Розрахунки допусків і посадок (стр. 2 из 4)

2. Розрахунковий зазор становить:

S_розр. = S_опт. – k ( R_ZD + R_Zd ) = 45,8 – 2 ( 1,6 + 1,6 ) = 32,4 мкм.

3. Стандартна посадка, яка задовольняє умову:

S_ср.ст. £ S_розр. буде Æ 45

в якої:

S_max.ст. = 50 мкм.

S_min.ст. = 9 мкм.

S_ср.ст. =

= 29,5 мкм., тобто

29,5 мкм. < 32,4 мкм.

4. Перевірити правильність вибору посадки:

а) найменша товщина шару мастила визначається за формулою:

h_min =

= =

б) умова h_min ³ k ( R_ZD + R_Zd ) виконується, бо 9,3 > 6,4

5. Граничні відхилення:

Отвір Æ 45 H7 (

)

Вал Æ 45 (

)

Верхнє відхилення отвору ES = 25 мкм.

Нижнє відхилення отвору EI = 0 мкм.

Верхнє відхилення вала es = - 9 мкм.

Нижнє відхилення вала ei = - 25 мкм.

Граничні розміри:

Найбільший розмір отвору:

D_max = D_H + ES = 45 + 0,025 = 45,025 мм.

Найменший розмір отвору:

D_min = D_H + EI = 45 + 0 = 45 мм.

Найбільший розмір вала:

d_max = d_H + es = 45 + ( - 0,009 ) = 44,991 мм.

Найменший розмір вала:

d_min = d_H + ei = 45 + ( - 0,025 ) = 44,975 мм.

Допуск розміру отвору і вала:

ITD = D_max - D_min = 42,025 - 45 = 0,025 мм.

Або

ITD = ES - EI = 0,025 - 0 = 0,025 мм.

ITd = d_max- d_min = 44,991 - 44,975 = 0,016 мм.

або

ITd = es - ei = - 0,009 - ( - 0,025 ) = 0,016 мм.

D_H > d_H

Визначаємо граничні зазори:

S_max = D_max - d_min = 45,025 - 44,975 = 0,05 мм.

або

S_max = ES - ei = 0,025 - ( - 0,025 ) = 0,05 мм.

S_min = D_min - d_max = 45 - 44,991 = 0,009 мм.

або

S_min = EI - es = 0 - ( -0,009 ) = 0,009 мм.

Допуск посадки із зазором:

ITS = S_max - S_min = 0,05 - 0,009 = 0,041 мм.

Або

ITS = ITD + ITd = 0,025 + 0,016 = 0,041 мм.

2.3 Розрахунок та вибір посадок гладких циліндричних з'єднань

Умова:

Підібрати стандартну посадку з натягом для слідуючих умов

М_кр. = 360 Н×м; d_n = 30 мм; D₂ = 62 мм; l = 16 мм;

Матеріал втулки і вала - сталь 45; f = 0,085

Шорсткість вала R_ZD = 10 мкм, R_Zd = 6,3 мкм.

Розв’язок.

1. Визначаємо найменший натяг за формулою:

N_min = P_min × d_n (

+ );

P_min =

CD =

Cd =

Cd = 1 - 0,3 = 0,7 ( при d₁ = 0 )

ED = Ed = 2,1 × 10 ¹¹

Тоді: N_min = 0,01 × 10 ⁶ × 0,03

0,7 × 10 ^-6

2. Визначаємо розрахунковий натяг за формулою:

N_розр. = N_min + k ( R_ZD + R_Zd ) = 78 + 1,2 ( 10 + 6,3 ) = 20,26 мкм. , де

k = 0,6

3. Стандартна посадка, яка за ГОСТ 253 - 82 задовольняє умову:

N_min ³ N_розр. , буде Æ 30

, у якої N_{min ст.} = 22; N_{max ст.} = 44

тобто 22 > 20,26 мкм.

Перевірка на міцність:

а) найбільший питомий тиск для посадки Æ 30

P_max =

б) найбільше напруження у втулці:

в) умова міцності втулки дотримується:

£ ; тобто 93,75 × 10 ⁶ £ 340 × 10 ⁶

4. Визначаєм відхилення вибраної посадки:

Æ 30

Æ 30 Æ 30

ES = 0,013 мм. es = 0,044 мм.

EI = 0 мм. ei = 0,035 мм.

Найбільший розмір отвору:

D_max = D_n + ES = 30 + 0,013 = 30,013 мм.

Найменший розмір отвору:

D_min = D_n + EI = 30 + 0 = 30 мм.

Найбільший розмір вала:

d_max = d_n + es = 30 + 0,044 = 30,044 мм.

Найменший розмір вала:

d_min = d_n + ei = 30 + 0,035 = 30,035 мм.

Допуск розмірів отвору і вала:

ITD = D_max - D_min = 30,013 - 30 = 0,013 мм.

або

ITD = ES - EI = 0,013 - 0 = 0,013 мм.

ITd = d_max - d_min = 30,044 - 30,035 = 0,009 мм.

або

ITd = es - ei = 0,044 - 0,035 = 0,009 мм.

Утворена посадка являється посадкою з натягом.

Розраховуємо максимальний і мінімальний натяг і допуск посадки:

N_max = d_max - D_min = 30,044 - 30 = 0,044 мм

або

N_max = es - EI. = 0,044 - 0 = 0,044 мм.

N_min = d_min - D_max = 30,035 - 30,013 = 0,022 мм.

або

N_min = ei - ES = 0,035 - 0,013 = 0,022 мм.

ITN = N_max - N_min = 0,044 - 0,022 = 0,022 мм.

Або

ITN = ITD + ITd = 0,013 + 0,009 = 0,022 мм.

2.4 Розрахунок і вибір посадок підшипників кочення

Умова:

Дано підшипник № 36203, клас точності 6; навантаження радіальне з ударами R = 2,8 кН, вал обертається, корпус масивний.

Розв’язок:

1. Даємо характеристику з’єднання: з’єднання являє собою вал - внутрішнє кільце підшипника; зовнішнє кільце підшипника - корпус. Геометричні параметри підшипника № 36203 визначаємо з таблиць довідників:

d = 17 мм; D = 40 мм; В = 12 мм.

В даному випадку циркуляційно навантаженим являється внутрішнє кільце

d = 17 мм, тому, що вал обертається, а значить зовнішнє кільце являється місцево навантаженим.

Отже, визначаємо інтенсивність навантаження:

P_R =

× K_n × F × F_A = × 1,8 × 1 × 1 = 420 кН/м.

K_n = 1,8 - динамічний коофіцієнт посадки ( 1,8 тому, що навантаження з ударами ).

F = 1 , тому, що корпус масивний.

F_A = 1 , тому, що підшипник однорядний.

2. По таблиці знаходимо, що допустимому значенню інтенсивності радіального навантаження Р_R = 420 кН/м - відповідає для d = 17 мм., поле допуску k6, тобто

Æ 17 k6 - для вала, а так як внутрішнє кільце в з’єднанні йде як отвір, то поле допуску позначається L6 , тобто для внутрішнього кільця Æ 17 L6.

Відповідно для отвору в корпусі поле допуску позначається як Æ 40 Н7, а так як зовнішнє кільце підшипника в з’єднанні йде як вал, то поле допуску позначається Æ 40 l6.

Отже, маємо посадку підшипника в з’єднанні:

L6 - 17

- 40

3. Визначаємо відхилення розмірів всіх спряжених деталей. Відхилення розмірів кілець підшипників визначаємо по спеціальній таблиці: для Æ 17 L6, ES = 0 мм; EI = - 0,007 мм; тобто Æ 17 L6 (

).

Відхилення розмірів вала визначаємо по таблицях для гладких циліндричних з’єднань: для Æ 17 k6, es = 0,012 мм; ei = 0,001 мм.

Відповідно для Æ 40 Н7, ES = 0,025 мм; EI = 0 мм,

Відповідно для Æ 40 l6, ES = 0 мм; EI = - 0,009 мм,

тобто Æ 40 l6

4. Визначаємо значення натягу для внутрішнього кільця і значення зазору для зовнішнього кільця:

N_max = es - EI = 0,012 - ( - 0,007 ) = 0,019 мм.

N_min = ei - ES = 0,001 - 0 = 0,001 мм.

ITN = N_max - N_min = 0,019 - 0,001 = 0,018 мм.

S_max = ES - ei = 0,025 - ( - 0,009 ) = 0,034 мм.

S_min = EI - es = 0 - 0 = 0 мм.

ITS = S_max - S_min = 0,034 - 0 = 0,034 мм.

2.5 Розрахунок розмірних ланцюгів

Умова:

Дано розмірний ланцюг: А₁ = 240 мм; А₂ = 2 мм; А₃ = 3 мм; А₄ = 18 мм; А₅ = 108,5 мм;

А₆ = 63 мм; А₇ = 2,5 мм; А₈ = 38 мм; А₉ = 16 мм.

Розв’язок:

1. За таблицями довідників знаходимо основні і розраховуємо граничні відхилення які проставляємо на схемі.

А₁ = 240 h12 (

); А₂ = 2 h12 ( ); А₃ = 3 Н12 ( ); А₄ = 18 h12 ( );

А₅ = 108,5 Н12 (

); А₆ = 63 h12 ( ); А₇ = 2,5 Н12 ( ); А₈ = 38 h12 ( );

А₉ = 16 h12(

).

2. Визначаємо номінальний розмір замикальної ланки:

А₀ =

( А₄ + А₅ + А₆ + А₇ + А₈ + А₉ ) - ( А₁ + А₂ + А₃ ) =

= ( 18 + 108,5 + 63 + 2,5 + 38 + 16 ) - ( 240 + 2 + 3 ) = 1 мм.

3. Розраховуємо розмірний ланцюг на повну взаємозамінність “максимум - мінімум ”

Верхнє відхилення замикальної ланки:

ES( A₀ ) =

( ESA₄ + ESA₅ + ESA₆ + ESA₇ + ESA₈ + ESA₉ ) - ( EIA₁ + EIA₂ + EIA₃ ) = ( 0 + 0,35 + 0 + 0,1 + 0 + 0 ) - ( - 0,46 + ( - 0,1 ) + 0 ) = 1,01 мм.