Мороз В.Г. - Выбор и назначение допусков и посадок гладких цилиндрических соединений (1093394), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Остается определитьосновное отклонение вала. которое в данном случае является его нижним отклонениемei и фиксирует положение этого поля. А пока будем считать, что поле допуска можетперемещаться не выходя за Nmax.ф сверх и за Nmin снизу.Из условия обеспечения необходимых наименьшего и наибольшего натягов можноопределить допустимые границы местоположения нижнего отклонения вала ei:eimin ES + Nmin.фeimax Nmax.ф. +Td(16)Для рассматриваемого примера, зона возможного существования основногоотклонения ei будет:eimin 46+50=96,eimax 170 - 46 =124По табл.
П.5. определяем, что в этот интервал попадают основные отклонения u =102мкм и V = 120мкм. Отклонение V как видно из табл. П.3. , не является рекомендуемым.Следовательно, выбираем посадку 80 H8/u8, схема расположения полей допусков длякоторой,. приведена на рис.4-2. а обозначение на чертежах на рис.4-3.В этой посадке получились:-действительный запас прочности при эксплуатацииNэпр.дейст..
= Nmin. - Nmin.ф = 6мкм(17)-и действительный запас прочности при изготовленииРисунок 4-2. Положения полей допусков посадки с натягом.21Nипр.действ. = Nmax.ф - Nmax(18)Рисунок 4-3. Сборка и детали посадки с натягом.Пример 2Выбрать посадку для условий 1-го. примера,где:Nmaxф=170мкмNminф=50мкмD=80мм,обеспечив, кроме того, запас прочности при эксплуатацииNэпроч. = 20 мкм.В данном случае вместо условия (14) необходимо использовать условие.Nmax.ф - Nmin - Nэпр.действ TD+Td(19).Тогда170 - 50 - 20 = 100 TD+TdДальнейшее решение ведется аналогичным образом.По табл. П.1. выбираем 8-ой квалитет для отверстия и для вала, т.к.,46+46 < 100Область допустимых значений ei определяем из условий:эeimin ES + Nmin.ф.
+N проч.eimax Nmax.ф. -Td(17)eimin 46 + 50 + 20= 116eimax 170 - 46 = 124(18)Из табл. П.5, находим, что в эту область значений попадает основное отклонениеv=120, т.е. необходима посадка 80 H8/v8, которая, как видно из табл. П.5. , не являетсярекомендуемой. Поэтому, с целью выбора рекомендуемой посадки можно уменьшитьдопуски вала или отверстия, или оба сразу, взяв меньший квалитет и попытаться22подобрать посадку в другом (более точном) квалитете.Так как в данном примере необходим переход от 8-го к 7-му квалитету, которыйдостаточно просто обеспечивается при таких видах обработки, как например,шлифование, то примем для отверстия и вала 7-ой квалитет.
Допуск по 7-ому квалитетуравен 30 мкм. По формулам (17) определим:eimin 30 + 50 + 20 = 100eimax 170 - 30 = 140По сравнивании с (18) видно, что уменьшение квалитета обеспечивает расширениедиапазона допустимых значений и теперь, как видно из табл. П.5, в него кромеотклонения V, равного 120 мкм, падает отклонение (U равное 102 мкм.Следовательно, окончательно, выбираем посадку 80 H7/u7, . которая, входит, (см.табл. П.3.) в ряд рекомендуемых. 80 H7/u7.Результаты решения задачи показаны нарис 4-4 и 4-5. Как видно реальный запас прочности при эксплуатации составит 22мкм,чтовходит в заказанные пределы.Рисунок 4-4. Положения полей допусков посадки с натягом при учёте запаса прочности.23Рисунок 4-5 Сборка и детали посадки с натягом, и с запасом прочности.5 .
ПЕРЕХОДНЫЕ ПОСАДКИПереходные посадки предусмотрены только в квалитетах 4-8. Точность вала в этихпосадках должна быть на один квалитет выше точности отверстия.В переходных посадках при сочетании наибольшего предельного размера вала инаименьшего предельного размера отверстия всегда получается наибольший натяг; присочетании наибольшего предельного размера отверстия и наименьшего предельногоразмера вала - наибольший зазор.Выбор переходных посадок определяется требуемыми точностью центрирования илегкостью сборки и разборки соединения.Наиболее объективно переходные посадки характеризуются средневероятностнымизначениями зазоров и натягов.5.1. Примерные области применения некоторых рекомендуемых переходныхпосадок (на примере посадок в системе отверстия).Переходные посадки Н/js , Н/k , H/m ,H/n используют в неподвижных разъемныхсоединениях для центрирования сменных деталей или деталей, которые принеобходимости могут передвигаться вдоль вала.
Эти посадки характеризуются малымизазорами и натягами, что, как правило, позволяет собирать детали при небольшихусилиях (вручную или с помощью лёгкого постукивания). Для гарантии неподвижностиодной детали относительно другой соединения дополнительно крепят шпонками,стопорными винтами и другими, крепежными средствами.. При высоких требованиях к точности центрирования, а также при больших (особенноударных) нагрузках и вибрациях назначают посадки с большим средним натягом т.е.
Н/m ,H/n. Чем чаще требуется разборка (сборка) узла и чем она сложнее и опаснее в смыслеповреждения других деталей соединения (особенно подшипников качения), тем меньшедолжен быть натяг в соединении, т.е. следует назначать переходные посадки Н/js , Н/kПосадки H/n. характеризуются наибольшими средним натягами из всех переходныхпосадок. Их назначают для соединений, передающих значительные усилия, при наличиивибраций и ударов, а также для тонкостенных втулок, не позволяющих применять24крепежные детали.
Соединения собирают с помощью пресса. Эти посадки назначаютпреимущественно для соединений, разбираемых только при капитальном ремонтеизделия.Посадки Н/m характеризуются меньшими средними натягами, чем посадки H/n., нодля разъема соединений с этими посадками необходимы значительные усилия, поэтомуих назначают при высоких статических небольших динамических нагрузках, когдаразборка-сборка соединения производятся редко.Посадки, Н/k характеризуются средними зазорами, близкими к нулю, что обеспечиваетхорошее центрирование.
Их назначают, например. для, крепления на валах шкивов.зубчатых колес, муфт сцепления.Посадки Н/js ,дают в соединении преимущественно зазор. Их применяют для часторазбираемых соединений, а также в случаях, когда сборка затруднена. Иногда этипосадки применяют вместо посадок Н/h с целью повышения точности центрирования, атакже когда при пониженной точности изготовления необходимо получить такую жеточность центрирования (например , Н7/js6 , Н6/h5).Переходные посадки можно выбирать методом подобия (см. раздел 2.2. данныхметодических указаний), по справочникам с примерами применения посадок ваналогичных конструкциях.
Конкретные переходные посадки могут быть предложеныстуденту преподавателем в задании к данному разделу курсовой работы. В этом случаепо заданию преподавателя студент должен построить схему расположения полейдопусков в системе отверстия и в системе вала, найти предельные отклонения наизготовление сопряженных деталей, а в некоторых случаях (по заданию преподавателя)определить вероятность получения зазоров и натягов для заданного сопряжения.5.2.
Построение переходных посадок в системе отверстия и в системе вала.В каждом задании даются две переходные посадки (одна в системе отверстия, а другая всистеме вала), для которых требуется построить поля допусков и определить наибольшиезазоры и натяги».Пример 5.1. Заданы две посадки 80 H7/js6 и 80 K7/h6.Основные отклонения Н и h .равны нулю, примем для отверстия это нижнее отклонение(EI=0 ). а для вала верхнее ( es=0 ),Второе отклонение верхнее для отверстия (ES) инижнее для вала (ei) Определяется величиной допуска, взятой с. соответствующимзнаком, т.е.ЕS= 30, TD=30,Td = 19 по табл.
П.1 Особенностью построения поля допуска 80js6 состоит в том, что для него предельные отклонения равны IT6/2,. где IТ6 - величинадопуска для 6-го квалитета (см.. примечание к табл. П.7 ), окончательно получаем поляпредставленные на (рис.5.1) .По табл. П.1. находим, что допуск дляTd(IТ6) = 19 мкм. Приделении нечетной величины допуска пополам рекомендуется производить округление доближайшего .целого меньшего значения, т.е. в данном случае будет 9 мкм( рис.5-1 ) Smax= 39мкм, Nmax =9мкм.Для построения поля допуска 80 K7 по табл.
П.7. находим, что основное отклонениеК- является верхним отклонением отверстия (ЕS ) и оно равно - 2 + ,.где = 11 (см.табл. П.8 ),т.е. ES = -2+11 =+9мкм. Заметим, что ES верхнее отклонение и поэтому EIрасположится ниже и будет получено как:EI = ES - TD = +9-(+30)= -21 (рис. 5.2);Теперь:Smax = ES - ei = 9-(-19) = 28мкмNmax = es-EI = 0-(-21) = 21мкм25Рисунок 5-1.Рисунок 5-2Расположение полей допусков переходной посадки H7/js6.Расположение полей допусков переходной посадки K7/h6.265.3. Определение вероятного числа соединений с натягом и с зазором впереходной посадке.Легкость сборки и разборки соединений с переходными посадками, а такжехарактер этих посадок определяются вероятностью получения в них зазоров и натягов.Рассмотрим методику определения вероятного числа соединений с натягом и зазорами впереходных посадках, на примере соединения 60 H7/m6 (рис.5-3).
Первоначальнопостроим расположение полей допусков, аналогично примерам рассмотренным ранее.Рисунок 5-3.Переходная посадка H7/m6.Натяг может быть в пределах от 0 до 30 мкм., зазор от 0 до 19 мкм. Допуск посадки,равный, сумме допусков вала и отверстия, составляет 49мкм.
Считаем, что рассеяниеразмеров отверстия и валов, а также зазоров (натягов) подчиняется закону нормальногораспределения и допуск деталей равен полю рассеяния, т.е. Т=6. Учитывая принятыеусловия получим:отв= 30/6 = 5 мкм;вала= 19/6 = 3.17 мкм.Среднее квадратическое отклонениепос. = 2 (2ОТВ2ВАЛА)т.е. для данного примера пос.=5,92 мкмПри средних значениях размеров отверстия и вала получается средневероятностный27натяг 5,5 мкм. Заштрихованная на рис.
5-4 площадь характеризует вероятность получениясоединений с натягом, Вычислим вероятность получения значений натягов в пределах от0 до 6,5 мкм, т.е. найдем площадь, ограниченную линией симметрии кривой и ординатой,расположенной на расстоянии 5,5 мкм от линии симметрии (рис.5.4).Для рассматриваемого примера x = 5,5 мкм, Z = x / пос.= 5,5/6.≈ 0,9.Рисунок 5-4 Кривая вероятности получения соединений с зазором и натягом в посадке.Пользуясь таблицей значений интегралов функций (См.