При создании механизмов машин и при описаниях процессов взаимодействий поверхностей всегда возникает необходимость соединения двух или нескольких деталей или процессов. И очень часто приходится одну деталь (процесс) помещать внутрь другой. Основное содержание разработок по взаимозаменяемости в машиностроении и описании процессов взаимодействий связано именно с такими сопряжениями, поэтому приведем некоторые термины и их определения.
При соединении двух деталей объектов поверхности, которыми они соединяются, называют сопрягаемыми и иногда разделяют элементы детали с охватывающими и охватываемыми поверхностями.
Охватывающей называется элемент детали с внутренней сопрягаемой поверхностью (рис. 1.2). За деталями с такими поверхностями установился термин «отверстие».
Охватываемой называется деталь с наружной сопрягаемой поверхностью. За такими деталями установился термин «вал».
Как видно из определений и рис. 1.2, термины «отверстие» и «вал» применяются не обязательно к замкнутым поверхностям взаимодействии, но и к полуоткрытым, и относятся не ко всей детали или поверхности, а прежде всего к ее элементам, участвующим в сопряжении. Этот термин введен для удобства нормирования требований к размерам этих сопрягаемых поверхностей без различия формы детали в отношении несопрягаемых поверхностей.
I - детали с охватывающими поверхностями (отверстия),
2 - детали с охватываемыми поверхностями (валы).
Рис. 1.2. Охватывающие и охватываемые поверхности сопряжений
При соединении отверстий и валов, т.е. деталей с охватывающей и охватываемой поверхностями, они образуют сопряжение, чаще называемое посадкой. При этом в зависимости от размеров валов и отверстий (не забывайте, что термины «вал» и «отверстие» теперь и в дальнейшем мы будем употреблять только в отношении наружных и внутренних поверхностей) они могут иметь после сборки разные возможности в отношении смещения относительно друг друга. В некоторых случаях после соединения одна деталь может смещаться относительно другой на определенную величину, а в других случаях происходит сопротивление их взаимному смещению с разной степенью взаимодействия. Термины «отверстие» и «вал» могут применяться и для несопря- гаемых элементов или процессов. Этот методологический подход рассмотрим на примере машиностроения.
Посадка - характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в ней зазоров или натягов.
Зазор - разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала.
Натяг - разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия.
Добавление в определении натяга слов «до сборки» объясняется тем, что в результате сборки с натягом может происходить деформация сопрягаемых поверхностей.
В зависимости от свободы относительного перемещения сопрягаемых деталей или степени сопротивления их взаимному смещению разделяют посадки на три вида: посадки с зазором; посадки с натягом; переходные посадки.
Посадка с зазором (рис. 1.3, а) - посадка, при которой обеспечивается зазор в соединении. При графическом изображении в посадке с зазором поле допуска отверстия всегда располагается над полем допуска вала, т.е. размеры годного отверстия всегда больше размеров годного вала.
Посадки с зазором характеризуются (отличаются одна от другой) величиной наименьшего и наибольшего зазора. Наибольшим зазор окажется тогда, когда будут сопрягаться наибольший предельный размер отверстия и наименьший предельный размер вала. Наименьший зазор- при сопряжении наибольшего размера вала с наименьшим размером отверстия. В частном случае наименьший зазор может быть равен нулю.
Посадки с зазором используются в тех случаях, когда допускается относительное смещение сопрягаемых деталей.
Посадка с натягом (рис. 1.3, в) - посадка, при которой обеспечивается натяг в соединении, при графическом изображении в посадке с натягом поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала, т.е. всегда размеры годного отверстия меньше размеров годного вала.
Посадки с натягом характеризуются (отличаются одна ол другой) величиной наименьшего и наибольшего натяга. Наибольшим натяг окажется тогда, когда будут сопрягаться наименьший размер отверстия с наибольшим размером вала. Наименьший натяг - при сопряжении наибольшего размера отверстия с наименьшим размером вала.
Посадки с натягом используются в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент в основном без дополнительного крепления только за счет упругих деформаций сопрягаемых деталей.
Переходная посадка (рис. 1.3, в)- посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга. При графическом изображении поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью.
Переходные посадки характеризуются наибольшим натягом и наибольшим зазором. Если при изготовлении окажется, что размер отверстия соответствует наибольшему предельному размеру, а размер вала - наименьшему предельному размеру, то получится наибольший зазор в этом сопряжении. Если размер вала после изготовления соответствует наибольшему допустимому, а отверстие - наименьшему допустимому, то получится наибольший допустимый натяг.
Поэтому заранее, до изготовления, когда установлены допуски и возможные предельные размеры отверстия и вала, нельзя сказать, какая будет посадка - с зазором или с натягом.
Рис. 1.3. Графические изображения посадок: а) посадка с зазором; б) посадка с натягом; в) переходная посадка
При эксплуатации, когда необходимо иногда проводить разборку и сборку, используются переходные посадки взамен посадок с натягом. Обычно переходная посадка требует дополнительного закрепления сопрягаемых деталей, они имеют небольшие предельные зазоры и натяги и часто используются для обеспечения центрирования, т.е. обеспечения совпадения осей отверстия и вала. Для решения проблем сопряжения поверхностей в машиностроении используется система отверстия и система вала.
Посадки с одинаковыми зазорами или натягами можно получить при разном положении полей допусков отверстия и вала (см. рис. 1.1). Таких полей допусков может оказаться бесчисленное множество. Но это означает, что практически невозможно будет выпускать в продажу обрабатывающий инструмент для изготовления отверстий - сверла, зенкеры, развертки, другой инструмент, непосредственно формирующий размеры сопрягаемых поверхностей.
Поэтому в нормативных документах всех стран мира используется принципиальный подход к ограничению свободы в установлении полей допусков валов и отверстий относительно номинального значения. Это ограничение сформулировано в понятии «система отверстия» и «система вала». Принципиальный подход в этих системах заключается в том, что при образовании всех трех видов посадок вводится ограничение в расположении полей допусков, т.е. принимается постоянное положение одного из полей допусков (вала или отверстия), причем один из предельных размеров вала или отверстия должен совпадать с номинальным размером. Такие отверстия и валы получили название основных.
Основное отверстие - отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.
Основной вал - вал, верхнее отклонение которого равно нулю.
Таким образом, у основного отверстия с номинальным размером совпадает наименьший предельный размер, а у вала - наибольший предельный размер. Эти границы установлены не случайно. Дело в том, что при обработке вала его размер изменяется от большего к меньшему. Следовательно, можно прекращать обработку, когда размер будет равен наибольшему допустимому значению. И очень удобно, если этот первый из возможных размеров годной детали будет целым числом, равным номинальному. При обработке отверстия размер изменяется от меньшего к большему, и первый размер годной детали - это наименьший допустимый размер, он соответствует номинальному размеру.
Посадки в системе отверстия (рис. 1.4, а) - посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных, валов с основным отверстием.
Посадки в системе вала (рис. 1.4, б) - посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом.
Здесь надо отметить, что предпочтение отдается системе отверстия, поскольку в этой системе меньше надо полей допусков для отверстия одного номинального размера, а изготовить отверстие и измерить его значительно труднее и дороже, чем изготовить и измерить вал такого размера с одинаковой точностью. Практически только для системы отверстия можно изготавливать готовый режущий инструмент для отверстия, так как в системе вала очень много полей допусков отверстий с различными предельными отклонениями при одном и том же номинальном размере. Систему вала обычно используют, исходя из некоторых конструктивных или технологических соображений, когда это экономически выгодно. Но случаи использования системы вала весьма ограничены.
Рис. 1.4. Схемы графических представлений посадок: я) - в системе отверстия; б) - в системе вала
Все машины, приборы и аппараты собираются из отдельных блоков, узлов и деталей. В соединении двух деталей, входящих одна в другую, различают охватывающую и охватываемую поверхности.
У цилиндрических соединений охватывающую поверхность называют отверстием, а охватываемую - валом. Названия отверстие и вал условно применимы и к другим охватывающим и охватываемым поверхностям, например плоским поверхностям.
При разработке чертежа детали устанавливают размеры, как правило, предпочительного ряда, которые требуются по условиям ее работы. Этот размер называется номинальным. Он является общим размером для вала и отверстия, составляющих соединение, и служит началом отсчета отклонений.
При обработке деталей невозможно получить абсолютно точно заданный номинальный размер. Причиной этого могут быть неточность изготовления оборудования, приспособлений и инструмента, их износ, колебания температуры и режимов обработки, а также неточности, связанные с отсутствием должных навыков, в пользовании измерительным, инструментом. В результате действительный размер будет отличаться от номинального.
Действительным называется размер, полученный в результате измерения с допустимой погрешностью. Для годных деталей действительный размер должен быть не больше наибольшего и не меньше наименьшего допустимых предельных размеров - наибольшего и наименьшего. Наибольшим предельным размером называется наибольший размер, который может быть допущен при изготовлении детали. Наименьшим предельным размером называется минимальный размер, который может быть допущен при изготовлении детали. Разность между наибольшим и наименьшим допустимыми предельными размерами называется допуском на обработку или просто допуском.
Допуск на обработку в чертежах изображается в виде-отклонении от номинального размера: верхнего предельного отклонения (ВО), нижнего предельного отклонения (НО) и основного. Основное отклонение - ближайшее к нулевой линии (номинальному размеру).; оно используется для определения поля допуска относительно нулевой линии. Верх нее предельное отклонение - разность между наибольшим Предельным размером и номинальным; нижнее - разность между наименьшим и номинальным размерами.
Когда предельный размер больше номинального, то в чертеже отклонение ставится со знаком плюс (+). Если же предельный размер (наибольший или наименьший или тот и другой) меньше номинального, то отклонение является Отрицательным и в чертеже указывается со знаком минус £-). Когда один из предельных размеров равен номинальному, то отклонение равно нулю и в чертеже не указывается,
Единая система допусков и посадок стандартов СЭВ
Единая система допусков и посадок СЭВ (ЕСДП СЭВ) регламентируется стандартами СЭВ (СТ СЭВ) и в СССР действует с 1980 г. в качестве государственных стандартов (взамен применявшейся в нашей стране системы допусков и посадок ОСТ).
Использование ЕСДП СЭВ позволяет применять в разных странах единую техническую документацию и стандартную техническую оснастку, повышать уровень взаимозаменяемости деталей и элементов.
Основу ЕСДП СЭВ составляют ряды допусков, называемых квалитетами, и ряды основных отклонений, которыми определяется положение полей допусков относительно нулевой линии. Система допусков и посадок для размеров до 3150 мм содержит 19 квалитетов, которые обозначаются IT с добавлением номера по порядку: 1ТО1; 1Т0; 1Т1; 1Т2 и т. д. до 1Т17. Все поля допусков для отверстий и валов обозначаются буквами латинского алфавита: для отвертстий - прописными буквами (А, В, С, D и т. д.), для валов- строчными (а, b , с, d и т. д.). Ряд полей допусков обозначается двумя буквами, а буквы О, W, Q, L не используются. Величина поля допуска определяется квалитетом.
Квалитет - это совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Поля допусков имеют симметричное расположенние отклонений (±).
Посадки наименований не имеют и делятся на три группы:
с гарантированным зазором - обозначаются буквами (для отверстия - А, В, С, CD, D, E, EF, F, FG, Q, Н, для вала - а, b , с, cd , d , e , ef , f , fg , g , h);
переходные - обозначаются буквами (для отверстия - IS, I, К, М, /V, для вала - is , i , k , in , n);
с гарантированным натягом - обозначаются буквами (для отверстия - Р, R, S, Т, U, X, Y, Z, для вала - р, r , s , t , и, v , х, у, z).
Основные понятия о взаимозаменяемости по геометрическим параметрам удобнее рассматривать на примере валов и отверстий и их соединений.
Вал - термин, условно применяемый для обозначения наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
Отверстие - термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
Количественно геометрические параметры деталей оценивают посредством размеров.
Размер - числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. д.) в выбранных единицах измерений.
Размеры подразделяются на номинальные, действительные и предельные.
Определения даются по ГОСТ 25346-89 "Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений".
Номинальный размер - это размер, относительно которого определяются отклонения.
Номинальный размер получают в результате расчетов (прочностных, динамических, кинематических и т. п.) или выбирают из каких-либо других соображений (эстетических, конструктивных, технологических и т. п.). Полученный таким образом размер должен быть округлен к ближайшему значению из ряда нормальных размеров (см. раздел "Стандартизация"). Основную долю применяемых в технике числовых характеристик составляют линейные размеры. Из-за большого удельного веса линейных размеров и их роли в обеспечении взаимозаменяемости были установлены ряды нормальных линейных размеров. Ряды нормальных линейных размеров регламентируются во всем диапазоне, находящем широкое применение.
Базой для нормальных линейных размеров являются предпочтительные числа, а в отдельных случаях их округленные значения.
Действительный размер - размер элемента, установленный измерением. Данный термин относится к случаю, когда измерение производится для определения годности размеров детали установленным требованиям. Под измерением понимают процесс нахождения значений физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств, а под погрешностью измерения - отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Истинный размер - размер, полученный в результате обработки детали. Значение истинного размера неизвестно, так как невозможно выполнить измерение без погрешности. В связи с этим понятие "истинный размер" заменяется понятием "действительный размер".
Предельные размеры - два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться (или которым может быть равен) действительный размер. Для предельного размера, которому соответствует наибольший объем материала, т. е. наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия, предусмотрен термин предел максимума материала; для предельного размера, которому соответствует наименьший объем материала, т. е. наименьшему предельному размеру вала или наибольшему предельному размеру отверстия, - предел минимума материала.
Наибольший предельный размер - наибольший допустимый размер элемента (рис. 5.1)
Наименьший предельный размер - наименьший допустимый размер элемента.
Из этих определений следует, что когда необходимо изготовить деталь, то ее размер должен задаваться двумя допустимыми значениями - наибольшим и наименьшим. У годной детали размер должен находиться между этими предельными значениями.
Отклонение - алгебраическая разность между размером (действительным или предельным размером) и номинальным размером.
Действительное отклонение - это алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.
Предельное отклонение - алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами.
Отклонения разделяются на верхние и нижние. Верхнее отклонение Е8, еа (рис. 5.2) - это алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами. (ЕЯ- верхнее отклонение отверстия, ег- верхнее отклонение вала).
Нижнее отклонение Е1, е (рис. 5.2) - это алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. (Е1 - нижнее отклонение отверстия, е - нижнее отклонение вала).
Допуск Т- разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями (рис. 5.2).
Стандартный допуск П - любой из допусков, устанавливаемых данной системой допусков и посадок.
Допуск характеризует точность размера.
Поле допуска - поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии (рис. 5.2).
Изобразить отклонения и допуски в одном масштабе с размерами детали практически невозможно.
Для указания номинального размера используется так называемая нулевая линия.
Нулевая линия - линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные - вниз (рис. 5.2).
Используя приведенные выше определения, можно вычислить следующие характеристики валов и отверстий.
Схематичное обозначение полей допусков
Для наглядности все рассмотренные понятия удобно представить графически (рис. 5.3).
На чертежах вместо предельных размеров проставляют предельные отклонения от номинального размера. Учитывая, что отклонения мо-
Рис. 5.3.
гут быть положительными (+), отрицательными (-) и одно из них может равняться нулю, то возможны пять случаев положения поля допуска при графическом изображении:
- 1) верхнее и нижнее отклонения положительные;
- 2) верхнее отклонение положительное, а нижнее равно нулю;
- 3) верхнее отклонение положительное, а нижнее отклонение равно нулю;
- 4) верхнее отклонение равно нулю, а нижнее отклонение отрицательное;
- 5) верхнее и нижнее отклонения отрицательные.
На рис. 5.4, а приведены перечисленные случаи для отверстия, а на рис. 5.4, б - для вала.
Для удобства нормирования выделяют одно отклонение, которое характеризует положение поля допуска относительно номинального размера. Это отклонение получило название основного.
Основное отклонение - это одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.
Из формул (5.1) - (5.8) следует, что требования к точности размеров можно нормировать несколькими способами. Можно задать два предельных размера, между которыми должны находиться раз-
Рис. 5.4.
а - отверстия; б- вала
меры годных деталей; можно задать номинальный размер и два предельных отклонения от него (верхнее и нижнее); можно задать номинальный размер, одно из предельных отклонений (верхнее или нижнее) и допуск на размер.
В современном строительстве здания и сооружения собирают из отдельных элементов и конструкций, изготавливаемых на соответствующих заводах.
При изготовлении сборных элементов практически невозможно получить абсолютно точно заданные для них проектной или нормативной документацией размеры, которые к тому же неодинаковы в разных сечениях элемента и изменяются от изделия к изделию.
Появление отклонений от заданных размеров и формы при изготовлении стальных конструкций вызвано неточностью оборудования, приспособлений для обработки, а также режущего инструмента, неточностью базирования заготовок и неправильным их закреплением, несоблюдением режимов и условий обработки и другими причинами.
Точность изготовления железобетонных изделий в значительной мере зависит от состояния технологической оснастки, т.е. искривления бортов форм, прогиба поддонов, износа замковых шарниров, смещения фиксаторов закладных деталей и многих других технологических факторов.
При составлении чертежа стального или железобетонного изделия конструктор устанавливает, исходя из условий работы, его геометрические размеры в выбранных единицах измерения. Различают действительный размер Хi и номинальный Хnom.
Действительный размер - это размер, полученный в результате измерения с допустимой погрешностью.
Номинальный размер - это основной проектный размер, определенный исходя из его функционального назначения и служащий началом отсчета отклонений. Учитывая погрешности изготовления и монтажа, на чертежах помимо номинального (проектного) размера Хnom указывают два предельно допустимых размера, больший из которых называется наибольшим Хmax, а меньший - наименьшим Xmin предельными размерами. Действительный размер должен находиться в границах предельно допустимых размеров, т.е. Xmax ?Xi ?Xmin.
Для успешной сборки зданий и сооружений необходимо, чтобы изготовленные стальные и железобетонные изделия по размерам и конфигурации соответствовали функциональному назначению, т.е. отвечали производственным и эксплуатационным требованиям.
Основными характеристиками конфигурации сборных элементов являются прямолинейность, плоскостность, перпендикулярность смежных поверхностей, равенство диагоналей.
Размеры, форма, положение конструкций, характеризуемые линейными и угловыми величинами, получили обобщенное наименование - геометрические параметры. Последние, как и размеры, подразделяются на действительные и номинальные.
Качество монтажа зданий и сооружений в значительной мере зависит от выбранной конструкции сопряжения и достигнутой точности изготовления элементов конструкций. Поскольку вопросы точности изготовления изделий имеют прикладное значение для сборного строительства, необходимо изготовить сборные элементы с такой геометрической точностью, которая обеспечит запроектированный характер соединений и сборку конструкций без дополнительной подгонки элементов. Это предполагает, что собираемые элементы будут взаимозаменяемыми по маркам изделий.
Под взаимозаменяемостью в системе обеспечения геометрической точности в строительстве понимают свойство независимо изготовленных однотипных элементов обеспечивать возможность их применения одного вместо другого без дополнительной обработки. Взаимозаменяемость однотипных элементов достигается соблюдением единых требований к их геометрической точности.
Взаимозаменяемые сборные элементы могут быть изготовлены строго по чертежам независимо друг от друга в разное время и на различных заводах, но они должны быть одинаковыми (в пределах допуска) по размерам, форме и физико-механическим свойствам.
Принцип взаимозаменяемости элементов предопределяет собираемость конструкций, т.е. свойство независимо изготовленных элементов обеспечивать возможность сборки из них конструкций зданий и сооружений с геометрической точностью, соответствующей предъявляемым к конструкции эксплуатационным требованиям.
Взаимозаменяемость в типовом строительстве является основным и необходимым условием современного массового и серийного производства. Взаимозаменяемость сборных элементов обеспечивается точностью их параметров, в частности их размеров.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
выполнения лабораторных и контрольной работы по дисциплине
«Основы метрологии, стандартизации и сертификации»
для студентов специальности 31.14.00 - «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства», 26.02.00 - «Технология деревообработки», 31.10.00 - «Земельный кадастр».
Тюмень 2010
Составители: Немков М.В. – канд. техн. наук, доцент
Головкин А.В. – канд. педаг. наук, доцент
Христель М.А. – ассистент
Головкина Е.А. – соискатель
Рецензент: Белов А.Г. - канд. техн. наук, доцент
Методические указания для выполнения лабораторных и контрольной работ по дисциплине «Основы метрологии, стандартизации и сертификации» выполнены в соответствии с Государственным образовательным стандартом по направлению «Агроинженерия».
Представлена методика расчёта типовых соединений и назначения предельных отклонений и посадок в машиностроении с учётом Единой системы допусков и посадок. Методическое указание содержит исходные данные для выполнения лабораторных и контрольной работ по вариантам и нормативный стандартный материал.
Методическое указание предназначено для студентов специальностей 31.14.00 - «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства», 26.02.00 - «Технология деревообработки», 31.10.00 - «Земельный кадастр».
ВВЕДЕНИЕ
При современном развитии науки и техники, организации производства стандартизация, основанная на широком внедрении принципов взаимозаменяемости, является одним из наиболее эффективных средств, способствующих прогрессу во всех областях хозяйственной деятельности и повышению качества выпускаемой продукции.
Одной из основных задач инженера-механика является создание новых и модернизация существующих изделий, подготовка чертежной документации, способствующей обеспечению необходимой технологичности и высокого качества изделий. Решение этой задачи непосредственно связано с выбором необходимой точности изготовления изделий, расчетом размерных цепей, выбором допусков отклонений от геометрической формы и расположения поверхностей.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Закрепить теоретические положения курса «Основы метрологии, стандартизации и сертификации», привить навыки в пользовании справочным материалом, ознакомить студентов с основными типами расчетов допусков и посадок.
3.1.1. Для гладкого цилиндрического соединения номинального диаметра D определить:
Предельные размеры,
Допуски,
Наибольший, наименьший и средний зазоры,
Допуск посадки,
Исполнительные размеры предельных калибров.
3.1.2. Расположение полей допусков изобразить графически.
3.1.3. Студент производит расчеты, рисует поля допусков, по результатам выполнения расчетно-практической работы оформляет отчет.
3.2.1. Изучить методику расчета размерных цепей, обеспечивающую полную взаимозаменяемость.
3.2.2. Определить номинальное значение, предельные отклонения и допуск замыкающего звена.
3.2.3. Изобразить графически схему размерной цепи.
3.3.1. Изучить методику расчета допусков и посадок подшипников.
3.3.2. Выбрать посадку внутреннего и наружного колец подшипника качения.
3.3.3. Изобразить графически расположение полей допусков.
3.4.1. Изучить методику определения допусков и посадок резьбовых соединений.
3.4.2. Определить предельные размеры элементов метрической резьбы.
3.4.3. Изобразить графически схему расположения полей допусков.
3.5.1. Изучить методику расчета допусков и посадок шлицевых соединений.
3.5.2. Определить допуски и предельные размеры элементов шлицевого соединения.
3.5.3. Изобразить графически схему расположения полей допусков.
3.5.4. Представить сборочный чертеж шлицевого соединения.
3.6.1. Изучить методику расчета допусков и посадок шпоночных соединений.
3.6.2. Определить допуски и предельные размеры элементов шпоночного соединения.
3.6.3. Изобразить графически схему расположения полей допусков.
3.6.4. Представить сборочный чертеж шпоночного соединения.
Материальное обеспечение
4.1. Методические указания.
4.2. Задание (приложения 1 – 7 ).
4.3. Справочный материал (Мягков В.Д. Допуски и посадки. Справочник. Ленинград: Машиностроение, 1982 г .).
Организация работы
Лабораторные и контрольная работа состоит из шести задач по основным разделам курса «Основы метрологии, стандартизации и сертификации». Задачи составлены в тридцати вариантах. Номер варианта каждого студента определяется преподавателем во время установочной лекции.
Методические указания помимо формулировки задач и представления вариантов заданий включают также необходимый теоретический материал, методику определения допусков и посадок рассматриваемых типов соединений, примеры выполнения задач, часть справочного материала (приложения ). В качестве литературного источника, необходимого для решения всех типов задач предлагается Справочник под редакцией В.Д.Мягкова «Допуски и посадки», Ленинград: Машиностроение, 1982 г. (2 тома).
Отчет по результатам выполнения лабораторных и контрольной работы оформляется и сдается преподавателю до начала экзаменационной сессии.
Задание № 1
Средства измерений
Средство измерений - техническое устройство, предназначенное для измерений, имеющее метрологические характеристики. По конструктивному исполнению делятся:
- Мера -
это средство измерений, предназначенные для воспроизведения
(однозначные - гиря, многозначные - масштабная линейка, стандартные
образцы, набор мер - набор гирь и т.д.)
- Измерительный прибор -
это средство измерений, предназначенное
выработки сигнала информации, доступной для восприятия
наблюдателем.
- Измерительная установка -
это совокупность функционально
объединенных средств измерений, предназначенных для выработки
сигнала информации в форме удобной для восприятия информации.
- Измерительная система -
это совокупность средств измерений,
соединенных между собой каналами связи, предназначенная для
выработки сигнала информации в форме, удобной для автоматической
обработки.
Показатели средств измерения (паспортные данные):
- Цена деления шкалы -
разность значений величин, соответствующих
двум соседним отметкам шкалы (например, 1мм - для мерной линейки,
0,1мм - для штангенциркуля и т.д.);
- Диапазон показаний -
область значений шкалы, ограниченная ее
начальными и конечными показаниями (например, 0-1 мм для
микрометра - полный один оборот стрелки);
- Предел измерений -
наибольшее или наименьшее значение диапазона
измерений (например, до 10мм - для микрометра);
- Точность средств измерений -
качество средств измерений,
характеризующее близость к нулю их погрешностей (для мерной линейки
1мм, для штангенциркуля - 0,1мм).
Виды измерений классифицируются по следующим видам:
По характеристике точности:
- Равноточные
(ряд измерений, выполненных одинаковыми по точности
СИ и в одинаковых условиях;
- Неравноточные (ряд измерений, выполненных несколькими различными по точности СИ и в разных условиях);
По числу измерений:
- Однократные
(измерение, выполненное один раз);
Многократные
(измерение, состоящее из ряда однократных измерений)
По отношению к изменению измеряемой величины:
- Статические (измерение неизменной по времени физической
величины);
- Динамические (измерение изменяющейся по размеру физической величины); По выражению результата измерений:
- Абсолютные
(измерения, основанные на прямых измерениях
величин);
- Относительные
(измерение отношения величины к однократной
величине, выполняющей роль единицы)
По приемам получения результатов измерений:
- Прямые (измерение, значение физической величины получают
непосредственно);
- Косвенные
(измерение, при котором значение физической
величины определяют на основании прямых измерений других
физических величин);
Методы измерений классифицируются по следующим признакам:
По общим приемам получения результатов измерений;
- Прямой метод измерений (непосредственное измерение);
- Косвенный
метод измерений (измерение через другие величины);
По условиям измерений:
- Контактный метод измерений (элемент приборы в контакте с объектом измерения, например, термометр);
- Бесконтактный метод измерений - элемент прибора находится не в контакте с объектом, например, локатор
По способу сравнения измеряемой величины:
- Метод непосредственной оценки
- значение величины
определяют непосредственно по СИ, например, термометр
- Метод сравнения с мерой - измеряемую величину сравнивают
с воспроизводимой мерой, например, измерение массы на рычажных весах.
Погрешность измерения:
Абсолютная погрешность - разность между результатом измерений и истинным (действительным) значением измеряемой величины, (например 0,5мм - для мерной линейки с ценой деления 1мм, для приборов указывается в паспорте);
Относительная погрешность - это абсолютная погрешность, выраженная в долях измеряемой величины в %. Например, измеренная длина предмета 50мм, при погрешности 0,5мм, относительная погрешность составит (0,5: 50) х 100%= 1%
Измерение длины:
Средство измерений - мерная линейка 1м. Измерительные металлические линейки изготовляются из стальной пружинной термообработанной ленты со светлополированной поверхностью длиной до 1 м с ценой деления 1 мм.
1. Измерить длину и ширину стола.
2. Измерить длину и ширину тетради (книги).
Какое это средство измерений
Вид измерений;
Метод измерений;
Измерение температуры:
Средство измерений - термометр.
1. Измерить температуру воздуха в помещении.
2. Измерить температуру воздуха снаружи.
Определить (назвать), пользуясь приложением:
Какое это средство измерений по конструктивному исполнению;
Показатели средств измерений;
Вид измерений;
Метод измерений;
- относительная и абсолютная погрешности;
Измерение массы:
Средство измерений – весы чашечные циферблатные.
1. Измерить массу одной книги.
2. Измерить массу трех книг
Определить (назвать), пользуясь приложением:
Какое это средство измерений по конструктивному исполнению;
Показатели средств измерений;
Вид измерений;
Метод измерений;
Относительная и абсолютная погрешности;
Измерение диаметра образца:
Средство измерений – штангенциркуль.
1. Измерить диаметр ручки.
2. Измерить диаметр карандаша.
Определить (назвать), (пользуясь таблицей 1):
Какое это средство измерений по конструктивному исполнению;
Показатели средств измерений;
Вид измерений;
Метод измерений;
Относительная и абсолютная погрешности;
Таблица 1 - Техническая характеристика инструментов
| Инструмент | Тип, модель | Предприятие изготовитель | Отчет по нониусу, мм | Диапазон измерений, мм | Допускаемая погрешность, мм |
| Штангенциркуль | ШЦ-1 | Калибр | 0,1 | 0-125 | ±0,06 |
| ШЦ-2 | ЛИПО | 0,05; 0,1 | 0-150 | ±0,06 | |
| ЧИЗ | 0-250 | ±0,08 | |||
| ШЦ-3 | ЛИПО | 0,1 | 0-160 | ±0,06 | |
| ЧИЗ | 0-400 | ±0,09 | |||
| СтИЗ | 250-630 | ±0,09 | |||
| Штангенрейсмус | ШР-250 | КРИН | 0,05 | 0-250 | ±0,05 |
| ШР-400 | 0,05 | 40-400 | ±0,05 | ||
| ШР-630 | 0,1 | 60-630 | ±0,10 | ||
| Штангенглубиномер | ШГ-160 | КРИН | 0,05 | 0-160 | ±0,05 |
| ШГ-250 | 0-250 | ||||
| ШГ-400 | 0-400 |
Измерение артериального давления, частоты пульса и дыхания :
Средство измерений – тонометр, секундомер.
1. Измерить пульс.
2. Измерить частоту дыхания.
Определить (назвать), пользуясь приложением:
Какое это средство измерений по конструктивному исполнению;
Показатели средств измерений;
Вид измерений;
Метод измерений;
Относительная и абсолютная погрешности;
Измерение толщины образца :
Средство измерений – микрометр.
1. Измерить толщину листа бумаги.
2. Измерить толщину обложки книги.
Определить (назвать), (пользуясь таблицей 2):
Какое это средство измерений по конструктивному исполнению;
Показатели средств измерений;
Вид измерений;
Метод измерений;
Относительная и абсолютная погрешности;
Таблица 2 - Техническая характеристика микрометрических инструментов
| Инструмент | Тип, модель | Предприятие изготовитель | Цена деления мм | Диапазон измерений, мм | Допустимая погрешность, мм |
| Микрометр гладкий | МК-25 | Калибр | 0,01 | 0-25 | ±0,004 |
| МК-50 | 25-50 | ||||
| МК-75 | 50-75 | ||||
| МК-100 | 75-100 | ||||
| МК-125 | КРИН | 0,01 | 100-125 | ±0,005 | |
| МК-150 | 125-150 | ||||
| МК-175 | 150-175 | ||||
| МК-200 | 175-200 | ||||
| Глубиномер микрометрический | ГМ-100 | КРИН | 0,01 | 0-100 | ±0,005 |
| ГМ-150 | 0-150 | ||||
| Нутромер микрометрический | НМ50-75 | ЧИЗ | 0,01 | 50-75 | ±0,004 |
| НМ75-100 | 75-175 | ±0,006 | |||
| НМ75-600 | 75-600 | ±0,015 |
Измерение длины и ширины:
Средство измерений - рулетка. Измерительные металлические рулетки выполняются из инвара, нержавеющей стали и светлополированной стальной ленты длиной 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 75, 100 м. Они выпускаются 2-го и 3-го классов точности. Допускаемые отклонения | Действительной длины миллиметровых делений рулеток должны быть не более ±0,15 и ±0,20 мм, сантиметровых - не более ±0,20 и ±0,30 мм, дециметровых и метровых - не более ±0,30 и ±0,40 мм для 2-го и 3-го классов точности соответственно.
1. Измерить длину классной доски.
2. Измерить ширину классной доски.
3. Определить площадь доски
Определить (назвать), пользуясь приложением:
Какое это средство измерений по конструктивному исполнению;
Показатели средств измерений;
Вид измерений;
Метод измерений;
Относительная и абсолютная погрешности;
Задание № 2
«Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений»
Предельные размеры.
Допуски.
Допуск посадки.
Система допусков и посадок
Системой допусков и посадок называют совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов. Система предназначена для выбора минимально необходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и посадок типовых соединений деталей машин, дает возможность стандартизовать режущие инструменты и калибры, облегчает конструирование, производство и достижение взаимозаменяемости изделий и их частей, а также обусловливает достижение их качества.
Система допусков и посадок ИСО для типовых деталей машин построена по единым принципам. Предусмотрены посадки в системе отверстия (СА ) и в системе вала (СВ ) (рис.4 ). Посадки в системе отверстия - посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием (рис.4, а ), которое обозначают Н . Посадки в системе вала - посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом (рис.4, б ), который обозначают h .
Рисунок 4 - Примеры расположения полей допусков для посадок
в системе отверстия (а) и в системе вала (б)
Для всех посадок в системе отверстия нижнее отклонение отверстия EI=0 , т.е. нижняя граница поля допуска основного отверстия, всегда совпадает с нулевой линией. Для всех посадок в системе вала верхнее отклонение основного вала es=0 , т.е. верхняя граница поля допуска вала всегда совпадает с нулевой линией. Поле допуска основного отверстия откладывают вверх, поле допуска основного вала - вниз от нулевой линии, т.е. в материал детали.
Такую систему допусков называют односторонней предельной.
В системе отверстия различных по предельным размерам отверстий меньше, чем в системе вала, а следовательно, меньше номенклатура режущего инструмента, необходимого для обработки отверстий. В связи с этим преимущественное распространение получила система отверстия .
Для образования посадок с различными зазорами и натягами в системе ИСО для размеров до 500 мм предусмотрено 27 вариантов основных отклонений валов и отверстий. Основное отклонение - это одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии (рис.5 ).
Каждая буква обозначает ряд основных отклонений, значение которых зависит от номинального размера.
Основные отклонения отверстий построены так, чтобы обеспечить посадки в системе вала, аналогичные посадкам в системе отверстия. Они равны по абсолютному значению и противоположны по знаку основным отклонениям валов, обозначаемых той же буквой.
Рисунок 5 - Основные отклонения, принятые в системе ИСО
В каждом изделии детали разного значения изготовляют с различной точностью. Для нормирования требуемых уровней точности установлены квалитеты изготовления деталей и изделий. Под квалитетом понимают совокупность допусков, характеризуемых постоянной относительной точностью для всех номинальных размеров данного диапазона (например, от 1 до 500 мм). Точность в пределах одного квалитета зависит только от номинального размера.
В системе ИСО установлено 19 квалитетов: 01,0,1,2,...,17. Для квалитетов 5-17 при переходе от одного квалитета к следующему, более грубому, допуски возрастают на 60%. Через каждые пять квалитетов допуски увеличиваются в 10 раз.
Для каждого квалитета построены ряды допусков , в каждом из которых различные размеры имеют одинаковую относительную точность.
Для построения рядов допуска каждый из диапазонов размеров, в свою очередь, разделен на несколько интервалов . Для номинальных размеров от 1 до 500 мм установлено 13 интервалов: до 3, свыше 3 до 6, свыше 6 до 10 мм, ..., свыше 400 до 500 мм. Для всех размеров, объединенных в один интервал, например для размеров свыше 6 до 10 мм, значения допусков приняты одинаковыми.
Калибры
Годность деталей с допуском от IT6 до IT17, особенно при массовом и крупносерийном производствах, наиболее часто проверяют предельными калибрами. Комплект рабочих предельных калибров для контроля размеров гладких цилиндрических деталей состоит из проходного калибра ПР (им контролируется предельный размер, соответствующий максимуму материала проверяемого объекта, рис.6 ) и непроходного калибра НЕ (им контролируют предельный размер, соответствующий минимуму материала проверяемого объекта). С помощью предельных калибров определяют не числовое значение контролируемых параметров, а годность детали, т.е. выясняют, выходит ли контролируемый параметр за нижний или верхний предел, или находится между двумя доступными пределами.
Рисунок 6 - Схема для выбора номинальных размеров
предельных гладких калибров
Деталь считают годной, если проходной калибр (проходная сторона калибра) под действием собственного веса или усилия, примерно равного ему, проходит, а непроходной калибр (непроходная сторона) не проходит по контролируемой поверхности детали. В этом случае действительный размер детали находится между заданными предельными размерами. Если проходной калибр не проходит, деталь является исправимым браком; если непроходной калибр проходит, деталь является неисправимым браком, так как размер такого вала меньше наименьшего допускаемого предельного размера детали, а размер такого отверстия - больше наибольшего допускаемого предельного размера.
Для контроля калибров-скоб применяют контрольные калибры К-И , которые являются непроходными и служат для изъятия из эксплуатации вследствие износа проходных рабочих скоб.
Для контроля валов используют главным образом скобы. Наиболее распространены односторонние двухпредельные скобы (рис.7 ).
Рисунок 7 - Односторонние двухпредельные скобы
Допуски калибров
ГОСТ 24853-81 на гладкие калибры устанавливает следующие допуски на изготовление: Н - рабочих калибров (пробок) для отверстий (Н s - тех же калибров, но со сферическими измерительными поверхностями); Н 1 - калибров (скоб) для валов; Н p - контрольных калибров для скоб (рис.8 ).
Для проходных калибров, которые в процессе контроля изнашиваются, кроме допуска на изготовление, предусматривается допуск на износ. Для размеров до 500 мм износ калибров ПР с допуском до IT8 включительно может выходить за границу поля допуска детали на величину Y для пробок и Y 1 для скоб; для калибров ПР с допусками от IT9 до IT17 износ ограничивается проходным пределом, т.е. Y = 0 и Y 1 = 0.
Для всех проходных калибров поля допусков Н (H s ) и Н 1 сдвинуты внутрь поля допуска изделия на величину Z для калибров-пробок и Z 1 для калибров-скоб.
Необходимые для выполнения расчетно-практической работы значения Z, Y, Z 1 , Y 1 , H, H s , H 1 , H p приведены в приложении 2.
Рисунок 8 - Схемы расположения полей допусков калибров:
а - для отверстия;
б - для вала
Пример выполнения расчетноЙ работы
Для гладкого цилиндрического соединения Н7/h6 номинального диаметра D = 24 мм определяем:
1. Предельные размеры.
2. Допуски.
3. Наибольший, наименьший и средний зазоры.
4. Допуск посадки.
5. Исполнительные размеры предельных калибров.
Расположение полей допусков изобразить графически.
1. Определяем предельные размеры.
Посадка 24 H7/h6 является посадкой с зазором в системе отверстия. Поле допуска основного отверстия H7 для диаметра 24 мм определяется по табл.1.27 [1 ]:
ES = +0,021 мм;
Поле допуска вала (6-й квалитет) для диаметра 24 мм определяется по табл.1.28 [1 ]:
es = 0 ;
ei = -0,013 мм.
Определим предельные размеры отверстия:
D max = D + ES = 24,000 + 0,021 = 24,021(мм);
D min = D + EI = 24,000 + 0= 24,000 (мм).
Определим предельные размеры вала:
d max = d + es = 24,000 +0 = 24,000 (мм);
d min = d + ei = 24,000 +(-0,013) = 23,987 (мм).
2. Определяем допуски.
Определяем допуск диаметра отверстия:
TD = D max - D min = 24,021 – 24,000 = 0,021 (мм);
Td = d max - d min = 24,000 – 23,987 = 0,013 (мм).
3. Определяем наибольшие, наименьшие и средние зазоры.
Наибольший зазор:
S max = D max - d min = 24,021 – 23,987 = 0,034 (мм).
Наименьший зазор:
S min = D min - d max = 24, 000 – 24,000 = 0 (мм).
Средний зазор:
S m = (S max + S min) / 2 = (0,034 + 0) / 2 = 0,017 (мм).
4. Определение допуска посадки.
Определяем допуск в посадке с зазором:
TS = S max - S min = 0,034 - 0= 0,034 (мм).
5. Определяем исполнительные размеры предельных калибров.
5.1. Определяем размеры калибров-пробок.
Для отверстия диаметра 24 мм с полем допуска H7 (7-й квалитет) определяем по ГОСТ 24853 -81:
H = 4 мкм = 0,004 мм;
Z = 3 мкм = 0,003 мм;
Y = 3 мкм = 0,003 мм.
Наибольший размер проходного нового калибра-пробки:
ПР max = D min + Z + H/2 =24,000 + 0,003 + 0,004 / 2 = 24,005 (мм).
Наименьший размер проходного нового калибра-пробки:
ПР min = D min + Z - H/2 = 24,000+ 0,003 - 0,004 / 2 = 24, 001 (мм).
Наименьший размер изношенного проходного калибра-пробки:
ПР изн = D min - Y = 24,000 - 0,003 = 23,997 (мм).
Наибольший размер непроходного нового калибра-пробки:
НЕ max = D max + H/2 = 24,021 + 0,004 / 2 = 24,023 (мм).
Наименьший размер непроходного нового калибра-пробки:
НЕ min = D max - H/2 = 24,021 - 0,004 / 2 = 24,019 (мм).
5.2. Определяем размеры калибров-скоб.
Для вала диаметром d = 24 мм с полем допуска h6 (6-й квалитет) определяем по ГОСТ 24853 -81:
H 1 = 4 мкм = 0,004 мм;
Z 1 = 3 мкм = 0,003 мм;
Y 1 = 3 мкм = 0,003 мм.
H p = 1,5 мкм = 0,0015 мм.
Наибольший размер проходного нового калибра- скобы:
ПР max = d max - Z 1 + H 1 /2 = 24,000 - 0,003 + 0,004 / 2 = 23,999 (мм).
Наименьший размер проходного нового калибра-скобы:
ПР min = d max - Z 1 - H 1 /2 = 24,000 - 0,003 - 0,004 / 2 = 23,995 (мм).
Наибольший размер изношенного проходного калибра-скобы:
ПР изн = d max + Y 1 = 24,000 + 0,003 = 24,003 (мм).
Наибольший размер непроходного нового калибра-скобы:
НЕ max = d min + H 1 /2 = 23,987 + 0,004 / 2 = 23,989 (мм).
Наименьший размер непроходного нового калибра-скобы:
НЕ min = d min - H 1 /2 = 23,987 - 0,004 / 2 = 23,985 (мм).
Размеры контрольных калибров:
К-ПР max = d max - Z 1 + Hp/2 = 24,000 - 0,003 + 0,0015/2=23,99775(мм).
К-ПР min = d max - Z 1 - Hp/2 = 24,000 - 0,003 - 0,0015/2 = 23,99625(мм).
К-НЕ max = d min + Hp/2 =23,987 + 0,0015/2 = 23,98775(мм).
К-НЕ min = d min - Hp/2 = 23,987 - 0,0015/2 = 23,98625(мм).
К-И max = d max + Y 1 + Hp/2 = 24,000 + 0,003 + 0,0015/2 = 24,00375(мм).
К-И min = d max + Y 1 - Hp/2 = 24,000 + 0,003 - 0,0015/2 = 24,00225(мм).
6. Расположение полей допусков представлено на рис. 9.
Рисунок 9 - Расположение полей допусков
Приложение 1
Варианты заданий
на проведение работы
| Вари- ант | Номинальные размеры, мм | Виды соединений | Вари- ант | Номинальные размеры, мм | Виды соединений |
| H7/k6 | H7/h6 | ||||
| H7/i7 | G6/h7 | ||||
| G6/h6 | H6/h7 | ||||
| K8/h7 | H6/g6 | ||||
| H6/i s 6 | G6/h7 | ||||
| K7/h8 | H6/f6 | ||||
| H7/k7 | F8/h7 | ||||
| H6/i s 6 | H7/g6 | ||||
| H7/h7 | J s 6/h6 | ||||
| K6/h6 | K6/h7 | ||||
| E8/h7 | M6/h7 | ||||
| H6/f6 | H6/k6 | ||||
| G7/h8 | M6/h7 | ||||
| H7/d7 | H6/i s 6 | ||||
| H6/f6 | M8/h7 |
Приложение 2
Допуски и отклонения калибров
(по ГОСТ 24853-81)
| Ква- | Обозначение | Интервалы размеров, мм | |||||
| ли- | размеров и | Св.18 до 30 | Св.30 до 50 | Св.50 до 80 | Св.80 до 120 | Св.120 до 180 | |
| теты | допусков | размеры и допуски, мкм | |||||
| Z | 2,5 | 2,5 | |||||
| Y | 1,5 | ||||||
| Z 1 | 3,5 | ||||||
| Y 1 | |||||||
| H, H s | 2,5 | 2,5 | |||||
| H 1 | |||||||
| H p | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | |||
| Z, Z 1 | 3,5 | ||||||
| Y, Y 1 | |||||||
| H, H 1 | |||||||
| H s | 2.5 | 2,5 | |||||
| H p | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | |||
| Z, Z 1 | |||||||
| Y, Y 1 | |||||||
| H | |||||||
| H 1 | |||||||
| H s , H p | 2,5 | 2,5 | |||||
Задание № 3
«Допуски и посадки подшипников качения»
Класс точности.
Номер подшипника.
Пример выполнения расчетноЙ работы
Для радиального однорядного подшипника построить схемы расположения полей допусков с указанием отклонений. Нагружение – циркуляционное. Вал – сплошной.
Исходные данные:
1. Класс точности – 0.
2. Номер подшипника – 224.
4. Характер нагружения – с умеренными толчками и вибрацией.
1. По ГОСТ 8338 – 75 для подшипника № 224 определяются:
d = 120 мм – диаметр внутреннего кольца;
D = 215 мм – диаметр наружного кольца;
B = 40 мм – ширина подшипника;
r = 3,5 мм – координата монтажной фаски кольца подшипника.
2. Определим интенсивность нагрузки на посадочной поверхности шейки сплошного вала:
P r = R × Kn × F × Fa / b = 6000 × 1 × 1 × 1 / 0,033 = 181818 (Н/м) » 182 (кН/м),
где = 1,0 для нагрузки с умеренными толчками и вибрацией; F = 1 при сплошном вале; Fa = 1 для радиальных подшипников; b = B – 2r = 40 – 2 × 3,5 = 33 (мм) = 0,033 (м).
3. Найденному значению интенсивности нагрузки P r = 182 кН/м соответствуют поля допусков вала j s 5 и j s 6. При классе точности 0 рекомендуемые поля допусков – n6; m6; k6; j s 6; h6; g6. Таким образом выбранное поле допуска вала – j s 6.
По табл. 1.29 [1 ] для d = 120 мм полю допуска j s 6 соответствуют:
es = + 0,011 мм;
ei = – 0,011 мм.
Отклонения диаметра внутреннего кольца подшипника d = 120 мм для класса точности 0 принимаются по ГОСТ 520 – 89:
верхнее отклонение – 0;
нижнее отклонение – 0,020 мм.
4. Для класса точности 6 выбирается одно из рекомендуемых полей допусков отверстия корпуса. Предпочтительное поле допуска – Н7.
По табл. 1.27 [1 ] для D = 215 мм полю допуска Н7 соответствуют:
ES = + 0,046мм;
Отклонению диаметра наружного кольца подшипника D = 215 мм для класса точности 0 принимаются по ГОСТ 520 – 89:
верхнее отклонение – 0;
нижнее отклонение – 0,030 мм.
4. Схема расположения полей допусков представлена на рис 11 .
Рисунок 11 - Схемы расположения полей допусков
а) для соединения вала с внутренним кольцом подшипника;
б) для соединения внешнего кольца подшипника с корпусом.
Приложение 3
Варианты заданий
на проведение работ
| Вари-ант | № под-шип-ника | Класс точ-ности | R, H | Ха-рактер нагру-жения | Вари-ант | № под-шип-ника | Класс точ-ности | R, H | Ха-рактер нагру-жения |
| С | У | ||||||||
| С | С | ||||||||
| У | С | ||||||||
| У | У | ||||||||
| С | У | ||||||||
| С | С | ||||||||
| У | С | ||||||||
| У | У | ||||||||
| С | У | ||||||||
| С | С | ||||||||
| У | С | ||||||||
| У | У | ||||||||
| С | У | ||||||||
| С | С | ||||||||
| У | С |
Приложение 4
Размеры подшипников, мм
(по ГОСТ 8338 – 75)
| № подшипника | d | D | B | r | № подшипника | d | D | B | r |
| 0,5 | 3,5 | ||||||||
| 1,0 | 4,0 | ||||||||
| 2,0 | 5,0 | ||||||||
| 2,0 | 5,0 | ||||||||
| 3,0 | 6,0 | ||||||||
| 3,0 | 1,5 | ||||||||