Выбрать измерительное средство для сопрягаемых диаметров.
Выбор средств измерения линейных размеров осуществляется в соответствии с Руководящим Нормативным Документом РД 50-98-86.
Данный документ предусматривает выбор средств измерений линейных размеров (диаметров и длин) и величин радиального и торцевого биения в диапазоне размеров до 500мм.
Выбор средств измерений, с учетом условий измерений, по настоящим методическим указаниям (РД 50-98-86) обеспечивает измерение диаметров и длин с погрешностями, не превышающими значений, допускаемых ГОСТ 8.051-81.
В рассматриваемом случае необходимо выбрать измерительное средство для сопрягаемых размеров D2=65 мм. Очевидно, что один из размеров будет внутренним, а второй наружным, в соответствии с этим и будем подбирать измерительное средство.
А) Измерение наружных размеров станковыми средствами измерения.
5/19
7к,9а,11б,12а,13б,14б,20а,32в,34а,36а.
36а Индикаторы часового типа (ИЧ и ИТ) с ценой деления 2,0 мм и пределом измерений от -30 мкм до +30 мкм, класс применяемых концевых мер 2.
Температурный режим = 1ºC
Предельная погрешность = 2,5мкм
Б) Измерение наружных размеров накладными средствами измерения.
5/19
4б,5г,6б
6б Микрометры рычажные (МР и МРИ) с ценой деления 0,002мм и 0,01мм при установке на 0 по установочной мере и скобы рычажные (СР) с ценой деления 0,002 при установке на 0 по концевым мерам длины при использовании на всем пределе измерения, класс применяемых концевых мер 3 .
Температурный режим = 5ºС
Предельная погрешность = 4,5мкм.
В) Измерение внутренних размеров.
9/30
6а,9а,12а,б
12б Индикаторы многооборотные (1МИГ) с ценой деления 0,001мм и пределом измерения 1мм, класс применяемых концевых мер 2.
Нутромеры микрометрические (НМ) с величиной отсчета 0,01мм
Температурный режим = 1ºС
Предельная погрешность = 2,5мкм
Задача №2.
Взаимозаменяемость подшипников качения:
А) рассчитать и образовать посадки по наружному и внутреннему кольцам подшипника.
Подшипник №309, класс 4, радиальная нагрузка 25 кН, позиция подшипника по чертежу 6.
Б) выполнить схемы расположения полей допусков, подсчитать предельные размеры и величины зазоров и натягов;
В) оформить рабочие и сборочные чертежи деталей, сопрягаемых с подшипником, и проставить на них необходимые размеры и допуски.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Из описания работы узла следует: подшипники качения испытывают умеренные толчки и вибрации, при работе имеют перегрузки до 150 %.
Решение.
Подшипники качения при присоединении их с валами и отверстиями корпусов должны удовлетворять всем требованиям взаимозаменяемости.
Для подшипников введены понятия внешней и внутренней взаимозаменяемости. Внешняя взаимозаменяемость осуществляется по присоединительным поверхностям (внутренний диаметр внутреннего кольца и наружный диаметр наружного кольца).
Внутренняя взаимозаменяемость между телами качения и кольцами.
В рассматриваемом случае нас интересует внешняя взаимозаменяемость.
Присоединительными размерами подшипников являются наружный диаметр наружного кольца (D) и внутренний диаметр внутреннего кольца (d).
Выбор посадки зависит от:
- класса прочности подшипника
- вида нагружения.
Также следует отметить, что посадка наружного кольца с корпусом осуществляется в системе вала. Наружное кольцо подшипника принимается за основное отверстие.
Однако, основными факторами при выборе посадок, являются виды нагружения:
- местное: действующая на подшипник результирующая нагрузка постоянно воспринимается одним и тем же ограничительным участком дорожки качения и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала или корпуса. В этом случае назначается посадка с зазором.
- циркуляционное нагружение: действующая нагрузка воспринимается и передается телами качения по всей посадочной длине. В этом случае назначается посадка с натягом.
- колебательное нагружение: неподвижное кольцо подвергается одновременно воздействию двух нагрузок: постоянной по направлению и вращающейся, в результате их равнодействующая совершает колебательные движения. В этом случае назначается плотно-подвижная посадка.
Естественно полагать, что посадка может быть образована по результатам расчета, учитывающего условия работы подшипника.
Рассмотрим подшипник и его характеристики в условиях данной задачи:
Имеем:
-
№ подшипника
d
D
b
r
309
45
100
25
2,5
Где: d – Внутренний диаметр внутреннего кольца.
D – Наружный диаметр наружного кольца.
b – Ширина кольца.
Расчет подшипника осуществляется по интенсивности нагружения. Расчет начнем с внутреннего кольца подшипника. Из условия следует, что кольцо вращается, испытывая циркуляционное нагружение, т.е. посадка с натягом.
Выбор посадки (в зависимости от величины нагрузки) можно произвести, зная интенсивность нагрузки или величину наименьшего натяга при циркуляционном нагружении.
Имеем:
Где: Fr - радиальная нагрузка на опору
К1 – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки,
К2 – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при сплошном вале или тонкостенном корпусе,
К3 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки между рядами или между сдвоенными шарикоподшипниками.
В рассматриваемом случае:
К1 = 1, т.к. перегрузки до 150%
К2 = 1, т.к. вал сплошной
К3 = 1, т.к. как для обычного случая.
По величине PR и размеру кольца находим рекомендуемые посадки, которые назначены по средневероятным значениям натягов.
А). Выполнить схемы расположения полей допусков, подсчитать предельные размеры и величины зазоров и натягов (для внутреннего кольца).
Учитывая квалитет, выберем рекомендуемое поле допуска вала для заданных радиальной нагрузки и диаметра отверстия внутреннего кольца: n5.
Допуск на внутреннее кольцо подшипника направлен в воздух для того, чтобы поля допусков под переходные посадки n, m, k играли роль посадок с натягом, т.к. поля допусков от P до ZC в подшипниках из-за больших величин натягов не применяются, поскольку натяги могут вызвать деформацию внутреннего кольца подшипника. Поле допуска подшипника обозначается буквами L для внутреннего кольца и l для внешнего. Рядом с буквой проставляется цифра, отражающая класс точности подшипника и соответствующее поле допуска, например L0, l6 и т.д.
Таким образом, посадка вала и внутреннего кольца подшипника будет иметь вид: n5/L4
Такая посадка находится в полном соответствии с ГОСТом 3325-85.
Величины зазоров составляют по ГОСТ 520-71 для L4(EI=0, ES=-8) и ГОСТ 25347-82 для k5(ei=+2, es=+13).
Таким образом, посадка внутреннего кольца подшипника и вала приобретает вид:
Ø45
Рассчитаем величины зазоров и натягов, а также предельные размеры.
Внутреннее кольцо подшипника – вал:
Dнб = D + ES = 45 мм
Dнм = D + EI = 45-0.008=44,992 мм
dнб = d + es =45+0.013 =45,013 мм
dнм = d + ei = 45+0.002=45,002 мм
Td= es - ei = +13-2= 11 мкм
TD = ES - EI = 8 мкм
Nнб = es - EI = +13-(-8)= 21 мкм
Nнм = ei - ES = 2 мкм
Tпос = TD + Td = Nнб-Nнм = 19 мкм
Б). Выполнить схемы расположения полей допусков, подсчитать предельные размеры и величины зазоров и натягов (для внешнего кольца)
Рассмотрим внешнее кольцо подшипника. Из условия следует, что кольцо не вращается, испытывая местное нагружение, т.е. посадка должна быть с зазором.
Учитывая квалитет, выберем рекомендуемое поле допуска отверстия для заданных условий работы наружного кольца подшипника: G6/l4
Таким образом, посадка наружного кольца подшипника и корпуса имеет вид Н6/l4.
Такая посадка находится в полном соответствии с ГОСТом 3325-85. Таким образом, посадка наружного кольца подшипника и корпуса приобретает вид:
Величины зазоров составляют по ГОСТ 520-71 для l4(ei=0, ES=-10) и ГОСТ 25347-82 для G6(EI=+12, ES=+34).
Рассчитаем величины зазоров и натягов, а также предельные размеры.
Наружное кольцо подшипника – корпус:
Dнб = D + ES = 100 + 0,034 = 90,022 мм
Dнм = D + EI = 100 +0.012 = 90 мм
dнб = d + es = 100-0.010=90 мм
dнм = d +ei= 100+0= мм
TD = ES - EI = 32 – 0 = 32 мкм
Sнб = ES - ei= 34 -0 = 34 мкм
Sнм = EI - es = 24 мкм
Tпос = TD + Td = Sнб-Sнм = 10 мкм