Розрахунок допусків і посадок гладких циліндричних з'єднань, підшипників кочення та ковзання, шліцьових та різьбових з'єднань, калібрів. Розрахунок розмірних ланцюгів (стр. 4 из 5)
Тоді посадка різьбового з’єднання буде :
М27 -
.Номінальні розміри з’єднання:
· d = D = 27 мм
За формулами [4, табл. 4.12] знаходимо (при даному кроці 3 мм):
· d2 = D2 = d - 2 + 0,051 = 27 - 2 + 0,051 = 25,051 (мм) (середній діаметр)
· d1 = D1 = d - 4 + 0,752 = 27 - 4 + 0,752 = 23,752 (мм)
За таблицею [4, табл. 4.17] знаходимо граничні відхилення діаметрів різьби, знайдені дані заносимо до табл. 2.5.1
Таблиця 2.5.1
Гайка | Болт | ||||||||
| М27 - 5H | М27 - 5g6g | ||||||||
| Параметр | Поле допуску | ES | EI | TD | Параметр | Поле допуску | es | ei | Td |
| D | - | - | - | - | d | 6g | -0,048 | -0,423 | 0,375 |
| D1 | 5Н | +0,400 | 0 | 0,400 | d1 | - | -0,048 | - | - |
| D2 | 5Н | +0,212 | 0 | 0,212 | d2 | 5g | -0,048 | -0,208 | 160 |
Для поля допуску 5g в [4, табл. 4.17] граничні відхилення не вказано. Тому для нього за таблицею [9, П56] знаходимо верхнє граничне відхилення es = - 48 мкм і за таблицею [9, П56] допуск Td2 = 160 мкм Звідки за відомою залежність знаходимо нижнє граничне відхилення ei = es - Td2 = -48 -160 = -208 мкм. Знайдені значення заносимо до табл. 2.5.1 Підраховуємо граничні розміри діаметрів болта і гайки:
d2 max = d2 + esd2 = 25,051 - 0,048 = 25,003 (мм)
d2 min = d2 + eid2 = 25,051 - 0,208= 24,843 (мм)
dmax = d + esd = 27 - 0,048 = 26,952 (мм)
dmin = d + eid = 27 - 0,423= 26,577 (мм)
d1 max = d1 + esd1 = 23,752 - 0,048= 23,704 (мм)
d1 min - не нормується
D2 max = D2 + ESD2 = 25,051 + 0,212= 25,263 (мм)
D2 min = D2 + EID2 = 25,051 + 0= 25,051 (мм)
D1 max = D1 + ESD1 = 23,752 + 0,400= 24,152 (мм)
D1 min = D1 + EID1 = 23,752 + 0= 23,752 (мм)
Dmax - не нормується
Dmin = D = 27 мм
2. Для даної конструкції маємо шліцьове прямобічне з’єднання з центруванням по зовнішньому діаметру D = 16 мм. Такий спосіб є простим та економічним, застосовується, коли втулку термічно не обробляють або коли твердість її матеріалу після термічної обробки допускає калібрування протяжкою, а вал - фрезерування до отримання кінцевих розмірів зубців. Застосовується для нерухомих з’єднань (як в нашому випадку). Забезпечує високу точність співвісності елементів з’єднання.
По таблиці розмірів прямобічних шліцьових з’єднань [4, табл. 4.58] визначаємо, що розміру D = 16 мм відповідає з’єднання середньої серії з основними розмірами z ´ d ´ D ´ b : 6 ´ 13 ´ 16 ´ 3,5.
Для забезпечення заданих умов роботи (на вал діє постійне навантаження з ударами та вібрацією, перевантаження 300%, шліцьове з’єднання нерухоме, при ремонті може розбиратися.) найкраще відповідає перехідна посадка переважного використання для розміру D -
типу "щільна" за таблицею рекомендованих полів допусків для розмірів b і D при центруванні по D [4, табл. 4.59]. Адже посадки такого типу рекомендовані для застосування при значній довжині з’єднання та коли складання та розбірка ускладнюються компонуванням вузла (як в нашому випадку). Складальні одиниці, утворені деталями, з’єднуваними щільною посадкою - як правило нерухомі (що й треба забезпечити для нашої конструкції) [4, с.322], проте при необхідності можуть розбиратися з застосуванням незначних зусиль (задана конструкція при ремонті може розбиратися)Вибір інших рекомендованих для такого способу центрування посадок був би менш доцільним, адже наприклад посадка
з зазором не призначена для таких важких умов як в нашому випадку, а перехідна посадка 
- "глуха" навпаки призначена для масивних та дуже сильно навантажених конструкцій.Поєднання посадок по розмірам b і D стандартом не регламентовано (встановлюється конструктором). Встановлюємо по b посадку переважного використання
за таблицею рекомендованих полів допусків для розмірів b і D при центруванні по D [4, табл. 4.59], яка призначена для нерухомого з’єднання.Для нецентруючого діаметра d за таблицею полів допусків для розмірів нецетруючих діаметрів [4, табл. 4.62] поле допуску для втулки Н11, для валу за таблицею розмірів прямобічних шліцьових з’єднань [4, табл. 4.58] приймається d по d1 ³ 12 мм.
Обране шліцьове з’єднання позначається наступним чином
D - 6 ´ 13 ´ 16
´ 3,5 
(при центруванні по D поля допусків нецентруючих діаметрів не вказують).
За ГОСТ 25347-82 [7] визначимо граничні відхилення та поля допусків:
- отвору Æ16 Н7 = 16+0,018 , TD = ES - EI = 0,018 - 0 = 0,018 мм
- валу Æ16 js6 = 16 ± 0,0055, Td = es - ei = 0,0055 - (- 0,0055) = 0,011 мм
- втулка Æ13 Н11 = 13+0,110 , TD = ES - EI = 0,11 - 0 = 0,11 мм
- ширина западин отвору 3,5 F8 = 3,5
, T = ES - EI = 0,028 - 0,01 = 0,018 мм- товщина зубців валу 3,5 js7 = 3,5 ± 0,006, T = es - ei = 0,006 - ( -0,006 ) = 0,012 мм
Таблиця 2.5.2
Шліцьова втулка | Шліцьовий вал | |||||||
| Розмір | Поле допуску | ES | EI | TD | Поле допуску | es | ei | Td |
| D = 16 | H7 | +0,018 | 0 | 0,18 | js6 | -0,0055 | +0,0055 | 0,011 |
| d = 13 | H11 | +0,11 | 0 | 0,11 | ³ 12 мм | |||
| b = 3,5 | F8 | +0,028 | +0,010 | 0,018 | js7 | +0,006 | -0,006 | 0,012 |
Шліцьове з’єднання можна контролювати комплексними прохідними калібрами (калібр-пробка для шліцьового отвору та калібр-кільце для шліцьового валу) та поелементними непрохідними калібрами або на універсальних вимірювальних приладах. В спірних випадках контроль комплексним калібром є вирішальним. Пробковими та кільцевими комплексними калібрами контролюється взаємне розташування поверхонь з’єднання. Контроль шліцьового вала або втулки комплексним калібром є достатнім в одному положенні, без перевстановлення калібру. Контроль поелементним непрохідним калібром необхідно виконувати не менш, як в трьох різних положеннях. Якщо калібр проходить хоча б в одному з цих положень, контрольовану деталь вважають бракованою. Допуски калібрів для контролю шліцьових прямобочних з’єднань регламентовані ГОСТ 7951-80. Розрахунок комплексного калібру-пробки для контролю шліцьового отвору приведений в [пункті 2.3]
2.6 Розрахунок розмірного ланцюга
Умова:
Дано розмірний ланцюг: А1 = 200 мм; А2 = 3 мм; А3 = 21 мм; А4 = 1,2 мм; А5 = 56 мм;
А6 = 53 мм; А7 = 63 мм; граничні розміри замикальної ланки : АDнб = 4,0 мм; АDнм = 2,8 мм. Методом повної взаємозамінності розв’язати пряму задачу розрахунку розмірного ланцюга (призначення допусків на складові розміри при заданому значенні замикальної ланки). Задачу розв’язати способом призначення допусків одного квалітета.
Розв’язок:
1. Довільно вибираємо напрям обходу контура, визначаємо збільшувальні (А1 ) та зменшувальні (А2, А3 , А4 ,А5 , А6 ,А7) ланки:
2. Визначаємо номінальний розмір замикальної ланки:
АD =
А1 -( А2 + А3 + А4 + А5 + А6 + А7) == 200 -(3 + 21 + 1,2 + 56 + 53 + 63) = 2,8 мм.
Тоді, виходячи з умови, верхнє відхилення замикальної ланки:
ES(АD) = АDнб - АD = 4,0 - 2,8 = 1,2 мм = 1200 мкм
Нижнє відхилення замикальної ланки:
EI(АD) = АDнм - АD = 2,8 - 2,8 = 0
Допуск замикальної ланки:
ТD = ES(АD) - EI(АD) = 1200 - 0 = 1200 мкм
3. Визначаємо середній квалітет точності ланцюга, для чого розраховуємо середню кількість одиниць допуска за формулою:
= 
= 110,29,Де ТD - допуск замикальної ланки;
åТст - сума допусків стандартних деталей, розміри яких входять в розмірний ланцюг ( в нашому випадку жодна стандартна деталь до ланцюга не входить);
åі нест - сумарне значення одиниць допуску складових ланок без стандартних деталей
Число одиниць допуску вибираємо за відповідною таблицею з [1, 3.Д.17] маємо:
Таблиця 2.6.1
| Ланка | А1 | А2 | А3 | А4 | А5 | А6 | А7 |
| Номінальний розмір, мм | 200 | 3 | 21 | 1,2 | 56 | 53 | 63 |
| одиниці допуску і | 2,89 | 0,55 | 1,31 | 0,55 | 1,86 | 1,86 | 1,86 |
| Допуск Т, мкм | 290 | 60 | 130 | 60 | 190 | 190 | 190 |
4. За таблицею [1, 3.Д.18] знаходимо, що така кількість одиниць допуску відповідає точності дещо нижче 11 квалітета.