Расчет и выбор посадок сборочной единицы - файл n1.docx

Расчет и выбор посадок сборочной единицы
скачать (1697.1 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx1698kb.21.10.2012 14:47скачать

n1.docx

1   2   3

5 Расчёт и выбор стандартной посадки колец подшипника качения

Исходные данные:

D = 110 мм – номинальный диаметр внешнего кольца;

d = 50 мм – номинальный диаметр внутреннего кольца;

B = 27 мм – ширина подшипника;

r = 3,0 мм – радиус скругления торцов;

R = 28 кН – радиальная реакция опоры.

Нагрузка ударная, перегрузка 200%;

Класс точности 6.

5.1 Определение вида нагружения колец подшипника. Т.к. направление радиальной нагрузки постоянное и вращается внутреннее кольцо, то внутреннее кольцо циркуляционно нагруженное, а внешнее местно нагружено.

5.2 Выбор класса точности и определение полей допусков колец подшипника.

Класс точности подшипника 6.

Поле допуска внутреннего кольца подшипника L6.

Согласно таблице 4.70 [3] определяем предельные отклонения внутреннего кольца подшипника. Для номинального диаметра d=50мм верхнее отклонение ES=0

нижнее EI=-10 мкм

Имеем внутреннее кольцо

Ш50L6-0,010

Поле допуска наружного кольца l6 согласно таблице 4.72 [3]. Определяем предельные отклонения наружного диаметра D=110 мм

верхнее отклонение es=0

нижнее отклонение ei=-13 мкм

Имеем наружное кольцо

Ш110l6-0,013

5.3 Назначение поля допуска на поверхность детали, сопряженную с местнонагруженным кольцом.

Согласно таблице 4.78 [1] выбираем поле допуска для отверстия корпуса под подшипник качения с местнонагруженным кольцом Н7.

Имеем отверстие корпуса

Ш110Н7(+0,035)

5.4 Расчет интенсивности радиальной нагрузки, циркуляционно-нагруженного кольца подшипника.



где R – радиальная реакция радиально-нагруженного подшипника, Н;

– рабочая ширина посадочного места, м;



– динамический коэффициент посадки зависящий от перегрузки с умеренными толчками и вибрацией. При нагрузке с сильными ударами и вибрацией, перегрузке до 300% =1,8;

– коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале =1);

– коэффициент, неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипников или между сдвоенными шарикоподшипниках при наличии осевой нагрузки на опору (для подшипников с одним рядом принимаем =1).



По рассчитанному значению интенсивности радиальной нагрузки выбираем поле допуска вала.

Поле допуска вала поз.6 определяем по таблице 4.82[1] для внутреннего кольца подшипника d=50мм, поле допуска вала соответствующее расчетной радиальной нагрузке n6.

Имеем поле допуска вала



5.5 Определение точностных характеристик сопрягаемых деталей.

5.5.1 Определение точностных характеристик отверстия орпуса .



Результаты расчетов представлены в таблице 5.1

5.5.2 Определение точностных характеристик внешнего кольца подшипника



Таблица 5.1 Точностные характеристики сопрягаемых деталей

Обозначения

Номинальный размер, мм

Точностные характеристики, мкм

Предельные размеры, мм

ES(es)

EI(ei)

TD(Td)

Dmin(dmin)

Dmax(dmax)



110

35

0

35

110

110,035



110

0

-13

13

109,987

110,000

5.5.3 Определение точностных характеристик внутреннего кольца подшипника



Результаты расчетов представлены в таблице 5.2

Определение точностных характеристик вала



Результаты расчетов представлены в таблице 5.2

Таблица 5.2 Точностные характеристики сопрягаемых деталей

Обозначения

Номинальный размер, мм

Точностные характеристики, мкм

Предельные размеры, мм

ES(es)

EI(ei)

TD(Td)

Dmin(dmin)

Dmax(dmax)



50

0

10

10

49.990

50,000



50

33

17

16

50,017

50,033

5.6 Определение точностных характеристик соединений.

5.6.1 Определение точностных характеристик соединения



Результаты расчетов представлены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 Точностные характеристики соединения

Обозначения

Вид посадки

Точностные характеристики соединения, мкм











с зазором

48

0

24

48

5.6.2 Определение точностных характеристик соединения



Результаты расчетов представлены в таблице 5.4.

Таблица 5.4 Точностные характеристики соединения

Обозначения

Вид посадки

Точностные характеристики соединения, мкм











с натягом

43

17

30

26

5.7 Расчет допустимого натяга

Выбранная посадка проверяется во избежание разрыва колец подшипника, максимальный натяг не должен превышать значения натяга допустимого прочностью кольца.

,

где, – диаметр соответствующего кольца подшипника, м;

- допустимое напряжение при растяжении;

- коэффициент, зависящий от серии подшипников, =2,3.



, следовательно условие выполнено.

5.6 Схема расположения полей допусков сопряжений подшипника

Схема расположения полей допусков сопряжений подшипника представлена на рисунке 5.1

подшипник.jpgРисунок 5.1 - Схема расположения полей допусков сопряжений подшипника.

6 Выбор универсального средства измерения поверхностей деталей, входящих в соединение 8-9.

Исходные данные: посадка .

Выбор средства измерения заключается в сравнение его основной погрешности (предельной допускаемой погрешности) с допускаемой погрешностью измерения. При этом основная погрешность средства измерения должна быть меньше или равна допускаемой погрешности измерения, то есть выбор универсального средства измерения проводится исходя из условия:

;

где - допускаемая погрешность измерения, мкм;

- предельная погрешность средства измерения, мкм.

6.1 Выбор универсального средства измерения для отверстия

6.1.1 Определение допускаемой погрешности измерения отверстия

Используя таблицу Л.1 [2] допускаемая погрешность измерения отверстия Ш130 при 7 квалитете точности соединения 12 мкм, то есть .

6.1.2 Выбор универсального средства измерения отверстия

Согласно таблице Л.2 [2] условию выбора удовлетворяет нутромер с головкой 2ИГ (ГОСТ 9244), у которого предельная погрешность измерения для диапазона измерения от 100 мм до 160 мм равна .

Метрологические характеристики нутромера мод. 106 представлены в таблице 6.1.

6.2 Выбор универсального средства измерения для вала

6.2.1 Определение допускаемой погрешности измерения вала

Используя таблицу Л.1 [2] допускаемая погрешность измерения вала Ш130 при 6 квалитете точности соединения 7 мкм, то есть .

6.2.2 Выбор универсального средства измерения вала

Согласно таблице Л.2 [2] условию выбора удовлетворяет универсальное средство – микрометр гладкий (ГОСТ 6507), имеющий предел погрешности измерения .

Метрологические характеристики микрометра представлены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – Метрологические характеристики средств измерения

Измеряемая деталь

Допустимая погрешность измерения , мкм

Средство измерения

Метрологические характеристики средства измерения, мм

Пример обозначения

Диапазон измерения

Цена деления





12

Нутромер с головкой 2ИГ

100-160

0,002

±0,0040

Нутромер мод. 155 ГОСТ 9244



7

Микрометр гладкий

125-150

0,01

±0,005

Микрометр гладкий мод. МК 150-2 ГОСТ 6507



7 Выбор посадки элементов шлицевого соединения

7.1 Выбор размеров прямобочного шлицевого соединения

Принимая во внимание размеры вала, согласно таблице 4.55 [3] выбираем для тяжелой серии размеры прямобочного шлицевого соединения.

zЧdЧDЧb

10Ч32Ч40Ч5,0

7.2 Выбор способа центрирования шлицевого соединения

Исходя из условий работы сборочной единицы считаем, что с помощью шлицевого соединения передаются незначительные перегрузки и происходит малый износ поверхностей, поэтому принимаем центрирование по наружному диаметру D=40 мм.

7.3 Выбор посадки для элементов шлицевого соединения

Принимая способ центрирования по наружному диаметру D подбираем посадки элементов шлицевого соединения из таблицы 4.59 [3]/



Поле допуска неуказанного диаметра d



7.4 Точностные характеристики деталей шлицевого соединения

7.4.1 По неуказанному диаметру d

Отверстие d=32H11(+0,160)







Вал d=32-4







7.4.2 По центрирующему диаметру D



Отверстие D=40H7(+0,025)







Вал D=40js6(±0,008)







По ширине зуба b



Отверстие b=5F8







Вал b=5js7(±0,012)







Результаты расчетов представлены в таблице 7.1

Таблица 7.1 - Точностные характеристики сопрягаемых деталей

Обозначения

Номинальный размер, мм

Точностные характеристики, мкм

Предельные размеры, мм

ES(es)

EI(ei)

TD(Td)

Dmin(dmin)

Dmax(dmax)

d=32H11(+0,160)

32

160

0

160

32

32,160

d=32-4

32

0

-4000

4000

28

32

D=40H7(+0,025)

40

25

0

25

40

40,025

D=40js6(±0,008)

40

8

8

16

39,992

40,008

b=5F8

5

64

25

39

5,064

5,025

b=5js7(±0,012)

5

12

12

24

5,012

4,988

7.5 Точностные характеристики элементов шлицевого соединения

7.5.1 По нецентрирующему диаметру d









7.5.2 По центрирующему диаметру D









7.5.3 По ширине шлицов b











Результаты расчетов представлены в таблице 7.2

Таблица 7.2 Точностные характеристики соединения

Обозначения

Вид посадки

Точностные характеристики соединения, мкм

Smax

Smin(Nmax)

SC





переходная

33

8




41



с зазором

76

13

44,5

63



с зазором

4160

0

2080

4160

7.6 Схема расположения полей допусков шлицевого соединения представлена на рисунке 7.1

шлицы.jpg

Рисунок 7.1 - Схема расположения полей допусков шлицевого соединения.


8 Выбор посадок крепежных резьб

Исходные данные



8.1 Определение шага резьбы

По таблице 4.22 [3], шаг резьбы для наружного диаметра резьбы D(d)=10 мм p=1,25 мм

8.2 Определение номинальных значений среднего и внутреннего диаметров

По таблице 4.12 [3] определяем номинальные размеры среднего D2(d2) и внутреннего D1(d1) метрической резьбы для шага p=1,25 мм

;

;

8.3 Определение полей допусков резьбового соединения.

Поле допуска гайки 7H7H

Поле допуска болта 7g6g

8.4 Определение предельных отклонений

8.4.1 Внутренняя резьба (гайка)

Согласно таблице 4.17 [3]

Отклонения среднего диаметра:



Отклонения внутреннего диаметра :



Отклонения наружного диаметра :

-не нормируется;



8.4.2 Наружная резьба (болт)

Согласно таблице 4.17 [3]:

Отклонения среднего диаметра :



Отклонения внутреннего диаметра :

;

- не нормируется;

Отклонения наружного диаметра :



8.5. Определение предельных размеров

8.5.1 Предельные диаметры болта

8.5.1.1 Предельные средние диаметры болта



8.5.1.2 Предельные внутренние диаметры болта

;

- не нормируется;

8.5.1.3 Предельные наружные диаметры болта



8.5.2 Предельные диаметры гайки

8.5.2.1 Предельные средние диаметры гайки



8.5.2.2 Предельные внутренние диаметры гайки



8.5.2.3 Предельные наружные диаметры гайки

- не нормируется;

;

8.6. Определение полей допусков

8.6.1 Определение поля допуска для среднего диаметра болта



8.6.2 Определение поля допуска для внутреннего диаметра болта



8.6.3 Определение поля допуска для среднего диаметра гайки



8.6.4 Определение поля допуска для наружного диаметра гайки



Точностные характеристики резьбовых деталей представлены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Точностные характеристики резьбовых деталей

Обозначение деталей

Номинальный размер, мм

Поле допуска

Величина допуска, мм

Предельные отклонения, мкм

Предельные размеры, мм











10

7H

0,200

0,335

200

335

0

0

9,388

8,982

9,188

8,647



10

7g6g

0,150

0,212

-28

-28

-178

-240

9,160

9,972

9,010

9,760

8.7 Точностные характеристики резьбового соединения

По



По

-не нормируется;

.

По

- не нормируется;

.

Точностные характеристики резьбового соединения представлены в таблице 8.2.

Таблица 8.2 - Точностные характеристики резьбового соединения

Обозначение соединения

Вид посадки

Точностные характеристики резьбового соединения, мкм











с зазором

378

28

203

350

8.8 Схема расположения полей допусков резьбового соединения

Схема расположения полей допусков резьбового соединения представлена на рисунке 8.1.

резьба.jpg

Рисунок 8.1 - Схема расположения полей допусков резьбового соединения.

9 Многократные измерения

При многократном измерении одной и той же величины получена серия из 24 результатов измерений. Получит результат с вероятностью P=0,95. Определить результат измерения. n=24







485

0,5

0,25

484

-0,5

0,25

486

1,5

2,25

482

-2,5

6,25

483

-1,5

2,25

484

-0,5

0,25

484

-0,5

0,25

481

-3,5

12,25

485

0,5

0,25

485

0,5

0,25

485

0,5

0,25

492

7,5

56,25

484

-0,5

0,25

484

-0,5

0,25

486

1,5

2,25

486

1,5

2,25

482

-2,5

6,25

483

-1,5

2,25

482

-2,5

6,25

483

-1,5

2,25

484

-0,5

0,25

482

-2,5

6,25

492

7,5

56,25

484

-0,5

0,25













1 Определяем оценки результата измерения и среднего квадратического отклонения результата измерения .









2 Найдем и исключим ошибки. Для этого вычисляем наибольшее по абсолютному значению нормированное отклонение







Так как , то данный результат является ошибочным, отбрасываем его.

Для сокращенного ряда снова проводим вычисления. n=23







485

0,83

0,6889

484

-0,17

0,0289

486

1,83

3,3489

482

-2,17

4,7089

483

-1,17

1,3689

484

-0,17

0,0289

484

-0,17

0,0289

481

-3,17

10,0489

485

0,83

0,6889

485

0,83

0,6889

485

0,83

0,6889

492

7,83

61,3089

484

-0,17

0,0289

484

-0,17

0,0289

486

1,83

3,3489

486

1,83

3,3489

482

-2,17

4,7089

483

-1,17

1,3689

482

-2,17

4,7089

483

-1,17

1,3689

484

-0,17

0,0289

482

-2,17

4,7089

484

-0,17

0,0289

3 Определяем оценки результата измерения и среднего квадратического отклонения результата измерения .









4 Найдем и исключим ошибки. Для этого вычисляем наибольшее по абсолютному значению нормированное отклонение







Так как , то данный результат является ошибочным, отбрасываем его.

Для сокращенного ряда снова проводим вычисления. n=22








485

1,6

2,56

484

0,6

0,36

486

2,6

6,76

482

-1,4

1,96

483

-0,4

0,16

484

0,6

0,36

484

0,6

0,36

481

-2,4

5,76

485

1,6

2,56

485

1,6

2,56

485

1,6

2,56

484

0,6

0,36

484

0,6

0,36

486

2,6

6,76

486

2,6

6,76

482

-1,4

1,96

483

-0,4

0,16

482

-1,4

1,96

483

-0,4

0,16

484

0,6

0,36

482

-1,4

1,96

484

0,6

0,36

5 Определяем оценки результата измерения и среднего квадратического отклонения результата измерения .









6 Найдем и исключим ошибки. Для этого вычисляем наибольшее по абсолютному значению нормированное отклонение







, условие выполнено.

7 Проверяем гипотезу о нормальности распределения оставшихся результатов измерений.

7.1 Вычисляем отношение:







Гипотеза согласуется с экспериментальными данными.

7.2 m=2

P*=0,97

t2=2,17



Ни одно из значений не превышает доверительного интервала.



8 Определяем стандартное отклонение средне арифметического.





9 Определяем доверительный интервал.



t=2,074





P=0,95

n=22






1   2   3


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации