метрология, методическое пособие - АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ

Таблица 2.2

Рекомендуемые классы допусков для посадок подшипников

Для посадок внутренних колец подшипников (циркуляционное нагружение)

Для посадок наружных колец подшипников в корпус (местное нагружение)

Определяем числовые значения отклонений для этих классов допусков вала и отверстия в корпусе согласно ГОСТ 25347–2013:

Числовые значения отклонений для классов допусков внутреннего кольца подшипника 180L0 и наружного кольца 320l0 определяем по ГОСТ

520–2011, ГОСТ Р 52859–2007:

dmp – отклонения среднего диаметра отверстия внутреннего кольца

12

На рис. 2.1 приведен пример обозначений посадок подшипников качения на сборочных чертежах и классов допусков сопрягаемых деталей.

Рис. 2.1. Обозначение посадок подшипника качения и классов допусков сопрягаемых деталей

По найденным значениям отклонений сопрягаемых деталей строим схему расположения интервалов допусков внутреннего кольца подшипника с валом (рис. 2.2) и проводим анализ этой посадки (табл. 2.3).

Рис. 2.2. Схема расположения интервалов допусков посадки Ø180L0/m6 в системе отверстия

13

По найденным значениям отклонений сопрягаемых деталей строим схему расположения интервалов допусков наружного кольца подшипника и корпуса (рис. 2.3). Проводим анализ этой посадки (табл. 2.4).

Рис. 2.3. Схема расположения интервалов допусков посадки Ø320JS7/l0 в системе вала

14

3.ВЫБОР РАЗМЕРОВ И ПОСАДОК ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ

1.Привести эскиз основных параметров шпоночного соединения с призматической шпонкой. Подобрать размеры шпонки (ГОСТ 23360–78) для соединения шкива с валом (см. рис. 1.1) и глубины пазов на валу и во втулке.

2.Назначить посадку шкива на вал, а также посадки шпонки с пазом вала и пазом втулки (ГОСТ 23360–78). По ГОСТ 25347–2013 определить числовые значения отклонений.

3.Обозначить на эскизах посадки соединяемых деталей и классы допусков деталей соединения. Пояснить обозначения.

4.Построить схемы расположения интервалов допусков этих соединений.

5.Выполнить анализ посадок шпонки с пазом вала и пазом втулки.

Исходные данные приведены в табл. 3.1.

На рис. 3.1 приведены основные параметры шпоночного соединения с призматической шпонкой.

По данным ГОСТ 23360–78 для вала Ø130 мм находим сечение шпонки b h = 32 18 мм и глубины пазов вала t1 = 11 мм, втулки t2 = 7,4 мм и длину шпонки l = 125 мм. Допуски на глубину пазов вала t1 и втулки t2 определяем также по ГОСТ 23360–78:

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 25347–2013:

15

а) при свободном соединении: на валу Н9, во втулке D10; б) при нормальном соединении: на валу N9, во втулке JS9; в) при плотном соединении: на валу Р9, во втулке Р9.

Предельные отклонения на ширину шпонки устанавливают по h9. Сопряжение шпонки с пазом вала при заданном по варианту нор-

мальном шпоночном соединении будет осуществляться по посадке 32N9/h9, а с пазом втулки – 32JS9/h9.

A

A Рис. 3.1. Основные параметры шпоночного соединения

Отклонения на несопрягаемые размеры, которые рекомендует ГОСТ 23360–78, находим по ГОСТ 25347–2013:

В соответствии с рекомендациями [1–5] принимаем посадку шкива на вал 130Н9/h9, а длину ступени вала на 40–60 мм больше длины шпонки.

На рис. 3.2 приведен эскиз шпоночного соединения с обозначением посадок и классов допусков размеров вала.

По ГОСТ 25347–2013 находим отклонения, соответствующие принятым классам допусков рассматриваемых размеров деталей соединения:

По найденным значениям отклонений чертим схему расположения интервалов допусков (рис. 3.3) и проводим анализ этих посадок (табл. 3.2).

16

4. НАЗНАЧЕНИЕ РАЗМЕРОВ ВАЛА

Используя заданные по варианту размеры (см. данные в разделах 1, 2 и 3), назначить недостающие осевые и диаметральные размеры ступеней вала, исходя из особенностей конструкции (см. рис. 1.1).

Исходя из особенностей конструкции и приведенных в разделах 1, 2, 3, осевых и диаметральных размеров ступеней вала, назначаем недостающие размеры. Данные сведены в табл. 4.1 и показаны на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Эскиз вала с назначенными размерами

18

5. РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ

При обработке вала с размерами, установленными в разделе 4, необходимо обеспечить отклонения размера между опорами под подшипник по двенадцатому квалитету (h12). Для этого необходимо:

1.Составить схему размерной цепи.

2.Решить прямую задачу (задачу синтеза) размерной цепи с помощью метода полной взаимозаменяемости и вероятностного метода. При этом:

2.1.Проверить замкнутость размерной цепи.

2.2.Определить допуски составляющих звеньев с использованием метода равной точности.

2.3.Назначить одно из звеньев увязывающим для последующей корректировки несоответствия между расчетным коэффициентом точности и принимаемым стандартным.

2.4.Определить отклонения составляющих звеньев и произвести проверку правильности решения.

Для нормальной работы редуктора необходимо при обработке вала

выдержать размер между опорами под подшипники А = 431h12 = 431–0,630 (см. рис. 4.1 и 5.1). А = 431h12 – замыкающее звено:

EcA = (EsA + EiA ) : 2 = –315 мкм.

Рис. 5.1. Эскиз вала с размерами вдоль оси

19

Для соблюдения этого размера с заданными отклонениями требуется правильно задать допуски размеров А1 = 750 мм, А2 = 267 мм, А3 = 52 мм, образующих вместе с размером А = 431 мм замкнутую размерную цепь.

Схема размерной цепи представлена на рис. 5.2.

Увязывающее звено

А1 = 750

Рис. 5.2. Схема размерной цепи

Звенья А1, А2, А3 – составляющие, звено А – замыкающее. Производим проверку замкнутости размерной цепи, мм:

где Аj – номинальные размеры составляющих звеньев;

m – 1 – общее число составляющих звеньев без замыкающего;

j – передаточные отношения составляющих звеньев: +1 для составляющих увеличивающих, –1 – для составляющих уменьшающих звеньев;

A 1 750 1 267 1 52 431 мм.

5.1. Расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости

Метод полной взаимозаменяемости обеспечивает сборку узла без пригонки, сортировки, индивидуального подбора или регулировки – при любом сочетании размеров деталей значения размера замыкающего звена не выходят за установленные пределы.

В основе расчета методом полной взаимозаменяемости лежит зависимость между допуском замыкающего звена и допусками составляющих звеньев:

=0,63 мм;

j – передаточные отношения составляющих звеньев;

ТАj – допуски составляющих звеньев.

20