Методические указания по выполнению задач 58-85

При решении задач следует пользоваться литературой [23]; [21, т.1]; [5, т.2, с.271-278], а также: Макиеико Н.И. Слесарно-сборочные и ремонтные работы. – Л.:Лениздат, 1978. Допуски и посадки. Справочник в 2-х томах./Под ред. Мягкова В.Д. - Л.:Машиностроение, 1988.

Решение задачи рекомендуется производить в такой после­довательности:

Определение максимального натяга в сопряжении.

Производится любым способом, известным из курса "Нормирование точности и технические измерения", в частности по формулам:

 

Nmax = dmax – Dmin; мм

Nmax = es – EI; мм

 

где dmax- наибольший предельно-допустимый диаметр вала (охватываемой детали), мм;

es - верхнее отклонение размера вала, мм;

Dmin - наименьший предельно-допустимый диаметр отверстия

(охватывающей детали), мм;

EI - нижнее отклонение размера отверстия.

es и EI - определяется по ГОСТ 25347-89 (СТ СЭВ 144-75).

 

Удобно определять максимальный натяг по справочнику "До­пуски и посадки", том I / Под ред. Мягкова В.Д. - Л.:Машиностроение, 1988, табл. 1.51-1.52, с. 161-167.

При сопряжениях с подшипниками качения предельные отклонения размеров подшипника определяются [21, т.2, с.66-68], а также:

Допуски и посадки, том 2. [Под ред. Мягкова В.Д. - Л.:Машино­строение, 1988, с.805-812, табл.4.70-4.75] или по приведенным ниже таблицам 12 и 13

Таблица 12- Натяги и зазоры при посадках шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников на вал. Класс точности 0

(ГОСТ 3325‑85)

Интервалы номинальных диаметров d, мм

Предель­ные отклоне­ния диаметра отверстия подшип­ника d m

Натяги (+), зазоры (–) для посадок:

L 0/ n 6

L 0/ m 6

L 0/ k 6

L 0/ j s6

L 0/ j 6

верхн.

нижн.

наиб.

наим

наиб.

наим

наиб.

наим

наиб.

наим

наиб.

наим

Св. 6 до 10

–8

+27

+10

+23

+6

+18

+1

+12,5

–4,5

+15

–2

Св. 10 до 18

–8

+31

+12

+26

+7

+20

+1

+13,5

–5,5

+16

–3

Св. 18 до 30

–10

+38

+15

+31

+8

+25

+2

+16,5

–6,5

+19

–4

Св. 30 до 50

–12

+45

+17

+37

+9

+30

+2

+20,0

–8,0

+23

–5

Св. 50 до 80

–15

+54

+20

+45

+11

+36

+2

+24,5

–9,5

+27

–7

Св. 80 до 120

–20

+65

+23

+55

+13

+45

+3

+31,0

–11,0

+33

–9

Св. 120 до 180

–25

+77

+27

+65

+15

+53

+3

+37,5

–12,5

+39

–11

Продолжение таблицы 12

Интервалы номинальных диаметров d, мм	Предель­ные отклоне­ния диаметра отверстия подшип­ника d m	Натяги (+), зазоры (–) для посадок:
L 0/ h 6	L 0/ g 6	L 0/ f 6
верхн.	нижн.	наиб.	наим	наиб.	наим	наиб.	наим
Св. 6 до 10		–8	+8	–9	+3	–14	–5	–22
Св. 10 до 18		–8	+8	–11	+2	–17	–8	–27
Св. 18 до 30		–10	+10	–13	+3	–20	–10	–33
Св. 30 до 50		–12	+12	–16	+3	–25	–13	–41
Св. 50 до 80		–15	+15	–19	+5	–29	–15	–49
Св. 80 до 120		–20	+20	–22	+8	–34	–16	–58
Св. 120 до 180		–25	+25	–25	+11	–39	–18	–68

Таблица 13- Натяги и зазоры при посадках шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников в корпус. Класс точности 0

Интервалы номинальных диаметров d, мм

Предель­ные отклоне­ния диаметра отверстия подшип­ника d m

Натяги (+), зазоры (–) для посадок:

P 7/ l 0

N 7/ l 0

M 7/ l 0

K 7/ l 0

J s7/ l 0

верхн.

нижн.

наиб.

наим

наиб.

наим

наиб.

наим

наиб.

наим

наиб.

наим

Св. 6 до 10

–8

+24

+1

+19

–4

+15

–8

+10

–13

+7

–15

Св. 10 до 18

–8

+29

+3

+23

–3

+18

–8

+12

–14

+9

–17

Св. 18 до 30

–9

+35

+5

+28

–2

+21

–9

+15

–15

+10

–19

Св. 30 до 50

–11

+42

+6

+33

–3

+25

–11

+18

–18

+12

–23

Св. 50 до 80

–13

+51

+8

+39

–4

+30

–13

+21

–22

+15

–28

Св. 80 до 120

–15

+59

+9

+45

–5

+35

–15

+25

–25

+17

–32

Св. 120 до 150

–18

+68

+10

+52

–6

+40

–18

+28

–30

+20

–38

Св. 150 до 180

–25

+68

+3

+52

–13

+40

–25

+28

–37

+20

–45

Продолжение таблицы13

Интервалы номинальных диаметров d, мм	Предель­ные отклоне­ния диаметра отверстия подшип­ника d m	Натяги (+), зазоры (–) для посадок:
J 7/ l 0	H 7/ l 0	G 7/ l 0
верхн.	нижн.	наиб.	наим	наиб.	наим	наиб.	наим
Св. 6 до 10		–8	+7	–16		–23	–5	–28
Св. 10 до 18		–8	+8	–18		–26	–6	–32
Св. 18 до 30		–9	+9	–21		–30	–7	–37
Св. 30 до 50		–11	+11	–25		–36	–9	–45
Св. 50 до 80		–13	+12	–31		–43	–10	–53
Св. 80 до 120		–15	+13	–37		–50	–12	–62
Св. 120 до 150		–18	+14	–44		–58	–14	–72
Св. 150 до 180		–25	+14	–51		–65	–14	–79

 

Выбор способа сборки.

Способ сборки может приниматься исходя из следующих рекомен­даций:

2.1.Для соединений типа вал-колесо зубчатое, вал-шкив при
нормальной прочности деталей может применяться прессовая сбор­ка, если усилие прессования не будет превышать 1,6 МН (160 тс),
при недостаточной жесткости одной из деталей или при выполнении
посадок с большими натягами рекоменду­ется сборка при помощи температурных воздействий.

2.2.Для соединений с подшипниками качения прессовая сборка
может применяться:

если K = P/d ≤0,5 кН/мм,

где Р - усиление прессования;

d - Номинальный посадочный диаметр подшипника.

В остальных случаях применяется сборка при помощи температур­ных воздействий.

2.3. При сборке с помощью температурных воздействий нагрев охватывающей детали не должен превышать 350°С, а для подшипни­ков качения - 125°С; если для сборки соединения необходима большая разность температур, следует применять совмещенный спо­соб, т.е. нагрев охватывающей детали и охлаждение охватываемой детали.

Суммарная разность температур не должна превышать 450°С.

2.4. Усилие запрессовки (при сборке без нагрева) может быть определено по [5, т.2, с.272], а также по формуле:

P = ; кН,

где f - коэффициент трения (со смазкой f = 0,85; без смазки f =1,13);

d - Номинальный диаметр сопряжения, мм;

l - Длина сопряжения, мм;

p - Давление на поверхности сопряжения

p= ,

где d; Nmax, мм

E1, E2 - модули упругости материалов охватываемой (Е1)

и охватывающей (E2) деталей, МПа;

C1, C2 - коэффициенты, характеризующие жесткость деталей.

Коэффициенты С1 и С2 определяются для каждой из деталей

 

Рисунок 1 –Схема для определения коэффициентов С1 и С2

 

 

Таблица 14- Значения коэффициентов С1 и С2

 

	С1	С2
Сталь	Чугун	Бронза	Сталь	Чугун	Бронза
0,00	0,70	0,75	0,67	1,3	1,25	1,33
0,10	0,72	0,77	0,69	1,32	1,27	1,35
0,20	0,73	0,83	0,75	1,38	1,38	1,41
0,30	0,89	0,94	0,86	1,49	1,44	1,52
0,40	1,08	1,13	1,05	1,68	1,63	1,71
0,45	1,21	1,26	1,18	1,81	1,76	1,84
0,50	1,37	1,42	1,34	1,95	1,92	2,00
0,55	1,57	1,62	1,54	2,17	2,12	2,20
0,60	1,83	1,88	1,80	2,43	2,38	2,46
0,65	2,17	2,22	2,14	2,77	2,72	2,80
0,70	2,62	2,67	2,59	3,22	3,17	3,25
0,75	3,28	3,33	3,25	3,84	3,79	3,87
0,80	4,25	4,80	4,22	4,85	4,80	4,88
0,85	5,98	6,03	5,95	6,58	6,53	6,61
0,90	9,23	9,28	9,20	9,88	9,78	9,86
0,925	12,58	1,2,63	12,56	13,18	13,18	13,21
0,950	18,70	18,75	18,67	19,30	19,25	19,33
0,975	38,70	38,75	38,67	39,30	39,25	39,33
0,990	98,70	98,75	98,67	99,30	99,25	99,33
Примечание. При - сплошная охватываемая деталь (вал). При — корпусная охватывающая деталь (отверстие)

 

2.5. При сборке с температурным воздействием необходимые температуры нагрева (охлаждения) деталей могут быть определе­ны по рекомендациям [5, т.2, с.272-273], а также по формулам:

- при нагреве (охлаждении) одной из деталей конечная температура нагрева (охлаждения)

°С,

где d; Nmax мм

- коэффициент линейного расширения (сжатия) материала детали, мм/I°С.

- температура окружающей среды; обычно =±20°С (со знаком плюс при нагреве и со знаком минус при охлаждении).

Коэффициенты линейного расширения, применяемые при опреде­лении температуры нагрева или охлаждения детали перед запрес­совкой, и модули упругости для различных металлов приведены в таблице 15

 

Таблица 15 –Коэффициент α

Материал	α; мм/I°С	Модуль упру­гости, МПа
при нагревании	при охлаждении
Сталь и стальное литье	0,000012	- 0,0000085
Чугунное литье	0,000010	-0,000008
Медь	0,000016	-0,000014
Бронза	0,000017	-0,000015
Латунь	0,000018	-0,000016
Алюминиевые сплавы	0,000023	- 0,000018

2.6. При совмещенном способе разность температур определяется:

;

где - температура нагрева охватывающей детали;

- температура охлаждения охватывающей детали

-190°С

Охлаждают детали путем полного или частичного погружения в охлаждающую среду или охладительную камеру. В качестве охладительных сред принимают сжиженные газы, имеющие низкие температуры:

- жидкий воздух - -193°С;

- жидкий кислород - -183°С;

-жидкий азот- -190°С;

-сухой лед- -72°С.

 

Наиболее просто выполняется охлаждение в твердой угле­кислоте.