Расчет калибров для контроля деталей гладких цилиндрических соединений. Расчет допусков и посадок шпоночных соединений

Построить схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей. Рассчитать предельные размеры сопрягаемых деталей, зазоры (натяги), величину деформации кольца подшипника.    

1.Для данного подшипника: d=50 мм, D=90 мм, B=20 мм,   r=2.0,  масса =0.47кг;

2.По ГОСТ 520-89 определяем предельные отклонения и размеры наружного и внутреннего колец подшипника.

Таблица 4.1.

Диаметр	Деталь	ES(es), мкм.	EI(ei), мкм.	Dmax, (dmax),мм.	Dmin,(dmin),мм.
d0=50мм.	Кольцо Подшипника	0	-12	50,000	49,988
	Вал	+18	+2	50,018	50,002
D0=90мм.	Кольцо подшипника	0	-15	90,000	89,985
	Отверстие корпуса	+35	0	90,035	90,000

3. По ГОСТ 3325-85 выбираем посадки внутреннего и наружного колец подшипников.

Так как передача крутящего момента в редукторе осуществляется цилиндрическими колесами, то на вал действует радиальная нагрузка постоянная по направлению и величине.

Внутреннее кольцо подшипника испытывает циркуляционное нагружение, т.к. вращается вал, следовательно, внутреннее кольцо подшипника на вал садится по посадке с натягом во избежание проскальзывания.

Наружное кольцо подшипника находится в корпусе неподвижно и испытывает местное нагружение, поэтому необходимо выбрать посадку с зазором.

Для внутреннего кольца подшипника выбираем посадку: Æ50 L0/k6.

Для наружного кольца подшипника выбираем посадку: Æ90 H7/l0

4.Для  посадки Æ50 L0/k6 определяем наибольший и наименьший натяги:

Наибольший натяг:   N_max=d_max-L0_min=50,018-49,988=0,03 мм.

Наименьший натяг:   N_min=d_min-L0_max=50,002-50,00=0,002 мм.

Средний натяг:          N_ср.=(N_max + N_min)/2=(0.030+0.002)/2=0.016 мм.

Допуск посадки:       T(N)=ITD+Itd=0.012+0.016=0.028 мм.

5. Схема расположения полей допусков сопряжения Æ50 L0/k6:

	+18

 

Рисунок 4.1

6. Для Æ90 H7/l0 посадки определяем наибольший и наименьший зазоры:

Наибольший зазор: S_max=D_max-l0_min=90.035-89.985=0.05 мм.

Наименьший зазор: S_min=D_min-l0_max=90.000-900=0.000 мм.

Средний зазор:        S_ср.=(S_max-S_min)/2=(0.05+0.000)/2=0.025 мм.

Допуск посадки:     T(N)=ITD+Itd=0.035+0.015=0.050 мм.

7. Схема расположения полей допусков сопряжения Æ 90 H7/l0:

Рисунок 4.2.

8. Проверка наличия в подшипнике радиального зазора:

Проводим проверку наличия в подшипнике качения радиального зазора, который уменьшается по причине натяга при посадке на вал.

В расчетах принимаем среднее значение натяга и среднее значение зазора в подшипнике, как наиболее вероятное.

N_ср.=0,016мм.;

N_эфф.=0,85N_ср.=0,85*0,016=13.6мкм.;

Определяем диаметр боковой дорожки внутреннего кольца при посадке его с натягом.

Dd₁=N_эфф.

По ГОСТ 24810-81 определяем величину предельного значения зазора в подшипнике 210

>>

Расчет показывает, что при назначении посадки  на внутренний диаметр Æ50 L0/k6 заклинивание не произайдет.

5. Расчет допусков и посадок шпоночного соединения.

Для шпоночного соединения Æв=24мм. (плотное, призматическоя) выбрать и обосновать характер сопряжения, построить схемы расположения полей допусков, рассчитать предельные размеры, зазоры (натяги).

1. По ГОСТ 23360-78 для вала Æ24 мм. выбираем размеры шпонки:

b´h=8´7 мм; l=56 мм; t₁=мм; t₂=мм;

	b

			l

Рисунок .5.1.

2. Расчет шпоночного соединения по ширине шпонки b.

Исходя из того , что необходимо обеспечить плотное соединение,то по ГОСТ 25346-81 выбираем следующие предельные отклонения для ширины шпонки, ширины паза вала и ширины паза втулки.

b=8h9- ширина шпонки;

es=0 мкм; b_max=b+es=8.000+0=8.000 мм;

ei=-36 мкм; b_min=b+ei=8.000+(-0.036)=7.964 мм;

b₁=8 Р9 – ширина паза вала;

ES=-15 мкм; b_1max=b₁+ES=8.000+ 0.015=7.985 мм;

EI=-51 мкм; b_1min=b₁+EI=8.000-0,051=7.949 мм;

b₂=8 Р9 – ширина паза втулки;

ES=-15 мкм; b_2max=b₂+ES=8.000+(-0.015)=7,985 мм;

EI=-51 мкм; b_2min=b₂+EI=8.000+(-0.051)=7,949 мм;

3. Схема расположения полей допусков шпоночного соединения по ширине шпонки b:

                                                                    

	-15		-15

                                                                                                                                                               

-36

                                                                        

			-51

 

Рисунок .5.2.

4. Определение предельных зазоров (натягов) посадки по ширине шпонки:

--с пазом вала: b₁=8P9

S_1max=b_1max-b_min=7.985-7.964=0.021 мм;

N_1max=b_max-b_1min=8,000-7.949=0,051 мм;

--с пазом втулки b₂=8P9

S_1max=b_2max-b_min=7.985-7.964=0.021 мм;

N_1max=b_max-b_2min=8,000-7.949=0,051 мм;

5. Расчет шпоночного соединения по высоте шпонки h=7 h11;

es=0 мкм; h_max=h+es=7.000+0=7.000 мм;

ei=-9 мкм; h_min=h+ei=7.000+(-0.090)=6.910 мм;

t₁=4 мм – глубина  паза вала;

ES=0.2 мм; t_1max=t₁+ES=4.000+0.200=4.200 мм;

EI=0 мм; t_1min=t₁+EI=4.000+0=4.000 мм;

t₂=3.3 мм – глубина паза втулки;

ES=0.2 мм; t_2max=t₂+ES=3.300+0.200=3.500 мм;

EI=0 мм; t_2min=t₂+EI=3.300+0=3.300 мм;

6. Определение предельных зазоров по высоте шпонки h:

S_max=(t_1max+t_2max)-h_min=(4.200+3.500)-6.910=0.790 мм;

S_min=(t_1min+t_2min)-h_max=(4.000+3.300)-7.000=0.300 мм;

7. Расчет шпоночного соединения по длине шпонки l:

l=56 h14;

es=0 мм; l_max=l+es=56.000+0=56.000 мм;

ei=-0.740 мм; l_min=l+ei=56.000+(-0.740)=55.260 мм

Длина паза вала: L=56 H15;

ES=1.200 мм; L_max=L+es=56.000+1.200=57.200 мм;

EI=0 мм; L_min=L+ei=56.000+0=56.000 мм;

8. Схема расположения полей допусков шпоночного соединения по длине шпонки l.

Рисунок .5.3.

9. Предельные зазоры по высоте шпонки l:

S_max=L_max-l_min=57.200-55.260=1.940 мм;

S_min=L_min-l_max=56.000-56.000=0 мм;

6. Расчет допусков и посадок резьбовых сопряжений.

Для резьбового сопряжения М6-3Н6H/2m выбрать и обосновать посадку, построить схемы расположения полей допусков размеров сопрягаемых деталей, рассчитать предельные размеры зазоры (натяги).

1. Расчет М6-3H6H/2m, где:

М – резьба метрическая,

6 – номинальный диаметр сопряжения, правозаходняя,

3H6H/2m - резьбовая посадка , где

3Н – поле допуска гайки по среднему диаметру D₂,

6H – поле допуска гайки по внутреннему диаметру D₁,

2m – поле допуска болта по среднему диаметру d₂,

Шаг основной P=1мм.

2. Определяем предельные размеры резьбового сопряжения:

Номинальные значения диаметров резьбы болта и гайки  определяем по ГОСТ24705-81

Предельные отклонения принимаем по ГОСТ 24834-81

d=D=6.000 мм;

d₂=D₂=5.350мм;

d₁=D₁=4,917 мм;

d₃=4,773 мм;

Предельные отклонения принимаем по ГОСТ 24834-81 и сводим в таблицу