3. Выбор средств измерений.

Для контроля вала (4а):

[Δ] = 50 мкм – допускаемая погрешность

IT = 120 мкм – допуск IT

4а – микрометр гладкий с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на нуль по установочной мере (микрометр при работе находится в стойке или обеспечивается надежная изоляция от тепла рук оператора).

Температурный режим – 5 ^оС.

Предельная погрешность измерения – 5 мкм.

Т.к. Δ_си=5 мкм < Δ=50 мкм, то данное средство измерения подходит.

Рис. 3.1 Микрометр гладкий (а) и примеры отсчета (б и в)

ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТВЕРСТИЯ (5б, 11):

[Δ] = 18 мкм – допускаемая погрешность

IT = 84 мкм – допуск IT

5в – Нутромер индикаторный (НИ) с ценой деления устройства 0,01мм

Используемое перемещение измерительного стержня – 0,1 мм

Средство установки – концевые меры длины 3 класса с боковиками или микрометры

Шероховатость поверхности отверстий, Ra – 5 мкм

Температурный режим – 5 ^оС.

Предельная погрешность измерения – 5 мкм.

Т.к. Δ_си=5 мкм < Δ=18 мкм, то данное средство измерения подходит.

Рис. 3.2. Нутромер индикаторный

11 – микроскоп инструментальный (большая модель)

Предел измерения – до 150 мм.

Температурный режим – 5^оС.

Предельная погрешность измерения – 10 мкм.

Т.к. Δ_си=10 мкм < Δ=18 мкм, то данное средство измерения подходит.

Рис 3.3

4. Выбор, обоснование и расчёт посадок подшипников качения

В соответствии с заданием задан подшипник 7000114 ГОСТ 8338-75 подшипник шариковый радиальный однорядный с размерами:

• номинальный диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника d = 70 мм;

• номинальный диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца D = 110 мм;

• номинальная ширина подшипника B = 13 мм;

• номинальная высота монтажной фаски r = 1,0 мм;

• масса m = 0,433 кг.

Выбираем посадки внутреннего кольца подшипника на вал и наружного кольца в корпус.

Вращающим элементом в узле является вал, поэтому внутреннее кольцо подшипника нагружено циркуляционно, и во избежание проскальзывания кольца относительно вала необходимо выбрать посадку с натягом.

Наружное кольцо подшипника установлено в корпус неподвижно, испытывает местное нагружение, и поэтому необходимо выбрать посадку с зазором.

По ГОСТ 3325-85 табл.1,2:

Предлагаемые посадки внутреннего кольца на вал: , , , .

Выбираем посадку Ø70 L0/k6.

Предлагаемые посадки наружного кольца в корпус: , , , , .

Выбираем посадку Ø110 H7/l0.

Определяем предельные отклонения среднего диаметра отверстия и среднего диаметра наружной цилиндрической поверхности:

d:

Верхнее отклонение ES = 0,

Нижнее отклонение EI = –15 мкм;

Наибольший предельный диаметр отверстия:

L0max = L0 + ES = 70,000+0 = 70,000 мм,

Наименьший предельный диаметр отверстия:

L0min = L0 + EI = 70,000+(–0,015)= 69,985 мм.

D:

Верхнее отклонение es = 0,

Нижнее отклонение ei = –15 мкм;

Наибольший предельный диаметр вала:

l0max = l0 + es = 110,000+0 = 110,000 мм,

Наименьший предельный диаметр вала:

l0min = l0 + ei = 110,000+(–0,015) =109,985 мм.

Определяем предельные отклонения и размеры вала Ø70k6:

Допуск на вал IT = 19 мкм,

Нижнее отклонение ei = +2 мкм,

Верхнее отклонение es = IT + ei = 19+2 = 21 мкм;

Наибольший предельный диаметр вала d_max = d + es = 70+0,021 = 70,021 мм,

Наименьший предельный диаметр вала d_min = d + ei = 70+0,002 = 70,002 мм.

Строим схему расположения полей допусков сопряжения Ø70 L0/k6

+21

k6

0

+

+2

L0

–

-15

Рис. 4.1 Схема расположения полей допусков посадки с натягом сопрягаемых деталей

Определяем предельные натяги в посадке:

N_max = d_max – L0_min = 70,021–69,985 = 0,036 мм,

N_min = d_min – L0_max = 70,002–70,000 = 0,002 мм,

N_ср. = (N_max – N_min)/2 = (0,036+0,002)/2 = 0,017 мм.

Определяем предельные отклонения отверстия Ø110H7:

IT = 35 мкм,

Нижнее отклонение EI = 0,

Верхнее отклонение ES = IT + EI = 35+0 = 35 мкм;

Наибольший предельный диаметр отверстия D_max = D + ES = 110+0,035 = =110,035 мм,

Наименьший предельный диаметр отверстия D_min = D + EI = 120+0 =

= 110,000 мм.

Строим схему расположения полей допусков сопряжения Ø110 H7/l0

+35

H7

0

+

–

l0

-15

Рис. 4.2. Схема расположения полей допусков посадки с зазором сопрягаемых деталей

Опредедяем предельные зазоры в посадке:

S_max = D_max – l0_min = 110,035–109,985 = 0,050 мм,

S_min = D_min – l0_max = 110,000–110,000 = 0 мм,

S_ср. = (S_max + S_min)/2 = (0,050+0)/2 = 0,025 мм.

Расчёт на заклинивание:

Для проверки в подшипнике качения радиального зазора рассчитаем увеличение зазора в посадке. Для этого проводят расчёт эффективного натяга для кольца, которое испытывает циркуляционное нагружение:

Nэф. =0,85·Nср. =0,85·0,017=0,01445 мм

Затем определяем диаметральную деформацию беговой дорожки кольца

Приведенный внутренний диаметр кольца:

d₀ = d_m+(( D_m –d_m))/4 = 70+((110–70)=80 мм;

∆d1 = Nэф.(d/d₀) =0,01445 (70/80) = 0,01264 мм = 12,6 мкм

Тогда зазор в подшипнике Gr_пос после посадки с натягом:

По ГОСТ 24810-81определяем:

минимальное значение предельного зазора Gr min =10 мкм

максимальное значение предельного зазора Gr max =30 мкм

Среднее значение предельного зазора Gr ср. = (Gr min+ Gr max)/2 = (10+30)/2 =20

Gпос = Gr ср. – ∆d1 = 20–12,6 = 7,4 мкм

Заклинивание не произойдёт, так как Gr пос не превышает Gr max