Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Нормирование точности размерных и геометрических характеристик. Учебно-методическое пособие
.pdf
31
z
Ф(z)
z
Ф(z)
z
Ф(z)
1,85
1,90
1,95
2,00
2,05
2,10
2,15
2,20
0,4678
0,4713
0,4744
0,4773
0,4798
0,4821
0,4842
0,4861
2,25
2,30
2,35
2,40
2,45
2,50
2,55
2,60
0,4878
0,4893
0,4906
0,4918
0,4929
0,4938
0,4847
0,4953
2,65
2,70
2,75
2,80
2,85
2,90
2,95
3,00
0,4960
0,4965
0,4970
0,4974
0,4978
0,4981
0,4984
0,49865
1
1
2
m
i
i
TATAt
d
1
d
2
d
3
d
4
d
Б
d
7
d
8
d
10
l
1
l
2
l
3
l
4
l
Б
l
7
l
8
l
10
5
l
Ш
Таблица 17. Значения нормированной функции Лапласа.
4. Проверяем выполнение условия
.
Если условие не выполняется, то для одного – двух звеньев
назначаем допуски по более точному квалитету.
Дальнейшая последовательность расчета и примеры
расчетов приведены в учебном пособии [1] (раздел 2.3.4).
3. Нормирование точности геометрических параметров вала
Выполнение данного раздела следует начать с рабочего
чертежа вала (рис. 8) карандашом или на компьютере строго в
масштабе 1:1 на листе формата А4 или А3 по правилам черчения.
Рис. 8. Размеры участков вала
32
Недостающие для выполнения чертежа размеры принять из
следующих соотношений. (В пояснительной записке расчет
размеров не приводить – указать только полученные значения в
виде исходных данных).
Диаметры, мм:
-под подшипники d4 = d 10 = d П;
-под зубчатое колесо d 7 = d 8 =d К = (см. раздел 1);
-резьбовой части d 3 ≤ d П (принять из ряда стандартных диаметров
резьбы 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45, 48, 52, 56, 60, 64, 68…
мм. Резьба метрическая. Шаг резьбы 1,5 мм при d 3 ≤ 52 и 2 мм –
при больших диаметрах);
- под уплотнение d 2 ≤ d 3 – 3 (принять согласно ГОСТ 8752 для
манжетных уплотнений из ряда 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25,
26, 28, 30, 32, 35, 36, 38, 40, 42, 44, 45, 48, 50, 52, 55, 56, 58, 60, 62,
63, 65 … мм);
-хвостовика d 1 = d 2 – 3…5 (принять целое число в указанном
интервале из ряда чисел по ГОСТ 6636 (см. стр.2));
-буртика d Б = d 7 + 6…10.
Длины участков, мм:
l 4 = l 10 = B
= A 2 – 8…10 (B П - ширина подшипника, A 2 – см.
П
исходные данные);
l 7 = l
+ 2 (l СТ - см. раздел 1);
СТ
l 3 = 20…25;
l 2 = 15…18;
l 1 = 2,5∙ d 1;
l Б = 0,5∙ (А 6 - l СТ ) (А 6 - см. исходные данные);
l Ш = l 1 – 5 – длина шпонки;
l 8 = А 6 - l Б - l 7.
Размеры канавки на валу у правого подшипника: ширина - 2,0
мм; глубина - 2 мм. Размеры фасок на концевых участках валов 1,5 мм. Размеры поперечного сечения шпоночного паза в
зависимости от диаметра приведены в табл. 18.
В соответствии с требованиями стандартов ЕСКД (Единой
системы конструкторской документации) на рабочем чертеже
детали должны быть указаны предельные отклонения (поля
33
допусков) размеров всех поверхностей. Геометрические допуски
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
поверхностей указывают, если они имеют существенное значение
для качества работы узлов и деталей, соединяемых с данной
деталью, или самой детали. Требования к шероховатости назначают
исходя из функционального назначения поверхностей. Для
удобства изложения вопроса поверхности вала рассматриваемой
сборочной единицы на рис. 9 обозначены цифрами. Рис. 9
обязательно привести в пояснительной записке.
При назначении норм точности поверхностей используем
результаты выполненных расчетов, требования стандартов,
рекомендации, полученные на основе теоретических
исследований и практического опыта.
Принятые решения следует подробно изложить в
текстовом документе, затем перенести на чертеж.
В качестве примеров указания норм точности на чертеже
следует использовать поясняющие рисунки, приведенные в книге
[1] разделы 1.6 – 1.8, 3.1, 3.4, 3.5, 3.7.
Рис. 9. Сопрягаемые поверхности вала.
Поверхность 1 – на хвостовик вала устанавливается муфта,
или звездочка цепной передачи, или шкив ременной передачи.
Рекомендуемые посадки H7/p6, H7/n6, H7/m6 – для муфт и H7/js6,
H7/h6 – для шкивов и звездочек. Выберите любую из посадок,
указав вариант её применения.
На хвостовике вала расположен шпоночный паз.
34
Размеры соединений призматическими шпонками
d вала, мм
Сечение шпонки
Глубина паза
b h t1
t2
Св. 17 до 22
Св. 22 до 30
Св. 30 до 38
Св. 38 до 44
Св. 44 до 50
Св. 50 до 58
Св. 58 до 65
6
8
10
12
14
16
18
6
7
8
8
9
10
11
3,5
4
5
5
5,5
6
7
2,8
3,3
3,3
3,3
3,8
4,3
4,4
d
h
b
t
1
t
2
d-t1
d+t
2
установлены стандартом ГОСТ 23360, в зависимости от диаметра
вала.
К их числу (рис.10 и табл.18) относятся b - ширина шпонки и
шпоночных пазов на валу и в ступице; h – высота шпонки; t1 , t 2 –
глубина шпоночных пазов; l Ш и l ШП – длина шпонки и шпоночного
паза на валу.
Рис. 10. Параметры шпоночного соединения
Таблица 18. Фрагмент из ГОСТ 23360
поверхностям. В зависимости от особенностей эксплуатации
стандарт ГОСТ 23360 устанавливает три вида соединений по
Сопряжение деталей осуществляется по боковым
35
размеру b: свободное, нормальное и плотное (выбрать
Деталь
Характер соединения
Свободное
Нормальное
Плотное
Вал
Cтупица
H9
D10
N9
JS9
P9
P9
h
b
t
1
t
2
самостоятельно).
Свободное соединение применяют при спокойной
нереверсивной нагрузке, небольшой по значению; при частой
необходимости извлекать шпонку из паза на валу.
Нормальное соединение – основной вариант для изделий
крупносерийного и массового производства.
Плотное соединение применяют при реверсивных
(изменяющихся по направлению) нагрузках.
Для получения требуемого характера соединения стандарт
предусматривает поле допуска h9 (основной вал) на ширину
шпонки и поля допусков на ширину пазов b (рис. 11), приведенные
в табл. 19.
Таблица 19. Поля допусков для ширины b шпоночного паза в
зависимости от характера соединения
Рис. 11. Элементы соединения
призматической шпонкой
36
Для остальных размеров рекомендованы следующие поля
0,02
0,08
А
А
12 N9(
-0,043
)
А
Ø42
Ra 1,6
37
допусков: высота шпонки h– h11; длина шпонки l Ш – h14; длина
паза на валу l ШВ – H15. Для глубины пазов t1 , t 2 предусмотрены
верхние отклонения +0,1; +0,2 и +0,3 в зависимости от диаметра
вала (в интервале диаметров вала от 24 до 130 мм принимают +0,2
мм.). Нижнее отклонение равно 0.
Применительно к плоскости симметрии паза указывают
допуски параллельности в осевом направлении и симметричности
относительно базовой плоскости симметрии (рис.12). Их значения
определяют в зависимости от допуска на ширину шпоночного паза,
и округляют до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 24643.
Рекомендуемые значения
геометрических допусков:
-параллельности: Т
-симметричности: Т
Шероховатость поверхностей среднее арифметическое
-0,2
отклонение профиля:
≈ 0,5·Тb
П
≈ 2· Тb
СИМ
Ra=1,6 … 3,2 мкм
Рис. 12. Пример изображения на
чертеже сечения вала со
шпоночным пазом
Значения допусков параллельности и симметричности,
полученные расчетом, следует округлить до стандартных значений
из ряда предпочтительных чисел R10 (можно воспользоваться
числами, приведенными, например, в табл. 27).
Поверхность 2 сопрягается с манжетным уплотнением.
Применение резиновых манжет (рис.13) – весьма распространенный
способ уплотнения валов и вращающихся осей. Конструкции и
параметры манжет установлены ГОСТ 8752. В этом же стандарте
приведены нормы точности поверхностей, сопрягаемых с
манжетами, обеспечивающие их долговечность и качество
уплотнения.
37
d
D
b
1
2
3
1
2
3
а) б)
Рис. 13. Уплотнение манжетой: а) типы манжет для валов: 1 – резина, 2 –
металлический каркас, 3 – браслетная пружина; б) уплотнительное
устройство: 1 – крышка, 2 – вал, 3 – уплотнение
На рис. 14 показаны обозначения и рекомендуемые значения
нормируемых параметров. Неуказанные значения, обозначенные
позициями,
1 - допуск соосности: диаметр вала d до 55 мм - 0,10 мм; св.55
мм до 120 мм - 0,15 мм;
2 - допуск радиального биения: частота вращения вала n<1000
мин
-1
- 0,18 мм; n<2000 мин
-1
- 0,15 мм; n<3000 мин
-1
- 0,12 мм;
3 - среднее арифметическое отклонение профиля
шероховатости, мкм: Ra = 0,63…0,32 при v<5 м/с и Ra = 0,32…0,16
при v>5 м/с.
Частоту вращения вала n в об/мин определить умножением
порядкового номера студента в списке группы на число 100.
Окружная скорость вала (скорость относительного скольжения в
зоне контакта уплотнения с валом) будет равна, м/с:
V = π · d2 · n/60000.
38
Rz 40
d h10
Б
2
D H9
A
Ra 1,6..3,2
300max
Ось центров
3
Ra …
Ra 2,5
Rz 20
15…300
А
1
Б
а) б)
Рис. 14. Требования к поверхностям, сопрягаемым с манжетным
уплотнением: а) сопряжение с крышкой подшипника; б) сопряжение с
валом
Для резьбового соединения (поверхность 3) принимаем
посадку 5H/5g6g, рекомендуемую стандартом ГОСТ 16093 – 2004
при короткой длине свинчивания резьбы (раздел 3.5 [1]). На
чертеже вала указывают только условное обозначение предельных
размеров (полей допусков) наружной резьбы.
В обозначении посадки резьбовых деталей 5Н – поле допуска
среднего и одновременно внутреннего диаметра резьбы гайки; 5g поле допуска среднего диаметра резьбы болта (в нашем случае
резьбы на валу); 6g - поле допуска наружного диаметра резьбы
болта. Буквами обозначены ряды основных отклонений, цифрами –
номера рядов допусков - степеней точности. Для резьбовых
соединений с зазором поле допуска среднего диаметра включает
компенсацию погрешностей шага резьбы и половины угла профиля.
Требования к поверхностям 4 и 10, сопрягаемым с
подшипником, определены ГОСТ 3325 «Подшипники качения. Поля
39
допусков и технические требования к посадочным поверхностям
валов и корпусов. Посадки».
В указанном стандарте рекомендации по выбору полей
допусков валов и корпусов оформлены в виде таблиц, в которых
приведены обозначения полей допусков и обусловлены
возможности их применения. Ниже приведен фрагмент таблицы,
позволяющий судить о факторах, принимаемых во внимание при
назначении полей допусков вала и корпуса (табл.20).
Классификации режима работы (легкий, нормальный, тяжелый,
«особые условия») обусловливается эквивалентной нагрузкой Р на
подшипник и его динамической грузоподъемностью С (изучают в
курсах «Прикладная механика», «Детали машин»). Для легкого
режима Р/С< 0,07, для среднего – 0,07 < Р/С < 0,15, для тяжелого
Р/С>0,15. Режим работы «особые условия» характеризуется
ударными и вибрационными нагрузками (подшипники букс
подвижного состава, коленчатых валов, дробилок и др.) и не
зависит от отношения Р/С. Для него посадки выбирают как для
тяжелого режима.
Рекомендации стандарта относятся к толстостенным валам и
корпусам (соотношение наружного и внутреннего диаметров более
1,25), выполненным из стали или чугуна.
Дополнительными факторами, которые должны быть приняты
во внимание при выборе посадок подшипников, являются: условия
монтажа; перепад рабочих температур между валом и корпусом;
монтажные и контактные деформации колец, влияющие на зазор в
подшипнике; материалы и состояние посадочных поверхностей
вала и корпуса.
При выборе поля допуска диаметра вала под подшипник (табл.
20) в решаемой задаче следует исходить из следующих
соображений: внутренние кольца подшипников испытывают
циркуляционное нагружение, режим работы легкий или нормальный,
класс точности подшипников нормальный.
Кольца подшипника сравнительно тонкие. При монтаже
подшипника они деформируются и принимают форму посадочной
поверхности.
40
20.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]