2.2 Выбор посадок с зазором и переходных посадок

Цель задания

Изучение методики выбора стандартных переходных посадок и посадок с зазором на основе методов прецедентов (аналогов) или подобия.

2. Выявление в конструкции сборочных единиц, в которых следует применить соединения с зазором, определение условий работы и ответственности соединения, назначение стандартных посадок с зазором. Приведение схемы расположения полей допусков.

В данной конструкции по посадке с гарантированным зазором соединяются крышки подшипниковых узлов 3 и 14 со стаканами 4 и 15. Это неподвижное соединение не является ответственным и к нему не предъявляются высокие требования по соосности деталей.

В данном задании по посадке с зазором соединяется втулка 14 с осью 15 Ø14 .

;

.

Также по посадке с зазором соединяются детали с номерами позиции 3 и 1.(название деталей!) Ø34 .

На рисунке 2.3 представлено графическое изображение полей допусков посадок с зазором.

Рисунок 2.3 – Схема расположения полей допусков посадок с зазором

Вывод. Допуск охватывающей детали нельзя расширять, так как он должен обеспечивать работоспособность подшипниковых узлов. Допуск охватываемой детали сравнительно легко технологически выполним. Посадка обеспечивает легкую сборку–разборку соединения.

3 Выявление в конструкции сборочных единиц, в которых следует применить соединения с переходными посадками, определение условий работы и ответственности соединения, назначение стандартных переходных посадок. Приведение схемы расположения полей допусков.

По переходной посадке целесообразно соединять стаканы 8 и 12 подшипниковых узлов с корпусом 5. При этом должно обеспечиваться хорошее центрирование деталей. Также по переходной посадке соединяются детали 12 и 15 (название).

По аналогии с существующими конструкциями в справочнике [2] рекомендуется для соединений стаканов подшипников в корпусах (станкостроение) применять посадку

Ø 104 , S_max = 46 мкм; N_max = 11 мкм.

Ø14 , S_max=17мкм, N_max = 12 мкм

На рисунке 2.4 представлена схема графического расположения полей допусков посадки.

Рисунок 2.4 – Схема расположения полей допусков переходной посадки

Вывод. Выбранная переходная посадка обеспечивает хорошее центрирование деталей и достаточно легкую сборку–разборку, так как для этих посадок более вероятно получение зазора.

3 Расчет и выбор стандартных посадок подшипников качения

Цель задания

Рассчитать и выбрать посадки колец подшипников с валом и корпусом, назначить отклонения формы и шероховатость посадочных поверхностей.

Порядок выполнения задания

1Выбор конструкции подшипника

В задании вал-шестерня 3 правым кольцом опирается на подшипники 6 и 7 0-го класса точности.

В связи с отсутствием осевой составляющей нагрузки выбирается однорядный радиальный подшипник. С целью обеспечения повышенной долговечности подшипниковых узлов в коробке скоростей станка по таблице 3.1 выбирается подшипник средней серии с диаметром внутреннего кольца d = 40мм, №308 (диаметром наружного кольца D = 90мм, ширина колец B = 23мм, радиус фаски r = 2,5мм). Предельные отклонения выбираем по таблице 3.2:

d = 40_-0,01; D =90_-0,015; B=23_-0,12.

2 Определим вид нагружения колец подшипников по ГОСТ 3325-85 в зависимости от того, вращается или не вращается данное кольцо относительно действующей на него радиальной нагрузки.

В данном случае радиальная нагрузка постоянная по направлению, а вращается внутреннее кольцо. Следовательно, внутреннее кольцо испытывает циркуляционное нагружение.

4 Расчитываем величины интенсивности радиальной нагрузки для выбора посадки внутреннего циркуляционно нагруженного кольца [1]:

где R – радиальная нагрузка, кН; b – рабочая ширина посадочной поверхности кольца, мм; К₁ – динамический коэффициент, зависящий от режима работы подшипника; К₂ – коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга при сопряжении кольца подшипника с полым валом или тонкостенным корпусом (таблица 3.3); К₃ – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки в двухрядных или сдвоенных подшипниках (таблица 3.4) при наличии осевой силы А.

Рабочая ширина посадочной поверхности кольца составит

b = B – 2r,

где B – ширина кольца; r – радиус фаски; b = (23 – 2·2,5) · 10^-3 = 18·10^-3 м; К₁ = 1, для легкого режима работы; К₂ =1, так как вал сплошной; К₃ =1, для однорядных подшипников. Интенсивность радиальной нагрузки для внутреннего кольца будет равной

5 Выбор посадок колец подшипника по таблицам 3.5…3,8.

По таблице (Убрать номера таблиц!) выбирается поле допуска вала j_S6. В случае циркуляционного нагружения наружного кольца подшипника поле допусков в корпусе назначается по таблице 3.6. Квалитет точности вала определяется в зависимости от класса точности подшипника по таблице 3.7.

Посадка наружного кольца, испытывающего местное нагружение, выбирается по таблице 3.8. Для легкого режима работы и посадочного диаметра – Ø 90 мм в неразъемном корпусе рекомендуется поле допуска отверстия Н7. Таким образом, имеем посадочные диаметры: вала – Ø 40 j_S6 (±0,008) и отверстия Ø 90Н7 (+0,035).

6 Изображение в расчетно-пояснительной записке схемы расположения полей допусков посадочных поверхностей подшипников, вала и корпуса (рисунок 3.1). В соответствии с рекомендациями [3] допуск цилиндричности посадочных мест вала и отверстия не должен превышать для подшипников 0 и 6-го классов точности 1/4 допуска на диаметр посадочной поверхности, а для подшипников 5 и 4-го классов точности 1/8 допуска на диаметр.

Допуск на диаметр вала равен 0,003 мм, а на диаметр отверстия корпуса 0,006 мм. Соответственно допуски цилиндричности составят 0,004 мм для вала и 0,008 мм для отверстия. Шероховатость сопрягаемых поверхностей определятся по таблице 3.9.

Для выбранного подшипника 0-го класса точности посадочные места должны иметь шероховатость: для вала R_a = 1,6 мкм, для отверстия корпуса R_a = 3,2 мкм, для опорных торцов заплечиков вала и корпуса R_a = 3,2 мкм.

7 Наносим на сборочный чертеж узла посадок подшипников качения, а на чертеже вала – посадочного размера, допусков цилиндричности и шероховатости.

Рисунок 3.1 – Схема расположения полей допусков посадочных поверхностей подшипников, вала и корпуса

Рисунок 3.2-допуск цилиндричности и шероховатости.

Вывод. Для заданных размеров и условий эксплуатации назначены посадки колец подшипников качения с корпусом и валом, приведены схемы расположения допусков, на сборочных рабочих чертежах обозначены посадки, а на деталировочном чертеже вала - отклонения формы и шероховатость посадочных поверхностей.

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МЕТРИЧЕСКОЙ КРЕПЕЖНОЙ РЕЗЬБЫ

Цель задания

Выбрать размеры и класс точности резьбового соединения; назначить поля допусков и степени точности изготовления элементов наружной резьбы (болта) d, d_{2 ,} d₁ и внутренней резьбы D, D₂ , D_1., рассчитать исполнительные размеры наружной и внутренней резьбы.

Порядок выполнения задания

1 Выявление в задании резьбового соединения, определение его характеристик.

Для фиксации шлицевого вала в осевом направлении на левом его конце нарезана резьба, которая с гайкой 1 образует резьбовое соединение, в данном случае – М12. Основное требование, предъявляемое к резьбовому соединению, – это не допустить осевого смещения подшипника качения 6 в процессе эксплуатации.

3 Выбор степени точности, посадки и длины свинчивания резьбового соединения по таблицам 4.1 и 4.2.

Для нашего случая необходимо обеспечить достаточно точную осевую фиксацию деталей на валу. Поэтому выбирается грубый класс точности резьбы – 0-ая степень точности (таблица 4.1), характер сопряжения болта и гайки – H/g (таблица 4.2).

У резьбы М12 – шаг крупный (основной) и равен Р = 1,75 мм (таблица 4.3).

4 Нахождение номинальных диаметров резьбы (таблица 4.3), предельных отклонений диаметров (таблицы 4.4, 4.5) и предельных размеров, которые сводятся в таблицу 4.6.

Гайка	наружный D
	средний D2
	внутренний D1
Болт	наружный d
	средний d2
	внутренний d1

5 Стандартное обозначение резьбового соединения

.

Диаметры резьбы.

d=D=12мм;

Предельные параметры отклонения резьб и гаек.

Исполнительные размеры внутренней резьбы

- не ограничен, т.к одевается в тело.

Схема расположения полей допусков для внутренней резьбы.

6 На рисунке 4.1,а-в изображаются схемы расположения полей допусков нормируемых диаметров болта и гайки.

а)

Расчёт исполнительных размеров для наружной резьбы.

М12 8g.

Исполнительная резьба всех диаметров резьбы.

не нормруется.

Исполнительные размеры всех диаметров резьбы.

- не нормируется.

Схема расположения полей допусков для наружной резьбы.

б)

Схема расположения допусков для резьбового отверстия.

в)

Рисунок 4.1 – Схемы расположения полей допусков резьбы: а – гайки с основным отклонением 7H; б –болта с основным отклонением 8g; в – гайки и болта с основным отклонением 7h/8g

Вывод. В соответствии с назначением выбраны точность и стандартная посадка резьбового соединения, которые обеспечивают регулирование осевого положения деталей на валу. Определены предельные отклонения параметров наружной и внутренней резьбы, рассчитаны исполнительные размеры диаметров резьбы.