ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Игровые автоматы с быстрым выводом

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Выбор стандартной посадки по наибольшему натягу

Исходя из условия, что натяг, обеспечиваемый стандартной посадкой (ГОСТ 25347-82), должен быть меньше функционального (см. рис. 2.2):

(N_max = es – EI) < N_{max ф} ,

определяем наибольшее допустимое значение верхнего отклонения вала:

es < N_{max ф} - EI = 429,3 - 0 = 429,3 мкм. (2.8)

В табл. 1 приложения приведены рекомендуемые ГОСТ 25347-82 посадки в системе отверстия. При изготовлении отверстия по седьмому (Н7) или по восьмому (Н8) квалитету для получения натяга используются поля допусков валов:

для Н7 – p6, r6, s6, s7, t6, u7 (посадки H7/p6, H7/r6, H7/s6, H7/s7, H7/t6, H7/u7);

для H8 – s7, u8, x8, z8 (посадки H8/s7, H8/u8, H8/x8, H8/z8).

Выбрав отклонения, соответствующие этим полям допусков по табл. 2 приложения (ГОСТ 25347-82) или по [4, 6, 8] и др., проверяем выполнение неравенства (2.8) по величине верхнего отклонения вала для рассматриваемых полей допусков валов. Например

220z8: es = +647 мкм > (429,3 мкм = N_{max ф});

220x8: es = +457 мкм > (429,3 мкм = N_{max ф});

220u8: es = +330 мкм < (429,3 мкм = N_{max ф}).

Принимаем поле допуска 220u8 (es = +330 мкм, ei = +258 мкм), так как в этом случае неравенство (2.8) выполняется (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Схема расположения полей допусков посадки

с натягом с валом 220u8

Исходя из условия (N_min = ei – ES) > N_{min ф}, определяем наибольшее допустимое значение верхнего отклонения основного отверстия:

ES < ei - N_{min ф} = +258 - 167 = 91 мкм. (2.9)

Определяем верхние отклонения полей допусков основных отверстий по табл. 3 приложения (ГОСТ 25347-82). Из полученных отклонений выбираем отклонения, обеспечивающие выполнение неравенства (2.9):

220 Н8: ES = + 72 < 91 мкм - неравенство выполняется;

220 Н7: ES = +46 < 91 мкм - неравенство выполняется.

Принимаем поле допуска 220Н8 (ES = +72 мкм; EI = 0) и рекомендуемую ГОСТом посадку 220H8/u8. Если в приложении, табл. 1 (ГОСТ 25347-82) принятая посадка не приведена, то выбираем по стандарту поля допусков и посадку, обеспечивающую выполнение неравенств (2.8) и (2.9).

Анализ выбранной посадки с натягом

Выполним анализ выбранной посадки 220H8/u8 (табл. 2.4), построим схему расположения полей допусков (рис. 2.4) и обозначим на эскизах (рис. 2.5) посадку соединения и поля допусков сопрягаемых деталей.

Таблица 2.4

Рис. 2.4. Схема расположения полей допусков посадки 220H8/u8

Рис. 2.5. Эскизы соединения и сопрягаемых деталей

с обозначением посадки и полей допусков

Задача 3

Вал вращается, корпус редуктора неподвижен. Вид нагружения наружного кольца – местный, внутреннего – циркуляционный. Осевая нагрузка на опору отсутствует.

1. Подобрать посадки внутреннего и наружного колец подшипника.

2. Выполнить анализ полученных посадок.

3. Построить схемы расположения полей допусков.

4. Обозначить на эскизах посадки соединяемых деталей и поля допусков этих деталей.

Выбрать посадку внутреннего и наружного колец радиального однорядного подшипника 236 (180 х 320 х 52) 0-го класса точности. Вал вращается, корпус редуктора неподвижен. Вид нагружения наружного кольца – местный, внутреннего – циркуляционный. Расчётная радиальная реакция опоры R₁ = R₂ = R = 60 кН, перегрузка 300%, осевой нагрузки на опору нет.

Посадки колец шариковых и роликовых радиальных подшипников на вал и в отверстие корпуса в зависимости от вида нагружения ГОСТ 3325-85 рекомендует выбирать в соответствии с табл. 5 приложения или используя рекомендации [1, 3, 4].

Интенсивность нагрузки на посадочные поверхности:

, (3.1)

где В₁ – рабочая ширина посадочного места, м:

, (3.2)

где В – ширина подшипника, В = 0,052 м;

r – радиус скругления колец подшипника, r = 0,005 м;

k_p – динамический коэффициент посадки. Зависит от характера нагрузки: при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации k_p = 1; при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрации k_p = 1,8;

F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе: при сплошном вале F = 1;

F_A – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору. Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом F_A = 1.

В результате получаем Р_R = 2300 кН/м.

По найденному значению Р_R и условиям задачи выбираем поле допуска посадочной поверхности вала, соединяемой с циркуляционно нагруженным внутренним кольцом по табл. 6 приложения. Поле допуска вала – m6.

Поле допуска отверстия в корпусе под наружное местно нагруженное кольцо выбираем в зависимости от перегрузки, типа корпуса (разъёмный или неразъёмный) и типа подшипника (прил., табл. 7). Поле допуска отверстия в корпусе – J_s7. Определяем числовые значения отклонений для этих полей допусков вала и отверстия в корпусе согласно табл. 2, 3 приложения (ГОСТ 25347-82) или [4, 6, 8]:

отклонения вала 180m6 es = +40 мкм;

ei = + 15 мкм;

отклонения отверстия в корпусе 320J_s7 ES = + 28 мкм;

EI = -28 мкм.

Числовые значения отклонений для полей допусков подшипника L0 и l0 (класс точности Р0) определяем по табл. 8, 9 приложения (ГОСТ 520-89, СТ СЭВ 774, ИСО 199, ИСО 492) или [4, 6, 8]:

отклонения отверстия внутреннего кольца 180L0 ES = 0;

EI = -25 мкм;

отклонения наружного кольца подшипника 320l0 es = 0;

ei = - 40 мкм.

Посадка внутреннего кольца подшипника на вал – 180L0/m6 (с натягом).

Посадка наружного кольца в отверстие в корпусе – 320J_s7/l0 (переходная).

На рис. 2.1 приведен пример обозначений посадок подшипников качения на сборочных чертежах.

Рис. 3.1. Обозначение посадок подшипника качения и полей

допусков сопрягаемых деталей

По найденным значениям отклонений сопрягаемых деталей строим схемы расположения полей допусков наружного кольца подшипника с корпусом и внутреннего кольца с валом, а затем проводим анализ этих посадок аналогично анализу посадки с натягом (см. рис. 2.4 и табл. 2.4).

Рисунок 2.2 - Схема расположения полей допусков посадки 180L0/n6

в системе отверстия;

Таблица 2.2 - Анализ посадки 180L0/n6

По найденным значениям отклонений сопрягаемых деталей строим схему расположения полей допусков наружного кольца подшипника и корпуса (рисунок 2.3). Проводим анализ этой посадки (таблица 2.3).

Рисунок 2.3 - Схема расположения полей допусков

посадки 320JS7/l0 в системе вала

Таблица2.3 - Анализ посадки 320JS7/l0

Задача 4

1. Подобрать размеры шпонки для соединения шкива с валом.

2. Назначить посадку шкива на вал и посадки шпонки с пазом вала и пазом втулки в соответствии с вариантом задания.

3. Выполнить анализ полученных посадок шпонки с пазом вала и пазом втулки.

4. Построить схемы расположения полей допусков этих соединений.

5. Обозначить на эскизах посадки соединяемых деталей и поля допусков деталей соединения.

Подобрать шпонку для соединения шкива с валом 130 мм. Соединение нормальное. Длина шпонки l = 125 мм. Назначить посадку шкива на вал.

По данным приложения, табл. 10 (ГОСТ 23360-78, СТ СЭВ 189) или [4, 6, 9] для вала 130 мм находим сечение шпонки b x h = 32 х 18 мм и ширину ступицы шкива l_с = 170 мм > l, где l – длина шпонки. Допуски на глубину пазов вала t₁ и втулки t₂ определяем по приложению, табл. 11 (СТ 13-57 и СТ СЭВ 645-77):

t₁ = 11^+0,2 или d – t₁ = 130 – 11 = 119 _-0,2;

t₂ = 7,4^+0,2 или d + t₂ = 130 + 7,4 = 137,4 ^+0,2.

Предельные отклонения размеров по ширине паза вала и паза втулки должны соответствовать полям допусков ГОСТ 25347-82:

при свободном соединении: на валу Н9, во втулке D10;

при нормальном соединении: на валу N9, во втулке J_S9;

при плотном соединении: на валу Р9, во втулке Р9.

Предельные отклонения на ширину шпонки устанавливают по h9.

Сопряжение шпонки с пазом вала (при заданном нормальном шпоночном соединении) будет осуществляться по посадке 32N9/h9, а с пазом втулки - 32J_S9/h9 (переходные посадки).

Отклонения на несопрягаемые размеры, которые рекомендует ГОСТ 23360, находим по приложению, табл. 2, 3 (ГОСТ 25347-82) или [4, 6, 8] и др.:

на высоту шпонки 18h11 = 18 _–0,110;

на длину шпонки 125h14 = 125 _–1,000;

на длину паза вала 125Н15 = 125 ^+1,600.

В соответствии с рекомендациями [1, 3, 4] принимаем посадку шкива на вал 130Н9/h9.

По приложению, табл. 2, 3 (ГОСТ 25347-82) находим отклонения, соответствующие принятым полям допусков:

для ширины шпонки b_шп = 32h9: es = 0, ei = -62 мкм;

для ширины паза вала В_в = 32N9 ES = 0; EI = -62 мкм;

для ширины паза втулки В_вт = 32J_S9 ES = +31 мкм, EI = -31 мкм.

По найденным значениям отклонений чертим схему расположения полей допусков (рис. 4.1) и проводим анализ этих посадок (см. табл. 2.1).

Рис. 4.1. Схема расположения полей допусков

посадок шпонки с пазом вала, и с пазом втулки

На рис. 4.2 приведён эскиз шпоночного соединения с обозначением посадок.

Рис. 4.2. Обозначение посадок шпоночного соединения на чертеже

Задача 5

1. Выбрать средство измерения для контроля размера вала под посадку с натягом.

2. Охарактеризовать выбранное измерительное средство: наименование, ГОСТ, цена деления шкалы, диапазон измерений, погрешность измерения, температурный режим, вариант использования.

Допускаемые погрешности измерений назначаются в зависимости от допусков и номинальных размеров измеряемых изделий.

В ГОСТ 8.051-81 (СТ СЭВ 303-76), [6, табл. 1.13] приведены установленные значения погрешностей измерения для квалитетов IT2 – IT17 по ГОСТ 25346-89 (СТ СЭВ 145-88). Допускаемые погрешности измерения, установленные стандартом, включают не только погрешности измерительных средств, но и погрешности от других источников (таких, как погрешность от базирования, температурных деформаций и т.д.).

Для рассматриваемого размера 220u8 по табл. 20, 21 приложения устанавливаются допускаемая погрешность измерения в мкм, допуск в мкм и рекомендуемые средства измерения, обозначенные в табл. 20 и 21 цифрой и буквой, например 4б. Для размера 220u8, который находится в интервале св. 180 до 250, с полем допуска по восьмому квалитету допускаемая погрешность измерения равна 18 мкм, а допуск размера – 72 мкм. Рекомендуемые станковые средства измерения (табл. 20 приложения) – 7в, 7е, 11а, 32а. Рекомендуемые накладные средства измерения (табл. 21 приложения) – 4б, 5в, 6б.

Так как измеряемый диаметр 220 мм, а длина вала – 750 мм (т.е. он имеет значительную массу), использовать станковые средства измерения нецелесообразно. Характеристики средств измерения приведены в табл. 12 – 19 приложения. Сведём в табл. 5.1 данные по рекомендуемым накладным средствам измерения.

Таблица 5.1

Накладные средства измерения

Из этого перечня инструментов (табл. 5.1) выбираем один инструмент, ориентируясь на тип производства и наличие инструментов. Например: микрометр гладкий МК ГОСТ 6507-78* (табл. 13 и 19 приложения), [10]; цена деления 0,01 мм; диапазон измерений 200-225 мм; погрешность измерения 10 мкм; температурный режим – 5 ºС; закреплён на стойке (изолирован от рук оператора).

Задача 6

1. Проанализировать точность резьбового соединения в соответствии с заданием по варианту, приведённому в табл. 6.1.

2. Привести эскизы резьбового соединения с обозначением посадки и отдельно деталей соединения с обозначением полей допусков.

3. Пояснить содержание условных обозначений.

4. Определить номинальные размеры параметров резьбы, показав их на эскизе.

5. Установить предельные отклонения диаметров резьбы, их предельные размеры и допуски. Определить зазоры.

6. Построить в масштабе схему расположения полей допусков, указав предельные размеры диаметров резьбы.

Проанализируем точность резьбового соединения М24-7Н/6g-45. На рис. 6.1 приведены эскизы резьбового соединения и отдельно полей допусков деталей соединения.

Рис. 6.1. Обозначение посадки и полей допусков

резьбового соединения

Условное обозначение указывает, что резьба метрическая (угол профиля = 60º), с крупным шагом, диаметром 24 мм, длиной свинчивания 45 мм.

7H/6g – обозначение посадки резьбового соединения;

7Н – поле допуска среднего и внутреннего диаметров резьбы гайки;

6g – поле допуска среднего и наружного диаметров резьбы болта;

7, 6 – степени точности, определяющие соответственно допуски диаметров резьбы гайки и болта;

Н, g - основные отклонения соответственно диаметров резьбы гайки и болта.

Из табл. 22, 23 приложения (ГОСТ 24705-81, ГОСТ 8724-81 (СТ СЭВ 180-75, 181-75, 182-75)) выписываем номинальные размеры наружного D (d), внутреннего D₁ (d₁) и среднего D₂ (d₂) диаметров резьбы, шага резьбы Р, исходной высоты профиля Н, а также угла профиля для резьбы с номинальным диаметром 24 и крупным шагом:

D = d = 24,000; D₁ = d₁ = 20,752; D₂ = d₂ = 22,051; Р = 3,0;

Н = 0,8667P = 2,600; = 60°.

На рис. 6.2 показаны основные параметры анализируемой резьбы.

По табл. 25, 26 приложения (ГОСТ 16093-81 или СТ СЭВ 640-77) или [7, 9] устанавливаем предельные отклонения диаметров резьбы, сопрягаемых на посадках с зазором, мкм:

Для гайки М24-7Н (табл. 30):Для болта М24-6g (табл. 29):

ES_D ≈ +H/10; EI_D = 0; es_d = -48; ei_d = -423;

ES_D2 = 335; EI_D2 = 0; es_d2 = -48; ei_d2 = -248;

ES_D1 = 630; EI_D1 = 0. es_d1 = -48; ei_d1 ≈ -H/8.

Рис. 6.2. Профиль и основные размеры метрической резьбы

Предельные размеры и допуски средних диаметров резьбы болта и гайки, мм:

D_2max = 22,051 + 0,335 = 22,386; d_2max = 22,051 – 0,048 = 22,003;

D_2min = 22,051 + 0 = 22,051; d_2min = 22,051 – 0,248 = 21,803;

TD₂ = D_2max – D_2min = 0,335; Td₂ = d_2max – d_2min = 0,200.

Для других диаметров резьбы расчет предельных размеров аналогичен. Отклонения шага и половины угла профиля, влияющие на взаимозаменяемость, учитываются допуском на средний диаметр.

Зазоры в соединении по среднему диаметру, мм:

S_2max = D_2max – d_2min = 22,386 – 21,803 = 0,583;

S_2min = D_2min – d_2max = 22,051 – 22,003 = 0,048.

На рис. 6.3 показано расположение полей допусков диаметров резьбы, предельные размеры и зазоры в масштабе 100:1.

В отличие от схем расположения полей допусков гладких соединений для схемы расположения полей допусков резьбового соединения условно принимается соосное расположение резьбы болта и гайки, поэтому на схеме откладываются половины значений отклонений (рис. 6.3).

Учитывая особенности работы резьбового соединения М24-7Н/6g-45 и его точность, контроль параметров резьбы рекомендуется осуществлять резьбовыми калибрами.

Рис. 6.3. Схема расположения полей допусков диаметров резьбы для посадки М24-7Н/6g-45

Задача 7

АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА

Таблица 7.1 – Исходные данные

Рассматриваемое зубчатое колесо должно быть изготовлено:

- со степенью точности 8 по нормам кинематической точности;

- со степенью точности 8 по нормам плавности работы;

- со степенью точности 8 по нормам контакта.

Вид сопряжения зубьев зубчатых колёс в передаче, характеризующий боковой зазор j_n, установлен «В».

Вид допуска на боковой зазор «b» соответствует виду сопряжения.

Вид сопряжения соответствует классу отклонений межосевого расстояния.

Выбираем комплекс контроля зубчатого колеса.

Комплекс контроля – это список показателей, которые нужно измерить для полного поэлементного контроля точности зубчатого колеса. Все семь комплексов контроля приведены в таблице 7.2.

Для контроля точных зубчатых колёс 3-8-й степеней точности применяют 1-4-й комплексы контроля, для которых в каждой группе норм следует измерять по два показателя.

Для контроля менее точных зубчатых колёс 7-12-й степеней точности применяют 5, 6, 7-й комплексы контроля, для которых в каждой группе норм достаточно измерять по одному показателю.

Таблица 7.2 – Комплексы контроля зубчатых колёс

Нормы:	Номера комплексов контроля
для степеней точности
3 - 8	3 - 8	3 - 8	3 - 8	7 - 12	5 - 12	5 - 12
Допуски на показатели, нормируемые в комплексе
кинематической точности	F’i	Fp и Fpk	Fr и Fvw	Fr и Fc	Fr*	F”i и Fvw	F”i и Fc
плавности работы	f’i	fpb и ff, и (или )	fpt или fvpt	f”i
контакта	Пятно контакта или Fβ, или Fk
бокового зазора	EHs и ТН, или ЕWms и ТWm, или ЕWs и Тс, или Есs и Тс	Ea”s и Ea”i

* для 7-й степени точности 5-й комплекс контроля только для d > 1600 мм.

Исходя из функционального назначения механизма для зубчатого колеса со степенью точности 8-В выбираем 4-й комплекс контроля.

Названия и определения измеряемых показателей и допусков на измеряемые показатели приведены в ГОСТ 1643-81. Результаты работы записываем в виде таблицы 7.3. Числовые значения допусков контролируемых показателей принимаем по ГОСТ 1643-81 (табл. 27-29).

Таблица 7.3 – Значения допусков измеряемых показателей точности

зубчатого колеса

При оформлении чертежа зубчатого колеса ГОСТ 2.403-75 рекомендует указывать:

- диаметр окружности выступов и при необходимости, предельное значение радиального биения поверхности выступов (задаётся с целью ограничения возможного дисбаланса в пределах 0,03-0,006 мм при частотах вращения от 600 до 3000 об/мин);

- ширину зубчатого венца и, при необходимости, предельное значение биения поверхности базового торца (для обеспечения норм контакта зубчатого колеса);

- размеры фасок или радиусы закругления на торцовых кромках цилиндра выступов и т.д. в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД к изделиям машиностроения.

В специальной таблице в правом верхнем углу чертежа, разделенном жирными линиями на три части, приводят:

- в первой части – данные, необходимые для изготовления колеса;

- во второй части – показатели норм точности, выбранные по соответствующему стандарту;

- в третьей части – справочные данные, необходимые для контроля показателей, приведённых во второй части таблицы.

Диаметр окружности выступов определяется по формуле:

где d – делительный диаметр зубчатого колеса,

мм;

m – модуль зуба, m = 10 мм;

z – число зубьев, z = 51.

мм.

Предельные отклонения на диаметр окружности выступов принимаем по h10, т.е. в нашем случае, Ø530h10. Радиальное биение поверхности выступов зубчатого колеса с учётом рекомендаций принимаем 0,03 мм.

Предельные отклонения на ширину зубчатого венца принимаем также по h10 (345h10). Допуск торцового биения поверхности базового торца для обеспечения норм контакта зубьев в передаче и нормальной работы подшипников принимаем равным допуску торцового биения буртика вала: TCA = 10 мкм.

Допуск перпендикулярности торцовой поверхности колеса оси вращения находим по ГОСТ 24643-81: для 530h10 и 9 степени точности TPR = 120 мкм.

Параметры шероховатости поверхности Ø220Н8 определяются в соответствии с зависимостью параметра Ra от допуска размера 220Н8 – Т = 72 мкм:

мкм.

Ориентируясь на данные таблицы 9.3, принимаем шероховатость поверхности Ø220Н8 – Ra = 1,6 мкм, а правой торцовой поверхности зубчатого колеса Ra = 2,5 мкм, также как и торца буртика Ø240.

Шероховатость профилей зубьев колеса следует выбирать по наивысшей степени точности, используя данные [2] таблицы 11.4

Таблица 7.4 – Рекомендуемые параметры шероховатости зубьев

Степень точности	Метод нарезания зубьев	Окончательная обработка рабочих поверхностей (профилей) зубьев	Шероховатость поверхности профиля зуба
	обкатка на точных станках	Шлифование, притирка, шевингование
	обкатка на точных станках	Шлифование, шевингование
	обкатка или метод копирования	Зубья не шлифуются. При необходимости используются отделочные операции
	любой метод	Специальные отделочные операции не требуются

Так как степень точности зубчатого колеса 8-В, то шероховатость поверхности профиля зуба принимаем – Ra = 6,3 мкм. Шероховатость остальных поверхностей – Rz = 20 мкм.

На рисунке 7.1 приведён эскиз зубчатого колеса с обозначением полей допусков, отклонений формы и расположения, и шероховатости поверхностей.

Рисунок 7.1 – Эскиз зубчатого колеса