Розрахунок допусків і посадок гладких циліндричних з'єднань, підшипників кочення та ковзання, шліцьових та різьбових з'єднань, калібрів. Розрахунок розмірних ланцюгів (стр. 2 из 5)

Граничні відхилення:

- верхнє відхилення отвору – ES = +0,035 мм

- нижнє відхилення отвору – EI = 0

- верхнє відхилення вала – es = +0,025 мм

- нижнє відхилення вала - ei = +0,003 мм

Номінальний розмір – D = d = 82 мм.

Граничні розміри:

- найбільший розмір отвору:

D_max = D + ES = 82 + 0,035 = 82,035 (мм)

- найменший розмір отвору:

D_min = D + EI = 82 + 0 = 82 (мм)

- найбільший розмір вала:

d_max = d + es = 82 + 0,025 = 82,025 (мм)

- найменший розмір вала:

d_min = d + ei = 82 + 0,003 = 82,003 (мм)

Допуски розміру отвору і вала:

а) Допуск отвору:

TD = ES – EI = D_max – D_min = 0,035 – 0 = 0,035 (мм)

б) Допуск вала:

Td = es – ei = d_max – d_min = 0,025 – 0,003 = 0,022 (мм)

Граничні зазори та натяги.

- найбільший натяг:

N_max = - S_min = es – EI = d_max – D_min = 0,025 – 0 = 0,025 (мм)

- найбільший зазор:

S_max = – N_min = ES - ei = D_max – d_min = = 0,035 – 0,003 = 0,032 (мм)

Допуск посадки:

ТП = TD + Td = N_max - N_min = S_max - S_min = 0,035 + 0,022 = 0,057 (мм)

Середні зазори та натяги:

а) середній зазор

S_m = 0,5 (S_min + S_max) = 0,5 (- 0,025 + 0,032) = 0,0035 (мм)

б) середній натяг

N_m = 0,5 (N_min + N_max) = 0,5 (-0,032 + 0,025) = - 0,0035 (мм)

Очевидно, що в цій посадці трохи більша ймовірність зазору.

2. Посадку по діаметру D₄ = 62 мм "кільце - стакан" виберемо з великим зазором, оскільки необхідно, щоб кільце легко увійшло в корпус. Необхідності виконувати цю посадку з високою точністю немає, оскільки кільце забезпечує необхідну точність відстані між підшипниками за рахунок точності розміру своєї ширини. Тому цілком влаштує переважна посадка "низької точності"

.

!!! В ході розрахунків посадки для підшипників в стакані [пункт 2.4] було виявлено, що поле допуску отвору - Js7. Оскільки отвір у корпусі обробляється з однієї установки, то обробити одну невелику ділянку з меншою точністю неможливо і недоцільно. Отже, насправді посадка "кільце - стакан" буде несистемною

. (проте в цьому пункті будемо вести розрахунок посадки )

Граничні відхилення:

- верхнє відхилення отвору – ES = + 0,190 мм

- нижнє відхилення отвору – EI = 0

- верхнє відхилення вала – es = - 0,140 мм

- нижнє відхилення вала - ei = - 0,330 мм

Номінальний розмір – D = d = 62 мм.

Граничні розміри:

- найбільший розмір отвору:

D_max = D + ES = 62 + 0,190 = 62,19 (мм)

- найменший розмір отвору:

D_min = D + EI = 62 + 0 = 62 (мм)

- найбільший розмір вала:

d_max = d + es = 62 - 0,140 = 61,86 (мм)

- найменший розмір вала:

d_min = d + ei = 62 - 0,330 = 61,67 (мм)

Допуски розміру отвору і вала:

а) Допуск отвору:

TD = ES – EI = D_max – D_min = 0,19 – 0 = 0,19 (мм)

б) Допуск вала:

Td = es – ei = d_max – d_min = -0,14 – ( - 0,33 ) = 0,19 (мм)

Граничні зазори та натяги.

- найменший зазор:

S_min = EI - es = D_min – d_max = 0 – ( -0,14 ) = 0,14 (мм)

- найбільший зазор:

S_max = ES - ei = D_max – d_min = = 0,19 – ( - 0,33 ) = 0,52 (мм)

Допуск посадки:

ТS = TD + Td = S_max - S_min = 0,19 + 0,19 = 0,38 (мм)

Середній зазор:

S_m = 0,5 (S_min + S_max) = 0,5 (0,14 + 0,52) = 0,33 (мм)

3. З трьох посадок шліцьового з’єднання "вал - шестерня", вибраних в [пункті 2.5] розрахуємо найбільш точну посадку по діаметру D₁ = 16 мм -

(центрування по зовнішньому діаметру).

Граничні відхилення:

- верхнє відхилення отвору – ES = + 0,018 мм

- нижнє відхилення отвору – EI = 0

- верхнє відхилення вала – es = + 0,0055 мм

- нижнє відхилення вала – ei = - 0,0055 мм

Номінальний розмір – D = d = 16 мм.

Граничні розміри:

- найбільший розмір отвору:

D_max = D + ES = 16 + 0,018 = 16,018 (мм)

- найменший розмір отвору:

D_min = D + EI = 16 + 0 = 16 (мм)

- найбільший розмір вала:

d_max = d + es = 16 + 0,0055 = 16,0055 (мм)

- найменший розмір вала:

d_min = d + ei = 16 - 0,0055 = 15,9945 (мм)

Допуски розміру отвору і вала:

а) Допуск отвору:

TD = ES – EI = D_max – D_min = 0,018 – 0 = 0,018 (мм)

б) Допуск вала:

Td = es – ei = d_max – d_min = 0,0055 – ( - 0,0055 ) = 0,011 (мм)

Граничні зазори та натяги.

- найбільший натяг:

N_max = - S_min = es – EI = d_max – D_min = 0,0055 – 0 = 0,0055 (мм)

- найбільший зазор:

S_max = – N_min = ES - ei = D_max – d_min = = 0,018 – ( -0,0055 ) = 0,0235 (мм)

Допуск посадки:

ТП = TD + Td = N_max - N_min = S_max - S_min = 0,018 + 0,011 = 0,029 (мм)

Середні зазори та натяги:

а) середній зазор

S_m = 0,5 (S_min + S_max) = 0,5 (- 0,0055 + 0,0235) = 0,009 (мм)

б) середній натяг

N_m = 0,5 (N_min + N_max) = 0,5 (-0,0235 + 0,0055) = - 0,009 (мм)

Очевидно, що в цій посадці трохи більша ймовірність зазору.

Таблиця 2.2.1.

Номінальні діаметри та посадки	Отвір			Вал			Зазор		Натяг		Середній зазор або натяг, мкм	Допуск посадки, мкм
	Відхилення, мкм	Граничні розміри, мм	Допуск, мкм	Відхилення, мкм	Граничні розміри, мм	Допуск, мкм	Найбільший, мкм	Найменший, мкм	Найбільший, мкм	Найменший, мкм
Æ82	+35 0	82,035 82,000	35	+25 +3	82,025 82,003	22	32	-	25	-	3,5	57
Æ62	+190 0	62,190 62,000	190	-140 -330	61,860 61,670	190	520	140	-	-	330	380
Æ16	+18 0	16,018 16,000	18	+5,5 -5,5	16,0055 15,9945	11	23,5	-	5,5	-	9	29

2.3 Визначення розмірів калібрів для контролю валу та отвору

Умова:

Визначити розміри калібрів для контролю вала та отвору, що входять до складальної одиниці (калібр-пробка для отвору D₁, = 16 мм, калібр-скоба для валу D₂).

Розв'язок:

1. По діаметру D₁, маємо шліцьовий отвір, шліцьове прямобочне з’єднання, розраховане в [пункті 2.5] наступне: D - 6 ´ 13 ´ 16

´ 3,5 . Для нього розрахуємо комплексний калібр-пробку.

За ГОСТ 7951-80 [10, табл.2] в залежності від номінального розміру центруючого діаметра та його допуску знаходимо допуски та величини, що визначають положення поля допуску діаметру D_k калібру-пробки:

- Z_D = 5,5 мкм - відстань від середини поля допуску на виготовлення калібру-пробки до відповідного найменшого граничного розміру втулки;

- H_D = 3,0 мкм - допуск на виготовлення калібру-пробки по центруючому діаметру D;

- Y_D = 10,0 мкм - допустимий вихід розміру зношеного калібру-пробки за межу поля допуск втулки

За ГОСТ 7951-80 [10, табл.3] в залежності від номінальної ширини пазу b та її допуску знаходимо допуски та величини, що визначають положення поля допуску розміру b_k калібру-пробки:

- Z_b = 10,0 мкм - відстань від середини поля допуску на виготовлення калібру-пробки до відповідного найменшого граничного розміру втулки;

- H_b = 4,0 мкм - допуск на виготовлення калібру-пробки по товщині зуба b;

- Y_b = 16,0 мкм - допустимий вихід розміру зношеного калібру-пробки за межу поля допуск втулки.

Визначаємо граничні розміри втулки Æ16 Н7

:

D_max = 16 + 0,018 = 16,018 (мм)

D_min = 16 + 0 = 16 (мм)

Визначаємо граничні розміри ширини западин отвору 3,5 F8

:

b_max = 3,5 + 0,028 = 3,528 (мм)

b_min = 3,5 + 0,01 = 3,51 (мм)

За формулами ГОСТ 7951-80 [10, табл.1] розраховуємо параметри калібру:

· Номінальний зовнішній діаметр калібру-пробки:

D_k = D_min - Z_D = 16 - 0,0055 = 15,9945 (мм)

® Граничні відхилення: ± H_D/2

® Максимальний зовнішній діаметр калібру-пробки

D_{k max} = D_min - Z_D + H_D/2 = 16 - 0,0055 + 0,003/2 = 15,996 (мм)

® Виконавчий розмір зовнішнього діаметра калібру-пробки: (найбільший граничний - для пробок):

D_k = 15,996 _-0,003 (мм)

· Граничний розмір зношеного зовнішнього діаметра калібру-пробки:

D_k-W = D_min - Y_D = 16 - 0,010 = 15,99 (мм)

· Номінальний внутрішній (нецентруючий) діаметр калібру-пробки:

d_k = d - 0,1 = 13 - 0,1 = 12,9 (мм)

® Граничні відхилення: h8 _-0,027;

· Номінальна товщина зуба калібру-пробки:

b_k = b_min - Z_b = 3,51 - 0,010 = 3,5 (мм)

® Граничні відхилення: ± H_b/2

® Максимальна товщина зуба калібру-пробки:

b_{k max} = b_min - Z_b + H_b/2 = 3,51 - 0,010 + 0,004/2 = 3,502 (мм)

® Виконавчий розмір товщини зуба калібру-пробки: (найбільший граничний - для пробок):

b_k = 3,502 _-0,004 (мм)

· Граничний розмір зношеної товщини зуба:

b_{k -W} = b_min - Y_b = 3,51 - 0,016 = 3,494 (мм)

2. Розраховуємо калібр-скобу для контролю вала (розрахованого в [пункті 2.4]) Æ 30 k6

.

Визначаємо граничні розміри вала

d_max = 30 + 0,015 = 30,015 (мм)

d_min = 30 + 0,002 = 30,002 (мм)

Згідно ГОСТ 24853-81 [11, табл.2] знаходимо допуски та величини, що визначають положення поля допуску калібрів-скоб:

- Z₁ = 3 мкм - відхилення середини поля допуску на виготовлення прохідного калібру для вала відносно найбільшого граничного розміру виробу; - H₁ = 4,0 мкм - допуск на виготовлення калібрів для вала;

- Y₁ = 3,0 мкм - допустимий вихід розміру зношеного прохідного калібру для вала за межу поля допуску виробу.