Графическое изображение полей допусков и расчёт параметров посадок гладких цилиндрических поверхностей

1. ЗАДАНИЕ

ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ И РАСЧЁТ ПАРАМЕТРРОВ ПОСАДОК ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

1.1 Исходные данные

Исходный диаметр:                                              Ø 411

Рекомендованные посадки по квалитетам:         основного отверстия − Н6

Основного вала − h5.

1.2 Расчёт параметров посадок

Ø 411; ES = 40 мкм, EI = 0мкм, es = 0мкм, ei = -27мкм.

Предельные размеры определяются:

для вала:

для отверстия:

где:    D и d − номинальные диаметры отверстия и вала,

ES и es − верхние отклонения для отверстия и вала,

EI и ei − нижние отклонения для отверстия и вала.

Величина допуска определяется:

для вала:

для отверстия:

Величина натяга для посадок с натягом определяется:

Средний натяг:

Для посадок с зазором величина зазора равна:

Средний зазор равен:

Допуски посадок определяются:

допуск натяга:

допуск зазора:

Наглядный расчёт параметров посадок гладких цилиндрических поверхностей в СА:

Ø411, мм.

ES = +40мкм;       es =  0мкм;

EI = 0мкм;            ei = − 27мкм;

D_max = 411 + 0.040 = 411.040 мм;      d_max = 51 + (0) = 411 мм;

D_min = 411 + 0 = 411 мм;                    d_min = 51 + (−0.027) = 410.973 мм;

T_D=411.040−411=0.040мм=40мкм;  T_d=411−410.973=0.027мм=27мкм;

S_max=411.040−410.973=0.067мм=67мкм;      S_min=411−411=0мм=0мкм;

S_m=мкм

T_S=0.067 - 0=0.067мкм=67 мкм.

Ø411, мм.

ES = 40мкм;         es = 13.5мкм;

EI = 0мкм;            ei =-13.5 мкм;

D_max = 411 + 0.040 = 411.040 мм;               d_max = 411 + 0.0135 = 411.0135 мм;

D_min = 411 + 0 = 411 мм;                             d_min=411+(−0.0135) = 410.9865 мм;

T_D=411.040−411=0.040мм=40мкм;          T_d=411.0135−410.9865=0.027мм=27мкм;

S_max=411.040−410.9865=0.0535мм=53.5мкм;

S_min=411−411.0135=-0.0135мм=-13.5мкм, знак «-» говорит о том, что минимального зазора нет;

N_max=411.0135-411=0.0135мм=13,5мкм

N_min=410.9865-411.040=-0.0535мм=-53,5мкм, знак «-» говорит о том, что минимального натяга нет;

Ø411, мм.

ES = +40мкм;       es = +95мкм;

EI = 0мкм;            ei = +68мкм;

D_max = 411 + 0.040 = 411.040 мм;                d_max = 411 + 0.045 = 411.095 мм;

D_min = 411 + 0 = 411 мм;                             d_min = 411 + 0.068 = 411.068 мм;

T_D=411.040−411=0.040мм=40мкм;      T_d=411.095−411.068=0.027мм=27мкм;

N_max=411.095−411=0.095мм=95мкм;    N_min=411.068−411.040=0.028мм=28мкм;

N_m=мкм

T_N=0.095 - 0.028=0.067мкм=67мм.

Наглядный расчёт параметров посадок гладких цилиндрических поверхностей в СB:

Ø411, мм.

ES = +131мкм;               es = 0мкм;

EI = +68мкм;        ei =−27мкм;

D_max = 411 + 0.0131 = 411.131 мм;        d_max = 411 + 0 = 411 мм;

D_min = 411 + 0.030 = 411.068 мм;          d_min = 411 + (−0.027) = 410.973 мм;

T_D=411.131−51.068=0.063мм=63мкм;          T_d=411−410.973=0.027мм=27мкм;

S_max=411.131−410.973=0.158мм=158мкм;          S_min=411.068−411=0.068мм=68мкм;

S_m=мкм

T_S=0.158 - 0.068=0.090мкм=90мкм.

Ø411, мм.

ES = + 20мкм;                es = 0мкм;

EI = - 20мкм;                  ei =−27мкм;

D_max = 411 + 0.020 = 411.020 мм;      d_max = 411 + 0 = 411 мм;

D_min = 411 - 0.020 = 410.980 мм;       d_min = 411 + (−0.027) = 410.973 мм;

T_D=411.020−410.980=0.040мм=40мкм;          T_d=411−410.973=0.027мм=27мкм;

S_max=411.020−410.973=0.047мм=47мкм;

S_min=410.980−411=-0.020мм=-20мкм, знак «-» говорит о том, что минимального зазора нет;

N_max=411−410.980=0.020мм=20мкм;

N_min=410.973−411.020=-0.047мм=-47мкм, знак «-» говорит о том, что минимального натяга нет;

Ø411, мм.

ES = -55мкм;            es = 0мкм;

EI = -95мкм;             ei = -27мкм;

D_max = 411 + (-0.055) = 410.945 мм;          d_max = 411 + 0 = 411 мм;

D_min = 411 + (-0.045) = 410.905 мм;          d_min = 411 + (−0.027) = 410.973 мм;

T_D=410.945−410.905=0.040мм=40мкм;          T_d=411−410.973=0.027мм=27мкм;

N_max=411−410.905=0.095мм=95мкм;     N_min=410.973−410.945=0.028мм=28мкм;

N_m=мкм

T_N=0.095 - 0.028=0.067мкм=67мм.

Расчёт гладких цилиндрических поверхностей приведён в Таблице 1.

Таблица 1. Сводная таблица параметров посадок гладких цилиндрических поверхностей

Посадка в соединении	Отклонения, мкм		Предельные размеры, мм		Допуск, мкм		Зазор,мкм			Натяг,мкм			Допуск посадки
	ES                 EI	es                 ei	D	d	D	d	Smax	Smin	Sm	Nmax	Nmin	Nm	Ts/Tn,      мм	Ts/Tn,    мкм
			Dmax              Dmin	dmax             dmin	TD	Td
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Таблица параметров посадок CA, Ø411
H6	40	-68	411,04	410,93	40	40	148	68	108	-	-	-	0,08	80
f6	0	-108	411	410,89
H6	40	-20	411,04	410,98	40	27	87	20	53,5	-	-	-	0,067	67
g5	0	-47	411	410,95
H6	40	0	411,04	411	40	27	67	0	33,5	-	-	-	0,067	67
h5	0	-27	411	410,97
H6	40	13,5	411,04	411,01	40	27	53,5	-	-	13,5	-	-	0,067	67
js5	0	-13,5	411	410,99
H6	40	32	411,04	411,03	40	27	35	-	-	32	-	-	0,067	67
k5	0	5	411	411,01
H6	40	67	411,04	411,07	40	27	0	-	-	67	-	-	0,067	67
n5	0	40	411	411,04
H6	40	95	411,04	411,1	40	27	-	-	-	95	28	61,5	0,067	67
p5	0	68	411	411,07
H6	40	153	411,04	411,15	40	27	-	-	-	153	86	119,5	0,067	67
r5	0	126	411	411,13
H6	40	259	411,04	411,26	40	122	-	-	-	259	97	178	0,162	162
s5	0	137	411	411,14
Таблица параметров посадок CB, Ø411
F7	131	0	411,13	411	63	27	158	68	113	-	-	-	0,09	90
h5	68	-27	411,07	410,97
G6	60	0	411,06	411	40	27	87	20	53,5	-	-	-	0,067	67
h5	20	-27	411,02	410,97
H6	40	0	411,04	411	40	27	67	0	33,5	-	-	-	0,067	67
h5	0	-27	411	410,97
Js6	20	0	411,02	411	40	27	47	-	-	20	-	-	0,067	67
h5	-20	-27	410,98	410,97
K6	8	0	411,01	411	40	27	35	-	-	32	-	-	0,067	67
h5	-32	-27	410,97	410,97
N6	-27	0	410,97	411	40	27	-	-	-	67	0	33,5	0,067	67
h5	-67	-27	410,93	410,97
P6	-55	0	410,95	411	40	27	-	-	-	95	28	61,5	0,067	67
h5	-95	-27	410,91	410,97

1.3 Графическое изображение полей допусков и посадок:

а).в системе отверстие (СА):

б).в системе вал (СВ):

2. ЗАДАНИЕ

ВЫБОР И РАСЧЁТ ПОСАДКИ С ЗАЗОРОМ

2.1 Исходные данные

Номинальный диаметр подшипника:                  D = 70мм=0.07м;

Длина подшипника:                                              l = 100мм=0.1м;

Скорость вращения вала:                                     n = 1400об/мин;

Нагрузка в цапфе:                                                 P = 15kH;

Гидродинамический коэффициент вязкости масла Турбовое 22:                                                        η = 0.02

2.2 Расчёт и выбор посадки с зазором

Определим среднее удельное давление в подшипнике:

Вычислим значение произведения:

, где .

Наивыгоднейший тепловой режим работы подшипника наступает при установившемся движении (наименьшем коэффициенте трения), когда h=0.25S. Подставляя h в последнюю формулу, получим наивыгоднейший зазор:

.

Расчётный зазор, по которому выбирается посадка, определяется:

, где R_z1 и R_z2 − шероховатости поверхностей вала и отверстия (по ГОСТ

2739-73; R_z1 = 3.2 мкм, R_z2 = 6.3 мкм).

Чтобы большая часть подвижных соединений при сборке имела зазор, близкий к расчётному, при выборе стандартной посадки нужно соблюдать равенство:

, расхождение допускается не более 5%.

Подбираем посадку:

Ø70, где , что удовлетворяет условию расхождения

Выбранную посадку проверяем на наименьшую толщину масляной плёнки, при которой обеспечивается жидкостное трение:

,

для обеспечения жидкостного трения должно соблюдаться условие:

.

В моём случае это условие выполняется: 23.9749> 9.5. Следовательно выбранная посадка Ø70 удовлетворяет требованиям и может