KR1

9 НАЗНАЧЕНИЕ ДОПУСКОВ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВАЛА. ЗАДАЧА 9

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

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

Назначение допусков формы и расположения зависит от конструктивных и технологических требований к элементам вала. Схема установки вала в рассматриваемом механизме приведена на рисунке 2.1. Рабочая ось вала – ось, проходящая через середины посадочных поверхностей подшипников качения. Поэтому в качестве базы для назначения допусков расположения используется поверхности двух шеек вала ø180 m6 под подшипники, 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. Ограничение торцового биения буртика вала ø240 необходимо для обеспечения норм контакта соприкасающегося с ним зубчатого колеса. При установлении требований к форме посадочных поверхностей для подшипников качения 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]

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

27

где Fβ – допуск на погрешность направления зуба. Для нашего зубчатого

колеса со степенью точности изготовления 8-В (m = 10, B = 345 мм) согласно ГОСТ 1643-81 Fβ = 45 мкм = 0,045 мм;

dσ – диаметр буртика, dσ = 240 мм;

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

Допуск радиального биения поверхности вала под сальниковое уплотнение 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

В частности, для Ø180 m6 – степень точности формы или расположения – 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

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

Основные параметры и числовые значения шероховатости регламентированы стандартом ГОСТ 2789-73*.

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

29

большему числу точек). Параметр Rz используют, если контроль Ra затруднен.

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

шего стандартного числа по ГОСТ 2789-73* или в нормативных документах приводятся необходимые рекомендации. Для некоторых наиболее характерных видов сопряжений информация приведена в литературе (табли-

цы 10.1 и 10.2).

Таблица 10.1 - Рекомендуемые значения параметра Ra

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

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, назначается Rz 20 и указывается на чертеже или эскизе в правом верхнем углу зна-

ком (рис. 10.1).

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

30

Таблица 10.3 – Канавки для выхода шлифовального круга

Рисунок 10.1 – Обозначение шероховатости свободных поверхностей

Таблица 10.4 - Принятые значения параметров шероховатости

31

Рисунок 11.1 - Обозначение посадки и полей допусков резьбового соединения

7, 6 – степени точности, определяющие соответственно допуски диаметров резьбы гайки и болта;

Н, g - основные отклонения соответственно диаметров резьбы гайки и болта.

Из таблиц 25 и 26, часть 2 (ГОСТ 24705-81, ГОСТ 8724-2002) выпи-

сываем номинальные размеры наружного D (d), внутреннего D1 (d1) и среднего D2 (d2) диаметров резьбы, шага резьбы Р, исходной высоты профиля Н, а также угла профиля α для резьбы с номинальным диаметром 24 и крупным шагом:

D = d = 24,000; D1 = d1 = 20,752; D2 = d2 = 22,051; Р = 3,0; Н = 0,8667P = 2,600; α = 60°.

На рисунке 11.2 показаны основные параметры анализируемой резь-

бы.

Рисунок 11.2 - Профиль и основные размеры метрической резьбы

33

По таблицам 28 и 29, часть 2 (ГОСТ 16093-2004) устанавливаем предельные отклонения диаметров резьбы, сопрягаемых на посадках с зазо-

Отклонения шага и половины угла профиля, влияющие на взаимозаменяемость, учитываются допуском на средний диаметр.

Зазоры в соединении по среднему диаметру, мм:

S2max = D2max – d 2min = 22,386 – 21,803 = 0,583;

S2min = D2min – d 2max = 22,051 – 22,003 = 0,048.

Зазоры в соединении по наружному и внутреннему диаметрам, мм:

Smax = Dmax – d min = 24,260 – 23,577 = 0,683; Smin = Dmin – d max = 24,000 – 23,952 = 0,048.

S1max = D1max – d 1min = 21,382 – 20,427 = 0,955;

S1min = D1min – d 1max = 20,752 – 20,704 = 0,048.

На рисунке 11.3 показано расположение полей допусков диаметров резьбы, предельные размеры и зазоры.

В отличие от схем расположения полей допусков гладких соединений для схемы расположения полей допусков резьбового соединения условно принимается соосное расположение резьбы болта и гайки, поэтому на схеме откладываются половины значений отклонений (рисунок 11.3).

Учитывая особенности работы резьбового соединения М24-7Н/6g-45 и его точность, контроль параметров резьбы рекомендуется осуществлять резьбовыми калибрами.

34

В соответствии с вариантом задания схема 1 предусматривает проведение испытаний вала (типового образца продукции) в аккредитованной испытательной лаборатории (таблица 12.1).

Схема 1 предназначена для ограниченного объема выпуска отечественной продукции, а также импортируемой, поставляемой по кратковременному контракту.

Для рассматриваемого вала испытания должны включать:

∙оценку механических свойств материала вала в соответствии с заданным чертежом;

∙величину осевых и диаметральных размеров и их отклонений с учетом данных чертежа;

∙значения отклонений формы и расположения поверхностей;

∙оценку параметров шероховатости поверхности;

∙величину параметров резьбового соединения.

Характеристика документа, подтверждающего соответствие (декларация о соответствии, сертификат соответствия), основывается на данных Федерального закона №184 «О техническом регулировании» или литературы [1, 2] и др.

36