Геометрические размеры колец подшипника и класс точности

СОДЕРЖАНИЕ

1 Посадки подшипников качения 4

2 Выбор посадки для гладкого

диаметрального сопряжения 8

3 Расчет размерных цепей 16

Литература 23

 

Посадки подшипников качения

 

Исходные данные

Номер подшипника – 204

Поле допуска посадочной поверхности под внутреннее кольцо – h7

Поле допуска посадочной поверхности под наружное кольцо – D8

 

Тип и серия подшипника

Тип –радиальный шариковый

Серия – Легкая

 

Геометрические размеры колец подшипника и класс точности

Внутренний диаметр d=20 мм.

Наружный диаметр D = 47 мм.

Ширина колец В = 14 мм.

класс точности – 0

 

Предельные отклонения диаметральных размеров колец подшипника

Внутреннее кольцо – ES_d = 0 мм; EI_d = -0,010 мм.

Наружное кольцо – es_D = 0 мм; ei_D = -0,011мм.

 

Предельные отклонения размеров посадочных поверхностей под кольца подшипника

Посадочная поверхность под внутреннее кольцо – es_d = 0 мм;
ei_d = -0,021 мм

Посадочная поверхность под наружное кольцо – ES_D = 0,119 мм; EI_D = 0,080 мм.

 

Допуски размеров колец подшипника и посадочных поверхностей

 

T_A^D = ES_D - EI_D = 0,119 – 0,080 = 0,039 мм.

Т_В^D = es_D - ei_D= 0 – (-0,011) = 0,011 мм.

T_A^d = ES_d - EI_d = 0 – (-0,010) = 0,010 мм.

Т_В^d = es_d - ei_d = 0 – (-0,021) = 0,021 мм.

 

Предельные размеры сопрягаемых поверхностей

D_{A max} = D + ES_D = 47 + 0,119 = 47,119 мм.

D_{A min} = D + EI_D = 47 + 0,080 = 47,080 мм.

D_{B max} = D + es_D = 47 + 0,000 = 47,000 мм.

D_{B min} = D + ei_D = 47 + (-0,011) = 46,989 мм.

d_{A max} = d + ES_d = 20 + 0,000 = 20,000 мм.

d_{A min} = d + EI_d = 20 + (-0,010) = 19,990 мм.

d_{B max} = d + es_d = 20 + 0,000 = 20,000 мм.

d_{B min} = d + ei_d = 20 + (-0,021) = 19,979 мм.

 

Предельные значения посадок сопрягаемых поверхностей

 

S_{d max} = ES_d – ei_d = 0 – (-0,021) = 0,021 мм.

N_{d max} = es_d – EI_d = 0 – (-0,010) = 0,010 мм.

S_{D min} = EI_D – es_D = 0,080 – 0,000 = 0,080мм.

S_{D max} = ES_D – ei_D = 0,119 – (-0,011) = 0,130 мм

 

Допуски посадок сопрягаемых поверхностей

Т_L^D = S_{D max} – S_{D min} = 0,130 – 0,080 = 0,050 мм.

Т_L^d = S_{d max} + N_{d max} = 0,021 + 0,010 = 0,031 мм.

 

Проверка полученных значений

Т_L^D = Т_А^D + Т_В^D = 0,039 + 0,011 = 0,050 мм.

Т_L^d = Т_А^d + Т_В^d = 0,010 + 0,021 = 0,031 мм.

 

Средние значения посадок сопрягаемых поверхностей

S₀^d = (S_{d max} – N_{d max})/2= (21 – 10)/2 = 5,5 мкм.

S₀^D = (S_{D max} + S_{D min})/2= (130 + 80)/2 = 105 мкм.

 

Среднеквадратичное отклонение от средних значений допусков сопрягаемых поверхностей при нормальном законе распределения

 

s_A^D = Т_А^D/6 = 39/6 = 6,5 мкм.

s_В^D = Т_B^D/6= 11/6 = 1,83 мкм.

s_A^d = Т_А^d/6= 10/6 = 1,67 мкм.

s_B^d = Т_B^d/6= 21/6 = 3,5 мкм.

 

 

Суммарное среднеквадратичное отклонение

 

s_å^D = = = 6,7 мкм.

s_å^d = = = 3,9 мкм.

 

Вероятные предельные значения посадок

S^вd_max = S₀^d + 3s_å^d = 5,5 + 3·3,9 = 17,2 мкм.

S^вd_min = S₀^d – 3s_å^d = 5,5 – 3·3,9 = -6,2 мкм.

S^вD_max = S₀^D + s_å^D = 105 + 3·6,7 = 125,1 мкм.

S^вD_min = S₀^D – s_å^D = 105 – 3·6,7 = 84,9 мкм.

N ^вd_max = 6,2 мкм.

Группа посадок сопрягаемых поверхностей

внутреннее кольцо-вал – переходная

наружное кольцо-корпус – гарантированный зазор

 

 

Относительное отклонение среднего значения переходной посадки

t₀ = S₀^d/s_å^d = 5,5/3,9 = 1,4

 

Значение интеграла Лапласа для переходной посадки

Ф(t₀) = Ф(1,4) = 0,4192

 

Вероятность появления натягов и зазоров в переходной посадке

 

Р_S = 0,5 + Ф(t₀) = 0,5 + 0,4192 = 0,9192

Р_N = 0,5 – Ф(t₀) = 0,5 – 0,4192 = 0,0808

 

Значение шероховатости посадочных поверхностей

Для вала R_a = 1,25 мкм.

Для отверстия R_a = 1,25 мкм.

 

Допускаемые отклонения формы посадочных поверхностей

По овальности

для вала – 0,5· Т_В^d = 0,5·21 = 10,5 мкм;

для отверстия – 0,5· Т_А^D = 0,5·39 = 19,5 мкм.

 

По конусности

для вала – 0,5· Т_В^d = 0,5·21 = 10,5 мкм;

для отверстия – 0,5· Т_А^D = 0,5·39 = 19,5 мкм.

 

Метод окончательной обработки вала и отверстия

Вал – Обтачивание поперечной подачей тонкое, шлифование чистовое.

Отверстие – Строгание тонкое, фрезерование тонкое, обтачивание поперечной подачей тонкое

 

Выбор посадки для гладкого диаметрального сопряжения

 

Исходные данные

Диаметр сопряжения Æ = 70 мм.

Предельные значения посадки – S_max= 700 мкм; S_min= 140 мкм.

 

Расчетный допуск посадки

Т_LP = S_max – S_min = 700 – 140 = 560 мкм.

 

Монтажный допуск посадки

Т_LМ = S^м_max + N^м_max = 532 + 252 = 784 мкм.

 

Предварительные квалитеты вала и отверстия

Если Т_LМ = Т_А + Т_В, то можно предположить, что Т_А = Т_В = Т = 0,5Т_LМ = 392 мкм.

Тогда

(Т_А + Т_В) < Т_LМ < (Т_А + Т_В).

То есть

IT 12 = 300 мкм < T = 392 мкм < IT 13 = 460 мкм.

 

Существуют следующие варианты сочетания допусков

 

a) Т_А = Т_В, т.е.

300 + 300 = 600 мкм < Т_LМ = 784 мкм < 460 + 460 = 920 мкм;

 

b) Т_А = 1,6Т_В, т.е.

300 + 460 = 760 мкм < Т_LМ = 784 мкм < 460 + 740 = 1200 мкм;

 

c) Т_А = 2,5Т_В, т.е.

190 + 460 = 650 мкм < Т_LМ = 784 мкм < 300 + 740 = 1040 мкм.

 

Больше всего подходят следующие сочетания допусков отверстия и вала

 

1) Т_В = IT 12 = 300 мкм; Т_А = IT 13 = 460 мкм.

2) Т_А = IT 13 = 460 мкм; Т_В = IT 13 = 460 мкм.

 

Система отверстия

EI = 0 мкм; ES = Т_А = IT 13 = 460 мкм, что соответствует H 13

 

Поисковые уравнения

S^м_max = ES – ei_p; ei_p = ES – S^м_max = 460 – 532 = - 72 мкм.

N^м_max = es_p – EI; es_p = N^м_max + EI = 252 + 0 = 252 мкм.

Расчетный допуск вала

Т_ВР = es_p – ei_p = 252 – (-72) = 324 мкм.

Полученное значение находится между IT12 = 300 мкм и IT13 = 460 мкм.

 

Система вала

 

es = 0 мкм, ei = -Т_B = IT 12 = - 300 мкм, что соответствует h 12

 

Поисковые уравнения

 

S^м_max = ES_p – ei; ES_p = ei + S^м_max = -300 + 532 = 232 мкм.

N^м_max = es – EI_p; EI_p = es – N^м_max = 0 – 72 = – 72 мкм.

 

Расчетный допуск отверстия

 

Т_AР = ES_p – EI_p = 232 – (– 72) =304 мкм.

Полученное значение находится между IT12 = 300 мкм и IT13 = 460 мкм.

 

Оценка выбранной посадки

Для оценки используются следующие условия

Для натяга S^∂_max S_max; S^∂_min S_min

 

Рисунок 2.1 – Эскизы сопряжения

а) вал ; б) отверстие

в) сопряжение

 

Рисунок 2.2 – Эскиз калибра – пробки

Рисунок 2.2 – Эскиз калибра – скобы

Расчет размерных цепей

Исходные данные

Номер чертежа сборочной единицы (узла) – №2

Обозначение и номинальный размер замыкающего звена – мм.

Допуск замыкающего звена – мм = 1000 мкм.

 

Размерный анализ

Увеличивающие звенья (номинальные размеры)

 

= 31 мм

= 22 мм

= 15 мм

Уменьшающие звенья (номинальные размеры)

 

= 66 мм

 

Звенья с заданными (известными) допусками

 

= 15_-0,1 мм

Таблица 3.1 – Результаты размерного анализа цепи

Обозначение звена и его номинальный размер, мм	Допуск Т, мкм	Единица допуска i, мкм	Середина поля допускаD0, мкм
		—
сВ 1=31±0,150		1,6
кВ 2=24-0,250		1,3	-125
В 3=		—	-50
вВ 4=66-0,350		1,9	-175

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Серый И. С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения.– М.: ВО Агропромиздат, 1987. – 367 с.

2. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – 711 с.

3. Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной и курсовой работ по взаимозаменяемости, стандартизации и техническим измерениям. – М., 1991. – 90 с.

4. Родионов Ю.В. Методические рекомендации по выбору допусков и посадок при курсовом и дипломном проектировании. – Пенза, 1996. – 40 с.

5. Допуски и посадки: Справочник. Ч. 1 и 2 / Под ред. В. Д. Мягкова. 6-е изд. – Л.: Машиностроение, 1982-1983.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1 Посадки подшипников качения 4

2 Выбор посадки для гладкого

диаметрального сопряжения 8

3 Расчет размерных цепей 16

Литература 23

 

Посадки подшипников качения

 

Исходные данные

Номер подшипника – 204

Поле допуска посадочной поверхности под внутреннее кольцо – h7

Поле допуска посадочной поверхности под наружное кольцо – D8

 

Тип и серия подшипника

Тип –радиальный шариковый

Серия – Легкая

 

Геометрические размеры колец подшипника и класс точности

Внутренний диаметр d=20 мм.

Наружный диаметр D = 47 мм.

Ширина колец В = 14 мм.

класс точности – 0