Методика11.Метрология

подшипника.

В данном задании используются подшипники только класса Р0. Эквивалентная нагрузка подсчитывается по формуле

где – эквивалентная нагрузка в H.

– динамическая грузоподъемность в H.

– частота вращения в об/мин.

- долговечность подшипника в часах. Определение вида нагружения кольца подшипника

излагается в курсе «Детали машин».

На посадку кольца подшипника оказывает также влияние, какое из колец подшипника вращается – наружное или внутреннее, толщина и материал стенок корпуса и некоторые другие факторы.

Одной из особенностей посадок подшипников является то, что изменяться может (в зависимости от вида посадки) только поле допуска присоединяемой детали (вала или корпуса). Поле допуска посадочного диаметра самого кольца подшипника выбору не подлежит: оно устанавливается стандартом на подшипник (ГОСТ 520-70*). Эти поля допусков обозначаются L0…L6 (KB) – для внутреннего кольца и l0…l6 (hB) – для наружного, где цифрой обозначается класс точности подшипника (обозначение класса точности Р0…Р6; наиболее части используются классы 0 и 6; 5,4 классы применяются в случае высокой точности при вращении – в шпинделях

31

шлифовальных и других прецизионных станков; класс 2 применяется для гироскопических и других прецизионных приборов и машин).

Конструкции узлов крепления шарикоподшипников обычно имеют детали типа боковых крышек, фланцев и т.д., которые фиксируют положение подшипника в осевом направлении. Сопряжение этих деталей с валом или корпусом имеют посадки колец самого подшипника. Например, поле допуска диаметра D (рис. 4.10.а) крышки фиксирующей положение подшипника в осевом направлении зависит от поля допуска диаметра D1 корпуса, в котором устанавливается подшипник.

Задание по этому варианту предусматривает расчет и назначение двух посадок (для каждого из указанных сопряжений). Для каждой посадки строится кривая распределения зазоров (натягов).

КВ

КВ

Рис. 3.10. Схемы к примеру 8:

32

а – схема комплекта, б – схема расположения полей допусков.

Пример 8. Назначение посадки для сопряжения внутреннего вращающегося колеса шарикоподшипника № 212 с валом и винтоканавочного уплотнителя (рис. 3.10.а) с крышкой. Требуемая долговечность подшипника 10000 час. При частоте вращения 1000 об/мин.

Решение. Определяем эквивалентную нагрузку (в долях С) подшипника по формуле (4.25.).

шарикоподшипника и отношение cp 0,118 по СТ СЭВ 773-

77 рекомендуются поля допусков вала k6 или js6 . Принимаем посадку с большим натягом ( k6 ), так как в условиях задачи характер нагрузки не указан (т.е. возможна и нагрузка вибрационного характера). После назначения посадки кольца подшипника переходим к выбору посадки винтоканавочного уплотнения. По опытным данным зазор в нем должен быть порядка (0,001 . . . 0,002)D. При поле

сопряжения получаем комбинированную посадку Ф60E8/ k6 . Схема полей допусков для обеих посадок дана на рис.

33

3.10.б.

Для найденных двух посадок строится кривая распределений (см. п. 3.2.1. и рис. 3.9.). По данным кривым (и по формуле 3.22) определяется поле рассеивания, соответствующее вероятности P 0,9973 (т.е. для поля рассеивания 3 ).

Пример построения для найденных посадок дан на рис. 3.10.в. Средние значения зазоров этих посадок равны соответственно (-19) мкм и 71,5 мкм, а средние квадратичные отклонения 4,03 и 8,28 мкм.

3.2.3. Особенность назначения посадок для групповой взаимозаменяемости.

При групповой взаимозаменяемости посадки назначаются исходя из схем расположения групповых допусков вала и отверстия (см. п. 3.1.2). Например, для условия примера 2 при полной взаимозаменяемости имеем 4 посадки (рис. 3.4.а):

Как правило, все эти посадки получаются нестандартными, и, следовательно, они не могут быть выражены условными обозначениями по ГОСТ 25347-82. По этому на чертеже заданного соединения все посадки даются в виде 2 таблиц: одна – для посадок, обеспечивающих полную взаимозаменяемость, вторая – для посадок неполной взаимозаменяемости (рис. 3.4.б). Для

34

двух посадок (по оной из каждой таблицы) строятся кривые распределения зазоров и подсчитываются соответствующие вероятности, как это изложено в п. 3.2.1. и на рис. 3.9.

3.3. Расчет полей допусков предельных калибров и выбор их конструкции

Размеры и поля допусков предельных калибров определяются размером и посадкой сопряжения.

Расчет исполнительных размеров (до 180 мм) калибров, а также границ их износа, выполняется в соответствии со схемами на рис. 3.11 (ГОСТ 24853-81).

Данные схемы вычерчиваются в пояснительной записке полностью со всеми конкретными размерами, при этом следует обратить внимание на обозначение полей допусков соответствующей штриховкой.

Значения допусков и размеров даны в таблице 2. Полученные числовые данные рекомендуется свести в таблицу.

Исполнительные размеры записываются в виде D H / 2 . При выполнении данного этапа домашнего задания рекомендуется использовать разработанную кафедрой программу «Калибр» (для ЭВМ Р-652).

С помощью этой программы ЭВМ модели Р-652 выполняет все необходимые расчеты и автоматически вычерчивает в масшатбе с помощью приданного ей графопостроителя схему полей допусков всех калибров.

35

Рис. 3.11. Схема расположения полей допусков гладких калибров ( dN 180 Нм ):

а – для контроля вала, б – для контроля отверстия. Исходными данными в этом случае являются:

номинальный диаметр сопряжения ( dN ), верхнее и нижнее отклонения вала и отверстия (ES, EI, es, ei), квалитеты вала и отверстия.

Конструкция калибра (рис. 3.12.) выбирается и вычерчивается по ГОСТ 14807-6914827-69; 16775- 7116780-71. На чертеже указывается маркировка калибра:

номинальный размер, буквенное обозначение поля допуска изделия, цифровые обозначения предельных отклонений изделия (в мм), тип калибра (ПР, НЕ), шероховатость и погрешность формы рабочих поверхностей калибра. Заданием предусматривается чертежи калибра для контроля

36

вала (рис. 3.12.) и контроля отверстия. Следует иеть ввиду, что конструкция калибра существенно зависит от контролируемого размера ( dN ). Калибрами контролируются размеры с точностью не выше IT6. Для условий примера контролируются TA , TB .

Рис. 3.12. Калибры для контроля вала и отверстия.

37

38

3.4. Назначение универсальных контрольноизмерительных средств

Погрешность измерения ( изм ) обуславливают определенную

вероятность неправильной аттестации продукции (брак 1 и 2 родов). Чем меньше , тем меньше эта вероятность, тем больше, обычно, трудоемкость и стоимость контроля.

ГОСТ 8.051-81 нормирует предельные значения в зависимости от допуска на изготовление изделия (таблица 3). По найденному значению подбирают 2-3 измерительных средства. При этом учитываются трудоемкость контроля, стоимость прибора, его надежность и диапазон показаний.

Подбор измерительных средств следует производить по методическим указаниям РДМУ 98-77 Госстандарта ССС или таблице 6 [1].

В пояснительной записке следует дать краткое описание 2 измерительных приборов со ссылкой на источник, откуда взяты их описания.

Факультативно. Для одного выбранного измерительного прибора оценить вероятность брака 1 и 2 родов по СТ СЭВ 303-76 (см. так же [2] стр.

112-116).

39

3.5. Объем графической части по разделам 2 и 3 домашнего задания

1.Схема соединения.

2.Схема полей допусков и посадок.

3.График кривых распределений.

4.Схема полей допусков предельных калибров.

5.Чертежи предельных калибров.

4. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ ПОСАДКИ ДЛЯ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ И НАЗНАЧЕНИЕ

СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ

Данный раздел курсовой работы состоит из расчетной и графической частей.

Первая часть предусматривает выполнение следующих параграфов:

1)расчет максимально допустимой статической нагрузки для трех вариантов посадок и выбор оптимальной посадки;

2)определение основных параметров резьбы;

3)определение отклонений и предельных размеров резьбовых деталей;

4)определение предельных и вероятностных зазоров в резьбовом соединении по среднему диаметру;

5)подсчет приведенного среднего диаметра и заключение о годности резьбовой детали;

6)назначение средств контроля.

Вторая часть иллюстрирует соответствующие параграфы

40