Анализ посадок в гладких цилиндрических соединениях

ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЯЕМОЙ РАБОТЫ

Закрепить у студента знания о стандартах ЕСДП, получить практические навыки работы с документами ЕСДП. Научиться рационально выбирать стандартные посадки в системах вала и отверстия, вычислять расчетные характеристики посадок.

МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ЕСДП, ГОСТ 25346-89, ГОСТ 25347-89, сборочные чертежи узлов автотракторной техники и сельскохозяйственных машин.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ГОСТ 25347-89 рекомендует ограниченный набор полей допусков валов и отверстий, сочетания которых образуют посадки в системах вала и отверстия.

Посадки в системе отверстия образуются сочетанием основного отверстия (Н) и различных полей допусков вала (рисунок 3.1). Посадки в системе вала - сочетание основного вала (h) с различными полями допусков отверстий.

Посадки в системе отверстия являются предпочтительными, т.к. отверстия сложнее в обработке. При обработке отверстий часто используется размерный (нерегулируемый) инструмент - зенкеры, развертки, протяжки. При обработке таким инструментом поле допуска отверстия можно сместить только в сторону уменьшения размера детали путем перетачивания режущих кромок. На валах технологически проще получать размеры с разными положениями полей допусков

Посадки в системе вала в основном применяют из конструктивных соображений. На длинный вал с одним номинальным размером и полем допуска можно посадить несколько деталей с разными полями допусков. Стандартные и нормализованные детали (наружные кольца подшипников, концы валов электродвигателей, калиброванный прокат заготовок для шпонок и т.п.) имеют уже заданные отклонения (как для основных валов), поэтому для отверстий сопрягаемых с ними деталей поля допусков назначают в системе вала.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадка может быть «с зазором», «с натягом» или «переходная».

Посадки с зазором применяются для подвижных соединений или для неподвижных соединений, которые должны легко собираться и разбираться.

Посадки с натягом обеспечивают хорошее центрирование осей деталей в неподвижных соединениях, но требуют применения специальных приспособлений и приложения усилий при сборке и разборке.

Переходные посадки предназначаются для неподвижных разъемных соединений, где требуется обеспечить и центрирование, и относительную легкость сборки.

Посадки с зазором

В системе отверстия В системе вала

Посадки переходные

В системе отверстия В системе вала

Посадки с натягом

В системе отверстия В системе вала

Рисунок 3.1 Схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей при различных видах посадок

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с комплектом документов ЕСДП

2. Изучить конструкцию узла «Ролик натяжной»

3. По приведенным в методических указаниях примерам ознакомиться с методикой анализа трех различных посадок.

4. Самостоятельно сделать анализ остальных посадок узла.

5. По указанию преподавателя сделать анализ посадок в узлах автотракторной и с/х техники.

6. Оформить отчет и сдать работу преподавателю.

КОНСТРУКЦИЯ УЗЛА И ПОРЯДОК ЕГО СБОРКИ

Ролик натяжной (рисунок 3.2) применяется в тихоходной плоскоременной передаче. Собирается узел в следующей последовательности. В отверстие кронштейна 3 запрессовывается ось 1. На ось 1 до упора в кронштейн 3 устанавливается упорная втулка 2. В отверстие ролика 4 запрессовывается втулка подшипника 5, затем вставляется втулка стопора 6. Ролик 4 со втулками 2 и 6 устанавливается на ось 1 и фиксируется стопорным кольцом 7 от осевого смещения.

Рисунок 3.2 Ролик натяжной

1 - ось, 2 - втулка упорная, 3 - кронштейн, 4 - ролик, 5 - втулка подшипника, 6 - втулка стопора, 7 - кольцо стопорное

АНАЛИЗ ПОСАДОК

Посадка Ø 28 R7/h6 Буквенное обозначение «h» показывает, что вал является основным, следовательно посадка выполнена в системе вала. По данным таблицы 4 ГОСТ 25347-89 посадка относится к числу рекомендуемых.

Допуск вала находим по ГОСТ 25346-89. Для размера 28 допуск по 6 квалитету точности Td = 0,013 мм

Величины предельных отклонений размера вала: основное отклонение верхнее es = 0, ei = -0,013 мм

Величины предельных отклонений размера отверстия находим по таблице 8 ГОСТ 25347-89. Для 7 квалитета точности и буквенного обозначения «R» отклонения равны: основное отклонение верхнее ES = -0,020 мм, нижнее EI = -0,041 мм.

Допуск отверстия: TD = ES - EI = -0,020 - (-0,041) = 0,021 мм.

Допуск посадки: TN(S) = TD + Td = 0,021 + 0,013 = 0,034 мм.

На рисунке 3.3 в условном масштабе показываем расположение полей допусков сопряжения. Поле допуска отверстия (R7) расположилось ниже поля допуска вала (h6). Следовательно, это посадка с натягом.

Рисунок 3.3 Схема расположения полей допусков по размеру ф28

Расчетные характеристики посадки:

Nmax = es - EI = 0 - (-0,041) = 0,041 мм.

Nmin = ei - ES = -0,013 - (-0,020) = 0,007 мм.

Ncp = (Nmax + Nmin)/2 = (0,041 + 0,007)/2 = 0,024 мм.

По приложению А определяем способы окончательной обработки поверхностей деталей: для отверстия - развертывание, для вала - шлифование.

Результаты анализа посадки ф28 R7/h6 заносим в таблицу 3.1

Посадка Ø 28 N7/h6 Обозначение «h» показывает, что, как и в первом случае, посадка выполнена в системе вала. По данным ГОСТ 25347-89 посадка относится к числу предпочтительных. Допуск вала: Td = 0,013 мм. Величины предельных отклонений размера вала: es = 0, ei = -0,013.

Величины предельных отклонений размера отверстия находим по ГОСТ 25347-89. Для 7 квалитета точности и буквенного обозначения «N»:

ES = -0,007 мм, EI = -0,028 мм.

Допуск отверстия: TD = ES - EI = -0,007 - (-0,028) = 0,021 мм.

Допуск посадки: TN(S) = TD + Td = 0,021 + 0,013 = 0,034 мм.

На рисунке 3.1 показываем в условном масштабе положение полей допусков сопряжения. Поле допуска отверстия (N7) частично совпадает с полем допуска вала (h6). Следовательно, это переходная посадка, где возможно образование и натягов, и зазоров.

Расчетные характеристики посадки:

Nmax = es - EI = 0 - (-0,028) = 0,028 мм.

Smax = ES - ei = -0,007 - (-0,013) = 0,006 мм.

Ncp = (Nmax - Smax)/2 = (0,028 – 0,006)/2 = 0,011 мм.

По приложению А определяем способы окончательной обработки поверхностей деталей: для отверстия - чистовое растачивание, для вала - шлифование.

Результаты анализа посадки ф28 N7/h6 заносим в таблицу 3.1

Посадка Ø 40 H7/c8 Буквенное обозначение «H» показывает, что отверстие является основным, следовательно, посадка выполнена в системе отверстия. По данным ГОСТ 25347-89 посадка относится к числу рекомендуемых.

Величину допуска отверстия находим по ГОСТ 25346-89. Для размера 40 по 7 квалитету точности TD = 0,025 мм.

Предельные отклонения размера отверстия: основное отклонение нижнее EI = 0, верхнее ES = 0,025 мм.

Величины предельных отклонений размера вала находим по ГОСТ 25347-82. Для 8 квалитета точности и буквенного обозначения «c» отклонения равны: основное отклонение верхнее es = -0,120 мм, ei = -0,159 мм.

Допуск вала: Td = es - ei = -0,120 - (-0,159) = 0,039 мм.

Допуск посадки: TN(S) = TD + Td = 0,025 + 0,039 = 0,064 мм.

Н а рисунке 3.4 показываем в условном масштабе положение полей допусков сопряжения. Поле допуска вала (с8) расположилось ниже поля допуска отверстия (H7). Следовательно, это посадка с зазором.

Рисунок 3.4 Схема расположения полей допусков по размеру Ø 40

Расчетные характеристики посадки:

Smax = ES - ei = 0,025 - (-0,159) = 0,184 мм.

Smin = EI - es = 0 - (-0,120) = 0,120 мм.

Scp = (Smax + Smin)/2 = (0,184 + 0,120)/2 = 0,152 мм.

По приложению А определяем способы окончательной обработки поверхностей деталей: для отверстия - чистовое растачивание, для вала - чистовое точение.

Результаты анализа посадки Ø 40 H7/c8 заносим в таблицу 3.1

Таблица 3.1 Расчетные характеристики посадок, мм

Система посадки		Посадки в системе вала				Посадки в системе отверстия
О Ø 40 H7 c8 Ø 28 Ø 28 h6 h6 N7 R7 бозначение посадки
Рекомендац. по применен.		Рекомендуемая	Предпочтитель.				Рекомендуемая
Отклон.	в	-0,020	-0,007				0,025
отверст.	н	-0,041	-0,028				0
Допуск отв.		0,021	0,021				0,025
Способ обр. отверстия		Развертывание	Чистов. растач.				Чистов. растач.
Отклон.	в	0	0				-0,120
вала	н	-0,013	-0,013				-0,159
Допуск вала		0,013	0,013				0,039
Способ обр. вала		Шлифование	Шлифование				Чистов. точение
Допуск посадки		0,034	0,034				0,064
Зазор max		-	0,006				0,184
Зазор min		-	-				0,120
Сред. зазор		-	-				0,152
Натяг max		0,041	0,028				-
Натяг min		0,007	-				-
Сред. натяг		0,024	0,011				-
Группа посадок		Посадка с натягом	Посадка переходная				Посадка с зазором

Аналогично определяем расчетные характеристики остальных посадок и заносим их в таблицу.

ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЯЕМЫХ ПОСАДОК

В рассматриваемом узле применяются две системы посадок: посадки в системе отверстия и посадки в системе вала, что упрощает технологию изготовления деталей и процесс сборки. Посадки деталей с осью выполнены в системе вала, т.е. ось имеет основное поле допуска (h), и с ним сочетаются различные поля допусков сопрягаемых деталей. Посадки деталей с роликом выполнены в системе отверстия: на размер отверстия ролика задано основное поле допуска (H), и с ним сочетаются различные поля допусков других деталей.

Посадка Ø 28 R7/h6. Посадка с натягом. Обеспечивается неподвижность соединения и хорошее центрирование, что гарантирует перпендикулярность расположения оси к плоскости кронштейна. Для сборки необходимо применение пресса.

Посадка Ø 28 N7/h6. Посадка переходная. Не потребует приложения больших усилий при сборке и обеспечивает достаточное центрирование.

Посадка Ø 40 H7/c8. Посадка с зазором. Большой зазор между роликом и упорной втулкой необходим для нормальной работы узла.

Аналогично обосновывается применение остальных посадок:

Посадка Ø 28 F8/h6

Посадка Ø 40 H7/p6

Посадка Ø 28 D8/h6

Посадка Ø 40 H7/k7

АНАЛИЗ ПОСАДОК В УЗЛАХ АВТОТРАКТОРНОЙ И С/Х ТЕХНИКИ

1 По указанию преподавателя ознакомьтесь с конструкцией узла.

2 По буквенному обозначению посадки или по величинам предельных отклонений размеров определите систему посадки.

3 Определите: посадка рекомендуемая, предпочтительная или нестандартная.

4 Вычислите расчетные характеристики посадки.

5 Определите, к какой группе относится посадка: с зазором, с натягом, переходная.

6 Дайте свое обоснование применению посадки.

Результаты анализа занесите в таблицу 3.2

Таблица 3.2 Посадки в узлах машин

Модель	Обозн.	Сист.	«Отв»	Откл.	«Вал»	Откл.	Max	Mин	Сред.
машины	посад.	посад	(дет.)	«Отв»	(дет.)	«Вала»	заз.(нат)	заз.(нат)	заз.(нат)

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчет по проделанной работе необходимо включить:

1 Схемы расположений полей допусков в посадках узла «Ролик» (рисунки 3.1 и 3.2).

2 Результаты расчетов характеристик посадок в узле «Ролик» (таблица 3.2)

3 Обоснование применяемых посадок в узле «Ролик».

4 Результаты анализа посадок в машине (таблица 3.1).

5 Обоснование применения посадок в машине.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Что называется допуском?

2 Что означает понятие поле допуска?

3 Что характеризует квалитеты?

4 Что называется основным отклонением?

5 Как обозначаются основные отклонения?

6 Какие существуют системы для задания посадок?

7 Как получают посадки в системе отверстия?

8 Как получают посадки в системе вала?

9 Когда применяют посадки в системе отверстия?

10 Когда применяют посадки в системе вала?

11 Как различают посадки с зазором, с натягом, переходные?

12 Когда применяют посадки с зазором?

13 Когда применяют посадки с натягом?

14 Когда применяют переходные посадки?

Практическое занятие №3