8.Назначение отклонений формы и расположения посадочных поверхностей вала под подшипники и зубчатое колесо

Основные определения и указания допуска формы расположения, указываемые на чертежах установлены стандартами ГОСТ 10356-63 (или СТ СЭВ 301-76 и СТ СЭВ 368-76).

Числовые значения допусков формы и расположения определены стандартами ГОСТ 24643-81 (СТ СЭВ 636-77).

Рекомендуемые соотношения между допусками формы или расположения поверхностей и допусками их размеров по ГОСТ 24643 разделяются на три уровня относительной геометрической точности:

нормальный А, который соответствует 60% от допуска размера;

повышенный В, который соответствует 40% от допуска размера;

высокий С, который соответствует 25% от допуска размера.

Назначим отклонения формы и расположения для поверхностей вала диаметром Ø85u8; Ø60k6; Ø45h9.

Задаем нормальный уровень точности А. По ГОСТ 24643-81, принимая степень точности А, определяем соответствующую степень точности формы:

для Ø100s7 – 6 степень точности;

для Ø80k6 – 5 степень точности;

для Ø70h9 – 8 степень точности.

Допуски круглости и цилиндричности находим по ГОСТ 24643-81 – для Ø80k6 и 5 степени точности – 6 мкм.

Допуски радиального биения находим по табл.5 ГОСТ 24643-81 – для Ø100s7 и 6 степени точности – 25 мкм, а для Ø70h9 и 8 степени точности – 60 мкм.

Допуск соосности поверхностей под подшипники равен половине указанного в табл.5 ГОСТ 24643-81 допуска радиального биения.Измерение радиального биения осуществляется двумя способами: либо при вращении вала в центрах, либо при вращении на поверхностях Ø80k6 на призмах или в подшипниках.

Рис. 8.1. Обозначение отклонений формы и расположения поверхностей

9. Назначение параметров шероховатости поверхностей вала

Основные параметры и числовые значения шероховатости регламентированы стандартами ГОСТ 2789-73 (СТ СЭВ 638-77).

В соответствии с рекомендациями минимальные требования к шероховатости поверхности в виде наиболее грубого предела допустимых значений R_a или R_z устанавливаются в зависимости от допуска размера и формы.

При допуске формы 60% от допуска размера Т (относительная геометрическая точность А)R_a ≤ 0,05Т; R_z ≤ 0,2Т.

В том случае, когда отклонения формы и расположения на поверхности вала не заданы, шероховатость назначается исходя из относительной геометрической точности А.

По ГОСТ 2789-73 полученные значения R_a или R_z округяются до ближайшего стандортного числа.

Для нормальной степени точности А принимаем R_z ≤ 0,2Т в пределах от 320 до 10 мкм и от 0,10 до 0,025 мкм. R_а ≥ 0,05T в пределах от 2,5 до 0,002 мкм. Величина допусков рассматриваемых размеров принимается по ГОСТ 25346-89 или ГОСТ 25347-82.

Для Ø80k6 T = 19 мкм R_a ≤ 0,95мкм, выбираем R_a = 0.80 мкм.

Для Ø100s7 T = 46 мкм R_a ≤ 2.3мкм, выбираем R_a =2 мкм.

Для Ø70h9 T = 74 мкм R_z ≤ 14.8 мкм, выбираем R_z = 12.5 мкм.

Для 20H9 T = 52 мкм R_z ≤ 10.4 мкм, выбираем R_z = 10 мкм.

Для прочих назначаем R_z = 20 мкм.

Рис. 9.1. Обозначение параметров шероховатости поверхностей

10. Анализ точности резьбового соединения

Проанализируем точность резьбового соединения М24×2-6G/6h-20. На рис. 10.1. приведены эскизы резьбового соединения и отдельно деталей соединения с обозначением посадки резьбового соединения и полей допусков деталей соединения.

Рис. 10.1. Обозначение посадки резьбового соединения

Условное обозначение указывает, что резьба метрическая, с шагом 1.5, диаметром 22 мм, длиной свинчивания 40 мм.

6H/6e – обозначение посадки резьбового соединения;

6H– поле допуска среднего и внутреннего диаметров резьбы гайки;

6e – поле допуска среднего и наружного диаметров резьбы болта;

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

Из ГОСТ 24705-81, ГОСТ 8724-81 (СТ СЭВ 180-75, 181-75, 182-75) вписываем 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:

D=d= 22,000; D₁ = d₁ = 20.376; D₂ = d₂ = 21,026; Р = 1.5; Н =0,8667P=1.3;α=60˚.

Рис. 10.2. Профиль и основные параметры метрической резьбы

Для резьб, сопрягаемых на переходных посадках, устанавливаются ГОСТ 24834-81 (СТ СЭВ 305-76), а на посадках с натягом – ГОСТ 4608-91 (СТ СЭВ 306-76). По ГОСТ 16093-81 или СТ СЭВ 640-77. устанавливаем предельные отклонения диаметров резьбы, сопрягаемых на посадках с зазором, мкм:

Для гайки:

ES_D ≈ +H/10 = +130; EI_D = 0;

ES_D2 = +190; EI_D2 = 0;

ES_D1 = +300; EI_D1 = 0;

Для болта:

es_d = -67; ei_d = -303;

es_d2 = -67; ei_d2 = -207;

es_d1 = -67; ei_d1 ≈ H/8 = -0.163;

Предельные размеры и допуски диаметров резьбы болта и гайки, мм

- для наружного диаметра гайки: D_max = D + ES_D = 22,000 + 0,130 = 22,130;

D_min = D + EI_D = 22,000 + 0 = 22,000;

T_D = D_max – D_min = 0,130;

- для наружного диаметра болта: d_max = d + es_d = 22,000 – 0,067 = 21,933;

d_min = d + ei_d = 22,000 – 0,303 = 21,697;

T_d = d_max – d_min = 0,236;

- для внутреннего диаметра гайки:D_1max = D₁ + ES_D1 = 20,376 + 0,300 = 20,676;

D_1min = D₁ + EI_D1 = 20,376 + 0 = 20,376;

T_D1 = D_1max – D_1min = 0,300;

- для внутреннего диаметра болта: d_1max = d + es_d1 = 20,376 – 0,067 = 20,309;

d_1min = d + ei_d1 = 20,376 – 0,163 = 20,213;

T_d1 = d_1max – d_1min = 0,096;

- для среднего диаметра гайки: D_2max = D₂ + ES_D2 = 21,026 + 0,190 = 21,216;

D_2min = D₂ + EI_D2 = 21,026 + 0 = 21,026;

T_D2 = D_2max – D_2min = 0,190;

- для среднего диаметра болта: d_2max = d + es_d2 = 21,026 – 0,067 = 20,959;

d_2min = d + ei_d2 = 21,026 – 0,207 = 20,819;

T_d2 = d_2max – d_2min = 0,140.

Зазоры в соединении по наружному диаметру, мм:

S_max = D_max – d_min = 22,130 – 21,697= 0,433;

S_min = D_min – d_max = 22,000 – 21,933= 0,067;

Зазоры в соединении по внутреннему диаметру, мм:

S_max1 = D_1max – d_1min = 20,676 – 20,213= 0,463;

S_min1 = D_1min – d_1max = 20,376 – 20,309=0,067;

Зазоры в соединении по среднему диаметру, мм:

S_max2 = D_2max – d_2min = 21,216 – 20,819= 0,397;

S_min2 = D_2min – d_2max = 21,026 – 20,959= 0,067.

На рис. 10.3. показано расположение полей допусков диаметров резьбы, предельные размер и зазоры.

Рис. 10.3. Схема расположения полей допусков диаметров резьбы

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

Учитывая особенности работы резьбового соединения М24×2-6G/6h-20 и его точность, контроль параметров резьбы рекомендуется осуществлять резьбовыми калибрами.