Курсовая работа: Розрахунки допусків і посадок
Або
ITN = ITD + ITd = 0,013 + 0,009 = 0,022 мм.
2.4 Розрахунок вибір посадок підшипників кочення
Умова:
Дано підшипник 36203, клас точності 6; навантаження радіальне з ударами R = 2,8 кН, вал обертається, корпус масивний.
Розв’язок:
1. Даємо характеристику з’єднання: з’єднання являє собою вал - внутрішнє кільце підшипника; зовнішнє кільце підшипника - корпус. Геометричні параметри підшипника 36203 визначаємо з таблиць довідників:
d = 17 мм; D = 40 мм; В = 12 мм.
В даному випадку циркуляційно навантаженим являється внутрішнє кільце
d = 17 мм, тому, що вал обертається, а значить зовнішнє кільце являється місцево навантаженим.
Отже, визначаємо нтенсивність навантаження:
PR = 
× Kn × F × FA = 
× 1,8 × 1 × 1 = 420 кН/м.
Kn = 1,8 - динамічний коофіцієнт посадки ( 1,8 тому, що навантаження з ударами ).
F = 1 , тому, що корпус масивний.
FA = 1 , тому, що підшипник однорядний.
2. По таблиц знаходимо, що допустимому значенню інтенсивності радіального навантаження РR = 420 кН/м - відповідає для d = 17 мм., поле допуску k6, тобто
Æ 17 k6 - для вала, а так як внутрішнє кільце в з’єднанні йде як отвір, то поле допуску позначається L6 , тобто для внутрішнього кільця Æ 17 L6.
Відповідно для отвору в корпусі поле допуску позначається як Æ 40 Н7, а так як зовнішн кільце підшипника в з’єднанні йде як вал, то поле допуску позначається Æ 40 l6.
Отже, маємо посадку підшипника в з’єднанні:
L6 - 17 
- 40 
3. Визначаємо
відхилення розмірів всіх спряжених деталей. Відхилення розмірів кілець
підшипників визначаємо по спеціальній таблиці: для Æ 17 L6, ES = 0 мм; EI = - 0,007 мм; тобто Æ 17 L6 ( 
).
Відхилення розмірів вала визначаємо по таблицях для гладких циліндричних з’єднань: для Æ 17 k6, es = 0,012 мм; ei = 0,001 мм.
Відповідно для Æ 40 Н7, ES = 0,025 мм; EI = 0 мм,
Відповідно для Æ 40 l6, ES = 0 мм; EI = - 0,009 мм,
тобто Æ 40 l6 
4. Визначаємо значення натягу для внутрішнього кільця і значення зазору для зовнішнього кільця:
Nmax = es - EI = 0,012 - ( - 0,007 ) = 0,019 мм.
Nmin = ei - ES = 0,001 - 0 = 0,001 мм.
ITN = Nmax - Nmin = 0,019 - 0,001 = 0,018 мм.
Smax = ES - ei = 0,025 - ( - 0,009 ) = 0,034 мм.
Smin = EI - es = 0 - 0 = 0 мм.
ITS = Smax - Smin = 0,034 - 0 = 0,034 мм.
2.5 Розрахунок розмірних ланцюгів
Умова:
Дано розмірний ланцюг: А1 = 240 мм; А2 = 2 мм; А3 = 3 мм; А4 = 18 мм; А5 = 108,5 мм;
А6 = 63 мм; А7 = 2,5 мм; А8 = 38 мм; А9 = 16 мм.
Розв’язок:
1. За таблицями довідників знаходимо основні і розраховуємо граничні відхилення як проставляємо на схемі.
А1 =
240 h12 ( 
); А2 = 2 h12 ( 
); А3 = 3 Н12 ( 
); А4 = 18 h12 (
);
А5 =
108,5 Н12 ( 
); А6 = 63 h12 (
); А7 = 2,5 Н12
( 
); А8 = 38 h12 (
);
А9 =
16 h12( 
).
2. Визначаємо номінальний розмір замикальної ланки:
А0 = 
( А4 + А5
+ А6 + А7 + А8 + А9 ) - ( А1 +
А2 + А3 ) =
= ( 18 + 108,5 + 63 + 2,5 + 38 + 16 ) - ( 240 + 2 + 3 ) = 1 мм.
3. Розраховуємо розмірний ланцюг на повну взаємозамінність “максимум - мінімум ”
Верхнє відхилення замикальної ланки:
ES( A0 ) = 
( ESA4 + ESA5 + ESA6 + ESA7 + ESA8 + ESA9 ) - ( EIA1 + EIA2 + EIA3 ) = ( 0 + 0,35 + 0 + 0,1 + 0 + 0 ) -
( - 0,46 + ( - 0,1 ) + 0 ) = 1,01 мм.
Нижнє відхилення замикальної ланки:
EI( A0 ) = 
( EIA4 + EIA5 + EIA6 + EIA7 + EIA8 + EIA9 ) - - ( ESA1 + ESA2 + ESA3 ) = ( -0,18 + 0 + ( - 0,3 ) + 0 + (
- 0,25 ) + ( - 0,18 ) ) - ( 0 + 0 + 0,1 ) = - 1,01 мм.
Допуск замикальної ланки:
ITA0 = ESA0 - EIA0 = 1,01 - ( - 1,01 ) = 2,02 мм.
Перевіряємо:
ITA0 = 
= ITA1 + ITA2
+ ITA3 + ITA4 + ITA5 + ITA6 + ITA6
+ ITA7 + ITA8 + ITA9 = 0,1 +0,1 + 0,46 + 0,1 + 0,18 + 0,35 +
0,3 + 0,25 + 0,18 = 2,02 мм.
Висновок: допуск замикальної ланки дуже великий, тому доцільно його розрахувати, виходячи з функціональних вимог працездатності. Визначаємо допуски і граничні відхилення виходячи з необхідності забезпечити
А0 = 1
( 
)
Допуски визначаємо методом одного квалітету.
4. Підраховуємо кількість одиниць допуску а:
а = 
,
де, 
; 
;…;
- одиниці допусків розмірів ланок А1 ,А2 ,… ,А9 .
а = 
= 8,3 мкм.
5. За таблицями довідника найближче число одиниць допуска 7, а наступне 10 як відповідають IT56 і IT6. Вибираємо допуск IT5.
Згідно таблиць довідника по IT5 маємо:
А1 =
219 e5 ( 
);А6 = 56 e5 ( 
);
А2 = 2
e5 ( 
);А7 = 2,5 E5 ( 
);
А3 = 5 E5 ( 
);А8 = 32 e5 ( 
);
А4 = 18 e5 ( 
); А9 = 17 e5 ( 
).
A5 = 101,5 E5 ( 
);
ITA1 = 0,02мм;ITA6 = 0,013 мм;
ITA2 = 0,004мм;ITA7 = 0,004 мм;
ITA3 = 0,05мм;ITA8 = 0,011 мм;
ITA4 = 0,008мм;ITA9 = 0,008 мм;
ITA5 = 0,015 мм;
6. Перевіряємо:
ITA0 = ITA1 + ITA2 + ITA3 + ITA4 + ITA5 + ITA6 + ITA7 + ITA8 + ITA9 =
= 20 + 4 + 5 + 8 + 15 + 13 + 4 + 11 + 8 = 88 мкм.
ITA0 = 100 < 88
8. Визначаємо коректуючу ланку скоректовуємо її, тобто збільшуємо на
100 - 88 = 12 мкм. Враховуючи більш складну обробку корпуса, призначаємо збільшений допуск на А1 і ITA1 = 20 + 12 = 32 мкм.:
ITA0 = ITA1 + ITA2 + ITA3 + ITA4 + ITA5 + ITA6 + ITA7 + ITA8 + ITA9 =
= 32 + 4 + 5 + 8 + 15 + 13 + 4 + 11 + 8 = 100 мкм.
9. Відхилення коректуючої ланки А1 підраховуємо за формулою:
ESA0 = 
( ESA4 + ESA5
+ ESA6 + ESA7 + ESA8 + ESA9 ) - (
EIA
+ EIA2 +
EIA3 );
EIA
= ( ESA4 +
ESA5 + ESA6 + ESA7 + ESA8 + ESA9
) - ( ESA0 + EIA2 + EIA3 ) = ( - 32 + 87 + ( -
60 ) + 18 + ( - 50 ) + ( - 32 ) ) - ( -100 + ( - 18 ) + 20 ) = 29 мкм.
EIA0 =
( EIA4 + EIA5 +
EIA6 + EIA7 + EIA8 + EIA9 ) -
- ( ESA1к + ESA2 + ESA3 );
ESA1к = ( EIA4 + EIA5 + EIA6 + EIA7 + EIA8 + EIA9 ) - ( EIA0 + ESA2 + ESA3 ) = ( -40 + 72 + ( -73 ) + 14 + ( - 61 ) + ( - 40 ) ) - ( - 200 + ( - 14 ) + 25 ) = 61 мкм.
ITA1к = ESA1к - EIA
= 61 - 29 = 32 мкм.
ITA0
= ITA
+ ITA2 +
ITA3 + ITA4 + ITA5 + ITA6 + ITA6
+ ITA7 + ITA8 + ITA9 =
= 32 + 4 + 5 +8 + 15 + 13 + 4 + 11 + 8 = 100
2.6 Визначення допусків і посадових шліцових з’єднань
Умова:
Визначити значення основних відхилень величин допусків заданого шліцьового
з’єднання: b - 8 ´ 32 ´ 38 ´ 6 
1. Внутрішній діаметр = 32 мм, позначення полів допусків немає, тому що автоматично виконується вільний розмір:
Внутрішній діаметр Зовнішній діаметр
Втулка - 32 Н11 Втулка - 38 Н12
Вал - 32 а11 Вал - 38 а11
По ширині шліца : втулка - 6 F8;
вал - 6 e8.
Позначення втулки: b - 8 ´ 32 H11 ´ 38 H12 ´ 6 F8
Позначення вала: b - 8 ´ 32 а11 ´ 38 а11 ´ 6 е8.
2. По табл. Довідників для шліцьового з’єднання знаходимо відхилення розмірів.
Розраховуємо допуски на всі параметри, справочні дані і величину допуска заносимо в таблицю.
Шліцьова втулка |
Шліцьовий вал | |||||||
| Розмір | Поле для | ES | EI | ITD | Поле для | es | ei | ITd |
| D = 38 | H12 | 0,250 | 0 | 0,25 | а11 | -0,31 | -0,47 | 0,16 |
| d = 32 | H11 | 0,160 | 0 | 0,16 | а11 | -0,31 | -0,47 | 0,16 |
| b = 6 | F8 | 0,028 | 0,010 | 0,018 | е8 | -0,02 | -0,0038 | 0,018 |
3. Розраховуємо граничні розміри і величини зазорів шліцьового з’єднання
Отвору Æ 38 
Вала Æ 38 
SmaxD = ES - ei = 0,25 - ( - 0,47 ) = 0,72 мм.
SminD = EI - es = 0 - ( -0,31 ) = 0,31 мм.
ITSD = SmaxD - SminD = 0,72 - 0,31 = 0,41 мм.
4. Розмір граничні відхилення товщини зубів.
Вала Æ 6 е8 ( 
)
Втулки Æ 6 F8 ( 
)
Smaxb = ES - ei = 0,028 - ( - 0,038 ) = 0,066 мм.
Sminb = EI - es = 0,010 - ( - 0.,02 ) = 0,03 мм.
ITSb = Smaxb - Sminb = 0,066 - 0,03 = 0,036 мм.
5. Розмір граничні відхилення центруючого внутрішнього діаметра Æ 32
Втулки Æ 32 H11 ( 
)
Вала Æ 32 а11 ( 
)
Smaxd = ES - ei = 0,16 - ( - 0,47 ) = 0,63 мм.
Smind = EI - es = 0 - ( - 0,31 ) = 0,31 мм.
ITSd = Smaxd - Smind = 0,63 - 0,31 = 0,32 мм.
6. Розраховуємо граничні розміри величини зазорів шліцьового з’єднання і результати розрахунків заносимо в таблицю.
| Розмір | Втулка | Вал | Зазор | |||
| max | min | max | min | max | min | |
| Зовнішній діаметр D | 38,25 | 38 | 37,75 | 37,53 | 0,72 | 0,31 |
| Внутрішній діаметр d | 32,16 | 32 | 31,69 | 31,53 | 0,066 | 0,03 |
| Ширина шліца b | 6,028 | 6,010 | 5,98 | 5,962 | 0,63 | 0,31 |
2.7 Вибір посадок та відхилень на геометричні параметри різьбових з’єднань
Умова:
Задано з’єднання:
М16 ´
1,5 
Розв’язок:
1. Буква М показує, що різьба метрична, число16 відповідає значенню номіналу зовнішнього параметру різьби, число 1,5 означає величину кроку різьби.
Чисельник дробу 5Н являється позначенням поля допуску гайки, 5 - ступінь точності, Н - основне відхилення; знаменник 6g - поле допуску болта; 6 - ступінь точності, g - основне відхилення.
2. Визначаємо номінальні розміри параметрів різьби. Із позначення різьби слідує:
a = 60 °; D = d = 16 мм; Р = 1,5 мм.
По відомим залежностям розраховуємо:
D2 = d2 = D - 0,65 × 1,5 = 16 - 0,65 × 1,5 = 15,025 мм.
D1 = d1 = d - 1,082 × 1,5 = 16 - 1,082 × 1,5 = 14,3 мм.
3. Визначаємо відхилення розміру різьби та їх граничні розміри. Підготовляємо форму таблиц та заповнюємо її даними із позначенням різьби та значенням відхилень, та допусків, визначених по довідниковим таблицям, недостатні дані підраховуємо по відомим залежностям:
ES = EI + ITD
es = ei + ITd
EI = ES - ITD
ei = es – Itd
Гайка |
Болт | ||||||||
| М16 ´ 1,5 5H | М16 ´ 1,5 g6 | ||||||||
| Параметр | Поле | ES | EI | ITD | Параметр | Поле | es | ei | ITd |
|
D2 |
5Н | 0,150 | 0 | 0,150 | d | 6g | -0,032 | -0,268 | 0,236 |
|
D1 |
5Н | 0,236 | 0 | 0,236 |
d2 |
6g | -0,032 | -0,172 | 0,14 |
Для болта:
ITd = es - ei = -0,032 - ( - 0,268 ) = 0,236 мм.
ITd2 = es - ei = -0,032 - ( - 0,172 ) = 0,14 мм.
Для гайки:
ITD2 = ES - EI = 0,150 - 0 = 0,150 мм.
ITD1 = ES - EI = 0,236 - 0 = 0,236 мм.
2.8 Калібри
Умова:
Розрахувати калібри для контролю циліндричного з’єднання
Æ 28 
Роз’язок:
1. Визначаємо граничні розміри отвору і вала з’єднання:
Dmax = 28 + 0,021 = 28,021 мм.
Dmin = 28 + 0 = 28 мм.
dmax = 28 + 0,035 = 28,035 мм.
dmin = 28 + 0,022 = 28,022 мм.
2. Із таблиць стандарту визначаємо параметри точності калібрів:
Для отвору:
H = 4 мкм; Нр = 1,5 мкм;
z = 3 мкм; y1 = 3 мкм.
Для вала:
H1 = 4мкм; Нр = 1,5 мкм;
z1 = 3 мкм; y1 = 3 мкм.
3. Визначаємо номінальні розміри калібрів:
Для отвору ( калібр - пробка ):
ПР = Dmin + z = 28 + 0,003 = 28,003 мм.
НЕ = Dmax = 28,021 мм.
Для вала ( калібр - скоба ):
ПР = dmax - z1 = 28,035 - 0,003 = 28,032 мм.
НЕ = dmin = 28,022 мм.
4. Визначаємо виконавчі розміри:
Для отвору ( калібр - пробка ):
ПР = Dmin
+ z + 
= 28 + 0,003 + 
= 28,005- 0,002 мм.
НЕ = Dmax
+ 
= 28,021 + 
= 28,023 - 0,002 мм.
Для вала ( калібр - скоба ):
ПР = dmax -
z1 - 
= 28,035 - 0,003
- 
= 28,03 +0,002 мм.
НЕ = dmin
- 
= 28,022 - 
= 28,02 +0,002 мм.
Література
1. Авсиевич Е. А., Санишков В. И. Государственный надзор за стандартами и средствами измерений: Учебное пособие. - М.: Изд - во стандартов, 1987. - 264 с.
2. Зенкин А. С., Петко И. В. Допуски и посадки в машиностроении: Справочник. - К.: Изд - во Техника ”, 1990. - 320 с.
3. Купряков Е. М. Стандартизация и качество промышленной продукции: Учебное пособие. - М.: Изд - во “Высшая школа ”1985. - 285с.
4. Серый И. С. Взаимозаменяемость, стандартизация и техническое измерение: Учебное пособие. - М.: Изд - во “Колос ”, 1981. - 351 с.
5. Сірий І. С., Колісник В. С. Взаємозамінність, стандартизація і технічні вимірювання: Навчальний посібник. - К.: Вид - во “Урожай ”1995. - 264 с.
6. Таныгин В. А. Основы стандартизации и управление качеством продукции: Учебное пособие. - М.: Изд - во стандартов, 1989. - 208 с.
