9 Назначение допусков формы и расположения поверхностей вала. Задача 9

По ГОСТ 24643-81 назначить допуски формы и расположения по-верхностей вала под подшипники, зубчатое колесо, шкив, сальниковое уп-лотнение, шпонку, определяющих качество работы механизма. Принять уровень относительной геометрической точности – А.

Используя ГОСТ 2.308-79^* указать эти допуски на эскизе вала. Пояс-нить содержание назначенных отклонений формы и расположения.

Назначение допусков формы и расположения зависит от конструктив-ных и технологических требований к элементам вала. Схема установки ва-ла в рассматриваемом механизме приведена на рисунке 2.1. Рабочая ось вала – ось, проходящая через середины посадочных поверхностей под-шипников качения. Поэтому в качестве базы для назначения допусков рас-положения используется поверхности двух шеек вала ø180 m6 под под-шипники, обозначенные на рисунке 9.1 через АВ.

Относительно этой базы назначаются допуски радиального биения посадочных поверхностей под подшипники, под зубчатое колесо, шкив и под сальниковое уплотнение. Допуски торцового биения, определяющие качество работы подшипников, назначаются для заплечиков вала. Ограни-чение торцового биения буртика вала ø240 необходимо для обеспечения норм контакта соприкасающегося с ним зубчатого колеса. При установле-нии требований к форме посадочных поверхностей для подшипников ка-чения рекомендуется использовать отклонения от круглости и от профиля продольного сечения. Для обеспечения симметричности шпоночного паза относительно оси вала и равномерности контакта рабочих поверхностей паза вала и шпонки допуск симметричности принимается равным 0,05 мм.

Допуски торцового биения заплечиков вала, влияющих на точность положения внутреннего кольца подшипника следует принять по таблице

9.1 [2, 5, 8]

Таблица 9.1 –		Допуск торцового биения
Интервал номи-		Допуск торцового биения заплечика вала, не более, мкм
нальных размеров				Класс точности подшипника
валов, мм		нормальный (0)					6						5
св. 18	до 30		21					13					8
св. 30	до 50		25					16					10
св. 50	до 80		30					19					12
св. 80	до 120		35					22					14
св. 120 до 180		40					25						16

Допуск торцового биения буртика вала TCA для обеспечения норм контакта зубьев в передаче и нормальной работы подшипников рекомен-дуется принимать равным (см. [3]):

27

		ТСА 	F	 d		0,045  240	 0,0104 мм = 10,4 мкм,
			3	 L		3  345
где F	–	допуск на погрешность направления зуба. Для нашего зубчатого
		колеса со степенью точности изготовления 8-В (m = 10, B = 345
		мм) согласно ГОСТ 1643-81 F = 45 мкм = 0,045 мм;
d	–	диаметр буртика, d = 240 мм;

L – ширина зубчатого колеса, L = 345 мм. Принимаем ТСА = 10 мкм.

Допуск радиального биения поверхности вала под сальниковое уп-лотнение принимается в пределах от 0,04 до 0,02 мм при частотах враще-

ния от 1000 до 3000 об/мин [3].

Используя изложенные выше рекомендации, а также данные таблиц 21-23, часть 2 (ГОСТ 24643-81) сведём полученные результаты в таблицу

9.2.

Таблица 9.2 – Численные значения допусков

Рассматриваемая

Наименование

Степень точно-

Числовое

Знак услов-

сти формы или

значение

ного обо-

поверхность

допуска

расположения

допуска, мкм

значения

ø 180m60,0400,015  –

Радиальное

20

биение

Круглости

5

8

O

под подшипники

Профиля про-

8

дольного сечения

ø220 – диаметр

Торцовое биение

см. таблицу 9.1

40

заплечика

ø 220u80,3300,258  –

Радиальное

7

50

под зубчатое коле-

биение

со

ø240 – диаметр

Торцовое биение

TCA 

F  d

45  240

 10

буртика

3  L

3  345

ø160 – под саль-

Радиальное

см. рекоменда-

никовое уплотне-

40

биение

ции выше

ние

ø 130h90,100  –

под

Радиальное

8

80

шкив

биение

32N 90,062  –

под

Симметричности

8

50

шпонку

В частности, для Ø180 m6 – степень точности формы или расположе-ния – 5 ( таблица 21, часть 2). Допуски круглости и профиля продольного сечения – 8 мкм (таблица 22, часть 2). Допуск радиального биения – 20 мкм (таблица 23, часть 2). Для Ø220 u8 – степень точности формы и распо-

28

ложения – 7 ( таблица 21, часть 2). Допуск радиального биения – 50 мкм

(таблица 22, часть 2). Для Ø130 h9 и размера 32N9 степень точности формы

и расположения – 8 ( таблица 21, часть 2). Допуск радиального биения

Ø130 h9 – 80

мкм, допуск симметричности размера 32N9 – 50

мкм (таблица

23, часть 2).

На рисунке 9.1 приведены обозначения отклонений формы и распо-

ложения в соответствии с ГОСТ 2.308-79*.

0,04

АВ

0,01

АВ

0,008

A

0,008

0,008

0,008

0,05

АВ

0,020

АВ

0,020 АВ

0,04 АВ

A-A

0,08 АВ

0,05 C

O180m6

O240

O220

O180m6

O160

O130h9

C

А

0,04

АВ

В

Рисунок 9.1 –

A

Обозначение отклонений формы и расположения

поверхностей

10 НАЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ВАЛА. ЗАДАЧА 10

Назначить требования к шероховатости (ГОСТ 2789-73^*) поверхно-стей вала, исходя из нормального уровня относительной геометрической точности А. Используя ГОСТ 2.309-79^* указать назначенные параметры шероховатости поверхностей на эскизе вала. Пояснить содержание на-значенных параметров шероховатости.

Основные параметры и числовые значения шероховатости регламен-тированы стандартом ГОСТ 2789-73^*.

В соответствии с рекомендациями минимальные требования к шеро-ховатости поверхности в виде предела допустимых значений среднего арифметического отклонения неровностей профиля Ra или высоты неров-ностей профиля по десяти точкам Rz устанавливаются в зависимости от допуска размера и формы. Параметр Ra считается предпочтительным по-тому, что он более точно отражает отклонения профиля (определяется по

29

большему числу точек). Параметр Rz используют, если контроль Ra за-труднен.

Числовые значения параметров шероховатости назначаются по связи с допуском размера (формы). Например, при допуске формы 60% от до-пуска размера Т (относительная геометрическая точность А):

Ra  0,05T ; Rz  0,2T

(10.1)

Полученные значения Ra или Rz округляются до ближайшего мень-шего стандартного числа по ГОСТ 2789-73^* или в нормативных докумен-тах приводятся необходимые рекомендации. Для некоторых наиболее ха-рактерных видов сопряжений информация приведена в литературе (табли-

цы 10.1 и 10.2).

Таблица 10.1 - Рекомендуемые значения параметра Ra

Характеристика поверхности	Ra , мкм
Посадочные поверхности подшипников скольжения	0,4…0,8
Поверхности деталей под посадки с натягом	0,8…1,6
Поверхности валов под уплотнения	0,2…0,4 полировать

Таблица 10.2 - Рекомендуемые значения параметра Ra для поверхностей под подшипники качения

Посадочная	Номинальный	Значение параметра Ra ,				мкм, не более
			Класс точности подшипника
поверхность	размер, мм	нормальный		6 и 5			4
		(0)
Валов	До 80	1,25		0,63			0,32
	Свыше 80 до 500	2,5		1,25			0,63
Отверстий	До 80	1,25		0,63			0,63
корпусов	Свыше 80 до 500	2,5		1,25			1,25
Опорных торцов	До 80	2,5		1,25			1,25
заплечиков валов
	Свыше 80 до 500	2,5		2,5			2,5
и корпусов

При шлифовании поверхностей под подшипники качения канавки для выхода круга принять по таблице 10.3 (ГОСТ 8820-69).

На свободные поверхности вала шероховатость, как правило, назнача-ется Rz 20 и указывается на чертеже или эскизе в правом верхнем углу зна-

ком (рис. 10.1).

Используя приведенные выше рекомендации рассчитаем или назна-чим числовые значения параметров шероховатости поверхностей вала и сведём их в таблицу 10.4, учитывая при этом стандартные значения пара-метров Ra и Rz – таблица 24, часть 2 (ГОСТ 2789-73*).

30

Таблица 10.3 – Канавки для выхода шлифовального круга

d , мм		h, мм		b, мм		c, мм		r, мм		r1 , мм
Св. 10	до 50		0,3		3		0,5		1,0		0,5
Св. 50	до 100		0,5		5		1,0		1,6		0,5
Св. 100		0,5		8		1,0		2,0		1,0

Рисунок 10.1 – Обозначение шероховатости свободных поверхностей

Таблица 10.4 - Принятые значения параметров шероховатости

До-

Расчетное

Рекомендуемое

Принятое

Рассматриваемая

значение

нормативными

значение

Обозначение

пуск,

парамет-

документами

по

по

поверхность

Т,

ра, мкм

значение Ra,

ГОСТ2789,

ГОСТ 2.309.79*

мкм

Ra =

мкм

мкм

0,05T

ø 180m60,0400,015  –

30

1,5

2,5

1,25

Ra1,25

под подшипники

ø220 –

диаметр

–

–

2,5

2,5

Ra2,5

заплечика

ø 220u80,3300,258  –

72

3,6

1,6

1,6

Ra1,6

под зубчатое колесо

ø240 –

диаметр

–

–

2,5

2,5

Ra2,5

буртика

ø160 –

под сальнико-

–

–

0,4

0,4

вое уплотнение

полировать

ø 130h90,100  – под

100

5

–

5

Ra5

шкив

32N 90,062  –

62

3,1

–

2,5

Ra2,5

под шпонку

31

На рисунке 10.2 приведены обозначения параметров шероховатости в соответствии с ГОСТ 2.309-79^* (свободные поверхности - Rz20 ).

Ra2,5

Ra2,5

A

Ra2,5	Полировать
	Ra0,4

A-A

	Ra1,6
	Ra1,25
O180m6	O220u8

Ra1,25
O180m6	O160

Ra5

O130h9

Ra2,5

A

Рисунок 10.2 – Обозначение параметров шероховатости поверхностей вала