Расчет предельных отклонений, предельных размеров, допусков отверстий и валов для заданного соединения определенного квалитета

Министерство образования Российской Федерации

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра измерительных приборов

Расчетно-графическая работа

по основам нормирования точности

Выполнила:

студентка группы КХ-501                              

Дмитриенко А.В.

Вариант 8

Проверил:

Небольсин В.Я.

доцент кафедры ТМС, к.т.н.

2008

Исходные данные:

Задание №1:

Номинальный диаметр – 30 мм

Задание №2:

Номинальный диаметр	Длина соединения	Число оборотов	Нагрузка на опору
D, мм	l, мм	n, об/мин	p, кН	Масло
80	120	950	6	Инд.30

Задание №3:

Номинальный диаметр				Крутящий момент
d, мм	d1, мм	d2, мм	l, мм	Мкр, кНм	Сталь
105	0	160	140	6	45

Задание 1.

Графическое изображение допусков и расчет параметров посадок гладких цилиндрических поверхностей.

Содержание работы:

Для заданного соединения определенного квалитета рассчитать и занести в таблицу предельные отклонения, предельные размеры, допуски отверстий и валов, образующих соединения в системе вала (СВ) и в системе отверстия (СА), предельные значения натягов, зазоров и допуски посадок.

Расчет параметров посадки:

Рассмотрим расчет параметров посадки, образующих соединения в системе вала и системе отверстия на примере ES = +21 мкм, EI = 0 мкм, es = -20 мкм, ei = -41 мкм

Предельные размеры определяются:

для вала – dmax = dн + es = 30 + (-0,020) = 29,980мм;

dmin = dн + ei = 30 + (-0,041) = 29,959мм;

для отверстия  – Dmax = Dн + ES = 30 + 0,021 = 30,021мм;

Dmin = Dн + EI = 30 + 0= 30,000мм, где Dн, dн – номинальные размеры вала и отверстия;

es, ES –  верхние отклонения вала и отверстия;

ei, EI –  нижние отклонения вала и отверстия;

Величины допусков определяются:

для вала – Тd = dmax – dmin = es – ei = +21-0 = 21мкм; для отверстия  – ТD = Dmax – Dmin = ES – EI = -20-(-41) = 21мкм;

Для посадок с зазором величины зазоров определяются:

Smax = Dmax – dmin = ES – ei = 21-(-41) = 62мкм;

Smin = Dmin – dmax = EI – es = 0-(-20) = 20мкм;

Средний зазор – Sc = (Smax + Smin)/2 = (62 + 20)/2 = 41мкм

Величины натягов определяются для посадок с натягом

Nmax = dmax – Dmin = es – EI = -20-0= -20 (знак минус означает, значение соответствует зазору, в таблицу результат не заноситься);

Nmin = dmin – Dmax = ei – ES = -41-21= -61;

Средний натяг – Nc = (Nmax + Nmin)/2

Допуск посадки определяется:

допуск натяга – TN = Nmax – Nmin

допуск зазора – TS = Smax – Smin

допуск переходной посадки – T(S,N) = (es – ei) + (ES – EI) = TD + Td = 21 + 21 = 42мкм

Таблица посадок в СА для соединения диаметром 30 мм в седьмом квалитете

Посадка в соединении	Отклонения, мкм		Предельные размеры, мкм		Допуск, мкм		Зазор, мкм			Натяг, мкм			Допуск посадки
	D	d	D max D min	D max  D min	TD	Td	S max	S min	S c	N max	N min	N c	T(S,N), мм	T(S,N) мкм
СА
H7 f7	+21 0	-20 -41	30,021 30,000	29,980 29,959	21	21	62	20	41	-	-	-	0,041	41
H7 G6	+21 0	-7 -20	30,021 30,000	29,993 29,980	21	13	41	7	24	-	-	-	0,034	34
H7 js6	+21 0	±6.5	30,021 30,000	30,007 29,993	21	13	28	-	-	7	-	-	0,034	34
H7 m6	+21 0	+21 +8	30,021 30,000	30,021 30,008	21	13	13	-	-	21	-	-	0,034	34
H7 p6	+21 0	+35 +22	30,021 30,000	30,035 30,022	21	13	-	-	-	35	1	18	0,034	34
H7 r6	+21 0	+21 0	30,021 30,000	30,041 30,028	21	13	-	-	-	41	7	24	0,034	34
СВ
F7 h6	+41 +20	0 -13	30,041 30,020	30,000 29,987	21	13	54	20	37	-	-	-	0,034	34
G7 h6	+28 +7	0 -13	30,028 30,007	30,000 29,987	21	13	41	7	24	-	-	-	0,034	34
Js7 h6	±10	0 -13	30,010 29,990	30,000 29,987	20	13	23	-	-	10	-	-	0,033	33
M7 h6	-7 -28	0 -13	29,993 29,972	30,000 29,987	21	13	6	-	-	28	-	-	0,034	34
P7 h6	-14 -35	0 -13	29,986 29,965	30,000 29,987	21	13	-	-	-	35	1	18	0,034	34
R7 h6	-20 -41	0 -13	29,980 29.959	30,000 29,987	21	13	-	-	-	41	7	24	0,034	34

Задание 2.

 Расчет и выбор подвижной посадки с гарантированным зазором.

Содержание работы:

При заданных параметров расчитать посадки с зазором. Расчет производится для условий жидкостного трения на основе гидродинамической теории смазки, как для подшипником скольжения. Расчет приближенный.

Исходные данные:

Номинальный диаметр подшипника: D = 0,08 м

Дпина подшипника: 1 = 0,12 м

Угловая скорость вала: n = 950 об/мин

W=π*n/30=99,433 рад/с

Динамический коэффициент вязкости дли «смазочного» индустриального масла 30 при рабочей температуре 20С:

η=0,04H*c/м2

Расчет и выбор посадки с зазором:                                                                     

1)Определим среднее удельное давление в подшипнике

q=P/D*l=6000/0,08*0,12=625000 Н/м2

2)Вычислим значение произведения h*s, где h-толщина масляной пленки

hS = 0,52*D2* W * η*l/q-(D + l)=

0,52*0,082*99,433*0,04*0,12/625000*(0,08+0,12)=5,083*10-9

3)Наиивыгоднейшнй тепловой режим работы подшипники при наименьшем коэффициенте трения наступает при установившемся движении, когда h=025S. Подствив значение h в формулу произведения h*s, получим наивыгоднейший зазор:

Sнаив. = 7,129*10-5

4)Расчетный зазор, по которому выбирается посадка, определяется:

Sрасч.= Sнаив-2*(Rz1+Rz2), где Rz1 и Rz2 - шероховатость поверхностей вала и отверстия по ГОСТ 2739-73, которая принимается Rz1=3.2 и Rz2 = 6.3 мкм

Sрасч=5,229*10-5

5)Чтобы большая часть подвижных соединений при сборке имела зазор, близкий к расчетному, при  выборе стандартной посадки необходимо выполнение равенства:

Sрасч=SсредГОСТ

При выборе предпочтительной посадки в соответствии с ГОСТ 25347-89

Такое расхождение SсредГОСТ с Sрасч допускается.

6)Выбраную посадку необходимо проверит на наименьшую толщину масляной пленки hmin при которой обеспечивается жидкостное трение.

hmin=

Для обеспечения жидкостного трения нужно соблюдать условие:

В нашем случае это условие соблюдается:

Следовательно выбранная посадка посадка удовлетворяет всем необходимым требованиям и может использоваться для подшипников скольжения, работающих в условия жидкостного трения.

Задание 3.

Расчет и выбор посадок с гарантированным натягом для неподвижных

неразъемных соединений.

Исходные данные:

оминальный диаметр соединения

В di~30 мм    внутренний диаметр

В(Ь=180мм  наружный диаметр

Ю-20Оым

■Мкр-бОООНм

■Сталь 45 (f=0.15)

В1                                                                                  /}

■Предел текучести материала деталей (сталь) <тг =36 10' —*

Ш\т юааачь

■Июавнсимо изготовленные детали 1 и 2 после сборки образуют сборочную слинипу для передачи ■крутящего момента. Цель выбора посадки - определение минимального натяга, способного передат Виданный крутящий момент, а стандартный максимальный натяг выбранной посадки должен ВЬбеспсчивать прочность соединения. Таким образом, посадки по стандарту осушествлчеч по условв щК проверка соединений на прочность будет произведена