Выбор и расчет посадок типовых соединений

КнАГТУ, оценка хорошо, вариант 9 ...

1 Расчет гладкого цилиндрического соединения 4
2 Расчет калибров для контроля гладких цилиндрических соединения 8
3 Расчет подшипникового соединения 13
4 Расчет посадок шпоночного соединения 17
5 Расчет шлицевого соединения 21
6 Список использованных источников 27

1.1 Торцовые поверхности крышек свободны и не используются в ка-честве базовых для установки подшипников качения. Единственное назна-чение таких крышек – закрыть отверстие корпусной детали. Точное цен-трирование таких крышек по отверстию корпуса не требуется. Поэтому поле допуска центрирующей поверхности накладной крышки принимаю по d10.
Так как крышка устанавливается в отверстие корпуса, которое обра-батывается под подшипник, то поле допуска отверстия принимаю Н8.

Наибольший и наименьший размеры непроходного калибра – скобы, мм:,,,,Определяем исполнительный размер проходного и непроходного калибра – скобы: (Р-ПР)исп = (Р-ПР)max+Н ,(Р-ПР)исп = 239,998;(Р-НЕ)исп = (Р-НЕ)max+Н ,(Р-НЕ)исп = 239,959.Шероховатость:Rарасч. ≤ 0,05 TD,Rарасч.≤ 0,05 0,010 = 0,0005,Rатабл. = 0,5 мкм.Строим схему расположения полей допусков калибра-скобыРисунок 4 – Схема расположения полей допусков калибра-скобыРисунок 5 – Калибр-пробкаРисунок 6 – Калибр-скоба3.1 Размеры подшипника 2106: d = 30 мм, D = 55 мм, В = 13 мм.Исходя из условий работы узла, можно сделать вывод о том, что характер наружного кольца местный, а внутреннего – циркуляционный. В общем машиностроении используются подшипники 0 и 6 классов точности.Выберем подшипник нулевого класса точности. Выбираем предельные отклонения внешнего кольца Ø55l0 и внутреннего кольца Ø30L0.При местном характере нагружения посадка внешнего кольца подшипника с корпусом должна быть с зазором, выбираем поле допуска корпуса H7, а при циркуляционном характере нагружения соединение внутреннего кольца подшипника с валом должно быть с натягом, поэтому выбираем поле допуска вала m6.3.2 Определяем предельные размеры колец подшипника и предельные размеры и допуски посадочных поверхностей вала и корпуса:- наружное кольцо подшипника Ø55l0:Dm max = Dm + es,Dm max = 55+0 = 55,Dm min = Dm+ ei,Dm min = 55+ (-0,013) = 54,987,ТDm = 0,013;- внутреннее кольцо подшипника Ø30L0:dm max= dm +ES,dm max = 30 + 0 = 30,dm min= dm + ЕI,dm min = 30+(-0,012) = 29,988, Тdm = 0,012;-отверстие Ø55H7:Dmax = D + ЕS,Dmax = 55 + 0,030 = 55,030,Dmin = D + ЕI,Dmin = 55 + 0 = 55,ТD = ЕS – ЕI,ТD = 0,030- 0 = 0,030;- вал Ø30m6:dmax= d + es,dmax = 30 + 0,025 = 30,025dmin = d + ei,dmin = 30 + 0,009 = 30,009Тd = es – ei,Тd = 0,025 – 0,009 = 0,016.Определяем предельные зазоры и натяги соединений:- внутреннее кольцо подшипника – вал (L0/m6) – посадка в системе отверстия с натягом:Nmax = dmax - dm min,Nmax = 30,025 – 29,988 = 0,037,Nmin = dmin - dm max,Nmin = 30,009 – 30 = 0,009,,ТN = 0,028 ,- наружное кольцо подшипника – (H7/l0) – посадка в системе вала с зазором:Smax = Dmax - Dm min,Smax = 55,030 –54,987 = 0,043,Smin = Dmin - Dm max,Smin = 55 – 55 = 0,ТS = 0,043.3.3 Шероховатость посадочных поверхностей:вала – Ra 1,25 мкм;отверстия – Ra 1,25мкм;отклонение от цилиндричности деталей под подшипники качения при повышенной относительной геометрической точности равно 0,2 от допуска на размер:- допуск цилиндричности вала: Т/0/расч.= 0,2 Тd, Т/0/расч.= 0,2 0,016 = 0,0032,Т/0/табл.= 3 мкм - допуск цилиндричности отверстия: Т/0/расч.= 0,2 ТDТ/0/расч. = 0,2 0,030 = 0,006Т/0/табл.= 6 мкм3.4 Строим схемы расположения полей допусков подшипникового соединения, указывая зазоры и натяги (рис. 7).Рисунок 8 – Схема расположения полей допусковРисунок 94.1 По диаметру вала определяем размеры шпонки при d = 70 мм:b = 20 мм - ширина шпонки, h = 12 мм – высота шпонки,t1 = 7,5 мм, t 2 =4,9 мм.4.2 Для призматических шпонок при свободном соединении поля допусков по размеру b принимаются следующие: для шпонки – 20h9, для паза вала – 20Н9, для паза втулки - 20D10.Размеры вала (d - t1) и втулки (D + t2), будут иметь отклонения:(d - t1) = 72,5-0,3 мм, (D + t2)= 74,9+0,3 мм.Высота шпонки h имеет поле допуска h11. Сопрягаемые с ней глубины канавок (пазов) имеют поле допуска H11.4.3 Определяем предельные размеры и допуск размера ширины шпонки 20h9:bmax= 20 + 0 = 20,bmin= 20 + (-0,052)= 19,948,Тb = 20 – 19,948 = 0,052.Определяем предельные размеры и допуск размера ширины паза втулки 20D10:Ввтулки max= 20 + 0,22 = 20,22,Ввтулки min = 20 + 0,1 = 20,1,ТВвтулки = 20,22 – 20,1 = 0,12.Определяем предельные размеры и допуск размера ширины паза вала 20Н9:Ввала max = 20 + 0,052 = 20,052,Ввала min = 20 + 0 = 20,ТВвала = 20,052 – 20 = 0,052.Определяем зазоры между пазом втулки и шпонкой :Smax = ES – ei,Smax = 0,22 – (- 0,052) = 0,272Smin = EI – es,Smin = 0,1 – 0 = 0,1,TS = 0,172.Определяем натяги и зазоры между пазом вала и шпонкой :Smax = ES – ei,Smax = 0,052 – (- 0,052) = 0,104,Smin = EI – es,Smin = 0 – 0 = 0,TS = 0,104.4.4 Строим схему расположения допусков деталей шпоночного соединения (рис.10). D10H9h9+0,100Smax = 0,272Smin =0,1Smax = 0,104+0,052–0,052+0,220b = 200 ±Рисунок 10 - Схема полей допусков шпоночного соединения4.5 Для сборки важно правильное расположения канавок (пазов) на валу и во втулке. Поэтому назначаются такие нормы как допуски симметричности оси канавок (пазов) относительно оси вала и относительно оси отверстия втулки и допуск параллельности плоскости оси канавки к оси вала или отверстия.Для паза вала:- допуск параллельности равен: ТВваларасч. = 0,5× 0,052 = 0,026ТВвалатабл. = 25 мкм- допуск симметричности равен: ТВваларасч. = 2× 0,052 = 0,104ТВвалатабл. = 100 мкм.