Допуски и посадки

Содержание
Введение 3
1 Нормирование точности гладких соединений 5
1.1 Соединение гладких валов и отверстий 5
1.2 Контроль размеров гладкими калибрами 21
1.3 Допуски и посадки подшипников качения на вал и корпус 25
1.5 Допуски размеров, входящих в размерные цепи 32
2 Нормирование точности типовых соединений сложного профиля 36
2.1 Допуски и посадки шпоночных соединений 36
2.2 Допуски и посадки шлицевых соединений 40
2.3 Допуски и посадки метрической резьбы 44
2.4 Допуски и посадки цилиндрических прямозубых передач 50
Список литературы 55

Вычертить эскизы поперечных сечений поверхностей шлицевого соединения в сборе, вала и втулка. 
Таблица 2.1-Исходные данные
Наименование исходных данных Значение исходных данных z x d x D (ГОСТ 1139) 8х62х72 Соединение вдоль оси продольное перемещение Шлицы (зубья) в отверстии втулки закалены
2.2.1 Определение параметров шлицевого соединения
z=8 - количество зубьев;
d=62 мм - внутренний диаметр соединения;
D=72 мм - наружный диаметр соединения;
b =12,0 мм - ширина зуба;
f = 0,5+0,3 мм – фаска
r = 0,5 мм - радиус закруглений
Шлицевое соединение 8х62х72 относятся к средней серии ГОСТ 1139.
2.2.2 Выбор вида центрирования, назначение посадок
В зависимости от условий работы механизма: подвижное соединение и закаленные зубья, выбираем вид центрирования шлицевого соединения по внутреннему диаметру d и назначаем посадки по ГОСТ 1139-80.
Поля допусков нецентрирующих диаметров: d – у вала b12, у втулки – Н11; D – у вала а11, у втулки – Н12.
По таблице [3, табл. 3.4] выбираем посадки, учитывая что соединение вдоль оси подвижное и поверхность центрирования по внутреннему диаметру d: (62
Предельные отклонения на элементы шлицевого соединения по ГОСТ 25347. Таким образом, условная комплексная запись шлицевого соединения будет иметь вид: d – 8×62×72×12.
По формулам (1.1-1.7) и таблицам [3, табл.1.1-1.3] рассчитаем предельные отклонения, величины зазоров и натягов для данных посадок.
Рисунок 2.5 – Схема расположения полей допусков для внутреннего диаметра
Рисунок 2. 6 – Схема расположения полей допусков для внешнего диаметра
Рисунок 2.7 – Схема расположения полей допусков по ширине
2.2.3 Подберем комплексные калибры для контроля шлицевого соединения по ГОСТ 24960.
При центрировании по d и длине контролируемого отверстия не менее 1,5l1 применяется калибр-пробка исполнения 2.
Обозначение комплексного калибра-пробки исполнения 2 для шлицевой втулки d-8х62Н7х72Н12х12F8:
Пробка 8311-0604-2 ГОСТ 24960-81
Для калибра-кольца:
Кольцо 8312-0282 ГОСТ 24960-81
2.3 Допуски и посадки метрической резьбы
Расшифровать условное обозначение резьбы, определить ряд предпочтительности резьбы. Назначить посадку на резьбовое соединение. Построить номинальный профиль и схемы расположения полей допусков болта. По значениям погрешностей размеров элементов профиля резьбы болта рассчитать приведенный средний диаметр, изобразить схему полей допусков среднего и приведенного диаметров и сделать заключение о годности резьбы.
Таблица 2.2 - Исходные данные
Наименование исходных данных Значение исходных данных Условное обозначение резьбы М95х3-6d Погрешность угла профиля, мин (α/2пр=+25, (α/2лев=+55 Погрешность шага (Р, мм 0,030 Измеренный средний диаметр резьбы d2изм, мм 92,72
2.3.1 Резьба М 95х3-6d:
М - метрическая,
95- наружный диаметр d=95 мм,
3- мелкий шаг Р=3 мм,
резьба правая, однозаходная, длина свинчивания — короткая.
По таблице [3, табл. 5.1] определим ряд предпочтительности данной резьбы: резьба М 95х3 - второго ряда предпочтительности.
2.3.1 Определим поля допусков резьбы по ГОСТ 16093 [3, табл.5.8]. С учётом того, что класс точности резьбы средний (получил наибольшее распространение) и длина свинчивания нормальная, то выбираем предпочтительные поля допусков:
Поле допуска резьбы болта: 6d;
Поле допуска резьбы гайки: 6G.
Расчет номинальных размеров резьбы.
Так как шаг резьбы равен 3, то по ГОСТ 24705 [3, табл. 5.2] выбираем следующие формулы для расчета диаметров:
d2(D2)= d – 2+0,051=93,051 мм, (2.1)
где d2(D2) - средний диаметр болта(гайки),
d - номинальный диаметр.
d1(D1)= d – 4+0,752=91,752 мм, (2.2.)
где d1(D1)- внутренний диаметр болта(гайки).
d3 = d – 4+0,319=91,319 мм, (2.3)
где d3- внутренний диаметр болта по дну впадин.
По ГОСТ 9150 определим исходную высоту треугольника, рабочую высоту витка и радиус закругления впадин:
Н = 0,866·Р мм, (2.4)
где Н - исходная высота треугольника,
Р - шаг резьбы.
Н1 =0,541·Р мм, (2.5)
где Н1 - рабочая высота витка.
R=0,14·Р мм, (2.6)
где R - радиус закругления.
Н = 0,866·3 = 2,598 мм,
Н1 =0,541·3=1,623 мм,
R =0,14·3=0,42 мм.
Длина свинчивания от 18 мм до 53 мм.
Для нормальной длины резьбы высота гайки 0,8·d = 76 мм.
Предельные размеры диаметров резьбы болта и гайки.
По ГОСТ 16093 определим допуск среднего диаметра болта Тd2 [3, табл. 5.3] и допуск среднего диаметра гайки ТD2 [3, стр. 118, табл. 5.4]:
Тd2=0,224 мм,
ТD2=0,3 мм.
По таблице [3, табл. 5.5] определим допуск наружного диаметра резьбы болта Тd и внутреннего диаметра резьбы гайки ТD1:
Тd =0,375 мм,
ТD1=0,5 мм.
По ГОСТ 16093 [3, табл. 5.6] определим основные отклонения еs наружного d и среднего d2 диаметров резьбы болта и основные отклонений ЕI внутреннего D1 и среднего D2 диаметров резьбы гайки:
еsd= еsd2=-0,112 мм,
ЕID1 = ЕID2 =+0,048 мм.
По формулам(1.1 и 1.2) рассчитаем вторые отклонения наружного d, среднего d2 диаметров резьбы болта и внутреннего D1, среднего D2 диаметров резьбы гайки.  еid= еsd-Td1=-0,112-0,375=-0,487 мм,  еid2= еsd2-Td2=-0,112-0,224=-0,336 мм,
ЕSD1 = ЕID1+TD1 =0,048+0,5=0,548 мм,
ЕSD2 = ЕID2+TD2 =0,048+0,3=0,348 мм.
Полученные значения занесем в таблицу 2.3
Таблица 2.3-Предельные размеры диаметров резьбы болта и гайки
Номинальный размер, мм Обозна-чение поля допуска Величина допуска Т, мм ES(es), мм Наибольший предельный размер, мм EI(ei), мм Наимень-ший предельный размер, мм d=95,000 6d 0,375 -0,112 94,888 -0,487 94,513 d2=93,051 6d 0,224 -0,112 92,939 -0,336 92,715 d1=91,752 6d - -0,112 91,64 - - D=95,000 6E - - - 0,048 94,952 D2=93,051 6E 0,3 0,348 93,399 0,048 93,099 D1=91,752 6E 0,5 0,548 92,3 0,048 91,8
Рисунок 2.8 - Схемы расположения полей допусков по среднему диаметру болта и гайки.
2.1.3 Расчет приведённого среднего диаметра резьбы болта и заключение о годности резьбы
Рассчитаем диаметральную компенсацию погрешности по шагу резьбы болта fр:
fр=1,732·(Рn мм, (2.7) где fр - диаметральная компенсация погрешностей по шагу,
(Рn - погрешность шага на всей длине свинчивания.
fр= 1,732·0,03 = 0,025196мм.
Рассчитаем диаметральную компенсацию погрешности половины угла профиля fα:
fα=0,36·Р·(α/2·10-3 мм, (2.8)где fα - диаметральная компенсация погрешностей половины угла профиля,
(α/2- погрешность половины угла профиля.
(α/2=, (2.9)
(α/2=
fα=0,36·3·40·10-3=0,0432 мм
Рассчитаем приведенный средний диаметр болта:
d2пр=d2изм + fр+ fα мм, (2.10)
где d2пр - приведенный средний диаметр болта,
d2изм - измеренный средний диаметр болта.
d2пр = 92,72 + 0,025196 + 0,0432 = 92,7884 мм.
Проверим условия годности резьбы по среднему диаметру:
Условие прочности: d2изм ( d2min,
92,72 ( 92,715 -условие прочности выполняется.
Условие свинчиваемости: d2пр ( d2max
92,7884 ( 92,939- Условие свинчиваемости выполняется.
Таким образом, резьба по среднему диаметру для гайки годна.


Рисунок 2.9 - Схема полей допусков по среднему диаметру болта и гайки
2.1.4 Подберем калибры для контроля резьбы по ГОСТ 17756-17767
Подбираем пробку резьбовую со вставками с полным профилем резьбы ПР для контроля резьбового отверстия с правой резьбой М95х3 с полем допуска 6G:
Пробка 8221-0246 6G ГОСТ 17756-72
У-ПР 8261 -0246
КПР-ПР 8261-0555
У-НЕ 8261-1246
КНЕ-НЕ 8261-2246
КНЕ-ПР 8261-0808
КИ-НЕ 8261-3246
Подберем кольцо резьбовое с полным профилем резьбы по ГОСТ 17763-72.
Для проходного кольца ПР для контроля резьбового вала с правой резьбой М95х3 с полем допуска 6d: Кольцо 8211-0246 6d ГОСТ 17763-72.
2.4 Допуски и посадки цилиндрических прямозубых передач
По заданным степени точности и виду сопряжения прямозубой ((=0) некоррегированной (Х=0) цилиндрической зубчатой передачи назначить контрольные параметры для проверки ее годности. По стандарту определить их допустимые значения. В соответствии с требованиями ЕСКД выполнить чертеж зубчатого колеса (по заданному номеру детали на сборочном чертеже), привести таблицу параметров и контрольный комплекс для колеса и корпуса передачи.
Таблица 2.4 - Исходные данные
Наименование исходных данных Значения исходных данных Вид изделия Узел роликового кантователя к гидравлическому прессу № позиции по чертежу 3 Межосевое расстояние (МОР) а, мм 105 Модуль зубчатой передачи m, мм 3 Число зубьев Z 35 Исходный контур ГОСТ 13755-81 Коэффициент смещения исходного контура Х 0 Степень точности по ГОСТ 1643-81 9-В
Точность заданной передачи – 9 степень точности по нормам кинематической точности, по нормам плавности и по нормам контакта зубьев, с видом сопряжения – В, видом допуска на боковой зазор b и соответствием между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния.
2.4.1 Определение геометрических параметров зубчатого колеса
d=m·z мм, (2.11)
где d - диаметр делительной окружности,
m - модуль,
z - число зубьев.
da=d+2m мм, (2.12)
где da - диаметр окружности вершин.
В=10·m мм, (2.13)
где В - ширина зубчатого венца.
W= m·[1,476·(2·zw -1)+0,014·z], мм (2.14)
где W - общая длина нормали зубчатого колеса,
zw - число охватываемых при измерении зубьев.
Zw =0,111·z+0,5=z/9+1 (2.15)
d=3·35=105 мм,
da =105+2·3=111мм,
df =105-2,5·3=97,5мм,
В =10·3=30 мм,
pt=( m=3,14·3=9,42мм;
db = d·cos( = m· z ·cos(= 105·cos20° = 98,668;
ha=m = 3;
hf = 1,25 m= 1,25·3=3,75 мм;
S = pt /2 = π m/2=9,42/2=4,71мм;
pα = pb= pt cos ( = ( m cos (=9,42·0,94=8,85;
Zw = 0,111·35 + 0.5 = 4,385( 4,
W= 3· [1,476· (2·4-1)+0,014·35]=36,894 мм.
Sc=1,387 m=4,161мм;
hc=0,7476 m=2,243мм.
Окружная скорость – до 2 м/с; передача среднескоростная. Метод нарезания зубчатого венца – копирование или фрезерование, окончательной обработки зубьев не требуется. Класс межосевого расстояния V, предельное отклонение ±0,5 IT10, допуск на величину гарантированного зазора IT10.
Выбираем контрольные показатели.
Для кинематической точности: Fr = 71 мкм;
Для плавности работы: , предельные отклонения шага
Для контроля точности по норме контакта в качестве показателя на колесе используем допуск на погрешность направления зуба Fβ=40мкм в корпусе – допуски параллельности и перекоса осей fx = 40 мкм и fy = 20 мкм.
Значение гарантированного бокового зазора: для межосевого расстояния 105 мм и вида сопряжения В, jn min =0,140 мм.
Относительные размеры суммарного пятна контакта по высоте зуба – не менее 30%, по длине зуба – не менее 40%.
Для контроля вида сопряжения находим ЕWS =-120мкм и TW = 140 мкм.
ЕWms =-120мкм TWm = 100 мкм.
Нижнее отклонение равно:
Размер средней длины общей нормали или каждой измеренной общей нормали должен быть в пределах:
(2.16)
или
(2.17)
Таблица 2.5 – Контрольные параметры
Наименование контролируемого параметра Обозначение допуска Допускаемое значение, мкм Применяемые средства измерения Колебание измерительного межосевого расстояния за оборот 90 Прибор для однопрофиль-ного контроля на одном зубе 36 Суммарное пятно контакта, % по высоте - 30 Контрольно-обкатной станок для подбора пары колес по длине - 40 Погрешность направления зуба Fβ 40 Ходомер, прибор для контроля направления зуба Отклонение от параллельности осей fx 40 Межцентромер для контроля измерительного межосевого расстояния Перекос осей fy 20 Предельные отклонения МОР ±0,070
Список литературы
1. СК-СТО1-У-37.3-16-11 Стандарт организации. Общие требования к оформлению пояснительных записок дипломных и курсовых проектов.
2.Нормирование точности деталей машин. Ч. 1: Метод, указания к выполнению курсовой работы /НГТУ; Сост.: Л.А. Болдин и др. – Н. Новгород, 1999.
3.Болдин Л.А. Основы взаимозаменяемости и стандартизации в машиностроении: Учеб. пособие. – М.: Машиностроение, 1984.
4.Якушев А. И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учеб. для вузов. – М.: Машиностроение, 1987 или 1979.
5.Марков А.Н. Допуски и посадки. – Дзержинск, 1981.
6.Допуски и посадки: Справ. / Под ред. В.Д. Мягкова. – 6-е изд. – М.: Машиностроение, 1982, Т. 1; 1983, Т.2.
7.Подшипники качения: Справ.-каталог./Под ред. В.Н. Нарышкина и Р.В. Коросташевского. – М.: Машиностроение, 1984.
8.Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборостроении: Справ. В 2 т. – 2-е изд. – М.: Изд. стандартов, 1989.