Реферат: Основы взаимозаменяемости
Категория С включает классы точности 8, 7, 0, 6, к которым не предъявляются требования по уровню вибрации, моменту трения и др.
Выбор посадок подшипников качения. Посадку подшипника качения на вал и в корпус выбирают в зависимости от типа и размера подшипника, условий его эксплуатации, значения и характера действующих на него нагрузок и вида нагружения колец. Согласно ГОСТу 3325 – 85* различают три основных вида нагружения колец: местное, циркуляционное и колебательное.
При местном нагружении кольцо воспринимает постоянную по направлению результирующую радиальную нагрузку Fr (например, натяжение приводного ремня, сила тяжести конструкции) лишь ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение возникает, например, когда кольцо не вращается относительно нагрузки (рис. 2.28, а).
При циркуляционном нагружении кольцо воспринимает результирующую радиальную нагрузку Fr последовательно всей окружностью дорожки качения и передает ее всей посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение кольца получается при его вращении и постоянно направленной нагрузке Fr или, наоборот, при радиальной нагрузке Fc, вращающейся относительно рассматриваемого кольца (рис. 2.28, б).
При колебательном нагружении невращающееся кольцо воспринимает равнодействующую Fr+c двух радиальных нагрузок (Fr — постоянна по направлению, Fc вращается, причем Fr > Fc) ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса. Равнодействующая нагрузка Fr+c не совершает полного оборота, а колеблется между точками А и В (рис. 2.28, в). Посадки следует выбирать так, чтобы вращающееся кольцо подшипника было смонтировано с натягом, исключающим возможность обкатки и проскальзывания этого кольца по посадочной поверхности вала или отверстия в корпусе в процессе работы под нагрузкой; другое кольцо должно быть установлено с зазором. Следовательно, при вращающемся вале соединение внутреннего кольца с валом должно быть неподвижным, а наружное кольцо установлено в корпусе с небольшим зазором; при неподвижном вале соединение внутреннего кольца с валом должно иметь посадку с небольшим зазором, а наружного кольца с корпусом должно быть неподвижным. Рекомендуемые посадки для подшипников качения и примеры их применения приведены в ГОСТе 3325 – 85*.
Варианты видов нагружения колец шарико- и роликоподшипников приведены в табл. 2.10.
Таблица 2.10
Варианты нагружения колец шарико- и роликоподшипников
по ГОСТу 3325 – 85*
| Радиальная нагрузка, воспринимаемая подшипником | Вращающееся кольцо | Вид нагружения колец | |
| внутреннего | наружного | ||
| Постоянная по направлению | Внутреннее | Циркуляционное | Местное |
| Наружное | Местное | Циркуляционное | |
| Постоянная по направлению и вращающаяся – меньшая по величине | Внутреннее | Циркуляционное | Колебательное |
| Наружное | Колебательное | Циркуляционное | |
| Постоянная по направлению и вращающаяся – большая по величине | Внутреннее | Местное | Циркуляционное |
| Наружное | Циркуляционное | Местное | |
| Постоянная по направлению | Внутреннее и наружное кольца в одном или противоположных направлениях | Циркуляционное | Циркуляционное |
| Вращающаяся с внутренним кольцом | Местное | Циркуляционное | |
| Вращающаяся с наружным кольцом | Циркуляционное | Местное | |
Циркуляционно нагруженные кольца должны иметь неподвижную посадку, которая назначается в зависимости от величины и интенсивности нагрузки Рr на посадочной поверхности кольца:
,
где Fr – радиальная нагрузка на подшипник, кН; b – рабочая ширина посадочного
места, м; k1 - динамический коэффициент посадки (при нагрузке с умеренными
толчками и вибрациями k1 = 1,0; при сильных ударах и вибрациях k1 = 1,8); k
2 - коэффициент, учитывающий снижение посадочного натяга (при полом вале или
тонкостенном корпусе k2 >
1, при сплошном вале и толстостенном корпусе k2 = 1); k3 – коэффициент
неравномерности распределения радиальной нагрузки (Fr) между рядами роликов в
двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками
при наличии осевой силы Fa на опору. Значения k3, зависящие от 
, где b - угол контакта тел
качения с дорожкой качения наружного кольца. Для радиальных и радиально-упорных
подшипников при расположении тел качения в один ряд k3 =1. По подсчитанной
интенсивности нагрузки Pr выбирается посадка.
Колебательно нагруженные кольца подшипников устанавливаются в корпус с основными отклонениями k и JS, а на вал – с отклонениями k, jS, h. Точность выполнения посадочных поверхностей в корпусе и на валу определяется классом точности подшипника. Для классов точности 0 и 6 рекомендуется для валов назначить квалитет IT6, а для отверстий – IT7, для классов точности 2, 4 и 5 соответственно IT5 и IT6.
Пример. Для подшипника качения № 6-304 (d = 20 мм; D = 52 мм; B = 15 мм;
r = 2 мм) 6-го класса точности, нагруженного Fr = 6000 H, 
. Вращающаяся деталь
вал, вид нагрузки – с умеренными толчками.
Решение
1. При вращающемся вале и постоянно действующей силе Fr внутреннее кольцо нагружено циркуляционной, а наружное – местной нагрузками.
2. Интенсивность нагрузки
где k1 = 1; k2 = 1,6; k3 = 1. [10]; b = b-2r = 15 – 4 = 11мм.
3. При Рr = 873 кН/м по [10] для вала выбираем поле допуска k6, для отверстия в корпусе поле допуска Н7.
4. Схемы полей допусков приведены на рис.2.29.
5. По ГОСТу 3325 – 85* принимаем допуски круглости, профиля продольного сечения, торцевого биения и шероховатость вала и отверстия.
6. Для длины участка вала под подшипник назначаем неуказанные предельные отклонения по “среднему” классу точности (ГОСТу 25670-83).
Эскизы подшипникового узла, вала и отверстия приведены на рис.2.30.
Условные обозначения подшипников. Система условных обозначений шарико- и роликоподшипников установлена ГОСТом 3189 - 89. Условное обозначение подшипника дает полное представление о его габаритных размерах, конструкции, точности изготовления, термообработке, величине зазора и т. п.
Полное условное обозначение подшипника состоит из основного и дополнительного.
Основное условное обозначение включает в себя семь цифр (рис. 2.31).
Пример условного обозначения подшипника роликового двухрядного с короткими цилиндрическими роликами типа 182000 (с коническим отверстием внутреннего кольца с бортами на внутреннем кольце), серии диаметров 1, серии ширин 3 с d = 100 мм, D = 150 мм, В=37 мм:
Подшипник 3182120 ГОСТ 7634 – 75*.
Пример условного обозначения подшипника с учетом его точности. Подшипник обозначен А 125 – 205, где А – категория; 1 – ряд момента трения; 2 – группа радиального зазора; 5 – класс точности.
В обозначении А 25 – 205 – нет требований по моменту трения. В обозначении А 5 205 – нет требований по моменту трения и по радиальному зазору.
2.7. Допуски на угловые размеры. Взаимозаменяемость конических соединений
Все нормальные углы, применяемые при конструировании, можно разделить на три группы: 1) нормальные углы общего назначения (наиболее распространенные); 2) нормальные углы специального назначения (в стандартизованных специальных деталях); 3) специальные углы (углы, размеры которых связаны расчетными зависимостями с другими принятыми размерами и которые нельзя округлить до нормальных углов; углы, определяемые специфическими эксплуатационными или технологическими требованиями). Размеры углов 1-й группы приведены в ГОСТе 8908 – 81 и ГОСТ 8593 - 81. Размеры углов 2-й группы — в [10].
2.7.1. Допуски угловых размеров
Допуски угловых размеров назначают по ГОСТу 8908 – 81. Допуски углов AT (от англ. Angle toleranc – допуск угла) должны назначаться в зависимости от номинальной длины L1 меньшей стороны угла. Допуск угла может выражаться: 1) в угловых единицах радианной и градусной мер АТa (точное значение) и АТ¢a (округленное значение допуска в градусной мере (рис. 2.32, а и б); 2) длиной противолежащего отрезка на перпендиляре к стороне угла на расстоянии L1 от вершины (этот отрезок приближенно равен дуге с радиусом L1) АТh (рис. 2.32); 3) допуском на разность диаметров в двух сечениях конуса на расстоянии L между ними АТD (рис. 2,32, б).
Допуски углов конусов с конусностью не более 1 : 3 должны назначаться в зависимости от номинальной длины конуса L (разность между длиной конуса и образующей в этом случае не более 2%). При большей конусности допуски назначаются в зависимости длины образующей конуса L1. Связь между допусками в угловых и линейных единицах выражается следующей формулой:
АТh = АТa× L1×10-3 ,
где АТh выражается в мкм; АТa - в мкрад; L1 - в мм.
Для малых углов (С £ 1 : 3) АТD » АТh .
Для конусов с конусностью более
1 : 3 значения АТD определяют по форму-ле
АТD = АТh × cos a/2,
где a - номинальный угол конуса.
Для допусков углов установлено 17 степеней точности. Степени точности выше 1-ой – 01 и 0 – перспективные (для измерительных устройств высшей точности); 1 – 5 – для калибров; 5 – 7 – для сопряжений.
2.7.2. Система допусков и посадок для конических соединений
Коническое соединение по сравнению с цилиндрическим имеет преимущества: можно регулировать величину зазора или натяга относительным смещением деталей вдоль оси; при неподвижном соединении с натягом возможна частая разборка и сборка сборочных единиц (узлов); конические соединения обеспечивают хорошее центрирование деталей и герметичность.
Основные параметры конусов приведены на рис. 2.33.
Угол a/2 между образующей конуса и осью называется углом наклона, а угол a— углом конуса. Отношение разности D – d к длине конуса L равно 2tga/2 и называется конусностью С.
.
Уклон i = C/2 = tg a/2. Основная плоскость – плоскость поперечного сече-ния конуса, в которой задают номинальный диаметр конуса (D или d). Базовая плоскость – плоскость, служащая для определения положения ос-новной плоскости (или дан-ного конуса относительно сопрягаемого с ним конуса).
Базорасстояние конуса Ze, Z i – осевое расстояние между основной и базовой плоскостями соответственно для наружного и внутреннего конусов.
Для конусов устанавливают допуски: диаметра конуса в любом сечении ТD, в заданном сечении ТDS; угла конуса АТ, формы конуса (допуск круглости ТFR и допуск прямолинейности образующей ТFL).
Допуски конусов деталей нормируют двумя способами:
1) совместным нормированием всех видов допусков допуском диаметра ТD, одинаковым в любом поперечном сечении конуса; этот допуск ограничивает не только отклонение диаметра, но и отклонения угла и формы конуса, если эти отклонения не ограничены меньшими допусками;
2) раздельным нормированием каждого вида допусков: ТDS - допуск в заданном сечении конуса - по ГОСТу 25307-82, АТ (в угловых АТa или линейных АТD единицах) - по ГОСТу 8908 - 81, ТFR и ТFL - по ГОСТу 24643-81.
По способу фиксации осевого расположения сопрягаемых конусов посадки подразделяют:
1) путем совмещения конструктивных элементов конусов (базовых плоскостей) (рис. 2.34, а); при этом способе фиксации возможно получение посадок с зазором, переходных и с натягом;
2) по заданному осевому расстоянию Zpf между базовыми плоскостями (рис. 2.34, б); при этом способе фиксации возможно получение посадок с зазором, переходных и с натягом;
3) по заданному осевому смещению Ea конусов от их начального положения (рис. 2.34, в); при этом способе фиксации обеспечивается получение посадок с зазором и с натягом;
4) по заданному усилию запрессовки FS, прилагаемому в начальном положении сопрягаемых конусов (рис.2.34, г); при этом способе фиксации возможно получение посадок с натягом.
В посадках с фиксацией путем совмещения конструктивных элементов и по заданному осевому расстоянию между базовыми плоскостями (см. рис.2.34, а и б) допуски конусов предпочтительно нормировать 1-м способом, поскольку в этих посадках величины зазоров или натягов зависят от предельных отклонений диаметров сопрягаемых конусов. В посадках с фиксацией по заданному осевому смещению или по заданному усилию запрессовки (см. рис. 2.34, в и г)допуски конусов предпочтительно нормировать 2-м способом, т.к. в этих посадках величины зазоров или натягов определяются условиями сборки. На неравномерность зазоров или натягов и на длину контакта оказывают влияние только допуски угла и формы конуса, допуски диаметра влияют на базорасстояние соединения
На рис. 2.35 представлены эскизы конического соединения, а также наружного и внутреннего конусов с допусками, проставленными по ГОСТу 2.320 – 82.
Подробный расчет соотношения между допусками диаметра, угла и формы конуса, а также предельных базорасстояний конических соединений приведен в ГОСТе 25307 – 82 и в [10].
2.8. Взаимозаменяемость резьбовых соединений
Резьбовые соединения широко используются в конструкциях машин, аппаратов, приборов, инструментов и приспособлений различных отраслей промышленности.
Классификация резьб. По назначению резьбы разделяют на: 1) общие и 2) специальные. К резьбам общего назначения относятся резьбы, предназначенные для применения в любых отраслях промышленности, например, резьбы крепежные для скрепления деталей и регулировочных устройств; резьбы для преобразования движений в различных винтовых механизмах; трубные и арматурные резьбы для плотного (герметичного) соединения изделий (труб, арматуры и т. д.). Резьбами специального назначения называют такие, которые применяют только в определенных изделиях некоторых отраслей промышленности (например, резьба для цоколей и патронов электрических ламп, резьба для противогаза, окулярная резьба для оптических приборов и т. д.).
По профилю витков (виду контура осевого сечения) резьбы подразделяют на: 1) треугольные, 2) трапецеидальные, 3) упорные (пилообразные), 4) прямоугольные, 5) круглые.
По числу заходов – на: 1) однозаходные и 2) многозаходные (двухзаходные, трехзаходные и т. д.).
По форме поверхностей, на которой нарезана резьба - на: 1) цилиндрические и 2) конические.
В зависимости от направления вращения контура осевого сечения — на: 1) правые и 2) левые резьбы.
По принятой единице измерения линейных размеров — на: 1) метрические и 2) дюймовые.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
