Выбор стандартной посадки по наибольшему натягу

Исходя из условия, что натяг, обеспечиваемый стандартной посадкой (ГОСТ 25347-82), должен быть меньше функционального:

определяем наибольшее допустимое значение верхнего отклонения вала:

Проверяем выполнение неравенства по величине верхнего отклонения вала для рассматриваемых полей допусков валов

95u8: es = +178 мкм < (208,83 мкм = ).

Принимаем поле допуска 95u8 (es = +178 мкм, ei = +124 мкм), так как в этом случае неравенство выполняется рисунок 3.

Рисунок 3 - Схема расположения полей допусков посадки

с натягом с валом 95u8

Исходя из условия , определяем наибольшее допустимое значение верхнего отклонения основного отверстия:

Определяем верхние отклонения полей допусков основных отверстий. Из полученных отклонений выбираем отклонения, обеспечивающие выполнение неравенства.

95 Н8: ES = + 54 < 102,63 мкм - неравенство выполняется;

95 Н7: ES = +35 < 91 мкм - неравенство выполняется.

Принимаем поле допуска 95 Н8 (ES = +54 мкм; EI = 0) и рекомендуемую ГОСТом посадку 95H8/u8.

Анализ выбранной посадки с натягом

Выполним анализ выбранной посадки 95H8/u8, построим схему расположения полей допусков рисунок 4 и обозначим на эскизах рисунок 5 посадку соединения и поля допусков сопрягаемых деталей.

Таблица 2

Наименование	Отверстие	Вал
Обозначение поля допуска	95H8	95u8
Верхнее отклонение, мкм Нижнее отклонение, мкм	ES = + 54 EI = 0	es = + 178 ei = + 124
Наибольший предельный размер, мм Наименьший предельный размер, мм	Dmax = 95,054   Dmin = 95,000	dmax = 95,178   dmin = 95,124
Допуск размера, мм	TD = Dmax - Dmin = 0,054	Td = dmax - dmin =0,054
Наибольший натяг, мм Наименьший натяг, мм	Nmax = dmax – Dmin = 0,178 Nmin = dmin – Dmax = 0,07
Допуск посадки, мм	TN = TD + Td = Nmax - Nmin = 0,108

Рисунок 4 - Схема расположения полей допусков посадки 95H8/u8

Рисунок 5 - Эскизы соединения и сопрягаемых деталей с обозначением посадки и полей допусков

Задача 3

Вал вращается, корпус редуктора неподвижен. Вид нагружения наружного кольца – местный, внутреннего – циркуляционный. Осевая нагрузка на опору отсутствует.

Таблица 3 – Исходные данные

№ подшипника
Класс точности	P0
D, мм
d, мм
B, мм
r, мм
R, кН
Перегрузка, %

Интенсивность нагрузки на посадочные поверхности

где – рабочая ширина посадочного места, м;

- динамический коэффициент посадки,

F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе, F = 1;

F_A – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору, F_A = 1.

По найденному значению и условиям задачи получаем поле допуска вала – m6, поле допуска отверстия в корпусе – J_s7.

Отклонения вала 180m es = +40 мкм; ei = + 15 мкм;

Отклонения отверстия в корпусе 320J_s7 ES = + 28 мкм; EI = -28 мкм.

Отклонения отверстия внутреннего кольца 180L0 ES = 0; EI = -25 мкм;

Отклонения наружного кольца подшипника 320l0 es = 0; ei = - 40 мкм.

Посадка внутреннего кольца подшипника на вал – 180L0/m6 (с натягом).

Посадка наружного кольца в отверстие в корпусе – 320J_s7/l0 (переходная).

На рисунке 6 представлено обозначение посадок подшипника качения полей допусков сопрягаемых деталей.

Рисунок 6 - Обозначение посадок подшипника качения и полей

допусков сопрягаемых деталей

По найденным значениям отклонений сопрягаемых деталей строим схемы расположения полей допусков наружного кольца подшипника с корпусом и внутреннего кольца с валом, а затем проводим анализ этих посадок.

Рисунок 7 - Схема расположения полей допусков посадки 180L0/n6

в системе отверстия

Таблица 4 - Анализ посадки 180L0/n6

Наименование	Отверстие	Вал
Обозначение поля допуска	180L0	180n6
Верхнее отклонение, мкм Нижнее отклонение, мкм	ES = 0 EI = - 25	es = + 52 ei = + 27
Наибольший предельный размер, мм Наименьший предельный размер, мм	Dmax = 180,000 Dmin = 179,975	dmax = 180,040 dmin = 180,015
Допуск размера, мм	TD = Dmax - Dmin = 0,025	Td = dmax - dmin =0,025
Наибольший натяг, мм Наименьший натяг, мм	Nmax = dmax – Dmin = 0,077 Nmin = dmin – Dmax = 0,027
Допуск посадки, мм	TN = TD + Td = Nmax - Nmin = 0,050

По найденным значениям отклонений сопрягаемых деталей строим схему расположения полей допусков наружного кольца подшипника и корпуса (рисунок 8). Проводим анализ этой посадки (таблица 5).

Рисунок 8 - Схема расположения полей допусков посадки 320JS7/l0 в системе вала

Таблица 5 - Анализ посадки 320JS7/l0

Наименование	Отверстие	Вал
Обозначение поля допуска	320JS7	320l0
Верхнее отклонение, мкм Нижнее отклонение, мкм	ES = + 28 EI = - 28	es = 0 ei = - 40
Наибольший предельный размер, мм Наименьший предельный размер, мм	Dmax= 320,028 Dmin = 319,972	dmax = 320,000 dmin = 319,960
Допуск размера, мм	TD = Dmax - Dmin = 0,056	Td = dmax - dmin =0,040
Наибольший натяг, мм Наибольший зазор, мм	Nmax = dmax – Dmin = 0,028 Smax = Dmax – dmin = 0,068
Допуск посадки, мм	TN,S = TD + Td = Nmax + Smax = 0,096

Задача 4

Таблица 6 – Исходные данные

Условное обозначение резьбового соединения (по ГОСТ 16093-70)

М24-7Н/6g-45

Рисунок 9 - Обозначение посадки и полей допусков

резьбового соединения

Условное обозначение указывает, что резьба метрическая (угол профиля = 60º), с крупным шагом, диаметром 24 мм, длиной свинчивания 45 мм.

7H/6g – обозначение посадки резьбового соединения;

7Н – поле допуска среднего и внутреннего диаметров резьбы гайки;

6g – поле допуска среднего и наружного диаметров резьбы болта;

7, 6 – степени точности, определяющие соответственно допуски диаметров резьбы гайки и болта;

Н, g - основные отклонения соответственно диаметров резьбы гайки и болта.

Из ГОСТ 24705-81, ГОСТ 8724-81 (СТ СЭВ 180-75, 181-75, 182-75)) выписываем номинальные размеры наружного D (d), внутреннего D₁ (d₁) и среднего D₂ (d₂) диаметров резьбы, шага резьбы Р, исходной высоты профиля Н, а также угла профиля для резьбы с номинальным диаметром 24 и крупным шагом: D = d = 24,000; D₁ = d₁ = 20,752; D₂ = d₂ = 22,051; Р = 3,0; Н = 0,8667P = 2,600; = 60°.

Задача 5

АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА

Таблица 7– Исходные данные

Наименование и размерность параметров	Величина
Точность изготовления зубчатого колеса	8-В
Модуль, мм
Число зубьев
Ширина венца, мм

Рассматриваемое зубчатое колесо должно быть изготовлено:

- со степенью точности 8 по нормам кинематической точности;

- со степенью точности 8 по нормам плавности работы;

- со степенью точности 8 по нормам контакта.

Вид сопряжения зубьев зубчатых колёс в передаче, характеризующий боковой зазор j_n, установлен «В».

Вид допуска на боковой зазор «b» соответствует виду сопряжения.

Вид сопряжения соответствует классу отклонений межосевого расстояния.

Выбираем комплекс контроля зубчатого колеса.

Комплекс контроля – это список показателей, которые нужно измерить для полного поэлементного контроля точности зубчатого колеса. Все семь комплексов контроля приведены в таблице 7.2.

Для контроля точных зубчатых колёс 3-8-й степеней точности применяют 1-4-й комплексы контроля, для которых в каждой группе норм следует измерять по два показателя.

Для контроля менее точных зубчатых колёс 7-12-й степеней точности применяют 5, 6, 7-й комплексы контроля, для которых в каждой группе норм достаточно измерять по одному показателю.

Таблица 8 – Комплексы контроля зубчатых колёс

Нормы:	Номера комплексов контроля
для степеней точности
3 - 8	3 - 8	3 - 8	3 - 8	7 - 12	5 - 12	5 - 12
Допуски на показатели, нормируемые в комплексе
кинематической точности	F’i	Fp и Fpk	Fr и Fvw	Fr и Fc	Fr*	F”i и Fvw	F”i и Fc
плавности работы	f’i	fpb и ff, и (или )	fpt или fvpt	f”i
контакта	Пятно контакта или Fβ, или Fk
бокового зазора	EHs и ТН, или ЕWms и ТWm, или ЕWs и Тс, или Есs и Тс	Ea”s и Ea”i

* для 7-й степени точности 5-й комплекс контроля только для d > 1600 мм.

Исходя из функционального назначения механизма для зубчатого колеса со степенью точности 8-В выбираем 4-й комплекс контроля.

Названия и определения измеряемых показателей и допусков на измеряемые показатели приведены в ГОСТ 1643-81. Результаты работы записываем в виде таблицы 9 Числовые значения допусков контролируемых показателей принимаем по ГОСТ 1643-81.

Таблица 9 – Значения допусков измеряемых показателей точности зубчатого колеса

Наименование и обозначение по ГОСТ 1643-81	Численное значение допуска, мкм	Название и тип измерительных приборов
измеряемого показателя точности зубчатого колеса	допуска на измеряемый показатель точности зубчатого колеса
Показатели кинематической точности
Frr – радиальное биение зубчатого венца Fcr – погрешность обката	Fr – допуск на радиальное биение зубчатого венца Fc – допуск на погрешность обката		Прибор для измерения радиального биения
Показатели плавности работы
fpbr – отклонение шага зацепления fptr – отклонение шага	fpb – предельные отклонения шага зацепления fpt – предельные отклонения шага	±34   ±36	Шагомер шага зацепления Шагомер основного шага
Показатели норм контакта
Fβr – погрешность направления зуба	Fβ – допуск на направление зуба		Прибор для измерения погрешности направления зуба
Показатели, обеспечивающие боковой зазор передачи
EHr – дополнительное смещение исходного контура	EHs – наименьшее дополнительное смещение исходного контура ТН – допуск на дополнительное смещение исходного контура EHi – наибольшее дополнительное смещение исходного контура	-350         -600	Тангенциальный зубомер

Диаметр окружности выступов определяется по формуле:

где - делительный диаметр зубчатого колеса,

– модуль зуба,

– число зубьев,

Предельные отклонения на диаметр окружности выступов принимаем по h10, т.е. в нашем случае, Ø530h10. Радиальное биение поверхности выступов зубчатого колеса с учётом рекомендаций принимаем 0,03 мм.

Предельные отклонения на ширину зубчатого венца принимаем также по h10 (345h10). Допуск торцового биения поверхности базового торца для обеспечения норм контакта зубьев в передаче и нормальной работы подшипников принимаем равным допуску торцового биения буртика вала: TCA = 10 мкм.

Допуск перпендикулярности торцовой поверхности колеса оси вращения находим по ГОСТ 24643-81: для 530h10 и 9 степени точности TPR = 120 мкм.

Параметры шероховатости поверхности Ø220Н8 определяются в соответствии с зависимостью параметра Ra от допуска размера 220Н8 – Т = 72 мкм:

Принимаем шероховатость поверхности Ø220Н8 – Ra = 1,6 мкм, а правой торцовой поверхности зубчатого колеса Ra = 2,5 мкм, также как и торца буртика Ø240.

Шероховатость профилей зубьев колеса следует выбирать по наивысшей степени точности.

Таблица 10 – Рекомендуемые параметры шероховатости зубьев

Степень точности	Метод нарезания зубьев	Окончательная обработка рабочих поверхностей (профилей) зубьев	Шероховатость поверхности профиля зуба
	обкатка на точных станках	Шлифование, притирка, шевингование
	обкатка на точных станках	Шлифование, шевингование
	обкатка или метод копирования	Зубья не шлифуются. При необходимости используются отделочные операции
	любой метод	Специальные отделочные операции не требуются

Так как степень точности зубчатого колеса 8-В, то шероховатость поверхности профиля зуба принимаем – Ra = 6,3 мкм. Шероховатость остальных поверхностей – Rz = 20 мкм.

На рисунке 7.1 приведён эскиз зубчатого колеса с обозначением полей допусков, отклонений формы и расположения, и шероховатости поверхностей.

Рисунок 10 – Эскиз зубчатого колеса