Расчет и выбор посадок типовых соединений расчет размерных цепей

Обновлено: 07.07.2024

Выбор системы посадок. В машиностроении преимущественно применяют посадки системы отверстия. Посадки системы вала применяют для соединения нескольких деталей с гладким валом (штифтом) по разным посадкам; для установки изделий массового производства в корпусные детали (например, для соединения наружных колец подшипников качения с корпусами). В приборостроении точные оси малого диаметра (менее 3 мм) часто изготовляют из гладких калиброванных прутков, и в этих случаях система вала находит широкое применение.

Выбор квалитетов. При выборе квалитетов необходимо учитывать ряд общих положений.

Технико-экономические факторы. С уменьшением допуска повышается качество, но усложняется изготовление и резко увеличивается стоимость изделий, В связи с этим следует назначать точность, которая при наименьших затратах обеспечивает заданную работоспособность продукции.

Технологические возможности достижения намеченной точности. Каждый метод обработки металлов характеризуется определенной точностью. Точностные возможности одних и тех же технологических процессов (чистового обтачивания, шлифования и пр.) зависят от состояния станков и организации технологических процессов. На изношенном оборудовании получить такую же точность, как на новом нельзя.

Средний уровень точности, гарантирующий работоспособность продукции. Большинство соединений сельскохозяйственных машин выполняют по IT8, IT9.

Возможность проверки намеченной точности размеров. Требуется полное соответствие между уровнем точности продукции и достижимой точностью измерительных средств.

Требования к точности отдельных размеров и соединений.

Наличие посадок и их видов. В интервале размеров от 1 до 500 мм посадки с зазором установлены в квалитетах 4—12, переходные — в квалитетах 4—7, посадки с натягом — в квалитетах 5—8. Если вид посадки определяют по результатам расчета, то квалитет выбирают одновременно с посадкой.

При подборе квалитетов часто используют опыт проектирования и эксплуатации аналогичных изделий. Учитывая повышенные требования к качеству машин и приборов, рекомендуется шире применять квалитеты 6—8.

Основной причиной потери работоспособности машинами серийного выпуска является снижение точности в результате износа основных деталей и соединений, поэтому в настоящее время распространен метод назначения допусков и выбора посадок с зазором, основанный на гарантированных запасах точности эксплуатационных показателей машин. Суть этого метода заключается в том, что на основные детали и соединения назначают несколько завышенные допуски, которые должны обеспечивать эксплуатационные показатели машин (точность вращения шпинделя, перемещения суппорта и пр.), а также компенсировать погрешности изготовления и сборки.

Выбор посадок. Основными характеристиками посадок являются наименьшие натяги или зазоры и их допуски. При переходе от посадок с большими зазорами к посадкам с большими натягами при неизменном номинальном размере наименьшие зазоры уменьшаются и наименьшие натяги увеличиваются. У переходных посадок в том же направлении повышается вероятность получения натягов. При переходе к менее точным квалитетам при одинаковых посадках и номинальных размерах значения S_min и N_min не изменяются, но допуски посадок при этом увеличиваются. Например, допуск посадки H7/f7 в 1,5 раза больше допуска посадки H6/f6 при S_min = 20 мкм. С увеличением допуска посадки утрачивают определенность характера соединения, что особенно нежелательно для посадок с натягами и переходных. Поэтому указанные посадки образуют полями допусков не грубее IT8. Для правильного применения посадок необходимо знать их основные свойства.

Посадки с зазором образуются полями допусков а - h и A - H, установлены в квалитетах 4—12 и применяются в неподвижных и подвижных соединениях; для облегчения сборки при невысокой точности центрирования; для регулирования взаимного положения деталей; для обеспечения смазки трущихся поверхностей (подшипники скольжения) и компенсации тепловых деформаций; для сборки деталей с антикоррозийными покрытиями. Посадки с S_mim = 0 (H/h) обеспечивают высокую точность центрирования и поступательного перемещения деталей в регулируемых соединениях, могут заменять переходные посадки.

Примерные области применения некоторых рекомендуемых посадок с зазором (на примере посадок в системе отверстий). Посадку Н5/h4 назначают для пар с точным центрированием и направлением, в которых допускается проворачивание и продольное перемещение деталей при регулировании. Для вращающихся деталей их применяют только при малых скоростях и нагрузках.

Посадку H6/h5 назначают при высоких требованиях к точности центрирования, посадку H7/h6 (предпочтительную) — при менее жестких требованиях к точности центрирования. Посадку Н8/h7 (предпочтительную) назначают для центрирующих поверхностей, когда можно расширить допуски на изготовление при несколько пониженных требованиях к соосности.

ЕСДП допускает применение посадок H/h, образованных из полей допусков квалитетов 9—12 для соединений при низких требованиях к точности центрирования.

Посадки H5/g4; H6/g5 и H7/g6 (последняя предпочтительная) имеют наименьший гарантированный зазор из всех посадок с зазором. Их применяют для точных подвижных соединений, требующих гарантированного, но небольшого зазора для обеспечения точного центрирования.

Из всех подвижных посадок наиболее распространены Н7/f7 , (предпочтительная), H8/f8 и подобные им посадки, образованные из полей допусков квалитетов 6, 8 и 9.

Посадки Н7/е8, Н8/е8 (предпочтительные), Н7/е7 и посадки, подобные им, образованные из полей допусков квалитетов 8 и 9) обеспечивают легкоподвижное соединение при жидкостной смазке. Их применяют для быстровращающихся валов больших машин. Посадку Н9/е9 применяют для крупных подшипников в тяжелом машиностроении, свободно вращающихся на валах зубчатых колес и других деталей, включаемых муфтами сцепления, для центрирования крышек цилиндров. В целях увеличения надежности машин эту посадку следует заменять аналогичной посадкой Н8/е8.

Посадки H8/d9, H9/d9 (предпочтительные) и подобные им посадки, образованные из полей допусков квалитетов 7, 10 и 11, применяют сравнительно редко.

Посадки Н7/с8 и Н8/с9 характеризуются значительными гарантированными зазорами, используют для соединений с невысокими требованиями к точности центрирования. Наиболее часто эти посадки назначают для подшипников скольжения, работающих при повышенных температурах.

При выборе посадок (на основе расчета) необходимо учитывать отношение l/d: чем меньше это отношение, тем меньше должен быть наименьший зазор.

Переходные посадки предусмотрены только в квалитетах 4—8. Точность вала в этих посадках должна быть на один квалитет выше точности отверстия. Они характеризуются возможностью получения сравнительно небольших зазоров или натягов и применяются в неподвижных разъемных соединениях при необходимости точного центрирования; необходимо дополнительное крепление собранных деталей.

Посадки H/n (H7/n6, N7/h6 и др.) характеризуются наибольшими средними натягами из всех переходных посадок. Их назначают для соединений, предающих значительные силы, при наличии ударов и вибраций, также для тонкостенных втулок, не позволяющих применять крепежные детали. Соединения собирают с помощью пресса. Эти посадки назначают преимущественно для соединений, разбираемых только при капитальном ремонте изделия, а также при затрудненной сборке вместо посадок с минимальным гарантированным натягом.

Посадки H/m (H7/m6, M7/h6,) характеризуются меньшими средними натягами, чем посадки Н/n, но для разъема соединений с этими посадками необходимы значительные усилия, поэтому их назначают при высоких статических и небольших динамических нагрузках, когда разборка-сборка соединения производится редко.

Посадки с равновероятными натягами и зазорами (H7/k6, K7/h6 и др.) имеют наибольшее применение из переходных посадок, так как для сборки и разборки не требуют больших усилий и обеспечивают высокую точность центрирования.

Посадки с более вероятными зазорами H/j_s (H7/j_s6, J_s7/h6 и др.) применяют при небольших статических нагрузках, частых разборках и затрудненной сборке, а также для регулирования взаимного положения деталей. Иногда эти посадки применяют вместо посадок H/h с целью повышения точности центрирования, а также когда при пониженной точности изготовления необходимо получить такую же точность центрирования (например, H7/ j_s6 вместо H6/h5).

В переходных посадках при сочетании наибольшего предельного размера вала и наименьшего предельного размера отверстия всегда получается наибольший натяг, при сочетании наибольшего предельного размера отверстия и наименьшего предельного размера вала — наибольший зазор.

Выбор переходных посадок определяется требуемыми точностью центрирования и легкостью сборки и разборки соединения. Точность центрирования определяется радиальным биением втулки на валу (или вала во втулке), возникающим при зазоре и одностороннем смещении вала в отверстии.

Выбор посадок с натягом. Посадки с натягом предназначены в основном для получения неподвижных неразъемных соединений без дополнительного крепления деталей. Относительная неподвижность деталей обеспечивается силами сцепления (трения), возникающими на контактирующих поверхностях вследствие их деформации, создаваемой натягом при сборке соединения. Благодаря надежности и простоте конструкции деталей и сборки соединений эти посадки применяют во всех отраслях.

Посадки с натягом по значению гарантированного натяга подразделяют на три подгруппы.

Посадки с минимальным гарантированным натягом (Н7/р6, Р7/h6, Н6/р5, P6/h5) применяют при малых нагрузках и для уменьшения деформаций собранных деталей. Неподвижность соединения обеспечивают дополнительным креплением. Эти посадки допускают редкие разборки.

Посадки с умеренными гарантированными натягами (0,0002—0,0006)D (H7/r6, H7/s6, H8/s7, H7/t6, R7/h6, T7/h6, H6/r5, H6/s5) допускают передачу нагрузок средней величины без дополнительного крепления, а также с дополнительным креплением. Могут применяться для передачи больших нагрузок, если прочность деталей не позволяет применить посадки с большими натягами, сборка может производиться под прессом или способом термических деформаций.

Посадки с большими гарантированными натягами (0,001—0,002)D) (H7/u7, Н8/u8, U8/h7, H8/x8, H8/z8) передают тяжелые и динамические нагрузки без дополнительного крепления. Необходима проверка соединяемых деталей на прочность; сборка осуществляется в основном способом термических деформаций.

Выбор способа получения соединения (под прессом, с нагревом охватывающей или охлаждением охватываемой детали и др ) зависит от конструкций деталей, их размеров, требуемого натяга и других факторов. Прочность соединений с натягом можно повысить путем нанесения на детали гальванопокрытий, правильного выбора конструктивных форм деталей, стабилизации технологических факторов при сборке и т. д.

Надежность посадок с натягом зависит от механических свойств материалов соединяемых деталей, шероховатости и отклонений формы их поверхностей, конструктивных факторов, натяга, метода сборки соединения, условий эксплуатации и т. д. Посадку считают годной, если при наименьшем натяге гарантируется неподвижность соединения, а при наибольшем — прочность соединяемых деталей. При этих условиях соединение передает заданные крутящий момент или осевую силу, а детали выдерживают без разрушения напряжения, вызванные натягом и другими факторами.

Следует иметь в виду, что в процессе эксплуатации прочность соединений с натягом в большинстве случаев уменьшается, что объясняется влиянием ползучести материала и релаксации напряжений. При сочетании некоторых металлов под влиянием давления, температуры и других факторов происходит диффузия и спекание части металла, увеличивается коэффициент сцепления и повышается прочность соединения.

Для подбора посадок применяют методы подобия и расчетный. В методе подобия используют рекомендации по применению различных посадок, разработанные в результате обобщения опыта проектирования и эксплуатации разнообразных машин, механизмов, приборов. При подборе посадок необходимо учитывать конструктивные и эксплуатационные особенности проектируемого соединения. Например, зазоры и натяги для стандартных посадок установлены для следующих условий: нормальная температура работы соединений t = 20°С; соединяемые детали изготовлены из материалов с одинаковыми или близкими температурными коэффициентами линейного расширения; отношение длины соединения к диаметру l/D ≈ 1,5.

Если перечисленные условия не выполнены, то выбор посадок корректируется. При l/D > 1,5 принимают посадки с большими зазорами, а при 1/D

Курсовой проект включает расчетно-пояснительную записку на 33 стр. компьютерного текста, она содержит 4 таблицы, 1 рисунок, список используемой литературы 4 источника и графическую часть на 6 листах формата А3.
Ключевые слова: посадка, отклонение, размер, зазор, допуск посадки, поле допуска, шероховатость, подшипник, погрешность, измерение, шпоночное соединение.
Произведён расчёт размерных характеристик следующих соединений: гладкого цилиндрического, подшипникового, шпоночного, шлицевого. А также произведен расчёт линейной размерной цепи методом полной взаимозаменяемости.
В графической части представлены: чертежи соединений и приведены располо-жение полей допусков.
Исходные данные:
номинальный диаметр соединения dн = 0,045 м
внутренний диаметр вала d1 = 0 м
наружный диаметр втулки d2 = 0,080 м
длина соединения l = 0,060 м
материал вала и втулки Сталь 30
передаваемый крутящий момент Мкр =320 Н•м
шероховатость поверхности втулки RzD = 8 мкм
шероховатость поверхности вала Rzd = 6,3 мкм
)

Состав: Вал,шпоночное соединение,шлицевое соединение,подшипник качения,редуктор,ПЗ

Софт: КОМПАС-3D 14

Чтобы скачать чертеж, 3D модель или проект, Вы должны зарегистрироваться и принять участие в жизни сайта. Посмотрите, как тут скачивать файлы.

Дата: 2017-10-01

Просмотры: 354

Еще чертежи и проекты по этой теме:

Софт: КОМПАС-3D 18.1

Состав: Передняя часть ДВС ВАЗ 2101 (ВО), Шатун (ВО), ПЗ

Софт: КОМПАС-3D 16

Состав: Деталировка (подшипниковое, шпоночное, шлицевое соединения, посадка с зазором, схема размерной цепи), ПЗ

Расчет и выбор посадок типовых соединений, посадки подшипникового соединения, детали с зазором, шлицевого и шпоночного соединения,

Софт: КОМПАС-3D 15,1

Состав: Кран козловой контейнерный, тележка механизма передвижения крана, Деталировка(калибр-скоба,вал,калибр пробка, шкив), спецификация

Софт: КОМПАС-3D 17

Состав: Цилиндрический редуктор (СБ), деталировка (вал), спецификация, ПЗ

Софт: КОМПАС-3D 16.1

Состав: Редуктор (СБ), Вал тихоходный, Колесо зубчатое тихоходное, ПЗ

Расчетно-конструкторская разработка элементов качественных показателей редуктора цилиндрического одноступенчатого

Дата: 2017-10-01

Просмотры: 354

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

Пожалуйста, войдите, чтобы добавить комментарии.

© 2008–2021 Инженерный портал "В Масштабе.ру"
Все работы, CAD файлы и связанные с ними материалы, размещенные на сайте, принадлежат их авторам и предоставляются в ознакомительных целях.
Не связаны с какой-либо компанией, организацией или реальным предметом, продуктом, который они могут изображать.

На современных машиностроительных заводах детали, как правило, изготавливают независимо друг от друга в одних цехах, а собирают в сборочные единицы и изделия – в других. При сборке широко используют нормальные крепежные детали, детали из резины и пластмасс, различные виды подшипников качения, электротехнические и другие комплектующие готовые изделия, изготовленные в разное время и на разных заводах. Несмотря на это, сборка изделия осуществляется без подгонки деталей, а полученные в результате сборки изделия отвечают установленным на них техническим условиям. Такая организация производства стала возможной благодаря реализации принципов нормирования требований к деталям, сборочным единицам, механизмам, машинам, используемых при конструировании, благодаря которым предоставляется возможность изготавливать их независимо, собирать или заменять в процессе ремонта без дополнительной обработки при соблюдении технических требований к изделию.

Взаимозаменяемость – свойство независимо изготовленных с заданной точностью деталей (сборочных единиц) обеспечивать возможность бес подгоночной сборки (или замене при ремонте) сопрягаемых деталей в сборочные единицы, а сборочных единиц – в механизмы и машины при соблюдении предъявляемых к ним (сборочным единицам, механизмам, изделиям) технических требований.

Принципы взаимозаменяемости являются основополагающими при конструировании, обеспечиваются при изготовлении и используются при эксплуатации.

Две или несколько неподвижно, или подвижно соединяемых деталей называют сопрягаемыми. Поверхности, по которым происходит соединение деталей, называют сопрягаемыми поверхностями. Остальные детали называют несопрягаемыми (свободными).

В соединениях деталей различают охватывающие и охватываемые поверхности.

Охватывающей поверхностью называется элемент детали с внутренней сопрягаемой поверхностью (отверстие).

Охватываемой поверхностью называется элемент детали с наружной сопрягаемой поверхностью (вал).

Посадка – характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.

Расчет и выбор посадок гладких соединений.

1.1. Выбор исходных данных (согласно варианту).

ø ; ø ; ø .

1.2. Расшифровываем условное обозначение одной из трех заданных посадок;

например, ø ,

где ø – обозначение диаметра;

100 – номинальный размер, мм;

H и e – основные отклонения отверстия и вала, указывающие на расположения поля допуска относительно номинального размера (нулевой линии);

8 и 9 – квалитеты, которыми нормируется допуск размера 100 мм отверстия и вала соответственно;

H8 – поле допуска отверстия в системе отверстия;

e9 – поле допуска вала, образующего посадку с зазором в системе основного отверстия;

- посадка с зазором в системе отверстия.

1.3. Рассчитываем предельные отклонения вала (es, ei) и отверстия (ES, EI) соединения ø , пользуясь ГОСТ 25346-82. Предварительно определим основные отклонения и допуски вала и отверстия. Основное отклонение вала es = -72мкм; ei = -159мкм. Основное отклонение отверстия ES = +54мкм; EI = 0 мкм. Допуск вала Td = 0,087 мм. Допуск отверстия TD = 0,054 мм.

1.4. Пользуясь ГОСТ 25374-82, построим схемы расположения полей допусков (рис.1.1).

Дляø ; ES=+54мкм; EI=0мкм; es=-72мкм; ei=-159мкм.

Рис.1.1. Схема полей допусков посадки ø .

ø - ES=+36мкм; EI=0мкм; es=+46мкм; ei=-21мкм.

ø - ES=-14мкм; EI=-35мкм; es=0мкм; ei=-13мкм.

1.5. Рассчитаем посадки размеров, предельные размеры деталей, предельные зазоры, натяги и допуски посадок.

Для соединенияø .

Проведем расчет для соединения ø . Посадка с зазором.

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе отверстия:

Определяем максимальный и минимальный диаметры отверстия:

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе вала:

Определяем максимальный и минимальный диаметры вала:

Определяеммаксимальный и минимальный зазор:

Определяем допуск на зазор:

Проведем проверку допуска на зазор:

Для соединенияø .

Проведем расчет для соединения ø . Посадка переходная.

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе отверстия:

Определяем максимальный и минимальный диаметры отверстия:

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе вала:

Определяем максимальный и минимальный диаметры вала:

Определяеммаксимальный и минимальный зазор (натяг):

Определяем допуск на зазор (натяг):

Проведем проверку допуска на зазор (натяг):

Для соединенияø .

Проведем расчет для соединения ø . Посадка с натягом.

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе отверстия:

Определяем максимальный и минимальный диаметры отверстия:

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе вала:

Определяем максимальный и минимальный диаметры вала:

Определяеммаксимальный и минимальный натяг:

Определяем допуск на натяг:

Проведем проверку допуска на натяг:

Рис.1.2. Схема распределения полей допусков.

1.6. Выполним эскизы вала, отверстия и соединения для одной из посадок.

При постановки предельных отклонений на чертежах необходимо помнить следующее:

- предельные отклонения указывают в миллиметрах с соответствующим знаком (+ или ˗˗);

- предельные отклонения указывают одним из трех способов:

- для отверстия; ø100H8; ø100 +0,054 ; ø100H8 +0,054 ;

- для вала ø100e9; ø; ø.

- предельные отклонения, равные нулю не указывают;

При выполнении задания предельные отклонения следует поставить комбинированным способом.

Числовые значения параметров шероховатости поверхности вала и отверстия выбирают из табл. п. 1.

Для отверстия при H8 иd=25мм – Ra = 3,2 – 0,8 мкм.

Рис.1.3. Эскизы вала втулки и соединения ø .

В соединениях деталей различают охватывающие и охватываемые поверхности.

Охватывающей поверхностью называется элемент детали с внутренней сопрягаемой поверхностью (отверстие).

Охватываемой поверхностью называется элемент детали с наружной сопрягаемой поверхностью (вал).

Посадка – характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.

Расчет и выбор посадок гладких соединений.

1.1. Выбор исходных данных (согласно варианту).

ø ; ø ; ø .

1.2. Расшифровываем условное обозначение одной из трех заданных посадок;

например, ø ,

где ø – обозначение диаметра;

100 – номинальный размер, мм;

8 и 9 – квалитеты, которыми нормируется допуск размера 100 мм отверстия и вала соответственно;

H8 – поле допуска отверстия в системе отверстия;

e9 – поле допуска вала, образующего посадку с зазором в системе основного отверстия;

- посадка с зазором в системе отверстия.

1.4. Пользуясь ГОСТ 25374-82, построим схемы расположения полей допусков (рис.1.1).

Дляø ; ES=+54мкм; EI=0мкм; es=-72мкм; ei=-159мкм.

Рис.1.1. Схема полей допусков посадки ø .

ø - ES=+36мкм; EI=0мкм; es=+46мкм; ei=-21мкм.

ø - ES=-14мкм; EI=-35мкм; es=0мкм; ei=-13мкм.

1.5. Рассчитаем посадки размеров, предельные размеры деталей, предельные зазоры, натяги и допуски посадок.

Для соединенияø .

Проведем расчет для соединения ø . Посадка с зазором.

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе отверстия:

Определяем максимальный и минимальный диаметры отверстия:

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе вала:

Определяем максимальный и минимальный диаметры вала:

Определяеммаксимальный и минимальный зазор:

Определяем допуск на зазор:

Проведем проверку допуска на зазор:

Для соединенияø .

Проведем расчет для соединения ø . Посадка переходная.

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе отверстия:

Определяем максимальный и минимальный диаметры отверстия:

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе вала:

Определяем максимальный и минимальный диаметры вала:

Определяеммаксимальный и минимальный зазор (натяг):

Определяем допуск на зазор (натяг):

Проведем проверку допуска на зазор (натяг):

Для соединенияø .

Проведем расчет для соединения ø . Посадка с натягом.

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе отверстия:

Определяем максимальный и минимальный диаметры отверстия:

Определяем верхние и нижние отклонения для ø в системе вала:

Определяем максимальный и минимальный диаметры вала:

Определяеммаксимальный и минимальный натяг:

Определяем допуск на натяг:

Проведем проверку допуска на натяг:

Рис.1.2. Схема распределения полей допусков.

1.6. Выполним эскизы вала, отверстия и соединения для одной из посадок.

При постановки предельных отклонений на чертежах необходимо помнить следующее:

- предельные отклонения указывают в миллиметрах с соответствующим знаком (+ или ˗˗);

- предельные отклонения указывают одним из трех способов:

- для отверстия; ø100H8; ø100 +0,054 ; ø100H8 +0,054 ;

- для вала ø100e9; ø; ø.

- предельные отклонения, равные нулю не указывают;

При выполнении задания предельные отклонения следует поставить комбинированным способом.

Числовые значения параметров шероховатости поверхности вала и отверстия выбирают из табл. п. 1.

Для отверстия при H8 иd=25мм – Ra = 3,2 – 0,8 мкм.

Рис.1.3. Эскизы вала втулки и соединения ø .

Читайте также: