Находим требуемое минимальное давление

1 Находим требуемое минимальное давление

где  – коэффициент трения при запрессовке,  (табл 1.14 /1/)

2 Определяем величину наименьшего расчетного натяга

Где

где  - коэффициент Пуассона для бронзовой втулки,

 (таблица 1.16 /1/)

где  - коэффициент Пуассона для чугунного корпуса,

 (таблица 1.16 /1/)

 - модуль Юнга;

Для бронзовой втулки  (таблица 1.16 /1/).

Для чугунного корпуса  (таблица 1.16 /1/).

3 Максимальное допустимое давление

где  - предел текучести,  (таблица 1.16 /1/).

4 Максимальный допустимый натяг

5 Средний натяг, мкм

6 Относительный средний натяг, мкм

7 По таблице 1.11 /1/ при  находим группу посадок и их параметры для  Найденные посадки заносим в таблицу 1.

Условию  удовлетворяют все посадки, условию  также удовлетворяют все посадки. Выбираем посадку

Схема расположения полей допусков представлена на рисунке 4.

Натяги:

максимальный N_max=es–EI=0,311-0=0,311 мм;

минимальный N_min=ei–ES=0,248–0,063=0,185 мм.

Таблица 1 – Группа посадок с натягом и их параметры

Обозначение посадки	H7/u7	H8/u8	H8/x8	H8/z8
мкм	210	233	311	428
мкм	130	107	185	302

Рисунок 4 - Схема расположения полей допусков для посадки с натягом

Схема соединения с натягом приведена в приложении А.

Для посадок с натягом (таблица 1.15 /1/) рекомендуется нормальная степень геометрической точности (ОГТ-А), у которой допуски формы

Допуск вала

T_∆d=0,2·Td=0,2·0,063=0,0126 мм≈12,0 мкм.

Допуск отверстия

T_∆D=0,2·TD=0,2·0,063=0,0126 мм≈12,0 мкм.

Предпочтительный параметр шероховатости вала и отверстия

Rz=0,1·T=0,1·0,063=0,0063 мм≈6,3 мкм.

 

Задание 3. Выбор переходной посадки

Для эскиза переходного соединения (рисунок 5), в зависимости от посадочного диаметра d₃ и вида посадки определить параметры посадки, вычертить схему расположения допусков, найти максимальные зазор и натяг, проставить значение ∅d₃ и обозначение посадки.

Рисунок 5 – Эскиз переходного соединения

Расчёт

Исходные данные: ∅d₃=180 мм.

Принимаем переходную посадку с вероятным натягом

Выбираем посадку H7/n6 по таблице 1.10/1/.

По таблицам 1.2 и 1.4 /1/ находим предельные отклонения:

Допуски деталей:

Для переходных посадок с вероятным натягом нормы точности аналогичны нормам для посадок с натягом.

Тогда

Параметры шероховатости:

для отверстия

для вала

Схема расположения полей допусков приведена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Схема расположения полей допусков для переходной посадки

Схема переходного соединения приведена в приложении А.

Максимальный зазор, мм

Максимальный натяг, мм

Задание 4. Выбор посадок шпоночного соединения

Выбрать посадку на призматическое шпоночное соединение корпусной детали с валом (рисунок 7).

Рисунок 7 – Эскиз шпоночного соединения

Расчёт

Исходные данные: ∅d_шп=30 мм, l=60 мм, соединение свободное.

По таблице 5.1 /1/ определяем конструктивные параметры соединения (рисунок 8). Размеры шпонки:

 

Рисунок 8 – Размеры шпоночного соединения

В таблице 5.5 /1/ выбираем поля допусков: шпонка – h9, паз вала - Н9, паз втулки – D10.

Результаты записываем в таблицу 2.

Таблица 2 – Поля допусков шпоночного соединения

8h9	8Н9	8D10

Таблица 3 – Поля допусков шпоночного соединения

Допуска для выше указанных размеров выбраны по таблице 5.2 /1/.

Схема расположения полей допусков представлена на рисунке 9.

Рисунок 9 - Схема расположения полей допусков

Схема шпоночного соединения приведена в приложении А.

По таблице 5.3 /1/ выбираем параметры шероховатости:

Рабочие поверхности шпонки, паза вала и паза втулки – Ra 3,2 мкм.

Нерабочие поверхности шпонки – Ra 8,0 мкм.

Нерабочие поверхности паза вала и паза втулки – Ra 12,5 мкм.

Задание 5. Выбор посадок на шлицевые соединения

Выбрать посадку на шлицевое соединение (рисунок 10).

Рисунок 10 – Эскиз шлицевого соединения

Расчёт

Обозначение соединения: d–8x62x72x12.

Характер соединения: нормальное.

В зависимости от базовой поверхности и характера соединения выбираем посадки по таблицам 5.7, 5.8, 5.9 /1/.

Обозначение соединения получит вид:

d–8x62(H7/g6)x72(H12/a11)x12(D9/h9).

По таблицам 1.2 и 1.4 /1/ находим численные значения допусков:

  

Схема расположения полей допусков показана на рисунке 11.

Рисунок 11 – Схема расположения полей допусков

Схема шлицевого соединения приведена в приложении А.

Допуски формы и расположения поверхностей находим по таблице 5.16 /1/, параметры шероховатости - по таблице 5.17 /1/.

Цилиндричности по d/o/=0,3T_d=0,3·0,019=0,0057 мм≈6 мкм.

Соостности d и D=0,2(T_d+T_D)=0,2·(0,019+0,19)=0,0418 мм≈40 мкм.

Параллельности ширины паза и зуба //=0,4Т_b=0,4·0,043=0,0172 мм≈20 мкм.

Симметричности паза втулки и зуба шлица

0,3·Т_b=0,3·0,043=0,0129 мм≈12 мкм.

Параметры шероховатости

Для центрирующих поверхностей (внутреннего диаметра):

Ra=0,025·T=0,025·0,019=0,000475 мм≈Ra 0,4 мкм.

Для нецентрирующих поверхностей:

Шероховатость наружного диаметра

Ra=0,05·T=0,05·0,19=0,0095 мм≈Ra 10 мкм.

Шероховатость ширины шлица

Ra=0,05·T=0,05·0,043=0,00215 мм≈Ra 2,0 мкм.

  Задание 6. Выбор посадок подшипника качения

посадка зазор подшипник втулка

Выбрать посадку подшипника качения (рисунок 12).

Рисунок 12 – Эскиз соединения с подшипником качения

Расчёт

Обозначение подшипника - 0-418, режим работы – тяжёлый, вращающееся кольцо – внутреннее.

Класс точности подшипника – 0.

По таблице 4.1 /1/ находим: d=90 мм, D=220 мм, В=54 мм.

Посадки находим по таблице 4.3 /1/). Предельные отклонения диаметров d и D подшипника - таблицы 4.7 и 4.8, посадочных поверхностей - таблицы 1.2 и 1.4 /1/.

Предельные отклонения диаметров подшипника заносим в таблицу 4.

Строим схему расположения полей допусков и находим допуски формы и расположения поверхностей - таблица 4.5 /1/, параметры шероховатости - по таблице 4.6 /1/.

Схема расположения полей допусков показана на рисунке 13.

Таблица 4 – Предельные отклонения диаметров подшипника

d, мм	L0		n6
	ВО	НО	ВО	НО
90	0	-0,020	+0,045	+0,023
D, мм	JS7
	ВО	НО	ВО	НО
220	+0,023	-0,023	0	-0,030
	ES	EI	es	ei

Допуск формы:

Допуск торцевого биения заплечиков:

Допуск радиального биения:

Параметры шероховатости:

Торцов заплечиков корпуса Ra=2,5 мкм.

Торцов заплечиков вала Ra=2,5 мкм.

Рисунок 13 - Схема расположения полей допусков

Схема соединения с подшипником качения приведена в приложении А.

Задание 7. Расчет резьбового соединения

Выбрать посадку на резьбовое соединение (рисунок 14).

Рисунок 14 – Эскиз резьбового соединения

Исходные данные: М8, длина свинчивания  мм; вид покрытия – без покрытий.

Расчёт

1) По назначению изделия, особенностям конструкции и необходимости разборки - сборки выбираем характер посадки резьбы: переходная.

2) По виду покрытия (без покрытий) выбираем основные отклонения для наружной и внутренней резьбы по рекомендациям таблицы 6.6 /1/.

Наружная резьба: Н.

Внутренняя резьба: g.

3) По способу нарезания выбрать класс точности (точный, средний, грубый) по таблице 6.7 /1/.

Способ нарезания резьбы: нарезание резьбы на станке.

Класс точности: средний.

4) По аналогии с подобными конструкциями или по особенностям конструкции выбрать шаг резьбы с учетом рекомендаций таблицы 6.8 /1/.

Шаг резьбы: 1,0 мм.

5) По номинальному диаметру , шагу  и длине свинчивания  из таблицы 6.4 /1/ устанавливаем группу свинчивания: L (большая).

6) По основному отклонению, группе свинчивания и классу точности по таблице 6.5 /1/ выбираем поля допусков наружной и внутренней резьбы:

наружная резьба: 7g.

внутренняя резьба: 7Н.

Записываем условное обозначение посадки резьбового соединения:

М8х1-7H/7g-10.

7) По размеру  и шагу  по таблице 6.2 /1/ вычисляем размеры  и :

8) По размеру, шагу  и полю допуска наружной (7Н) и внутренней (7g) резьбы по таблицам 6.10 и 6.11 /1/ находим предельные отклонения на размеры ,  и .

Предельные отклонения на размер  

Предельные отклонения на размер  

Предельные отклонения на размер  

Предельные отклонения на размер D

Предельные отклонения на размер  

Предельные отклонения на размер  

Вычерчиваем схему полей допусков (рисунок 15), проставляем необходимые обозначения.

Рисунок 15 - Схема полей допусков на резьбовое соединение

Вычисляем величину зазоров:

Размер  минимальный 0,026 мм; максимальный 0,192 мм.

Размер  минимальный 0,026 мм; максимальный 0,356 мм.

Размер  минимальный 0,026 мм; максимальный 0,466 мм.

9) По классу точности и группе свинчивания задаём параметры шероховатости по таблице 6.3 /1/.

Шероховатость поверхностей соединения Ra=1,6 мкм.

10) Выполняем эскизы деталей и соединений и проставляем на них необходимые обозначения.

Схема резьбового соединения приведена в приложении А.

Задание 8. Расчет исполнительных размеров калибров

Расчёт

Рассчитать исполнительные размеры калибров для контроля деталей по посадке с зазором из задания №1 ∅20H7/f7.

1) По условному обозначению посадки по таблице 1.2 и 1.4 /1/ находим номинальный размер и поля допусков ∅20H7/f7:

отверстия ∅20: ES=+0,021; EI=0.

вала ∅20: es=-0,020; ei=-0,041.

2) Предельные размеры отверстия, мм

Предельные размеры вала, мм

3) По номинальному размеру посадки, квалитетам полей допусков отверстия и вала находим числовые значения отклонений и допусков, мкм (таблица 3.1 /1/)

Из таблицы находим нормы точности на допуски формы калибров пробок, скоб и контрольных калибров:

для скоб IT2→2,5 мкм;

для пробок IT2→2,5 мкм.

4) Строим схемы полей допусков на калибры (рисунок 16).

Рисунок 16 – Схема расположения полей допусков на калибры

5) Вычисляем исполнительные размеры калибров, мм

калибров пробок

 

калибров скоб

6) Предпочтительный параметр шероховатости

Для измерительных поверхностей рабочих калибров:

на калибры-пробки - Ra 0,08 мкм; на калибры-скобы - Ra 0,08 мкм.

Для измерительных поверхностей контрольных калибров:

калибры-пробки - Ra 0,05 мкм; на калибры-скобы - Ra 0,05 мкм.

7) Выполняем эскизы калибров и проставляем на них необходимые обозначения.

Схема калибров приведена в приложении А.

Список литературы

1 Пятирублевый Л.Г. Нормирование точности. Нормы точности. Методические указания по выбору норм точности. Пенза, изд-во ПТИ, 2001. 90 с

2 Рыжаков В.В., Вахрушев В.С., Шиндов В.С. Метрология, стандартизация, сертификация: Сборник практических заданий. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. технол. акад., 2005. 56 с.