Расчет, выбор и обоснование посадок соединений (стр. 3 из 4)
Ширину пазов вала и втулки проверяют пластинами, имеющими проходную и непроходную стороны. Размер от образующей цилиндрической поверхности втулки до дна паза (d+ t2) контролируют пробкой со ступенчатым выступом. Глубину паза вала tlпроверяют кольцевыми калибрами-глубиномерами; симметричность расположения паза относительно осевой плоскости проверяют у втулки пробкой со шпонкой, а у вала - накладной призмой с контрольным стержнем.
При ремонте машин можно использовать как универсальные средства измерения, так и калибры. Из большого числа размеров шпоночного соединения за счет пластических деформаций изменяется только ширина шпоночных пазов и ширина самой шпонки. Поэтому при дефектации можно использовать универсальные средства измерения, а при восстановлении желательно применять предельные калибры.
1.5 Выбор посадок для шлицевых соединений
Для шлицевого соединения b-8x42H11/ не менее d1 х46H12/a11x8F8/js7 выбрать допуски посадок, формы и расположения.
Шлицевое соединение - вид соединения валов со втулками по поверхностям сложного профиля с продольными выступами (шлицами) и впадинами.
Существуют три способа центрирования сопрягаемых прямобочных шлицевых втулки и вала: по наружному диаметру D (рис.26 а); по внутреннему диаметру d (рис.26 б); по боковым сторонам зубьев b (рис.26 в).
Рис.8 Центрирование в прямобочных шлицевых соединениях
При назначении допусков формы и расположения элементов шлицевых соединений можно руководствоваться следующими рекомендациями (рис.9).
1) для прямобочных шлицевых соединений:
· допуски параллельности плоскости симметрии зубьев вала и пазов втулки относительно оси центрирующей поверхности не должны превышать на длине 100 мм: 0,03 мм - в соединениях повышенной точности, определяемой допусками размеров b от IТ6 до IT8; 0,05 мм - в соединениях нормальной точности при допусках размеров b от IT9 до IT10. При центрировании по боковым сторонам шлиц выбирают дополнительную базу - ось одной из нецентрирующих поверхностей шлицевого вала (обычно с более жестким допуском);
· допуски радиального биения центрирующих поверхностей шлицев относительно общей оси посадочных поверхностей под подшипники следует назначать по 7-ой степени точности ГОСТ 24643 при допусках центрирующих поверхностей 6.8 квалитетов и по 8-ой степени точности при допусках центрирующих поверхностей 9.10 квалитетов;
2) для эвольвентных шлицевых соединений предельные значения радиального биения Fr и допуска направления зуба Fβ следует принимать по ГОСТ 6033.
Рис.9 Обозначения допусков параллельности и радиального биения элементов наружной шлицевой поверхности:
а - при центрировании по внутреннему диаметру;
б - при центрировании по наружному диаметру;
в - при центрировании по боковым сторонам шлиц.
Рассмотрим прямобочное шлицевое соединение с центрированием по внутреннему диаметру b: b-8x42H11/ не менее d1х46H12/a11x8F8/js7
шлицевого соединения с числом зубьев z = 8,внутренним диаметром d = 42 мм,
наружным диаметром D = 46 мм,
шириной зуба b = 8 мм.
По ГОСТ - 1139-80 определяем, что данное шлицевое соединение относится к средней серии.
Рассчитаем предельные размеры, зазоры (натяги) для сопряжения 8F8/js7:
мм, 
мм, 
мм, 
мм.Smax = ES - ei = +0.035- (-0.007) =0.042мм.
Smin = EI - es = 0,013-0,007=0.006мм.
Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей
Рис.12 - схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей
Рассчитаем предельные размеры, зазоры (натяги) для сопряжения 42H11/не менее d1:
мм, 
мм,Smax = Dmax - dmin = +42.16-40,4=1.56мм.
Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей
Рис.10 - схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей
Рассчитаем предельные размеры, зазоры (натяги) для сопряжения 46H12/a11:
мм, 
мм, 
мм, 
мм.Smax = ES - ei = +0.25- (-0.48) =0.73мм.
Smin = EI - es = 0- (-0.32) =0.32мм.
Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей
Рис.11 - схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей
Точность и шероховатость центрирующего размера bпредпочтительно:
для втулки Ra≤1,6мкм
для вала Ra≤0,8мкм
Контроль шлицевых соединений осуществляется комплексными и поэлементными методами. Пробковыми и кольцевыми комплексными калибрами контролируется взаимное расположение поверхностей соединения, Поэлементный контроль охватывает диаметры валов, отверстий, толщину зубьев и ширину впадины отверстия. Поля допусков, назначенные на элементы деталей шлицевого соединения и указанные в условном обозначении, контролируют в условном обозначении, контролируют независимо друг от друга специальными гладкими калибрами.
2. Расчет и выбор посадок подшипников качения
Для подшипникового узла (подшипник № 408) выбрать и обосновать посадки по наружному и внутреннему диаметрам колец подшипника. Построить схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей. Рассчитать предельные размеры сопрягаемых деталей; зазоры (натяги).
Подшипники качения - это наиболее распространенные стандартные изделия (сборочные единицы) множества конструкций и модификаций, которые изготавливаются на специализированных заводах и встраиваются в более сложные изделия (редукторы, коробки подач и скоростей, шпиндели металлорежущих станков и др.).
По ГОСТ 8338-75 класс точности подшипников 0. Определяем размеры подшипника и назначаем посадки и по ГОСТ 520-2002 определяем отклонения:
диаметр внутреннего кольца Æ40 
диаметр наружного кольца Æ110
ширина кольца подшипника B=27мм
Определяем предельные размеры:
мм, 
мм, 
мм, 
мм.Для вала Æ40m6 определяем предельные размеры:
мм, 
мм.Определяем предельные натяги и зазоры в посадке Æ40
: 
мм, 
мм.Допуск посадки: TN=TD+Td=12+16=28 мкм,
Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей
Рис.13 - схема расположения полей допусков посадки внутреннего кольца подшипника на вал Æ40
Для отверстия Æ110H7 определяем предельные размеры:
мм, 
мм.Определяем предельные натяги и зазоры в посадке Æ110
: 
мм, 
мм.Допуск посадки: TN=TD+Td=35+15=50 мкм,
Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей
Рис.14 - схема расположения полей допусков посадки внутреннего кольца подшипника на вал Æ110
.Выполняем проверку наличия радиального зазора в подшипнике после посадки его на вал или в корпус с натягом.