Нормирование точности и выбор полей допусков вала

Titul_Ruslan.docx

Нормирование точности и выбор полей допусков
Выбор полей допусков и посадок подшипников качения на валу ..
Нормирование точности и выбор полей
допусков для соединения валов с зубчатыми колесами
Нормирование точности и выбор полей допусков
для соединения валов с полумуфтой ..
допусков для соединения валов с манжетным уплотнением
для соединения шпоночных пазов с призматическими шпонками .
Нормирование допусков формы и
расположения посадочных поверхностей вала .
Поверхности вала под подшипники качения .
Поверхности вала под зубчатые колеса ..
Посадочные поверхности под полумуфту и манжетное уплотнение ..
Боковые поверхности шпоночных пазов
Нормирование параметров шероховатости поверхности .
Шероховатость поверхности и ее влияние на работу деталей машин .
Шероховатость под подшипник качения
Шероховатость под зубчатое колесо
Шероховатость вала под полумуфту

Titul_Ruslan_2003.doc

Нормирование точности и выбор полей допусков
Выбор полей допусков и посадок подшипников качения на валу ..
Нормирование точности и выбор полей
допусков для соединения валов с зубчатыми колесами
Нормирование точности и выбор полей допусков
для соединения валов с полумуфтой ..
допусков для соединения валов с манжетным уплотнением
для соединения шпоночных пазов с призматическими шпонками .
Нормирование допусков формы и
расположения посадочных поверхностей вала .
Поверхности вала под подшипники качения .
Поверхности вала под зубчатые колеса ..
Посадочные поверхности под полумуфту и манжетное уплотнение ..
Боковые поверхности шпоночных пазов
Нормирование параметров шероховатости поверхности .
Шероховатость поверхности и ее влияние на работу деталей машин .
Шероховатость под подшипник качения
Шероховатость под зубчатое колесо
Шероховатость вала под полумуфту

Metrologia_Ruslan_2003.doc

Нормирование точности и выбор полей допусков
Выбор полей допусков и посадок подшипников качения на валу
Выбор точности изготовления посадочных мест под подшипники качения на валу зависит от класса точности подшипника. В моем случае класс точности подшипника 6.
При выборе посадок необходимо учитывать:
Вид нагружения – реверсивная нагрузка.
Режим работы – нормальный.
Тип подшипников – шариковые радиальные.
Размер диаметра посадочной поверхности – 2 диаметра по 40
Частоту вращения – 2500 обмин.
Из таблицы 4.4 рекомендуемые посадки шариковых и роликовых подшипников выбираем рекомендуемую посадку
Рассмотрим вначале вал 40 выполненный по посадке L и 2 квалитету точности - 40L2.
По таблице 2.2 значения основных отклонений отверстий найдем верхнее отклонение ES для L2:
ES = -2 + Δ где Δ = 4. Получим ES = -2 + 4 = 2 мкм.
По таблице 2.3 числовые значения допусков найдем допуск:
Нижнее отклонение для отверстия вычисляется по формуле:
EI = ES – ΔT = 2 – 25 = -05 мкм.
На чертеже обозначение полей допусков делаются по ГОСТ 25346-89:
Далее рассмотрим вал 40 выполненный по посадке k и 4 квалитету точности - 40k4.
По таблице 2.1 значения основных отклонений валов найдем нижнее отклонение ei для k4:
По таблице 2.3 числовые значения допусков найдем допуск ΔT:
Верхнее отклонение для отверстия вычисляется по формуле:
es = ei + ΔT = 2 + 7 = 9 мкм.
На чертеже обозначение полей допусков делаются по ГОСТ 25346-89:
Посадка рассматривается как посадка в системе вала вал под подшипник выполняем по посадке k и 4 квалитету точности. На чертеже обозначаем:
Нормирование точности и выбор полей допусков для соединения валов с зубчатыми колесами.
Качественные показатели зубчатой передачи зависят не только от точности изготовления зубчатых венцов но и от погрешностей сопрягаемых посадочных поверхностей вала и отверстия зубчатого колеса а также от правильно выбранного характера сопряжения определяемого полем допуска.
В силовых передачах редукторов передача крутящего момента с зубчатого колеса на вал или наоборот осуществляется через шпоночное соединение. Для обеспечения необходимого центрирования зубчатого колеса на валу и благоприятных условий для работы шпоночного соединения желательно выбирать поле допуска гарантирующее наличие натяга.
В своем задании имею: косозубое зубчатое колесо 7-ой степени точности диаметр вала для посадки данного колеса равен 45 мм нагрузка нереверсивная.
Для передач валы которых установлены в разъемных корпусах что позволяет проводить сборку вала вне корпуса редуктора можно рекомендовать: для цилиндрических прямозубых колес с нереверсивной нагрузкой поле допусков -.
Рассмотрим вначале вал 45 выполненный по посадке H и 7 квалитету точности - 50H7.
По таблице 2.2 значения основных отклонений отверстий найдем нижнее отклонение EI для H7:
ES = EI + ΔT = 0 + 25 = 25 мкм.
Далее рассмотрим вал 45 выполненный по посадке p и 6 квалитету точности – 45p6.
По таблице 2.1 значения основных отклонений валов найдем нижнее отклонение ei для p6:
es = ei + ΔT = 26 + 16 = 42 мкм.
На чертеже обозначения полей допусков делаются по ГОСТ 25346-89:
Посадка рассматривается как посадка в системе вала вал под прямозубое зубчатое колесо выполняем по посадке p и 6 квалитету точности. На чертеже обозначаем:
Нормирование точности и выбор полей допусков для соединения валов с полумуфтой.
Для установки на цилиндрических концах валов рекомендуется использовать переходные посадки обеспечивающие достаточное надежное центрирование и простоту сборки.
В моем задании диаметр вала под полумуфту равен 34 мм нагрузка реверсивная режим работы тяжелый.
При реверсивной работе а также при сильно нагруженных валах (r > 15МПа) применяют посадку
Рассмотрим вначале вал 40 выполненный при посадке H и 7 квалитету точности – 34H7.
По таблице 2.2 Значения основных отклонений отверстий найдем нижнее отклонение EI для H7:
По таблице 2.3 Числовые значения допусков найдем допуск ΔT:
Далее рассмотрим вал 34 выполненный по посадке n и 6 квалитету точности – 34n6.
По таблице 2.1 Значения основных отклонений валов найдем нижнее отклонение ei для n6:
es = ei + ΔT = 17 + 16 = 33 мкм.
Посадка рассматривается как посадка в системе вала вал под полумуфту выполняем по посадке n и 6 квалитету точности. На чертеже обозначаем:
Нормирование точности и выбор полей допусков для соединения валов с манжетным уплотнением.
В задании диаметр вала под манжетное уплотнение равен 45 .
Посадки манжетных уплотнений должны обеспечивать в соединении их с валом гарантированный зазор. Рекомендуется использовать посадки с небольшим гарантированным зазором .
Рассмотрим вначале вал 45 выполненный по посадке H и 8 квалитету точности – 45H8.
По таблице 2.2 Значения основных отклонений отверстий найдем нижнее отклонение EI для H8:
ES = EI + ΔT = 0 + 39 = 39 мкм.
Далее рассмотрим вал 45 выполненный по посадке f и 7 квалитету точности – 45f7.
По таблице 2.1 Значения основных отклонений валов найдем верхнее отклонение для es для f7:
ei = es – ΔT = -25 – 25 = -50 мкм.
Посадка рассматривается как посадка в системе отверстия вал под манжетное уплотнение выполняем по посадке H и 8 квалитету точности. На чертеже обозначаем:
Нормирование точности и выбор полей допусков для соединения шпоночных пазов с призматическими шпонками.
Для передачи вращения в соединении вал – ступица наиболее распространенными в редукторостроении являются соединения с призматическими шпонками. Размеры призматических шпонок и сопрягаемых с ними размеров шпоночных пазов вала и отверстия в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала стандартизированы ГОСТ 23360-78 и приводятся в таблице 4.9.
Первый шпоночный паз расположен на диаметре равном 45 мм под зубчатое колесо. Его геометрические размеры: ширина b = 8 мм; длина глубина t = 4 мм.
Стандартом установлено три вида шпоночных соединений с призматическими шпонками для моего варианта соответствует плотное соединение – для получения неподвижных соединений с напрессовкой в условиях единичного и серийного производства.
Поля допусков на ширину пазов рекомендуемые для использования в зависимости от вида соединения приведены в таблице 4.10. В моем случае это посадка P9.
Отклонения на остальные шпоночные соединения предусмотрены стандартом: на длину шпоночных пазов по на глубину шпоночных пазов вала t по таблице 4.11.
- Первый шпоночный паз: ширина 8P9.
По таблице 2.2 Значения основных отклонений отверстий найдем верхнее отклонение ES для P9:
EI = ES – ΔT = -15 - 36 = -51 мкм.
По таблице 2.2 Значения основных отклонений отверстий найдем нижнее отклонение EI для H15:
ES = EI + ΔT = 0 + 084 = 084 мм.
Глубина паза из таблицы 4.11 +01 мм. На чертеже обозначаем 4(+01).
- Второй шпоночный паз: ширина 8P9.
EI = ES – ΔT = -15 – 36 = 51 мкм.
ES = EI + ΔT = 0 + 084 =084 мм.
Глубина паза из таблицы 4.11 +01 мм. На чертеже обозначаем 3(+01).
Нормирование допусков формы и расположения посадочных поверхностей вала.
Поверхности вала под подшипники качения.
Для обеспечения допустимых значений зазора и углов взаимного перекоса внутреннего и наружного колец подшипника качения ГОСТ 3325-85 предусматривает допуски на отклонения от круглости и профиля продольного сечения посадочных поверхностей вала а также допуски на отклонения их от соосности относительно общей оси вала и допуски торцового биения упорных заплечиков вала.
Радиальный шариковый подшипник средней серии с диаметром внутреннего кольца d = 40 мм класс точности подшипника – 6 упирается в заплечик вала.
Ширина внутреннего кольца подшипника по таблице 3 [2]
Допуски круглости и продольного сечения по таблице 1 приложения [2]
Допуск торцевого биения упорного заплечика вала по таблице 5 приложения [2]
Допуск соосности по таблице 3 приложения [2]
TPC = 4 = 92 мкм принимаем TPC = 9 мкм.
Поверхности вала под зубчатые колеса.
Для обеспечения равномерного распределения напряжений при посадках зубчатых колес на вал с натягом отклонения формы посадочной поверхности ограничивают допуском цилиндричности TFZ.
Для обеспечения выполнения кинематической точности передачи нормируется допустимое отклонение от соосности оси посадочной поверхности относительно общей оси вала.
Для обеспечения выполнения норм полноты контакта боковых поверхностей зубьев при значении длины ступицы l ≤ 08d назначаем допуск на торцевое биение буртика вала к которому прижимается торцевая поверхность зубчатого колеса. Величина наибольшего торцевого биения буртика определяется в зависимости от допуска на погрешность направления зуба. При длине ступицы больше 08d центрирование зубчатого колеса обеспечивается его сопряжением с цилиндрической поверхностью вала и торцового биения упорного буртика не нормируется.
Посадочная поверхность вала 45p6 под косозубое зубчатое колесо модуль m = 12 число зубьев z = 20 длина ступицы l = 39 мм степень точности зубчатого колеса – 7. Внешний диаметр упорного буртика вала d = 55 мм уровень относительной геометрической точности – B.
По таблице 8 приложения [2] определяем допуск цилиндричности TFZ = 12 мкм.
Определяем допуск соосности для чего находим диаметр делительной окружности зубчатого колеса d = mz = 12*20 = 240 мм. По таблице 9 приложения [2] находим допуск радиальное биение зубчатого венца Fr = 71 мкм. По величине F определяем наибольшее допускаемое отклонение от соосности EPSmax = Fr =71 = 236 мкм. По таблице 4 приложения [2] находим ближайшее меньшее значение допуска соосности для dв = 45 мм. TPC = 20 мкм что соответствует 6-ой степени точности.
Так как = = 087 > 08 то торцовое биение упорного буртика не нормируется.
Посадочные поверхности под полумуфту и манжетное уплотнение.
Отклонение формы посадочных поверхностей вала под полумуфту ограничиваются допуском цилиндричности определяем по ГОСТ 24643-81 (таблица 8 приложения [2]) в зависимости от квалитета точности размера и уровня относительной геометрической точности. Отклонения формы посадочных поверхностей под манжетные уплотнения не нормируются.
Отклонения расположения на указанные поверхности ограничиваются допуском соосности определяющим возможные величины дисбаланса. Так как величина динамических сил возникающих из-за отклонений оси посадочных поверхностей относительно оси вращения вала зависит от частоты вращения вала то допуск соосности нормируется только при частоте вращения вала n >= 1000 обмин и его величина численно может быть определена по формуле TPC 48n.
Допуск на торцовое биение заплечика вала в который упираются торцовые поверхности полумуфт определяются по таблице 7 [2] в зависимости от окружной скорости на внешнем диаметре v = м cек.
На посадочные поверхности под манжетные уплотнения при частоте вращения вала n ≥ 1000 обмин назначается допуск радиального биения.
Диаметр вала под полумуфту 34n6 мм уровень относительной геометрической точности
B частота вращения вала 2500 обмин.
Допуск цилиндричности TFZ = 3 мкм.
Допуск соосности TPC = 48n = = 19 мкм.
Допуск на торцевое биение по V = = = 444 м cек по таблице 7 [2] допуск равен 60 мкм.
Диаметр вала под манжетное уплотнение 45H8 частота вращения вала 2500 обмин.
Радиальное биение TCR = = 19 мкм.
Боковые поверхности шпоночных пазов.
Для обеспечения сборки шпоночного соединения вала и втулки необходимо ограничить отклонения от параллельности боковых сторон шпоночного вала на длине прямолинейного участка и отклонение плоскости симметрии шпоночного паза относительно базовой оси поверхности на которой располагается шпоночный паз.
Величина допуска параллельности и допуска симметричности в диаметральном выражении определяются по рекомендациям приведенным в таблице 8 [2].
Данные допуски в моем задании для обеих шпонок одинаковы так как они имеют одинаковый допуск на ширину шпоночного паза ΔT = 36 мкм.
Допуск параллельности равен 05ΔT = 18 мкм.
Допуск симметричности при одной шпонке равен 2 ΔT = 72 мкм.
Нормирование параметров шероховатости поверхности.
Шероховатость поверхности и ее влияние на работу деталей машин
Шероховатость поверхности регламентируется следующими стандартами:
ГОСТ 25142-82. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
ГОСТ 2309-73. Шероховатость поверхности. Термины и определения.
ГОСТ 2789-73. Обозначение шероховатостей поверхности.
В процессе формообразования деталей на их поверхности появляется шероховатость – ряд чередующихся выступов и впадин сравнительно малых размеров.
Шероховатость может быть следом от резца или другого режущего инструмента копией неровностей форм или штампов может появляться вследствие вибраций возникающих при резании а так же в результате действий других факторов.
Влияние шероховатости на работу машин многообразно:
Шероховатость поверхности может нарушать характер сопряжения деталей за счет смятия или интенсивного износа выступов профиля;
В стыковых соединениях из-за значительной шероховатости снижается жесткость стыков;
Шероховатость поверхности валов разрушает контактирующие с ним различного рода уплотнения;
Неровности являясь концентраторами напряжений снижают усталостную прочность деталей;
Шероховатость влияет на герметичность соединений на качество гальванических и лакокрасочных покрытий;
Шероховатость влияет на точность измерения деталей;
Коррозия металлов возникает и распространяется быстрее на грубо обработанных поверхностях и т.п.
Шероховатость под подшипник качения
На чертеже детали заданы 40k6 допуск соосности TPC = 9 мкм и отклонение от цилиндричности TFK = TFP = 4 мкм.
Допуск размера IT = 16 мкм допуск TPC = 9 поэтому параметр Rz = 05 TFK = 05 * 4 = 2 мкм R = 02 * 2 = 04 мкм. Ближайшее рекомендуемое значение Ra = 04 мкм.
Шероховатость под зубчатое колесо.
На чертеже детали заданы 45p6 допуск соосности TPC = 20 мкм и отклонение от цилиндричности TFZ = 12мкм.
Допуск размера IT = 16 мкм допуск TPC = 20 поэтому параметр Rz = 05 TFZ = 05 * 12 = 6 мкм Ra = 02 * 6 = 12 мкм. Ближайшее рекомендуемое значение Ra = 12 мкм.
Шероховатость вала под полумуфту.
На чертеже детали заданы 34n6 допуск соосности TPC = 19 мкм и отклонение от цилиндричности TFZ = 12мкм.
Допуск размера IT = 25 мкм допуск TPC = 19 мкм поэтому параметр Rz = 05 TFZ = 05 * 12 = 6 мкм R = 02 * 6 = 12 мкм. Ближайшее рекомендуемое значение Ra = 12 мкм.
Матвеев Г.А. Якупова И.П. Система допусков и посадок на гладкие цилиндрические соединения. Нормирование и выбор посадок поверхностей ступенчатого цилиндрического вала. Руководство к лабораторной работе. Кафедра основы конструирования КГТУ им. А.Н. Туполева 2001 -38с.
ГОСТ 2789-73 (СТ СЭВ 638-77). Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
Анухин В.И. Допуски и посадки. Учебное пособие. 3-е изд.- СПб; Питер 2005 -207с.

Metrologia_Ruslan.docx

Нормирование точности и выбор полей допусков
Выбор полей допусков и посадок подшипников качения на валу
Выбор точности изготовления посадочных мест под подшипники качения на валу зависит от класса точности подшипника. В моем случае класс точности подшипника 6.
При выборе посадок необходимо учитывать:
Вид нагружения – реверсивная нагрузка.
Режим работы – нормальный.
Тип подшипников – шариковые радиальные.
Размер диаметра посадочной поверхности – 2 диаметра по 40
Частоту вращения – 2500 обмин.
Из таблицы 4.4 рекомендуемые посадки шариковых и роликовых подшипников выбираем рекомендуемую посадку
Рассмотрим вначале вал 40 выполненный по посадке L и 2 квалитету точности - 40L2.
По таблице 2.2 значения основных отклонений отверстий найдем верхнее отклонение ES для L2:
ES = -2 + Δ где Δ = 4. Получим ES = -2 + 4 = 2 мкм.
По таблице 2.3 числовые значения допусков найдем допуск:
Нижнее отклонение для отверстия вычисляется по формуле:
EI = ES – ΔT = 2 – 25 = -05 мкм.
На чертеже обозначение полей допусков делаются по ГОСТ 25346-89:
Далее рассмотрим вал 40 выполненный по посадке k и 4 квалитету точности - 40k4.
По таблице 2.1 значения основных отклонений валов найдем нижнее отклонение ei для k4:
По таблице 2.3 числовые значения допусков найдем допуск ΔT:
Верхнее отклонение для отверстия вычисляется по формуле:
es = ei + ΔT = 2 + 7 = 9 мкм.
На чертеже обозначение полей допусков делаются по ГОСТ 25346-89:
Посадка рассматривается как посадка в системе вала вал под подшипник выполняем по посадке k и 4 квалитету точности. На чертеже обозначаем:
Нормирование точности и выбор полей допусков для соединения валов с зубчатыми колесами.
Качественные показатели зубчатой передачи зависят не только от точности изготовления зубчатых венцов но и от погрешностей сопрягаемых посадочных поверхностей вала и отверстия зубчатого колеса а также от правильно выбранного характера сопряжения определяемого полем допуска.
В силовых передачах редукторов передача крутящего момента с зубчатого колеса на вал или наоборот осуществляется через шпоночное соединение. Для обеспечения необходимого центрирования зубчатого колеса на валу и благоприятных условий для работы шпоночного соединения желательно выбирать поле допуска гарантирующее наличие натяга.
В своем задании имею: косозубое зубчатое колесо 7-ой степени точности диаметр вала для посадки данного колеса равен 45 мм нагрузка нереверсивная.
Для передач валы которых установлены в разъемных корпусах что позволяет проводить сборку вала вне корпуса редуктора можно рекомендовать: для цилиндрических прямозубых колес с нереверсивной нагрузкой поле допусков -.
Рассмотрим вначале вал 45 выполненный по посадке H и 7 квалитету точности - 50H7.
По таблице 2.2 значения основных отклонений отверстий найдем нижнее отклонение EI для H7:
ES = EI + ΔT = 0 + 25 = 25 мкм.
Далее рассмотрим вал 45 выполненный по посадке p и 6 квалитету точности – 45p6.
По таблице 2.1 значения основных отклонений валов найдем нижнее отклонение ei для p6:
es = ei + ΔT = 26 + 16 = 42 мкм.
На чертеже обозначения полей допусков делаются по ГОСТ 25346-89:
Посадка рассматривается как посадка в системе вала вал под прямозубое зубчатое колесо выполняем по посадке p и 6 квалитету точности. На чертеже обозначаем:
Нормирование точности и выбор полей допусков для соединения валов с полумуфтой.
Для установки на цилиндрических концах валов рекомендуется использовать переходные посадки обеспечивающие достаточное надежное центрирование и простоту сборки.
В моем задании диаметр вала под полумуфту равен 34 мм нагрузка реверсивная режим работы тяжелый.
При реверсивной работе а также при сильно нагруженных валах (r > 15МПа) применяют посадку
Рассмотрим вначале вал 40 выполненный при посадке H и 7 квалитету точности – 34H7.
По таблице 2.2 Значения основных отклонений отверстий найдем нижнее отклонение EI для H7:
По таблице 2.3 Числовые значения допусков найдем допуск ΔT:
Далее рассмотрим вал 34 выполненный по посадке n и 6 квалитету точности – 34n6.
По таблице 2.1 Значения основных отклонений валов найдем нижнее отклонение ei для n6:
es = ei + ΔT = 17 + 16 = 33 мкм.
Посадка рассматривается как посадка в системе вала вал под полумуфту выполняем по посадке n и 6 квалитету точности. На чертеже обозначаем:
Нормирование точности и выбор полей допусков для соединения валов с манжетным уплотнением.
В задании диаметр вала под манжетное уплотнение равен 45 .
Посадки манжетных уплотнений должны обеспечивать в соединении их с валом гарантированный зазор. Рекомендуется использовать посадки с небольшим гарантированным зазором .
Рассмотрим вначале вал 45 выполненный по посадке H и 8 квалитету точности – 45H8.
По таблице 2.2 Значения основных отклонений отверстий найдем нижнее отклонение EI для H8:
ES = EI + ΔT = 0 + 39 = 39 мкм.
Далее рассмотрим вал 45 выполненный по посадке f и 7 квалитету точности – 45f7.
По таблице 2.1 Значения основных отклонений валов найдем верхнее отклонение для es для f7:
ei = es – ΔT = -25 – 25 = -50 мкм.
Посадка рассматривается как посадка в системе отверстия вал под манжетное уплотнение выполняем по посадке H и 8 квалитету точности. На чертеже обозначаем:
Нормирование точности и выбор полей допусков для соединения шпоночных пазов с призматическими шпонками.
Для передачи вращения в соединении вал – ступица наиболее распространенными в редукторостроении являются соединения с призматическими шпонками. Размеры призматических шпонок и сопрягаемых с ними размеров шпоночных пазов вала и отверстия в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала стандартизированы ГОСТ 23360-78 и приводятся в таблице 4.9.
Первый шпоночный паз расположен на диаметре равном 45 мм под зубчатое колесо. Его геометрические размеры: ширина b = 8 мм; длина глубина t = 4 мм.
Стандартом установлено три вида шпоночных соединений с призматическими шпонками для моего варианта соответствует плотное соединение – для получения неподвижных соединений с напрессовкой в условиях единичного и серийного производства.
Поля допусков на ширину пазов рекомендуемые для использования в зависимости от вида соединения приведены в таблице 4.10. В моем случае это посадка P9.
Отклонения на остальные шпоночные соединения предусмотрены стандартом: на длину шпоночных пазов по на глубину шпоночных пазов вала t по таблице 4.11.
- Первый шпоночный паз: ширина 8P9.
По таблице 2.2 Значения основных отклонений отверстий найдем верхнее отклонение ES для P9:
EI = ES – ΔT = -15 - 36 = -51 мкм.
По таблице 2.2 Значения основных отклонений отверстий найдем нижнее отклонение EI для H15:
ES = EI + ΔT = 0 + 084 = 084 мм.
Глубина паза из таблицы 4.11 +01 мм. На чертеже обозначаем 4(+01).
- Второй шпоночный паз: ширина 8P9.
EI = ES – ΔT = -15 – 36 = 51 мкм.
ES = EI + ΔT = 0 + 084 =084 мм.
Глубина паза из таблицы 4.11 +01 мм. На чертеже обозначаем 3(+01).
Нормирование допусков формы и расположения посадочных поверхностей вала.
Поверхности вала под подшипники качения.
Для обеспечения допустимых значений зазора и углов взаимного перекоса внутреннего и наружного колец подшипника качения ГОСТ 3325-85 предусматривает допуски на отклонения от круглости и профиля продольного сечения посадочных поверхностей вала а также допуски на отклонения их от соосности относительно общей оси вала и допуски торцового биения упорных заплечиков вала.
Радиальный шариковый подшипник средней серии с диаметром внутреннего кольца d = 40 мм класс точности подшипника – 6 упирается в заплечик вала.
Ширина внутреннего кольца подшипника по таблице 3 [2]
Допуски круглости и продольного сечения по таблице 1 приложения [2]
Допуск торцевого биения упорного заплечика вала по таблице 5 приложения [2]
Допуск соосности по таблице 3 приложения [2]
TPC = 4 = 92 мкм принимаем TPC = 9 мкм.
Поверхности вала под зубчатые колеса.
Для обеспечения равномерного распределения напряжений при посадках зубчатых колес на вал с натягом отклонения формы посадочной поверхности ограничивают допуском цилиндричности TFZ.
Для обеспечения выполнения кинематической точности передачи нормируется допустимое отклонение от соосности оси посадочной поверхности относительно общей оси вала.
Для обеспечения выполнения норм полноты контакта боковых поверхностей зубьев при значении длины ступицы l ≤ 08d назначаем допуск на торцевое биение буртика вала к которому прижимается торцевая поверхность зубчатого колеса. Величина наибольшего торцевого биения буртика определяется в зависимости от допуска на погрешность направления зуба. При длине ступицы больше 08d центрирование зубчатого колеса обеспечивается его сопряжением с цилиндрической поверхностью вала и торцового биения упорного буртика не нормируется.
Посадочная поверхность вала 45p6 под косозубое зубчатое колесо модуль m = 12 число зубьев z = 20 длина ступицы l = 39 мм степень точности зубчатого колеса – 7. Внешний диаметр упорного буртика вала d = 55 мм уровень относительной геометрической точности – B.
По таблице 8 приложения [2] определяем допуск цилиндричности TFZ = 12 мкм.
Определяем допуск соосности для чего находим диаметр делительной окружности зубчатого колеса d = mz = 12*20 = 240 мм. По таблице 9 приложения [2] находим допуск радиальное биение зубчатого венца Fr = 71 мкм. По величине F определяем наибольшее допускаемое отклонение от соосности EPSmax = Fr =71 = 236 мкм. По таблице 4 приложения [2] находим ближайшее меньшее значение допуска соосности для dв = 45 мм. TPC = 20 мкм что соответствует 6-ой степени точности.
Так как = = 087 > 08 то торцовое биение упорного буртика не нормируется.
Посадочные поверхности под полумуфту и манжетное уплотнение.
Отклонение формы посадочных поверхностей вала под полумуфту ограничиваются допуском цилиндричности определяем по ГОСТ 24643-81 (таблица 8 приложения [2]) в зависимости от квалитета точности размера и уровня относительной геометрической точности. Отклонения формы посадочных поверхностей под манжетные уплотнения не нормируются.
Отклонения расположения на указанные поверхности ограничиваются допуском соосности определяющим возможные величины дисбаланса. Так как величина динамических сил возникающих из-за отклонений оси посадочных поверхностей относительно оси вращения вала зависит от частоты вращения вала то допуск соосности нормируется только при частоте вращения вала n >= 1000 обмин и его величина численно может быть определена по формуле TPC 48n.
Допуск на торцовое биение заплечика вала в который упираются торцовые поверхности полумуфт определяются по таблице 7 [2] в зависимости от окружной скорости на внешнем диаметре v = м cек.
На посадочные поверхности под манжетные уплотнения при частоте вращения вала n ≥ 1000 обмин назначается допуск радиального биения.
Диаметр вала под полумуфту 34n6 мм уровень относительной геометрической точности
B частота вращения вала 2500 обмин.
Допуск цилиндричности TFZ = 3 мкм.
Допуск соосности TPC = 48n = = 19 мкм.
Допуск на торцевое биение по V = = = 444 м cек по таблице 7 [2] допуск равен 60 мкм.
Диаметр вала под манжетное уплотнение 45H8 частота вращения вала 2500 обмин.
Радиальное биение TCR = = 19 мкм.
Боковые поверхности шпоночных пазов.
Для обеспечения сборки шпоночного соединения вала и втулки необходимо ограничить отклонения от параллельности боковых сторон шпоночного вала на длине прямолинейного участка и отклонение плоскости симметрии шпоночного паза относительно базовой оси поверхности на которой располагается шпоночный паз.
Величина допуска параллельности и допуска симметричности в диаметральном выражении определяются по рекомендациям приведенным в таблице 8 [2].
Данные допуски в моем задании для обеих шпонок одинаковы так как они имеют одинаковый допуск на ширину шпоночного паза ΔT = 36 мкм.
Допуск параллельности равен 05ΔT = 18 мкм.
Допуск симметричности при одной шпонке равен 2 ΔT = 72 мкм.
Нормирование параметров шероховатости поверхности.
Шероховатость поверхности и ее влияние на работу деталей машин
Шероховатость поверхности регламентируется следующими стандартами:
ГОСТ 25142-82. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
ГОСТ 2309-73. Шероховатость поверхности. Термины и определения.
ГОСТ 2789-73. Обозначение шероховатостей поверхности.
В процессе формообразования деталей на их поверхности появляется шероховатость – ряд чередующихся выступов и впадин сравнительно малых размеров.
Шероховатость может быть следом от резца или другого режущего инструмента копией неровностей форм или штампов может появляться вследствие вибраций возникающих при резании а так же в результате действий других факторов.
Влияние шероховатости на работу машин многообразно:
Шероховатость поверхности может нарушать характер сопряжения деталей за счет смятия или интенсивного износа выступов профиля;
В стыковых соединениях из-за значительной шероховатости снижается жесткость стыков;
Шероховатость поверхности валов разрушает контактирующие с ним различного рода уплотнения;
Неровности являясь концентраторами напряжений снижают усталостную прочность деталей;
Шероховатость влияет на герметичность соединений на качество гальванических и лакокрасочных покрытий;
Шероховатость влияет на точность измерения деталей;
Коррозия металлов возникает и распространяется быстрее на грубо обработанных поверхностях и т.п.
Шероховатость под подшипник качения
На чертеже детали заданы 40k6 допуск соосности TPC = 9 мкм и отклонение от цилиндричности TFK = TFP = 4 мкм.
Допуск размера IT = 16 мкм допуск TPC = 9 поэтому параметр Rz = 05 TFK = 05 * 4 = 2 мкм R = 02 * 2 = 04 мкм. Ближайшее рекомендуемое значение Ra = 04 мкм.
Шероховатость под зубчатое колесо.
На чертеже детали заданы 45p6 допуск соосности TPC = 20 мкм и отклонение от цилиндричности TFZ = 12мкм.
Допуск размера IT = 16 мкм допуск TPC = 20 поэтому параметр Rz = 05 TFZ = 05 * 12 = 6 мкм Ra = 02 * 6 = 12 мкм. Ближайшее рекомендуемое значение Ra = 12 мкм.
Шероховатость вала под полумуфту.
На чертеже детали заданы 34n6 допуск соосности TPC = 19 мкм и отклонение от цилиндричности TFZ = 12мкм.
Допуск размера IT = 25 мкм допуск TPC = 19 мкм поэтому параметр Rz = 05 TFZ = 05 * 12 = 6 мкм R = 02 * 6 = 12 мкм. Ближайшее рекомендуемое значение Ra = 12 мкм.
Матвеев Г.А. Якупова И.П. Система допусков и посадок на гладкие цилиндрические соединения. Нормирование и выбор посадок поверхностей ступенчатого цилиндрического вала. Руководство к лабораторной работе. Кафедра основы конструирования КГТУ им. А.Н. Туполева 2001 -38с.
ГОСТ 2789-73 (СТ СЭВ 638-77). Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
Анухин В.И. Допуски и посадки. Учебное пособие. 3-е изд.- СПб; Питер 2005 -207с.

Чертеж.cdw