Складання схем розташування полів допусків стандартних сполучень Розрахунок з`єднання підшипника

Розрахунково-графічна робота

«Складання схем розташування полів допусків стандартних сполучень. Розрахунок з об'єднання підшипника кочення з валом і корпусом. Розрахунок розмірних ланцюгів »

Зміст

1. Схеми розташування полів допусків стандартних сполучень.

2. З'єднання підшипника кочення з валом і корпусом.

3. Розрахунок розмірних ланцюгів:

а) Рішення задачі методом максимуму - мінімуму (спосіб рівних квалітетів);

б) Рішення задачі теоретико-імовірнісним методом (спосіб рівних квалітетів).

Схеми розташування полів допусків стандартних сполучень

1 Гладке циліндричне з'єднання

а) Ø178 H 7 / g 6

б) Ø70 S7/h7

в) Ø 178 H7/m6

Для комбінованої посадки визначимо ймовірність утворення посадок з натягом і посадок з зазором. Розрахунок виконаємо в такій послідовності.

- Розрахуємо середньоквадратичне відхилення зазору (натягу), мкм

-

визначимо межа інтегрування

-

табличне значення функції Ф (z) = 0,32894

- Ймовірність натягу у відносних одиницях

P _N ^'= 0,5 + Ф (z) = 0,5 + 0,32894 = 0,82894

- Ймовірність натягу у відсотках

P _N ⁼ P _N ^'x 100% = 0,82894 * 100% = 82,894%

- Ймовірність зазору у відносних одиницях

P _З ^'= 1 - P _N = 1 - 0,82894 = 0,17106

- Ймовірність зазору у відсотках

P _З ⁼ P _З ^'x 100% = 0,17103 * 100% = 17,103%

2 З'єднання підшипника кочення з валом і корпусом

Умовне позначення підшипника 0 - 213

Радіальне навантаження 10300 Н

Характер навантаження - сильні удари і вібрація. Короткочасні перевантаження до 300% номінального навантаження.

Робоча температура підшипника - до 120 ^о С

З'єднання жорстке (вал суцільний, корпус товстостінний)

Рішення

- Визначаємо розміри підшипника:

- Розраховуємо інтенсивність навантаження

Pr = Kd * Kt * Kj * Fr / b

де Kd - динамічний коефіцієнт посадки, що залежить від характеру навантаження Kd = 2;

Kt - температурний коефіцієнт Kt = 1,05

Kj - коефіцієнт ослаблення натягу в нежорстких сполученнях Kj = 2,3,

Fr = 6000 Н b = B - 2 * r = 23 - 2 * 2,5 = 22,2 мм

Звідси

Pr = 2 х 1,05 х 2,3 х 10300 / 0,022 = +2261 кН / м

- Визначаємо посадки для внутрішнього і зовнішнього кілець підшипника

Зіставляючи розрахункову інтенсивність навантаження з припустимою і уточнюючи посадку для підшипника 0 класу точності призначаємо посадки

- Розраховуємо сполучення внутрішнього і зовнішнього кілець підшипника

Перевірити умова міцності кілець підшипника на розрив, для чого розрахувати максимально допустимий натяг за формулою

де [] - допустиме напруження на розрив. [] = 400 МПа;

k _N - коефіцієнт. k _N = 2,8

d - 65 мм.

0,231> 0,054 - умова міцності виконується.

- Зображуємо схему розташування полів допусків (внутрішнє кільце підшипника - вал)

- Зображуємо схему розташування полів допусків (зовнішнє кільце підшипника - корпус)

визначаємо шорсткість

- Визначаємо допуски форми посадочних поверхонь

- Визначаємо допуски розташування посадочних поверхонь

- Зображуємо ескіз підшипникового вузла

3. Розрахунок розмірних ланцюгів

Рішення задачі методом максимуму - мінімуму (спосіб рівних квалітетів)

Схема розмірної ланцюга

Оскільки ланки розмірної ланцюга є розмірами, величина яких не входить в один діапазон, то завдання вирішуємо за способом рівних квалітетів: - для кожної складової ланки розраховуємо величину одиниці допуску

- Розраховуємо суму одиниць допуску всіх складових розмірів

- Визначаємо розрахункове значення числа одиниць допуску

- Визначаємо квалітет з числом одиниць допуску найближчим до розрахункового числа одиниць допуску - 8 квалітет;

- Для вибраного квалітету призначаємо, у відповідності зі стандартом СТ СЕВ 144-75, допуски на розміри А2, А3, А4, А5, А6

-Розраховуємо допуск розміру А1

- З умови підбираємо квалітет для розміру А1 - 7 квалітет;

- Для розмірів А1, А2, А3, А5, А6 які є збільшують ланками розмірної ланцюга призначаємо граничні відхилення як для основного отвору;

- Для розміру А4, який є зменшує ланкою розмірної ланцюга призначаємо граничні відхилення як для основного валу;

- Результати розрахунків зводимо в таблицю

Відповідно до розрахунків встановлюємо для розмірів А2, А3, А4, А5, А6 - 8 квалітет точності і основні відхилення e i ₁ = e i ₂ = e i ₃ = e i ₅ = e i ₆ = 0, e s ₁ = + 0, 025 мм, e s ₂ = +0,033 мм, e s ₃ = +0,033 мм, e s ₅ = +0,027 мм, e s ₆ = +0,033 мм. Для розміру А1 - 7 квалітет. Основні відхилення для розміру А4 - ES ₄ = 0 мм, EI ₄ = -0,027 мм

Перевірка.

- Максимальні значення складових розмірів Amax _i = A _i + ES _i (es _i):

A 1 max = 34 + 0,025 = 34,025 мм;

A 2 max = 20 + 0,033 = 2 0,033 мм;

A3max = 21 + 0,033 = 21,033 мм;

A4max = 14 + 0,0 27 = 14,027 мм;

A5max = 12 + 0 = 12 мм;

A 6 max = 21 + 0,033 = 21,033 мм;

- Мінімальні значення складових розмірів Amin _i = A _i + EI _i (ei _i)    :

A 1 min = 34 + 0 = 34 мм;

A 2 min = 20 + 0 = 20 мм;

A3min = 21 + 0 = 21 мм;

A4min = 14 + (-0,027) = 13,973 мм;

A5min = 12 + 0 = 12 мм;

A6min = 21 + 0 = 21 мм - допуски складових розмірів TA _i = Amax _i - Amin _i: TA1 = 34,025 - 34 = 0,025 мм; TA2 = 20,033 - 20 = 0,033 мм; TA3 = 21,033 - 21 = 0,033 мм; TA4 = 14,027 - 13,973 = 0,054 мм;

TA 5 = 12 - 12 = 0 мм   ;

TA 6 = 21,033 - 21 = 0,033 мм   ; - Допуск замикаючого розміру TA про = 0,21 мм; - перевірка умови :          0,025 + 0,033 + 0,033 + 0,054 + 0 + 0,033 = 0,178 <0,21 - умова виконується.

Рішення задачі теоретико-імовірнісним методом (спосіб рівних квалітетів)

Схема розмірної ланцюга

Оскільки ланки розмірної ланцюга є розмірами, величина яких не входить в один діапазон, то завдання вирішуємо за способом рівних квалітетів: - для кожної складової ланки розраховуємо величину одиниці допуску

- Розраховуємо суму квадратів одиниць допуску всіх складових розмірів

- Визначаємо розрахункове значення числа одиниць допуску

де k _o, k _i - коефіцієнти розсіювання (для нормального закону розподілу k _o = 1, k _i = 1); - визначаємо квалітет з числом одиниць допуску найближчим до розрахункового числа одиниць допуску - 10 квалітет; - для вибраного квалітету призначаємо, відповідно зі стандартом СТ СЕВ 144-75, допуски на розміри А2, А3, А4, А5, А6; - розраховуємо допуск розміру А4

- З умови підбираємо квалітет для розміру А1 - 10 квалітет; - для розмірів А1, А2, А3, А5, А6 які є збільшують ланками розмірної ланцюга призначаємо граничні відхилення як для основного отв.; - для розміру А4, який є зменшує ланкою розмірної ланцюга призначаємо граничні відхилення як для основного валу - результати розрахунків зводимо в таблицю

Відповідно до розрахунків встановлюємо для розмірів А2, А3, А5, А6 - 10 квалітет точності і основні відхилення e i ₁ = e i ₂ = e i ₃ = e i ₅ = e i ₆ = 0, e s ₁ = 0,100 мм, e s ₂ = +0,084 мм, ei ₃ = +0,084 мм, e s ₅ = +0,070 мм, e s ₆ = +0,084 мм. Дл я розміру А1 - 10 квалітет. Основні відхилення А4 - ES ₄ = 0 мм, EI ₄ = -70.

Перевірка .- максимальні значення складових розмірів Amax _i = A _i + ES _i (es _i)

A1max = 34 + 0, 100 = 34,100 мм;

A2max = 20 + 0, 084 = 20, 084 мм

A3max = 21 + 0, 084 = 21,084 мм;

A4max = 14 + 0 = 14 мм;

A 5 max = 12 + 0,070 = 12,070 мм;

A 6 max = 21 + 0,070 = 21,070 мм

мінімальні значення складових розмірів Amin _i = A _i + EI _i (ei _i): A 1 min = 34 + 0 = 34мм;

A 2 min = 20 + 0 = 20 мм;

A 3 min = 21 + 0   = 21 мм;

A 4 min = 14 + (-0,070) = 13,93 мм;

A 5 min = 12 + 0 = 12 мм;

A 6 min = 21 + 0 = 21 мм; - допуски складових розмірів TA _i = Amax _i - Amin _i

TA 1 = 34,100 - 34 = 0, 100 мм;

TA 2 = 20,084 - 20 = 0,084 мм; TA 3 = ​​21,084 - 21 = 0,043 мм;

TA 4 = 14 - 13,93 = 0,070 мм; TA 5 = 12,070 - 12 = 0,070 мм; TA 6 = 21,070 - 21 = 0,070 мм;

- Допуск замикаючого розміру TA про = 0,21 мм;

- Перевірка умови :

- Умова виконується.