Контрольная работа по метрологии, стандартизации и сертификации. Вар 26

Схема полей допусков сопряжения.dwg

титул Терской.doc

БГТУ им. В. Г. Шухова
по предмету «Метрология стандартизация и сертификация»
студентки Терской Евгении Сергеевны
Шифр 270102 Группа ЗП-08-14В
Специальность «Промышленное и гражданское строительство»

Сопряжение номинального размера 480 мм.docx

Сопряжение номинального размера 480 мм комбинированная посадка; отверстие H седьмого квалитета вал g шестого квалитета.
Условное обозначение заданного сопряжения
По таблицам ГОСТ 25347-82 или справочника [6] находим предельные отклонения деталей. Вал в системе отверстия
Верхнее отклонение отверстия ES = + 63 мкм.
Нижнее отклонение отверстия EI = 0 мкм.
Среднее отклонение отверстия EM= + EI =+315 мкм
Верхнее отклонение вала es = - 20 мкм.
Нижнее отклонение вала ei = -60 мкм.
Среднее отклонение вала em = +ei =-50 мкм
Определяем предельные размеры деталей:
наибольший предельный размер отверстия
Dmax= 480 + 0063 =480063 мм
наименьший предельный размер отверстия
Dmin = 480 + 0 = 480 мкм
наибольший диаметр вала
dmax = d + es = 480 -0020 = 479980 мм
наименьший диаметр вала
dmin = d + ei = 480-0060=479940 мм
Определяем допуски деталей:
TD = Dmax - Dmin =480063 – 480 = 0063 мм
TD = ES- EI = 0063 -0 = 0063 мм
Td = dmax - dmin = 479980-479940 = 0040 мм
Td = es – (-ei) =- 0020 + 0060 = 0040 мм
Находим величины предельных зазоров или натягов:
Nmax= Dmax - dmin =480063 – 479940 = 0123 мм
Smax = Dmin - dmin=480 – 479940 = 006 мм
Определим допуск посадки:
TS= Nmax + Smax = 0123+ 006= 0183 мм
Строим схему расположения полей допусков (рис. 1.1)
Выполняем чертеж сопряжения в сборе и подетально (рис.1.2)
Рассчитываем калибры:
). Определяем размеры калибра пробки для контроля отверстия диаметром 480 мм с полем допуска H7.
Предельные отклонения отверстия:
Предельные размеры отверстия:
наибольший Dmax= 480063 мм
наименьший Dmin = 480 мм
). По ГОСТ 24853-81 для квалитета 7 и интервала 400-500 мм находим допуски и отклонения размеров калибра:
H = 15 мкм; Z = 11 мкм; Y = 9 мкм.
). Вычисляем предельные размеры проходной и непроходной сторон калибра пробки.
Предельные отклонения проходной стороны рабочего калибра пробки отсчитывается от наименьшего предельного размера отверстия:
ПРmax= Dmin + Z + H2 = 480 +0011+00075 = 480019 мм
ПРизн = Dmin – Y = 480 - 0009 = 479991 мм.
Исполнительным размером проходной стороны калибра пробки проставленным на чертеже является наибольший предельный размер он равен 4800185-0015 мм .
Предельные отклонения непроходной стороны рабочего калибра пробки отсчитывается от наибольшего предельного размера отверстия.
HEmax = Dmax+ H2 = 480063 +00075 = 480071 мм
Исполнительным размером непроходной стороны калибра пробки проставленным на чертеже является наибольший предельный размер он равен 480071 -0015мм
Рис 1.1. Схема полей допусков сопряжения 480
Рис 1.2. Обозначение посадок и отклонений на сборочных и рабочих чертежах.
). Определяем размеры калибра скобы для контроля вала диаметром 480 мм с полем допуска g6.
Предельные отклонения вала:
Предельные размеры вала:
наибольший dmax = 479980 мм
наименьший dmin = 479940 мм
). По ГОСТ 24853-81 для 6-го квалитета и интервала 400-500 мм находим допуски и отклонения размеров калибра скобы:
H1 = 15 мкм Z1 = 11 мкм Y1 = 7 мкм.
). Вычисляем предельные размеры проходной и непроходной сторон калибра скобы.
Предельные отклонения проходной стороны рабочего калибра скобы откладываются от наибольшего предельного размера вала:
Размер калибра проставленный на чертеже равен
Предельные отклонения непроходной стороны калибра скобы отсчитываются от наименьшего предельного размера вала.
Размер калибра проставленный на чертеже равен 479933+0015 мм .
). Строим схему полей допусков калибров (рис 1.3) и выполняем эскизы скобы и пробки (рис 1.4).
Рис 1.3. Схема полей допусков калибров.
Рис 1.4. Эскизы скобы и пробки.
Сопряжение номинального размера 480 мм комбинированная посадка; отверстие G седьмого квалитета вал h шестого квалитета.
По таблицам ГОСТ 25347-82 или справочника [6] находим предельные отклонения деталей. Отверстие в системе вала
Верхнее отклонение вала es = 0 мкм.
Нижнее отклонение вала ei = -40 мкм.
Среднее отклонение вала em = +ei =-20 мкм
Верхнее отклонение отверстия ES = +83 мкм.
Нижнее отклонение отверстия EI = +20 мкм.
Среднее отклонение отверстия EM= + EI =+515 мкм
TD = Dmax - Dmin =480083 – 480020 = 0063 мм
TD = ES- EI = 0083 -0020 = 0063 мм
Td = dmax - dmin = 480-479960 = 0040 мм
Td = es – (-ei) =0 –(-0040) = 0040 мм
Nmax= Dmax - dmin =480083 – 479960 = 0123 мм
Smax = Dmin - dmin=480020 – 479960 = 0060 мм
TS= Nmax + Smax = 0123+ 0060= 0183 мм
Строим схему расположения полей допусков (рис. 1.5)
Выполняем чертеж сопряжения в сборе и подетально (рис.1.6)
). Определяем размеры калибра пробки для контроля отверстия диаметром 480 мм с полем допуска G7.
наибольший Dmax= 480083 мм
наименьший Dmin = 480020 мм
ПРmax= Dmin + Z + H2 = 480020 +0011+00075 = 480039 мм
ПРизн = Dmin – Y = 480020 - 0009 = 480011 мм.
Исполнительным размером проходной стороны калибра пробки проставленным на чертеже является наибольший предельный размер он равен 480039-0015 мм .
HEmax = Dmax+ H2 = 480083 +00075 = 480091 мм
Исполнительным размером непроходной стороны калибра пробки проставленным на чертеже является наибольший предельный размер он равен 480091 -0015мм.
Рис 1.5. Схема полей допусков сопряжения 480
Рис 1.6. Обозначение посадок и отклонений на сборочных и рабочих чертежах.
наибольший dmax = 480 мм
наименьший dmin = 479960 мм
Размер калибра проставленный на чертеже равен 479953+0015 мм .
). Строим схему полей допусков калибров (рис 1.7) и выполняем эскизы скобы и пробки (рис 1.8).
Рис 1.7. Схема полей допусков калибров.
Рис 1.8. Эскизы скобы и пробки.
Сопряжение номинального размера 480 мм комбинированная посадка; отверстие G седьмого квалитета вал g шестого квалитета.
Вал в системе отверстия
Верхнее отклонение вала es = -20 мкм.
Среднее отклонение вала em = +ei =-40 мкм
Td = es – (-ei) =-0020–(-0060) = 0040 мм
Nmax= Dmax - dmin =480083 – 479940 = 0143 мм
Smax = Dmin - dmin=480020 – 479940 = 0080 мм
TS= Nmax + Smax = 0143+ 0080= 0223 мм
Строим схему расположения полей допусков (рис. 1.9)
Выполняем чертеж сопряжения в сборе и подетально (рис.1.10)
Рис 1.9. Схема полей допусков сопряжения 480
Рис 1.10. Обозначение посадок и отклонений на сборочных и рабочих чертежах.
). Строим схему полей допусков калибров (рис 1.11) и выполняем эскизы скобы и пробки (рис 1.12).
Рис 1.11. Схема полей допусков калибров.
Рис 1.12. Эскизы скобы и пробки.
Расчет и выбор посадок подвижных и неподвижных соединений.
Подвижные соединения
Исходные данные для расчета
Номинальный диаметр сопряжения d . .003м
Длина сопряжения L.. 004м
Угловая скорость 100 радс
Радиальная нагрузка на опору P .. 14 МПа
Динамический коэффициент вязкости масла 002 Па · с
Шероховатость поверхности:
Вычисляем окружную скорость цапфы по формуле
Определяем относительный зазор в подшипнике скольжения по эмпирической формуле
= 08 10-3 = 08 10-3 = 088510-3
Определяем диаметральный зазор:
S = d = 088510-3 003 = 2710-6 м = 27 мкм
Определяем коэффициент нагруженности подшипника по формуле
где P-среднее удельное давление на опору.
По таблице 1.97 [6]находим относительный эксцентриситет в нашем примере при
ld = 13 и СR = 055 X = 032
Определяем наименьшую толщину масляного слоя при найденном диаметральном зазоре:
hmin =(1 – X) = (1 – 032) = 918 мкм
Определяем толщину масляного слоя при котором обеспечивается жидкостное трение:
hж.т.= kж.т. (Rz1+ Rz2+).
где kж.т.-коэффициент запаса надежности по толщине слоя смазки kж.т.= 2.
- добавка учитывающая отклонение фактических значений нагрузки скорости температуры от расчетных а также механические отклонения в масле =2 мкм
Следовательно hж.т.=2 (32 + 32 +2) =168 мкм
Для обеспечения жидкостного трения необходимо соблюдение условия:
Условие не выполняется.
Проведенный расчет показывает что при S = 27 мкм подшипник не будет работать в условиях жидкостного трения (отказ машины).
Расчет допусков и посадок шпоночных соединений
Научиться назначать посадки шпоночных соединений выбрать по таблицам отклонения рассчитывать зазоры и натяги и проставлять посадки на чертежах.
Диаметр вала 500 мм шпонка призматическая.
По табл. П 6 7 выбираем основные размеры шпонки пазов вала втулки:
а) размер шпонки b h =110 50 мм
б) размер паза вала t1 = 31 мм d – t1 = 500 - 31 = 469 мм:
в) размер паза втулки t2 =195 мм d + t2 = 500 +195 = 5195 мм.
Выбираем предельные отклонения по размеру b [6].
Для шпоночного соединения серийного и массового производства:
ширина шпонки b = 110h 9 = 110- 0 087 мм;
ширина паза вала b = 110 N9 = 110 – 0087 мм;
ширина паза втулки b = 110 D10 = 110
Определяем предельные размеры шпонки паза вала и паза втулки по размеру b:
шпонка: bmax = 110000 мм bmin = 109913 мм
паз вала: : bmax = 110000 мм bmin =109913 мм
паз втулки: : bmax = 110400 мм bmin = 110120 мм
Определяем предельные зазоры и натяги в сопряжениях:
а) паза вала и шпонки:
Smax = 110000 – 109913 = 0487 мм
Smin = 109913 – 110000 = - 0 087 мм т.е. Nmax = 0087 мм
б) паза втулки и шпонки:
Smax = 110400 – 109913 = 0242 мм
Smin = 110120 – 110000 = 0 080 мм.
Выбираем предельные отклонения на несопрягаемые элементы шпоночного сопряжения [6]:
а) высота шпонки h = 50 h9 = 50-0062 мм
б) глубина паза вала t1 =31+0300 мм d – t1 = 469-0300мм
в) глубина паза втулки t2=195+0300 мм d + t2 = 5195+0300
г) длина паза вала l= 250 H 15 = 250+1850 мм ( [6] табл.18 ).
д) длина шпонки l= 250 h 14 = 250-1150 мм ( [6] табл.18 ).
Строим схему полей допусков и вычерчиваем эскизы деталей с проставлением размеров и отклонений на чертежах ( рис 1.13 1.14 ).
Рис 1.13. Схема полей допусков деталей шпоночного соединения.
Рис 1.14. Обозначение посадок и полей допусков шпоночного соединения.
Расчет и выбор посадок деталей под подшипники
Научиться правильно и обосновано назначать посадки для деталей сопрягаемых с подшипниками качения.
Шарикоподшипник №305.
Радиальная нагрузка R = 1480 Н.
Нагрузка умеренная спокойная.
Вал сплошной стальной корпус чугунный неразъемный.
Cогласно условию для внутреннего кольца принимаем циркуляционное нагружение для наружного – местное. По прил. 4 определяем основные посадочные размеры подшипника № 305 мм;
диаметр внутреннего кольца d = 25
диаметр наружного кольца D = 62
радиус закругления фаски r = 2
Определяем интенсивность нагрузки на поверхности вала на внутреннее кольцо:
где kn – динамический коэффициент посадки зависящий от характера нагрузки. Его значения изменяются от 1 до 18 при перегрузке 150 – 300 % с ударами и вибрациями. При спокойной нагрузке принимается равным 1;
F - коэффициент учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале и тонкостенном разъемном корпусе изменяется от 1 до 3. При сплошном вале F = 1;
FA - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов в конических подшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору изменяется от 1 до 2 при отсутствии осевой нагрузки FA = 1.
PR = 111 = 114104 Нм = 114 кНм.
Согласно табл. 4.82 справочника [6] такой интенсивности для вала соответствует допуск js 6.
Выбираем посадку наружного кольца подшипника в корпус. Для 60 и неразъемного чугунного корпуса рекомендуется посадка G7.
По справочнику [6] определяем отклонения для колец подшипника и сопрягаемых с ним вала и корпуса и сводим в табл. 7.2.
Определяем усилие необходимое для запрессовки подшипника на вал:
Pзапр. = 10 Nmax fl f =10207684 =6144 Н = 614 кН
d0 = d + = 25 + = 3375 мм;
fk - фактор сопротивления зависящий от коэффициента трения; при запрессовке fk = 4 а при снятии fk = 6.
Вычерчиваем схему расположения полей допусков сборочный и подетальные чертежи (рис. 7.7 7.8).
Рис 1.15. Схема полей допусков деталей подшипникового узла.
Рис 1.16. Обозначение посадок подшипников качения на сборочном и деталировочном чертежах.
Допуски и посадки шлицевых соединений.
Научиться правильно расшифровывать условные обозначения номинальных размеров и посадок шлицевых сопряжений находить по таблицам стандартов отклонения рассчитывать зазоры и натяги по диаметрам и ширине шлица а также оформлять чертежи соединения с проставлением посадок всех элементов.
По табл. П. 8 находим условное обозначение и параметры шлицевого сопряжения:
где d – центрируемый диаметр;
- внутренний диаметр;
– наружный диаметр;
– толщина зубьев шлица;
- посадка по центрируемому диаметру d ;
- посадка по толщине зуба b .
По ГОСТ 25347-82 находим предельные отклонения по сопрягаемым параметрам и результаты заносим в табл. 7.3.
Строим схему полей допусков шлицевого соединения (рис.7. 9) и выполняем эскизы чертежей с простановкой посадок (рис. 7.10) .
Элементы шлицевого соединения
Номин. размер и поле допусков
Ширина впадины паза втулки
Рис. 1.17. Схемы полей допусков центрирующих элементов шлицевого соединения
Рис. 1.18. Схемы полей допусков нецентрирующих элементов
Рис.1.19. Чертеж шлицевого вала с прямобочным профилем зубьев
Рис.1.20. Чертеж шлицевой втулки с прямобочным профилем зубьев
Расчет сборочных размерных цепей.
Дано: на рисунке 1.21 приведен сборочный чертеж и размерная цепь для которой известны номинальные размеры составляющих звеньев(а=35мм б=20мм в=3мм г=14мм) и предельные размеры исходного звена(А=). Необходимо определить отклонения размеров всех составляющих звеньев.
Рис.1.21. Сборочная цепь
Проверим правильность составления заданной размерной цепи:
Для исследования вопроса о методе обеспечения заданной точности исходного звена определяем среднюю величину допуска составляющих звеньев по способу равных допусков
где-сумма допусков составляющих звеньев с заданными значениями;
m-число всех звеньев размерной цепи в том числе и исходного;
k-число звеньев с известными допусками;
-допуск замыкающего (исходного) звена.
Определяем число единиц допуска для самого большого звена
гдеа-число единиц допуска;
i-единица допуска мкм. [2] с.20 табл. 3.3.
По [1] с.43 табл. 1.8 определяем номер квалитета. Точность звена соответствует 12 квалитету а для меньших размеров при этом допуске будет ещё больший номер квалитета что экономически приемлемо. Применяем в этом случае метод обеспечивающий полную взаимозаменяемость.
Расчёт размерной цепи методом полной взаимозаменяемости
Задачу решаем способом допусков одного квалитета. Определяем число единиц допуска .
Коэффициент квалитета соответствует IT12. Допуски размеров назначим по IT12.
Исходя из номинальных размеров звеньев цепи и выбранных квалитетов по таблице ГОСТ 25346-82 [1] с.43 табл. 1.8 назначаем допуски Производим проверку суммы назначенных составляющих звеньев.
Корректируем допуск одного составляющего звена так чтобы получилось равенство допусков. Так как необходимо уменьшить допуск одного из звеньев то необходимо по конструкции узла проанализировать какой размер экономически выгоднее выполнить более точным. Корректируем размер на 150 мкм.
Результаты расчётов заносим в таблицу.
Номинальный размер мм
Среднее отклонение мм
Верхнее отклонение мм
Нижнее отклонение мм
Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч. Мягков В.Д. и др.
Л.: Машиностроение 1982.– ч.1.
Л.: Машиностроение 1982.– ч.2.
Дунаев П.Ф.Леликов О.П.Варламова Л.П «Допуски и посадки. Обоснование выбора»:М.: Высшая школа 1984.
Якушев А.И. Воронцов Л.Н. Фролов Н.М. «Взаимозаменяемость
стандартизация и технические измерения»: М.: Машиностроение 1987.