Карта сортировщика для сортировки на три размерные

группы для деталей соединения

Номер размерной группы		Размеры деталей
		Отверстие	Вал
1	от	100,012	99,946
	до	100,030	99,964
2	свыше	100,030	99,964
	до	100,048	99,982
3	свыше	100,048	99,982
	до	100,066	100,000

З А Д А Н И Е 3

Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения

Ц е л ь з а д а н и я

1. Научиться обоснованно назначать поля допусков для размеров деталей, соединяемых с подшипниками качения

46

2. Научиться обозначать на чертежах посадки колец подшипников качения с сопрягаемыми деталями.

И с х о д н ы е д а н н ы е

1. Номер подшипника качения. Например 314.

2. Значение радиальной нагрузки на опоре подшипника.

Например, 6 кН.

3. Чертеж узла, в который установлен подшипник качения.

Например, рис. 13.

С о д е р ж а н и е з а д а н и я

1. Найти конструктивные размеры заданного подшипника качения.

2. Обосновать характер нагрузки подшипника.

3. Установить вид нагружения каждого кольца подшипника.

4. Рассчитать и выбрать посадки подшипника на вал и в корпус.

5. Для соединений «корпус-подшипник» и «подшипник - вал» построить схемы расположения полей допусков.

6. Вычертить эскизы подшипникового узла и деталей, сопрягаемых с подшипником, указав на них посадки соединений и размеры деталей.

Методические указания по выполнению

1. По приложению X /1/ или приложению VI методических указаний выбрать конструктивные размеры заданного подшипника (D, d, B_к, r) в соответствии ГОТ 8338-75.

Для приведенного диаметра D =150 мм, d=70 мм, B_к=35 мм, r = 3,5 мм. Следует заметить, что ширина подшипника здесь конструктивная.

2. По чертежу узла с учетом условий его работы нужно обосновать характер нагрузки подшипника:

Перегрузка до 150%, умеренные толчки и вибрации (статическая перегрузка) до300%, сильные удары и вибрация (динамическая). Характер нагрузки следует обосновывать самостоятельно, условно.

3. Вид нагружения показывает, какая часть беговой дорожки кольца воспринимает радиальную нагрузку. Различают три основных вида нагружения колец подшипника:

47

Циркуляционное, местное, колебательное. Принцип установления вида нагружения колец подшипников качения изложен в § 61 /1/.

4. Посадку подшипников качения на вал и корпус выбирают прежде всего в зависимости от вида нагружения колец. При циркуляционном нагружении колец подшипников посадки на валы и в корпусы выбирают по значению интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности. Интенсивность радиальной нагрузки определяют по формуле (79) /1/, учитывая при выборе коэффициентов характер нагрузки, конструкцию вала и корпуса под подшипник, вид подшипника качения.

Р_R = (3.1)

Расшифровка обозначений в /1/.

При этом необходимо учесть, что в формуле (3.1) В_р - рабочая ширина посадочного места

В_р = (В_к - 2r)×n_п ,

где n_п – количество подшипников на одной опоре;

r - радиус скругления кромок колец подшипника.

В рассматриваемом примере

Р_R =

Определив для циркуляционно нагруженного кольца значение интенсивности радиальной нагрузки, по таблице 17 /1/ выбирают поле допуска соответственно для вала или корпуса, сопрягаемого с этим кольцом. В рассматриваемом примере поле допуска вала при P_R = 385 кН/м и d = 70 мм выбираем k6. Условное обозначение соединения «внутренне кольцо подшипника - вал» в рассматриваемом примере

 20 L0/k6,

где L0 – поле допуска внутреннего кольца подшипника нулевого класса точности.

Посадку под кольцо, имеющее местный вид нагружения, выбираем из таблицы 18 /1/. В рассматриваемом примере поле допуска корпуса дл D = 150 мм – G7.

Условное обозначение соединения «корпус – наружное кольцо подшипника» в рассматриваемом примере  52 G7/l0,

48

где l0 – поле допуска наружного кольца подшипника нулевого класса точности.

5. Пример построения схем расположения полей допусков приведен на рис.6. Отклонения колец подшипников определяют по приложению V.

Рис. 6. Схемы расположения полей допусков соединений: а) «внутренне кольцо - вал», б) «корпус – наружное кольцо»

6. Пример эскизов подшипникового узла и деталей, сопрягаемых с подшипниками со всеми требуемыми обозначениями приведен на рис. 7.

Рис. 7. Обозначение посадок подшипников качения и полей допусков сопрягаемых с ними деталей: а) на сборочном чертеже; б) на рабочих чертежах

49

З А Д А Н И Е 4

Выбор допусков и посадок шпоночных соединений

Ц е л ь з а д а н и я

1. Научиться выбирать поля допусков для размеров шпоночных соединений.

2. Научиться обозначать посадки шпоночных соединений на чертежах

И с х о д н ы е д а н н ы е

1. Диаметр вала d мм. Например, 40 мм.

2. Конструкция шпонки. Например, призматическая.

3. Вид шпоночного соединения. Например, нормальное.

4. Условия работы. Например, при точном центрировании.

С о д е р ж а н и е з а д а н и я

1. Определить основные размеры шпоночного соединения.

2. Выбрать поля допусков деталей шпоночного соединения по ширине шпонки.

3. Назначить поля допусков и определить предельные отклонения остальных размеров шпоночного соединения.

4. Вычертить схему расположения полей допусков размеров шпоночного соединения.

5. Подсчитать все размерные характеристики деталей шпоночного соединения и для сокращения отчета записать их в таблицу по форме 4.1.

6. Определить предельные зазоры и натяги в соединениях «шпонка-паз вала» и «шпонка-паз втулки».

7. Вычертить эскизы шпоночного соединения и его деталей с указанием всех основных размеров и полей допусков.

Методические указания по выполнению

1.Номинальные размеры шпоночного соединения с призматическими шпонками определяют по ГОСТ 23360-78 (приложение VII методических указаний), а с сегментными - по ГОСТ 24071-80 (приложение VIII).

В рассматриваемом примере для d = 40 мм: ширина призматической шпонки b = 12 мм, высота h = 8мм, глубина паза

50

на валу t₁ = 5,0 мм, глубина паза во втулке t₂ = 3,3 мм, пределы интервала длины шпонки l = 28 …140 мм.

2. Выбор полей допусков деталей шпоночного соединения по ширине шпонки зависит от вида соединения. Стандарт предусматривает три вида соединений по ширине шпонки: плотное, нормальное и свободное. Каждому из этих видов соединений соответствует определенный набор полей допусков на ширину шпонки, ширину паза вала и паза втулки. Все эти поля допусков для разных видов шпоночных соединений приведены в табл. 23 /1/. Численные значения предельных отклонений определяют при помощи таблиц со значением допусков и основных отклонений (как в задаче контрольной работы).

В рассматриваемом примере при нормальном виде соединения на ширину шпонки выбираем поле допуска h9, на ширину паза вала – N9, на ширину паза втулки – J_s9.

3. Указания по назначению полей допусков на другие размеры деталей шпоночного соединения даны в ГОСТ 23360-78, ГОСТ 24071-80, по которым назначают следующие поля допусков:

высота шпонки – по h11,

длина шпонки – по h14,

длина паза вала – по H15,

глубина паза вала и втулки – по H12,

диаметр сегментной шпонки – по h12.

Поля допусков шпоночного соединения по номинальному размеру «вал – втулка» устанавливают в зависимости от условий работы: при точном центрировании (переходные посадки), при больших динамических нагрузках (с натягом), при осевом перемещении втулки по валу (с зазором) по табл. 22 /1/.

В рассматриваемом примере при точном центрировании втулки на валу выбираем поля допусков по размеру  40 мм для втулки Н6, для вала m6.

4. Выполнение схемы расположения полей допусков шпоночного соединения для рассматриваемого примера показано на рис. 8.

5. Пример заполнения формы 4.1 для рассматриваемого примера приведен ниже.

6. Предельные зазоры и натяги в соединениях шпонка-паз вала и шпонка – паз втулки определяют как в гладких соединениях. Для рассматриваемого примера: в соединении по ширине шпонка-паз вала S_max = 0,043 мм и N_max = 0,043 мм, шпонка-паз втулки S_max = 0,064 мм и N_max = 0,021 мм в соединении по диаметру вал-втулка

51

S_max = 0,007 мм и N_max = 0,025 мм.

Рис.8. Схема расположения полей допусков шпоночного

Соединения (нормальный вид соединения)

7. Пример эскизов шпоночного соединения и его деталей приведен на рис. 9.

Форма 4.1

Размерные характеристики деталей шпоночного соединения

Наименование размера	Номинальный размер, мм	Поле допуска	Допуск разме- ра Т, мм	Предельные отклонения, мм		Предельные размеры, мм
				Верхнее ES (es)	Нижнее EI (ei)	max	min
1	2	3	4	5	6	7	8
Ширина паза вала Ширина па- за втулки Ширина шпонки Глубина паза вала Высота шпонки	12 12 12 5 8	N9 Js9 h9 H12 h11	0,043 0,042 0,043 0,120 0,090	0 +0,021 0 +0,120 0	-0,043 -0,021 -0,043 0 -0,090	12,000 12,021 12,000 5,120 8,000	11,957 11,979 11,957 5,000 7,910

52

продолжение формы 4.1

1	2	3	4	5	6	7	8
Глубина паза Втулки Диаметр втулки Диаметр вала Длина шпонки Длина паза вала Диаметр шпонки (для сегментных шпонок)	3,3 40 40 60 60 -	Н12 Н6 m6 h14 Н15 -	0,120 0,016 0,016 0,740 1,200 -	+0,120 +0,016 +0,025 0 +1,200 -	0 0 +0,009 -0,740 0 -	3,420 40,016 40,025 60,000 61,200 -	3,000 40,000 40,009 59,260 60,000 -

Рис. 9. Эскизы деталей шпоночного соединения

З А Д А Н И Е 5