Расчётно-графическая работа
«Составление схем расположения полей допусков стандартных сопряжений. Расчёт соединения подшипника качения с валом и корпусом. Расчет размерных цепей»
Содержание
1. Схемы расположения полей допусков стандартных сопряжений.
2. Соединение подшипника качения с валом и корпусом.
3. Расчет размерных цепей:
а) Решение задачи методом максимума – минимума (способ равных квалитетов);
б) Решение задачи теоретико-вероятностным методом (способ равных квалитетов).
Схемы расположения полей допусков стандартных сопряжений
1 Гладкое цилиндрическое соединение
а) Ø178 H7/g6
Параметр Значение d(D) = 178 мм es = -14 мкм ei = -39 мкм ES = 40 мкм EI = 0 мкм dmax = d + es= 177,986 мм dmin = d + ei = 177,961 мм Dmax = D + ES = 178,04 мм Dmin = D + EI = 178 мм Td = dmax - dmin = es – ei = 25 мкм TD = Dmax – Dmin = ES - EI = 40 мкм Smax = Dmax - dmin = 79 мкм Smin= Dmin – d max = 14 мкм Scp = (Smax + Smin) / 2 = 46,5 мкм TS= Smax – Smin = 65 мкм Характер сопряжения Зазор Система задания посадки Основное отверстие
б) Ø70 S7/h7
Параметр Значение d(D) = 70 мм es = 0 ei = -30 мкм ES = -48 мкм EI = -78 мкм dmax = d + es= 70 мм dmin = d + ei = 69,97 мм Dmax = D + ES = 69,952 мм Dmin = D + EI = 69,922 мм Td = dmax - dmin = es – ei = 30 мкм TD = Dmax – Dmin = ES - EI = 30 мкм Nmin = dmin - Dmax 18 мкм Nmax = dmax - Dmin 78 мкм Ncp = (Nmax + Nmin) / 2 = 48 мкм TN = Nmax – Nmin = 60 мкм Характер сопряжения Натяг Система задания посадки Основной вал
в) Ø 178H7/m6
Параметр Значение d(D) = 178 мм es = 40 мкм ei = 15 мкм ES = 40 мкм EI = 0 dmax = d + es= 178,04 мм dmin = d + ei = 178,015 мм Dmax = D + ES = 178,04 мм Dmin = D + EI = 178 мм Td = dmax - dmin = es – ei = 25 мкм TD = Dmax – Dmin = ES - EI = 40 мкм Smax = Dmax - dmin = 25 мкм Nmax = dmax - Dmin = 40 мкм Scp = (Smax + Smin) / 2 = -7,5 мкм TS = Smax – Smin = 65 мкм Характер сопряжения Переходная Система задания посадки Основное отверстие
Для комбинированной посадки определим вероятность образования посадок с натягом и посадок с зазором. Расчет выполним в следующей последовательности.
- рассчитаем среднее квадратическое отклонение зазора (натяга), мкм
-
определим предел интегрирования
-
табличное значение функции Ф(z)= 0,32894
- вероятность натяга в относительных единицах
PN' = 0,5 + Ф(z) = 0,5 + 0,32894 = 0,82894
- вероятность натяга в процентах
PN = PN' x 100% = 0,82894*100%= 82,894%
- вероятность зазора в относительных единицах
PЗ' = 1 – PN = 1 - 0,82894 = 0,17106
- вероятность зазора в процентах
PЗ = PЗ' x 100% = 0,17103*100% = 17,103%
2 Соединение подшипника качения с валом и корпусом
Условное обозначение подшипника 0 - 213
Радиальная нагрузка 10300 Н
Характер нагружения – сильные удары и вибрация. Кратковременные перегрузки до 300% номинальной нагрузки.
Рабочая температура подшипника - до 120о С
Соединение жесткое (вал сплошной, корпус толстостенный)
Решение
- определяем размеры подшипника:
Номинальный диаметр отверстия Номинальный диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца Номинальная ширина подшипника Номинальная координата монтажной фаски 65 мм 120 мм 23 мм 2,5 мм
- рассчитываем интенсивность нагрузки
Pr = Kd * Kt * Kj * Fr / b
где Kd - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки Kd = 2;
Kt - температурный коэффициент Kt = 1,05
Kj - коэффициент ослабления натяга в нежестких сопряжениях Kj = 2,3,
Fr = 6000 Н b = B - 2 *r =23 - 2 * 2,5 = 22,2 мм
Отсюда
Pr = 2 х 1,05 х 2,3 х 10300 / 0,022 = 2261 кН/м
- определяем посадки для внутреннего и наружного колец подшипника
Сопоставляя расчетную интенсивность нагрузки с допустимой и уточняя посадку для подшипника 0 класса точности назначаем посадки
Внутреннее кольцо Наружное кольцо Поле допуска, определяемое по допустимой интенсивности нагрузки n5, n6 P7 Уточненное поле допуска (по классу точности подшипника) n6 P7 Принятые посадки L0 / n6 P7 / l0
- рассчитываем сопряжения внутреннего и наружного колец подшипника
Параметр Внутреннее кольцо - вал Наружное кольцо - корпус Значение Значение d(D) = 65 мм 120 мм es = +39 мкм 0 мкм ei = +20 мкм -15 мкм ES = 0 мкм -24 мкм EI = -15 мкм -59 мкм dmax = d + es= 65,039 мм 120 мм dmin = d + ei = 65,020 мм 119,985 мм Dmax = D + ES = 65 мм 119,976 мм Dmin = D + EI = 64,985 мм 119,941 мм Td = dmax - dmin = es – ei = 19 мкм 15 мкм TD = Dmax – Dmin = ES - EI = 15 мкм 35 мкм Smax(Nmin) = Dmax - dmin = - 20 мкм - 9 мкм Smin(Nmax) = Dmin – d max = - 54 мкм - 59 мкм Scp = (Smax + Smin) / 2 = - Ncp = - (Nmax + Nmin) / 2 = - 37 мкм - 34 мкм TS(TN) = Smax – Smin = Nmax – Nmin= - 34 мкм 50 мкм Характер сопряжения Натяг Натяг Система задания посадки Основное отверстие Основной вал
Проверить условие прочности колец подшипника на разрыв, для чего рассчитать максимально допустимый натяг по формуле
где [] - допустимое напряжение на разрыв. ............
