Графическое изображение полей допусков и расчет параметров

Задание№1

 

Графическое изображение полей допусков и расчет параметров

посадок гладких цилиндрических соединений:

1.1 Исходные д анные:

Номинальный диаметр D=110мм

Основная посадка в системе отверстия (СО) H7

Основная посадка в системе вала (СВ) h6

 

1.2 Определение предельных размеров допусков,

зазоров, натягов

Таблица 1.1 Посадки для соединения Ø110, системе отверстия

 

Посадки

Отклонение мкм

Предельные размеры мм

Допуск мкм

Зазор мкм

Натяг мкм

Допуск посадки

D

d

D

d

D

D

S

N

T

ES EI

es ei

мах мin

маx min

TD

Td

S max

S min

Scp

N max

N min

Ncp

Ts Tn мкм

Ts Tn мм

Ø110

+35

-12 -34

110,035

109,988 108,966

40,5

---

---

---

0.057

+35

+59 +37

110,035

110,059 110,037

---

---

---

18,5

0.057

+35

+59 +0

110,035

110,038

---

---

---

---

0.070

 

Таблица 1.2 Посадки для соединения Ø110, системе вала

 

 

Посадки	Отклонение мкм	Предельные размеры мм	Допуск мкм	Зазор мкм	Натяг мкм	Допуск посадки
D	d	D	d	D	D	S	N	T
ES EI	es ei	мах мin	маx min	TD	Td	S max	S min	Scp	N max	N min	Ncp	Ts Tn мкм	Ts Tn мм
	+71 +36	-22	110,071 110,036	109,078						---	---	---		0.057
	+10 -25	-22	110,01 109,075	109,078				---	---		---	---		0.057
	-24 -56	-22	109,076 109,044	109,078			---	---	---			30,5		0.057

 

Пример расчета посадки Ø80

а) Определяем предельные отклонения вала и отверстия: ЕS = +0,120 мм

EI = 0 мм es = -0,060 мм ei = -0,106 мм

б) Определяем предельные размеры вала и отверстия

Dмах = Dn + ES =80 + 0,120 = 80,120 мм (1.1)

Dmin = Dn + EI = 80 + 0 = 80 мм (1.2)

dmax = dn + es = 80 – 0,060 =79,940 мм (1.3)

dmin = dn + ei = 80 – 0,106 = 79,894 мм (1.4)

 

 

в) Определение допусков отверстия и вала

ТD = Dmax - Dmin = ES - EI = 80,120-80 = 0,120 мм (1.5)

Td = dmax - dmin = es - ei = 79,940 +79,894 = 0,046 мм (1.6)

 

г) Определение зазоров в соединении

Smax = Dmax – dmin =80,120 –79,894 = 0,226мм (1.7)

Smin = Dmin – dmax =80 –79,940 = 0,060 мм (1.8)

S_ср(Smax+Smin)/2=(0,226 +0,060)/2 = 0,143 мм (1.9)

 

д) Определение допуска посадки

Тs =Tn = Smax - Smin = 0,226 – 0,060 = 0,166 мм (1.10)

 

 

Задание №2.

Расчёт и выбор посадок с зазором

 

Дано: D = 105мм - номинальный диаметр подшипника;

L = 160мм - длина подшипника;

Масло инд30

ή_ср = 0,04 - динамический коэффициент вязкости масла.

Р_н = 1200Н - нагрузка на цапфу;

n = 900 об/мин;

ω - угловая скорость вала;

2.1 Определяют среднее удельное давление в подшипнике:

q = =, (2.1)

определяют угловую скорость вала ω = (2.2)

2.2 Определяют значения произведения:

hs = = (2.3)

2.3 Определяют наивыгоднейший зазор:

S_наив = 2= (2.4)

2.4 Расчетный зазор, по которому выбирают посадку, определяют по формуле:

S_рас = S_наив - 2(R_z1+ R_z2) = (2.5)

R_z1, R_z2-шероховатость поверхностей вала и отверстия по ГОСТ-2789-73, которая принимается R_z1 = 3,2мкм R_z2 = 6,3мкм.

 

2.5 Чтобы большая часть подвижных соединений при сборке имела зазор,

близкий к расчетному при выборе стандартной посадки необходимо равенство

S_{ср.станд} = S_рас (2.6)

S_max = 400 мкм

S_min = 120мкм

 

посадка 105H10\d10

 

 

Рисунок 2.1 - Схема расположения полей допусков для посадки

с зазором в СА.

 

2.6 Выбранную посадку необходимо проверить на наименьшую толщину масленой пленки h_min, при которой обеспечивается жидкостное трение.

h_min = =. (2.7)

 

Для обеспечения жидкостного трения нужно соблюдать условие:

h­_min≥ R_z1+ R_z2 (2.8)

44*10^-6>9,5*10^-6

Условие соблюдается посадка выбрана верно.

 

 

Задание№3.

Расчет и выбор неподвижной посадки.

схема неподвижного соединения

Дано: d = 70мм, d_­1 = 0мм,

d­­­­_2­­ = 150мм, l = 110мм,

М_кр = 700Н*м,

Сталь35.

3.1 Удельное давление на сопрягаемых поверхностях неподвижного соединения определяют в зависимости от вида нагрузки:

 

 

Рисунок 3.1 - Схема неподвижного соединения.

 

 

Р = = (3.1)

3.2 Наименьший натяг в соединении определяют на основании зависимостей известных из решения задачи Лемы для толстостенных цилиндров:

N_min = Pd() = (3.2)

где Е­₁ и Е₂ = 2,1*10¹¹Н/м² - модули упругости материала вала и отверстия для стали

С₁ и С₁ - коэффициенты

С₁=μ₁= (3.3)

С₂=+ μ₂ = (3.4)

где μ₁ и μ₂ = 0,3 - коэффициенты Пуассона.

 

3.3 Расчетный натяг, по которому выбирают посадку, определяется по формуле

N_расч = N_min+1,2(R_z1+ R_z2) =5*10^-6+1.2(3.2*10^-6+6.3*10^-6)=16,4*10^-6м (3.5)

3.4 Выбор стандартной посадки производят из условия относительной неподвижности соединяемых деталей:

N_{min станд}≥N_расч (3.6)

N_max=56

N_min= 24 70H6\r5

 

 

Рисунок 3.2 – Схема расположения полей допусков для посадки с натягом в системе вала

3.5 Удельное давление, возникающее при наибольшем натяге выбранной посадки, определяют по формуле

P_max= (N_{max станд} – 1.2*(R_z1+R_z2))\(d*(c₁\E₁+c₂\E₂))=(56*10⁶ – 1.2*(3.2*10⁶ + 6.3*10⁶))\

(0.07*(0.7\2.1*10¹¹+1,9\2.1*10¹¹))=516*10⁵Н\м². (3.7)

3.6 Возникающее при этом напряжения в охватывающей (отверстие) и охватываемой (вал) детали будут соответственно равны

G₁=*P_max = (3.8)

 

G₂ = (3.9)

3.7 Если G₁ и G₂ меньше предела текучести материала детали соединения, т. е.

G₁<G_Т1 и G₂<G_Т2, имеем

G₁ = 3,89*10⁷ H/м² G_Т1 = G_Т2 = 36*10⁷ H/м²

8,07*10⁷ < 36*10⁷ Верно

G₂ = 4,98*10⁷ H/м²

10,32*10⁷ < 36*10⁷ Верно.

Условие выполнено, посадка выбрана верно.

 

Задание№4.

Задание№5

Задание№6

Задание№7

Задание №8

Библиографический список

1. Палей М.А. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч./М.А.Палей,

А.Б.Романов, В.А.Брагинский.- Л.: Политехника, 1991.-Ч.1.-575с;

Ч.2.-608с.

2. Белкин И.М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости): Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей высших технических

заведений. – М.: Машиностроение, 1992 – 528с.: ил.

3. Метрология, стандартизация и сертификация: Методические

указания к выполнению курсовой работы /Новосиб. гос. аграр. Ун-т.

Инж. ин-т; Сост.: Е.В. Агафонова, Р.В. Конорев, В.В. Коноводов,

З.А. Лузянина. – Новосибирск, 2005. – 24с.

 

Задание№1

 

Графическое изображение полей допусков и расчет параметров

посадок гладких цилиндрических соединений:

1.1 Исходные д анные:

Номинальный диаметр D=110мм

Основная посадка в системе отверстия (СО) H7

Основная посадка в системе вала (СВ) h6

 

1.2 Определение предельных размеров допусков,

зазоров, натягов

Таблица 1.1 Посадки для соединения Ø110, системе отверстия

 

Посадки

Отклонение мкм

Предельные размеры мм

Допуск мкм

Зазор мкм

Натяг мкм

Допуск посадки

D

d

D

d

D

D

S

N

T

ES EI

es ei

мах мin

маx min

TD

Td

S max

S min

Scp

N max

N min

Ncp

Ts Tn мкм

Ts Tn мм

Ø110

+35

-12 -34

110,035

109,988 108,966

40,5

---

---

---

0.057

+35

+59 +37

110,035

110,059 110,037

---

---

---

18,5

0.057

+35

+59 +0

110,035

110,038

---

---

---

---

0.070

 

Таблица 1.2 Посадки для соединения Ø110, системе вала

 

 

Посадки	Отклонение мкм	Предельные размеры мм	Допуск мкм	Зазор мкм	Натяг мкм	Допуск посадки
D	d	D	d	D	D	S	N	T
ES EI	es ei	мах мin	маx min	TD	Td	S max	S min	Scp	N max	N min	Ncp	Ts Tn мкм	Ts Tn мм
	+71 +36	-22	110,071 110,036	109,078						---	---	---		0.057
	+10 -25	-22	110,01 109,075	109,078				---	---		---	---		0.057
	-24 -56	-22	109,076 109,044	109,078			---	---	---			30,5		0.057

 

Пример расчета посадки Ø80

а) Определяем предельные отклонения вала и отверстия: ЕS = +0,120 мм

EI = 0 мм es = -0,060 мм ei = -0,106 мм

б) Определяем предельные размеры вала и отверстия

Dмах = Dn + ES =80 + 0,120 = 80,120 мм (1.1)

Dmin = Dn + EI = 80 + 0 = 80 мм (1.2)

dmax = dn + es = 80 – 0,060 =79,940 мм (1.3)

dmin = dn + ei = 80 – 0,106 = 79,894 мм (1.4)

 

 

в) Определение допусков отверстия и вала

ТD = Dmax - Dmin = ES - EI = 80,120-80 = 0,120 мм (1.5)

Td = dmax - dmin = es - ei = 79,940 +79,894 = 0,046 мм (1.6)

 

г) Определение зазоров в соединении

Smax = Dmax – dmin =80,120 –79,894 = 0,226мм (1.7)

Smin = Dmin – dmax =80 –79,940 = 0,060 мм (1.8)

S_ср(Smax+Smin)/2=(0,226 +0,060)/2 = 0,143 мм (1.9)

 

д) Определение допуска посадки

Тs =Tn = Smax - Smin = 0,226 – 0,060 = 0,166 мм (1.10)

 

 

Задание №2.