Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений.

Министерство образования и науки

Российской Федерации

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ

 

 

Методические указания

к выполнению домашних заданий

по курсу

«Метрология, стандартизация и сертификация»

 

Волгодонск – 2010 г.

 

 

Рецензенты: канд. техн. наук А.М.Семенцев.

канд. техн. наук А.И.Берела.

 

 

Составитель: Е.С.Пирожкова, С.Н.Егоров.

 

В работе содержаться сведения о содержании, последовательности выполнения, объема, правилах оформления домашних заданий.

Предназначена для студентов специальностей ТМ и ОТСП.

 

Основной задачей выполнения домашних заданий по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация» является закрепление теоретических заданий, полученных в процессе изучения курса. Выполняя задания, студент должен получить практические навыки в выборе посадок для основных видов соединений в машиностроении (гладких цилиндрических, резьбовых, шпоночных, шлицевых) и зубчатых передач, а также в расчете размерных цепей и простановке на чертежах параметров геометрической точности элементов деталей (точности размера, точности формы поверхности, точности расположения поверхностей, точности по шероховатости поверхности).

Контрольные задания выполняются на стандартных листах формата А4 и оформляются титульным листом.

Все расчеты допусков и посадок следует сопровождать схематическими изображениями полей допусков деталей и соединений, располагая их непосредственно в пояснительной записке. Схематические чертежи соединений и входящих в них деталей с простановкой размеров, посадок и предельных отклонений также располагают в тексте записки.

В конце контрольного задания приводится список литературы, составленный в порядке появления ссылок в тексте. Ссылки на литературу делаются в следующем виде: [6]. Здесь [6] – номер литературного источника по списку. Если необходимо сослаться на определённую страницу, таблицу и т.п., то делается это следующим образом: [4], с. 135, таб.5.

Список литературы выполняется следующим образом:

1.Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1. - 8 – е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н.Жестковой. – М.: Машиностроение, 1999. – 912 с.: ил.

2.Допуски и посадки. Справочник в 2-х частях. В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский.- 6 – е изд. перераб. и доп. – Л: Машиностроение, Ленингр. отд – ние. 1983. ч.2. 448 с., ил.

3.ГОСТ 3325 – 85. Подшипники качания. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки.

Формат текстовой части задания: Word for Windows, шрифт: размер – 14, тип: Times New Roman, поля: 20мм – сверху, справа, слева, 25мм – снизу.

Графическая часть выполняется в графическом редакторе согласно требований ЕСКД.

Первой станицей после титульного листа подшивается бланк задания, затем следует содержание с указанием станиц и дальше текст. Чертежи располагаются вслед за разделом, к которому они относятся.

 

Домашнее задание № 1

Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений.

1.1. Производится анализ конструкции чертежа сборочной единицы (приложение №1) и согласно рекомендаций [1, 2] принимаются посадки цилиндрических элементов сопрягаемых деталей.

1.2. Для принятых посадок находят по справочнику [3] предельные отклонения валов и отверстий.

1.3. По найденным значениям предельных отклонений строят схемы полей допусков, рассчитывают предельные значения валов и отверстий, зазоров или натягов.

2.Расчет и выбор посадок подшипников качения.

2.1. По указанному в задании номеру подшипника (приложение № 2) по справочнику [2] находится:

а) тип подшипника;

б) серия;

в) класс точности;

г) наружный диаметр наружного кольца;

д) внутренний диаметр внутреннего кольца;

е) ширина подшипника;

ж) радиус скругления.

2.2. Устанавливается вид нагружения колец; оно может быть местным, циркуляционным или колебательным [3].

2.3. Для кольца подшипника, испытывающего местное нагружение, основное отклонение выбирается по таблице 1.

Таблица 1

Размеры посадочных диаметров, мм.	Посадки	Типы подшипников
На вал	В корпус
свыше	до	неразъемный	разъемный
Нагрузка спокойная или с умеренными толчками. Перегрузка до 150%
-		h	H	H	Все типы кроме штампованных игольчатых
		g, f	G	H
		f	G	H
		f	F	H
Нагрузка с ударами и вибрациями. Перегрузка не более 300%
-		h	Js	Js	Все типы, кроме штампованных игольчатых и роликовых конических двухрядных
		h	H	Js
		g	H	Js
-		h	H	Js	Роликовый конический двухрядный
		g	H	Js

 

2.4. Для кольца подшипника, испытывающего колебательное нагружение, основное отклонение выбирается по таблице 2.

 

Таблица 2

Посадочный диаметр	Посадки колец
внутренних	наружных
свыше	до
-		k	k
		js	k
	-	h	js

 

2.5. Для кольца подшипника, испытывающего циркуляционное нагружение, вначале рассчитывается интенсивность нагрузки Р_R на посадочной поверхности:

Р_R=R/b∙[к_п∙F∙F_а] кН/м,

где R – радиальная реакция опоры на подшипник, кН;

b – рабочая ширина посадочного места, м.

(b=В – 2r; В – ширина подшипника; r – радиус скругления)

К_п – динамический коэффициент посадки, который выбирается по таблице 3.

Таблица 3

Характер нагрузки	кп
Нагрузка умеренная с легкими толчками и вибрациями. Перегрузка не более 150%	1,0
Нагрузка с сильными толчками и вибрацией. Перегрузка не более 300%	1,8

 

F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полном вале или тонкостенном корпусе, который выбирается по таблице 4.

Таблица 4

dотв/d или D/Dкор	Значения коэффициента F для
вала	корпуса
свыше	до	D/d ≤ 1.5	D/d>(1,5…2)	D/d>(2…3)
-	0,4
0,4	0,7	1,2	1,4	1,6
0,7	0,8	1,5	1,7	2,0	1,4
0,8	-	2,0	2,3	3,0	1,8

 

Здесь d и D – посадочные размеры подшипника;

d_отв – диаметр отверстия полого вала;

D_кор – диаметр наружной поверхности тонкостенного корпуса

F_a – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R

· между рядами роликов двухрядных конических подшипников

или между

· сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки;

выбирается по таблице 5.

Таблица 5

A/R·[ctgβ]	Fa
свыше	до
-	0,2	1.0
0,2	0,4	1.2
0,4	0,6	1.4
0,6	1,0	1.6
1,0	-	2.0

 

Коэффициент F_a выбирается в зависимости от A/R∙[ctgß],

где A – осевая нагрузка на опору;

R – радиальная реакция опоры на подшипник;

ß – угол контакта тел качения с дорожкой качения наружного кольца, зависящий от конструкции подшипника.

 

2.6. Основное отклонение детали, соединяемой с кольцом подшипника, в зависимости от значения Р_R выбирается по таблице 6.

Таблица 6

Диаметр, мм	Допускаемые значения РR, кН/м
Посадки на вал
свыше	до	js	k	m	n
		до 300	300-1400	1400-1600	1600-3000
		" 600	600-2000	2000-2500	2500-4000
		" 700	700-3000	3000-3500	3500-6000
		" 900	900-3500	3500-4500	4500-8000
Посадки в корпус
		K	M	N	P
		до 800	800-1000	1000-1300	1300-2500
		" 1000	1000-1500	1500-2000	2000-3300
		" 1200	1200-2000	2000-2600	2600-4000
		" 1600	1600-2500	2500-3500	3500-5500

 

2.7. Назначаются поля допусков согласно следующих рекомендаций:

для валов:

- с подшипниками классов РО и Р6:,n6, k6,js6,h6,g6;

- с подшипниками классов Р5 и Р4: n5,m5,k5,js5,h5,g5,g4;

- с подшипниками класса Р2: n4,m4,k4,js4,h4,g4,js3.

для корпусов:

- с подшипниками классов РО и Р6: N7,M7,K7,Js8,H7,H6,G7,E8,P7,H8;

- с подшипниками классов Р5 и Р4: N6,M6,K6,Js6,H6,G6,P6,H5;

- с подшипниками класса Р2: N5,M5,K5,Js5,H5,G5,H4.

2.8. По значению номинального размера и полю допуска находятся предельные отклонения [3] для сопрягаемых деталей:

- отверстие в корпусе и наружнее кольцо подшипника:

ES=

EI=

es=

ei=

- вал и внутреннее кольцо подшипника:

ES=

EI=

es=

ei=

2.9.Находятся значения предельных размеров для сопрягаемых деталей.

- отверстие в корпусе и наружнее кольцо подшипника:

D_max=D+ES=

D_min=D+EI=

d_max=d+es=

d_min=d+ei=

- вал и внутреннее кольцо подшипника:

D_max=D+ES=

D_min=D+EI=

d_max=d+es=

d_min=d+ei=

2.10. Рассчитывается величина допуска для сопрягаемых деталей и допуск посадки по формулам:

T_отв= D_max-D_min=ES-EI;

T_в=d_max-d_min=es-ei:

T_п= T_отв+T_в.

2.11. Строится схема поля допуска для соединения:

- отверстие в корпусе и наружнее кольцо подшипника;

- вал и внутреннее кольцо подшипника.

2.12. Определяется тип посадки и рассчитываются значения зазоров или натягов в соединении:

- отверстие в корпусе и наружнее кольцо подшипника;

- вал и внутреннее кольцо подшипника.

2.13. Назначаются значения шероховатости поверхностей, соединяемых с подшипником, по следующей таблице:

Посадочная поверхность	Класс точности подшипника	Номинальный диаметр, мм.
до 80	св. 80 до 500
Значения Rа, мкм.
Валов	Р0	1,25	2,5
Р6 и Р5	0,63	1,25
Р4	0,32	0,63
Отверстий корпусов	Р0	1,25	2,5
Р6, Р5, Р4	0,63	1,25
Торцов заплечиков валов и корпусов	Р0	2,5	2,5
Р6, Р5, Р4	1,25	2,5

 

2.14. Назначаются допуски формы посадочных поверхностей валов и отверстий в корпусе по таблице 7.

Таблица 7

Допуски посадочных мест валов и отверстий в корпусе
по овальности	по конусности
классы точности подшипника
Р0 и Р6	Р5 и Р4	Р0 и Р6	Р5 и Р4
не более
1/4 допуска на диаметр в любом сечении	1/8 допуска на диаметр в любом сечении	1/4 допуска на диаметр посадочной поверхности	1/8 допуска на диаметр посадочной поверхности

 

2.15. Результаты по п.п. 1,2 заносят в таблицу, которая имеет следующую форму:

 

Наименование и обозначение отклонений, предельных размеров, зазоров и натягов	Обозначение соединений
Подшипник-корпус:	Вал-подшипник:
Значение величин, мм
Отверстие	ES
EI
Dmax
Dmin
Вал	es
ei
dmax
dmin
Зазор	Smax
Smin
Натяг	Nmax
Nmin
Допуск посадки

 

3. Выполнение графической части.

3.1. Вычерчивается чертеж заданной сборочной единицы с простановкой размеров и посадок согласно требований ГОСТ 2.307-68.

3.2. Вычерчивается упрощенный чертеж деталей, входящих в соединения, на котором проставляются размеры с указанием предельных отклонений согласно требований ГОСТ 2.307-68.

3.3. Для поверхностей, соединяемых с подшипником, указываются предельные отклонения формы по ГОСТ 2,308-79 и шероховатости по ГОСТ 2.309-73.

3.4. Чертежи выполняются на листах формата А4 по ГОСТ 2.301-68.

 

Домашнее задание №2.