3. Расчёт исполнительных размеров калибров для контроля отверстия и вала, образующих посадку
У
готовых изделий необходимо определить,
годна ли деталь или нет, т. е. удалось ли
изготовить деталь с требуемой точностью
или нет. Для этого применяются специальные
приборы: калибр – пробка (для отверстий)
и калибр – скоба (для валов). Рассчитаем
калибры, т. е. инструменты для контроля
точности вала и отверстия, сопрягающиеся
по посадке
Найдём
допуски на посадку
.
По данным учебного пособия «Основы взаимозаменяемости в авиастроении» (см. табл. П3, П5 стр. 91, 95) имеем:
TD=25 мкм;
EI=25 мкм;
ES=+50 мкм;
Td=16 мкм;
ei=+2 мкм;
es=+18 мкм;
D=d=50 мм.
По таблицам ГОСТ 24853-81 (П11), для номинального размера 50 мм и квалитетов 7 – го (отверстие) и 6 – го (вал) определяем числовые значения отклонений и допусков гладких калибров:
Для калибров – пробок: Z=3,5 мкм; Y=3мкм; H=4мкм
Для калибров – скоб: Z1=3,5 мкм; Y1=3 мкм; Н1=4 мкм.
Строим схему расположения полей допусков для калибров – пробок (справа) и калибр – скоб (слева), на рисунке 5.
Определяем исполнительные размеры калибров – пробок и калибров – скоб:
Исполнительные размеры калибров – пробок:
ПРmax =Dmin +Z+H/2=50,025+0,0035+0,004/2=50,0305мм;
ПРmin = Dmin + Z - H/2= 50,025+0,0035-0,004/2=24,0265мм;
ПРизн= Dmin -Y=50,025-0,003=50,022мм;
HEmin= Dmax + H/2=50,050+0,004/2=50,052мм;
HEmax=Dmax - H/2=50,050-0,004/2=50,048мм.
Исполнительные размеры калибров - скоб:
ПРmax= dmax - Z1 + H1/2=50,018-0,0035+0,004/2=50,0165мм;
ПРmin= dmax - Z1 - H1/2=50,018-0,0035-0,004/2=24,0125мм;
ПРизн= dmax + Y1=50,018+0,003=50,021мм;
НЕmax= dmin + H1/2=50,002+0,004/2=50,004мм;
НЕmin= dmin - H1/2=50,002-0,004/2=50,000мм.
HE
+50
Граница износа
проходной скобы
F7
+18
ПР
ПР
k6
+25
+
0
0
2
HE
Граница износа
проходной
пробки
Рис.5.
4. Назначение и анализ посадок для шпоночного соединения
Посадка шпонки в паз вала и в паз ступицы выбирается в системе вала. Это обусловлено тем, что основная деталь – шпонка. Она изготовлена по ГОСТ 23360 – 78. Соединение шпонки с валом должно быть достаточно плотным (с небольшим натягом), чтобы шпонка не перемещалась относительно паза. Соединение шпонки со ступицей должно быть свободным, (желательно с небольшим зазором). Зазор необходим для того, чтобы компенсировать при сборке погрешности формы и расположения поверхностей шпонки и пазов. Руководствуясь учебным пособием, выбираем нормальный характер шпоночного соединения.
Геометрия соединения:
-диаметр вала d=56мм;
-ширина шпонки b=16 мм;
-высота шпонки h=10 мм;
-глубина шпоночного паза вала t1=6 мм;
-глубина шпоночного паза ступицы t2=4,3 мм.
Обозначим:
b – ширина паза шпонки;
B – ширина паза вала;
B` – ширина паза ступицы.
Определим величины предельных отклонений и запишем их в таблицу 4.
Таблица 4.
-
Шпоночный паз вала 16 N9
Шпонка 16 h9
Шпоночный паз ступицы 16 Js9
ES=0
TB=74мкм
EI=-74мкм
Bmax=16,000мм
Bmin=15,926мм
es=0
Tb=74мкм
ei=-74мкм
bmax=16,000мм
bmin=15,926мм
ES=37мкм
EI=-37мкм
TB`=74мкм
B`max=16,037мм
B`min=15,963мм
Определим максимальные натяги и зазоры и запишем их таблицу 5.
-
;Smax=Bmax – bmin = 16,000-15,926 = 0,074 мм =74 мкм;
Nmax=bmax – Bmin= 16,000-15,926 = 0,074 мм =74 мкм;
ТП= Smax+Nmax= 74+74 = 148 мкм.
-
;Smax=B`max – bmin = 16,037-15,926 =0,111 мм =111 мкм;
Nmax=bmax – B`min= 16,000-15,963 =0,037 мм =37 мкм;
ТП= Smax+Nmax= 111+37 =148 мкм.
Определим предельные отклонения размеров шпоночного соединения, (данные берём в учебном пособии табл. 4 стр. 42) и запишем их в таблицу 6.
Таблица 5.
-
Посадка шпонки в паз вала
16 N9/h9
Посадка шпонки в паз ступицы 16 Js9/h9
Smax=74 мкм
Nmax=74 мкм
Smax=111 мкм
Nmax=37 мкм
Таблица 6.
-
Высота шпонки h, мм
Предельные отклонения
Высоты h, мкм
Размеров
Длины
d-t1
d+t2
шпонки
паза
10
h11
-0.2
+0.2
h14
Н15
Изобразим на рисунке 4 схему полей допусков.
d+t2
d-t1
h
+37
Js9
N9
h9
-37
-74
-74
0
t1
t2
1 – вал.
2 – втулка.
3 – шпонка.
-поле
допуска на ширину шпонки.
-поле допуска на ширину паза вала.
-поле
допуска на ширину паза ступицы.
Рис.6.