зазором | Посадка с натягом | Посадка переходная | |
| ES, мкм | |||
| EI, мкм | |||
| es, мкм | |||
| ei, мкм | |||
| Запись посадки с цифровыми отклонениями | |||
| TD, мкм | |||
| Td, мкм | |||
| Dmax, мм | |||
| Dmin, мм | |||
| dmax, мм | |||
| dmin, мм | |||
| Smax, мкм | |||
| Smin, мкм | |||
| Nmax, мкм | |||
| Nmin, мкм | |||
| TΔ, мкм | |||
| Схемы расположения полей допусков посадок |
5.3. Контрольные вопросы
1. Приведите примеры применения гладких цилиндрических соединений.
2. Какое основное отклонение имеет отверстие в посадке выполненной в системе отверстия?
3. Как по записи посадки определить систему образования посадки?
4. Какие параметры имеют условные обозначения ES и EI?
5. Как располагается поле допуска отверстия относительно поля допуска вала в переходных посадках?
Посадки с подшипниками качения
Цель занятия: Ознакомиться с основными вопросами взаимозаменяемости подшипников качения. Научиться выбирать посадки подшипников качения.
Общие положения.
Подшипники качения являются наиболее распространенными стандартными изделиями (сборочными единицами), изготовляемые на специализированных заводах.
По ГОСТ 520 установлено пять основных классов точности подшипников, которые обозначаются цифрами 0, 6, 5, 4, 2 в порядке повышения точности.
Класс точности указывается через тире перед условным обозначением подшипника, например 6-205 (6 класс точности подшипника). Нулевой класс точности, как самый распространенный, не обозначается, например, 205 (подшипник нулевого класса точности).
Диаметры наружного кольца D и внутреннего кольца d приняты соответственно за диаметры основного вала и основного отверстия, а, следовательно, посадку наружного кольца с корпусом назначают в системе вала, а посадку внутреннего кольца с валом – в системе отверстия. Однако поле допуска на диаметр отверстия внутреннего кольца расположено в «минус» от номинального размера, а не в «плюс», как у обычного основного отверстия.
Посадку подшипника качения выбирают в зависимости от вида нагружения колец (местное, циркуляционное и колебательное).
Местное нагружение - когда кольцо воспринимает радиальную, постоянную по направлению нагрузку лишь ограниченным участком окружности дорожки качения кольца.
Циркуляционное нагружение - когда кольцо воспринимает радиальную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения.
Колебательное нагружение - когда кольцо воспринимает равнодействующую двух радиальных нагрузок (постоянную по направлению и вращающуюся).
Порядок проведения занятия
Задание 1
Пользуясь справочными данными (прил. В), определите класс точности, серию и основные размеры подшипника качения по заданному номеру подшипника, приведенному в табл. 6.1.
Таблица 6.1
| Вариант | ||||||||||
| Номер подшипника | 6-405 | 4-207 | 5-308 | 4-406 | 6-308 | 5-309 |
Окончание табл. 6.1
| Вариант | ||||||||||
| Номер подшипника | 4-205 | 5-311 | 6-209 | 5-307 | 6-210 | 4-306 | 6-407 |
Задание 2
Для подшипника (задание 1) определите предельные отклонения внутреннего диаметра внутреннего кольца и наружного диаметра наружного кольца (прил. В) и постройте в масштабе схемы расположения полей допусков на диаметры колец подшипника.
Задание 3
Определите вид нагружения колец подшипника качения (рис. 6.1), если корпус неподвижен, а вал вращается. На вал действует постоянная по направлению и величине сила. Используя справочные данные (прил. В) и заданные параметры (табл. 6.2), определите номинальные размеры и выберите посадки для четырех диаметров d1, d2, d3, d4, указанных на рис.6.1. Предполагаем, что распорная втулка по d2 и крышка подшипника по d4 посажены с зазором. Выполните эскиз узла с обозначением найденных посадок.
Рис. 6.1. Схема узла
Таблица 6.2
| Вариант | ||||||||||
| Номер подшипника | 5-307 | 6-408 | 5-309 | 4-407 | 5-308 | 4-207 | 5-310 | |||
| Допускаемые интенсивности нагрузок, кН/м |
Окончание табл. 6.2
| Вариант | ||||||||||
| Номер подшипника | 5-206 | 5-409 | 6-208 | 5-205 | 6-306 | 4-306 | ||||
| Допускаемые интенсивности нагрузок, кН/м |
Оформление отчета
Отчет должен содержать:
1. Название темы и цель работы.
2. Выполненные задания 1-3 и оформленные в табл. 6.3.
Таблица 6.3
| Задание №1 | |
| Класс точности | |
| Серия | |
| Основные размеры подшипника качения, мм | |
| Задание №2 | |
| Отклонения внутреннего диаметра, мкм | |
| Отклонения внешнего диаметра, мкм | |
| Задание №3 | |
| Нагружение внутреннего кольца подшипника | |
| Нагружение внешнего кольца подшипника | |
| Посадка d1 | |
| Посадка d2 | |
| Посадка d3 | |
| Посадка d4 |
3. Схемы расположения полей допусков посадочных размеров подшипника качения.
4. Эскиз узла.
6.3. Контрольные вопросы
1. Какими параметрами определяется качество подшипников качения?
2. Какие классы точности установлены для подшипников качения?
3. Дайте определение «местное нагружение».
4. Как выбирается посадка, если кольцо имеет циркуляционное нагружение?
5. Если подшипник качения 6 класса точности, то какой квалитет назначается на посадочные поверхности вала и отверстия в корпусе под подшипник качения?
6. От каких параметров зависит допуск на отклонения формы и расположение посадочных поверхностей под подшипники качения?
Расчет размерных цепей
Цель занятия: Изучить основные понятия размерных цепей. Научиться стоить и рассчитывать размерные цепи.
Основные положения.
Размерной цепью называется совокупность взаимосвязанных размеров, образующих замкнутый контур и определяющих взаимное положение поверхностей (или осей) одной или нескольких деталей.
Звеном называется каждый из размеров, образующих размерную цепь. Звеньями размерной цепи могут быть любые линейные или угловые параметры: диаметральные размеры, расстояния между поверхностями или осями, зазоры, натяги, перекрытия, мертвые ходы, отклонения формы и расположения поверхностей (осей) и т. д.
Любая размерная цепь имеет одно исходное (замыкающее) звено и два или более составляющих звеньев.
Исходным называется звено, к которому предъявляется основное требование точности, определяющее качество изделия в соответствии с техническими условиями. Понятие исходного звена используется при проектном расчете размерной цепи. В процессе обработки или при сборке изделия исходное звено получается обычно последним, замыкая размерную цепь. В этом случае такое звено именуется замыкающим. Понятие замыкающего звена используется при поверочном расчете размерной цепи. Таким образом, замыкающее звено непосредственно не выполняется, а представляет собой результат выполнения (изготовления) всех остальных звеньев цепи.
Составляющими называются все остальные звенья, с изменением которых изменяется и замыкающее звено.
Звенья линейной размерной цепи обозначают какой-либо одной прописной буквой русского алфавита с соответствующим числовым индексом, звенья угловых цепей – строчной буквой греческого алфавита.
Составляющие звенья размерной цепи разделяются на две группы. К первой группе относятся звенья, с увеличением которых (при прочих постоянных) увеличивается и замыкающее звено. Такие звенья называются увеличивающими.
Ко второй группе относятся звенья, с увеличением которых уменьшается замыкающее звено. Такие звенья называются уменьшающими.
Все составляющие звенья обозначаются стрелками, начиная от звена, соседнего с исходным, и должны иметь один и тот же замкнутый поток направлений. Если составляющее звено увеличивающее, то над обозначением ставится стрелка вправо, а если уменьшаемое – стрелка влево.
При построении размерных цепей следует руководствоваться их основными свойствами:
- цепь должна быть замкнута;
- размер любого звена сборочной цепи должен относиться к элементам одной и той же детали (исключением является замыкающее звено, которое всегда соединяет элементы разных деталей);
- цепь должна быть проведена наикратчайшим способом, т.е. деталь своими элементами должно входить в размерную цепь только один раз.
Порядок проведения занятия
Задание 1
Определите, какие звенья размерной цепи увеличивающие, а какие уменьшающие (рис. 7.1).
По заданным размерам и полям допусков составляющих звеньев детали (рис. 7.1) рассчитайте:
-номинальный размер замыкающего звена размерной цепи;
-допуск замыкающего звена;
-предельные отклонения замыкающего звена.
Рис. 7.1 Размерная цепь
Таблица 7.1
| Вариант | ||||||||||
| Размеры составляющих звеньев, мм | ||||||||||
| А1 | ||||||||||
| А2 | 2,5 | 3,5 | 4,0 | 7,0 | 10,2 | 20,0 | 30,5 | 25,0 | 48,5 | |
| А3 | 3,2 | 5,1 | 6,5 | 8,5 | 12,5 | 15,4 | 18,5 | 25,0 | 42,0 | 25,0 |
| Предельные отклонения составляющих звеньев, мм | ||||||||||
| А1 (верхнее) | ||||||||||
| А1 (нижнее) | -0,36 | -0,27 | -0,21 | -0,16 | -0,10 | -0,12 | -0,22 | -0,05 | -0,08 | -0,16 |
| А2,А3 (верхнее) | +0,15 | +0,11 | +0,06 | +0,05 | +0,03 | +0,04 | +0,05 | +0,02 | +0,03 | +0,04 |
| А2,А3(нижнее) | -0,15 | -0,11 | -0,06 | -0,05 | -0,03 | -0,04 | -0,05 | -0,02 | -0,03 | -0,04 |
Окончание табл. 7.1
| Вариант | ||||||||||
| Размеры составляющих звеньев, мм | ||||||||||
| А1 | ||||||||||
| А2 | 10,2 | 15,0 | 50,3 | 42,5 | 3,2 | 6,0 | ||||
| А3 | 5,3 | 18,4 | 10,5 | 34,2 | 53,8 | 4,0 | 7,2 | 6,0 | ||
| Поля допусков для составляющих звеньев | ||||||||||
| А1 (верхнее) | ||||||||||
| А1 (нижнее) | -0,21 | -0,25 | -0,30 | -0,22 | -0,35 | -0,40 | -0,63 | -0,16 | -0,12 | -0,30 |
| А2,А3 (верхнее) | +0,06 | +0,09 | +0,09 | +0,05 | +0,10 | +0,15 | +0,23 | +0,05 | +0,04 | +0,09 |
| А2,А3(нижнее) | -0,06 | -0,09 | -0,09 | -0,05 | -0,10 | -0,15 | -0,23 | -0,05 | -0,04 | -0,09 |
Задание 2
Постройте размерную цепь для узла, приведенного на рис. 7.2.
Рис. 7.2. Узел сборочный
Задание 3
Для размерной цепи, приведенной на рис. 7.3, по заданным номинальным размерам всех звеньев и предельным отклонениям замыкающего звена (табл. 7.2) определите допуски и предельные отклонения всех составляющих звеньев по способу равных квалитетов.
 |
Рис. 7.3. Схема размерной цепи
Таблица 7.2
| Вариант | Размер составляющих звеньев, мм | |||||
| Б1 | Б2 | Б3 | Б4 | Б5 | БΔ | |
| 5-0,8 | ||||||
| 5±0,4 | ||||||
| 6+0,9 | ||||||
| 4+0,7 | ||||||
| 4±0,5 | ||||||
| 5-0,7 | ||||||
| 5+1,0 | ||||||
| 6±0,4 | ||||||
| 4-0,6 | ||||||
| 5+0,6 | ||||||
| 10+0,8 | ||||||
| 50+0,7 | ||||||
| 45-0,9 | ||||||
| 25-1,1 | ||||||
| 10±0,6 | ||||||
| 15±0,5 | ||||||
| 5-0,7 | ||||||
| 35-0,8 | ||||||
| 5+0,9 | ||||||
| 10±0,4 |
Оформление отчета
Отчет должен содержать:
1. Название темы и цель работы.
2. Выполненные задания 1-3, оформленные по произвольной форме.