МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

Орловская государственная сельскохозяйственная академия

Г.В. Букалова

РАСЧЕТ ТОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ

МАШИН

Учебное пособие,

применяемое при модульной технологии обучения.

Рекомендовано Учебно-методическим объединением

вузов по агроинженерному образованию в качестве

учебного пособия для студентов высших учебных

заведений по специальностям

31.13; 23.01.

Орел

1998

4. Расчет посадок типовых соединений

4.1 Задание 1. Расчет посадки для подвижного соединения и выбор универсальных средств измерения

4.1.1 Исходные данные

Для решения задачи выбора стандартной посадки подвижного соединения в качестве исходных данных должны быть известны следующие:

- номинальный размер соединения;

- длина сопряжения;

- марка смазочного масла;

- угловая скорость;

- среднее удельное давление в соединении; -условия эксплуатации соединения.

4.1.2 Схема ориентировочной основы действия.

4.1.2.1 Определение числового значения величины (h.S) -соотношения между толщиной масляного слоя в месте наибольшего сближения поверхностей вала и втулки при у становившемся режиме работы соединения (h) и зазора (S) между валом и поверхностью отверстия охватывающей детали соединения в состоянии покоя.

где d – номинальный диаметр соединения, м;

l – длина сопряжения, м;

- угловая скорость, рад/с;

- абсолютная вязкость смазочного масла, Па*с;

q – среднее удельное давление, Па.

4.1.2.2 Вычисление наивыгоднейшего зазора, обеспечивающего минимальное значение коэффициента трения при работе соединения.

4.1.2.3 Предварительный выбор стандартной посадки заданного соединения. Условие выбора посадки:

,

где - величина среднего зазора, соответствующего выбранной стандартной посадке, определяемого по формуле:

где , - соответственно наибольший и наименьший предельные зазоры, обеспечиваемые выбранной стандартной посадкой.

4.1.2.4 Определение величины допусков вала (Т_d) и отверстия (T_D) в соответствии с выбранной посадкой. [5, с 4-5]

4.1.2.5 Расчет параметров шероховатости сопрягаемых поверхностей соединения.

1. Определение степени относительной геометрической точности соединения с учетом условий эксплуатации.

См. приложение Б.

2. Выбор формулы для расчета параметров шероховатости в соответствии со степенью относительной геометрической точности соединения.

См. приложение В.

3. Вычисление параметров шероховатости: R_aD и R_ad -соответственно поверхностей отверстия и вала, мкм.

4. Выбор стандартных значений параметров шероховатости в соответствии с предпочтительным разрядом.

См. приложение Г.

4.1.2.6 Определение величины расчетного зазора по формуле:

где и - высота микронеровностей соответственно поверхностей отверстия и вала.

4.1.2.7 Окончательный выбор стандартной посадки.

Условие выбора:

4.1.2.8 Уточнение значений параметров шероховатости сопрягаемых поверхностей. (Выполняется только в том случае, если окончательно выбирается посадка отличная от выбранной вп.3).

4.1.2.9 Проверка оптимальности выбранной посадки соединения. Посадка считается выбранной оптимально, если в соединении обеспечивается отсутствие сухого трения. Сухое трение отсутствует, если выполняется условие:

где - коэффициент запаса надежности по толщине масляного

слоя

R_ZD и R_zd - соответственно высота микронеровностей поверхностей отверстия и вала. Их числовые значения определяются в соответствии со значениями R_aD и R_ad по таблице приложения Г.

- добавка учитывающая наличие металлических включений в масле, отклонение величины нагрузки, скорости, изменение температурного режима, рекомендуется принимать =(2... 5) мкм;

- минимальная толщина масляного слоя при установившемся режиме эксплуатации соединения.

Величина определяется по формуле (числовые значения параметров - в мкм):

где - наибольший предельный зазор, обеспечиваемый выбранной стандартной посадкой, мкм.

Если принимается решение, что посадка выбрана не оптимально, необходимо выбрать другую стандартную посадку, удовлетворяющую условию выбора, см. п. 4.1.2.7 и повторить проверку оптимальности выбора посадки.

4.1.2.10 Определение точностных характеристик размеров сопрягаемых поверхностей соединения. Числовые значения занести в таблицу, форма которой представлена в приложении Д.

4.1.2.11 Определение точностных характеристик посадки соединения.

1. Величины предельных зазоров определяются по таблицам Е С Д П (Единой системы допусков и посадок)

2. Величины вероятностных предельных зазоров ( , ), [2,с. 12... 17] определяются по формулам:

3. Допуск посадки определяются по формуле:

4.1.2.12 Назначение видов механической обработки сопрягаемых поверхностей соединения.

Механическая обработка назначается "в направлении ", обратном ходу технологического процесса: в начале выбирается вид финишной, а затем назначаются виды промежуточной механической обработки. При этом должны выполняться условия - финишная механическая обработка обеспечивает достижение размеров не ниже заданного уровня точности и не ниже заданного уровня шероховатости.

Промежуточные виды механической обработки назначаются с учетом того, что каждый последующий вид механической обработки повышает точность размера заготовки на один - два квалитета. В качестве исходной заготовки вала принимается прокат - пруток круглого сечения (точность его диаметрального размера соответствует IT14).

Отверстие обрабатывается в сплошном металле. Финишная механическая обработка выбирается по таблице приложения Е.

4.1.2.13 Выбор универсальных средств измерения для контроля годности размеров сопрягаемых поверхностей в условиях единичного или мелкосерийного производства.

Универсальные средства измерения выбираются с учётом выполнения условия:

где - предельная погрешность средства измерения, мкм. 8 - допускаемая погрешность измерения.

Вначале определяется допускаемая погрешность измерения ( § ) в зависимости от величины номинального размера и квалитета контролируемой поверхности. [1, с. 344 ], [5, с. 36].

Затем выбирается такое средство измерения, предельная погрешность которого не превосходит допускаемой погрешности измерения [1, с. 346] [5, с. 37... 39]. При этом учитывается вид контролируемой поверхности (наружная или внутренняя). Выбор средства измерения может быть не одновариантным,, предпочтительным является то средство измерения, которое обеспечивает меньшую трудоемкость контрольной операции.

Числовые значения метрологических характеристик заносятся в таблицу приложения Ж.

В графе «Приложения» при необходимости указывается способ использования средства измерения, например, «При использовании в руках», «При использовании в стойке». Отмечается также класс точности концевых мер длины, используемых для настройки инструмента.

4.1.2.14 Изобразить схему полей допусков соединения.

1. Провести нулевую линию. Односторонней стрелкой отметить номинальный размер соединения.

2. Отмечая числовые значения отклонений сопрягаемых размеров, изобразить поля допусков. Обвести поля допусков контурными линиями, выполнить штриховку. Указать обозначения полей допусков. Размерными линиями отметить величины допусков сопрягаемых размеров.

3. Обозначить предельные размеры сопрягаемых поверхностей. (Обозначаются односторонними стрелками).

4. Указать точностные характеристики посадки: предельные натяги или зазоры.