Контрольная работа - Исследование соединений с зазором

Задача №1

Исследовать соединений с зазором Ø63 D8/k6, натягом Ø180 Н7/u7 и

переходной посадки Ø42 H7/n6

1. Посадка с зазором (рисунок 1) Ø63 D8/k6,

Ф63D8/k6

ф63D8

(+0,146)

(+0,100)

ф63k6

(+0,002)

(+0,021)

Рисунок 1 - Посадка с зазором Рисунок 2 – Отверстие Рисунок 3 – Вал

1.1 В соответствии с ГОСТ 25346-89 определяем допуски и основные

отклонения для отверстия

863DФ

; и вала

663kФ

Для квалитета 8 и размера

63Ф

:

46TD

мкм,

Для квалитета 6 и размера

63Ф

19Td

мкм

где

ТdTD ,

- допуск

1.2 Находим основные отклонения отверстия

863DФ

по ГОСТ 25346-89

100EI

мкм,

Зная нижнее отклонение и допуск, определяем верхнее отклонение

отверстия

14646100  TDEIES

мкм.

1.3 Находим основные отклонения вала

663kФ

по ГОСТ 25346-89

2ei

.

Если основное отклонение нижнее (

ei

), товерхнее отклонение вала:

21192  Tdeies

мкм

1.4 Поля допусков

Вычерчиваем поля допусков в соответствии с найденными предельными

отклонениями (рисунок 4)

k6

+2

D8

Отверстие

Вал

ф 63

+146

+100

Dmax

Dmin

dmax

dmin

+21

0

+

-

Рисунок 4 - Схема полей допусков

1.5 Определяем предельные размеры отверстия и вала:

63ФdD 

- номинальный размер соединения

146,63146,063

max

 ESDD

мм;

100,63100,063

min

 EIDD

мм;

021,63021,063

max

 esdd

мм;

002,63002,063

min

 eidd

мм;

где

max

D

,

max

d

- наибольшие предельные размеры

min

D

,

min

d

- наименьшие предельные размеры

1.6 Вычислим величины зазоров

144,0002,63146,63

minmaxmax

 dDS

мм

079,0021.63100,63

maxminmin

 dDS

мм

где

minmax

, SS

- наибольший и наименьший зазор

1.7 Допуск посадки

Для подвижной посадки допуск зазора

120,0100,0144,0

minmax

 SSTS

мм

Или

120,0046,0074,0  TdTDTП

мм

2. Посадка с натягом (рисунок 5) Ø220 Н8/u8

2.1 В соответствии с ГОСТ 25346-89 (приложение 1) определяем допуски и

основные отклонения для отверстия

8220НФ

; и вала

8220uФ

Для квалитета 8 и размера

220Ф

:

72TD

мкм,

72Td

мкм

где

ТdTD ,

- допуск

Ф220Н8/u8

ф220H8

(+0,072)

(+0,330)

ф220u8

(+0,258)

Рис. 5 - Посадка с натягом Рис. 6 – Отверстие Рис.7 – Вал

a. Находим основные отклонения отверстия

8220НФ

по ГОСТ

25346-89

0EI

,

Зная нижнее отклонение и допуск, определяем верхнее отклонение

отверстия

72720  TDEIES

мкм.

b. Находим основные отклонения вала

8220иФ

по ГОСТ 25346-89

Нижнее отклонение

258ei

,

Если основное отклонение нижнее (

ei

), то верхнее отклонение вала:

33072258  Tdeies

мкм

2.4 Поля допусков

Вычерчиваем поля допусков в соответствии с найденными предельными

отклонениями (рисунок 8)

Отверстие

+72

Dmax

0

+

-

u8

Вал

+330

+258

ф220

H8

dmax

Dmin

dmin

Рисунок 8 - Схема полей допусков

2.5 Определяем предельные размеры отверстия и вала:

220ФdD 

- номинальный размер соединения

072,220072,0220

max

 ESDD

мм;

000,2200220

min

 EIDD

мм;

330,220330,0220

max

 esdd

мм;

258,220258,0220

min

 eidd

мм;

где

max

D

,

max

d

- наибольшие предельные размеры

min

D

,

min

d

- наименьшие предельные размеры

2.6 Вычислим величины натягов

330,0000,220330,220

minmaxmax

 DdN

мм

186,0072,220258,220

maxminmin

 DdN

мм

где

minmax

, NN

- наибольший и наименьший натяги

2.7 Допуск посадки

Для неподвижной посадки допуск натяга

144,0186,0330,0

minmax

 NNTN

мм

Или

144,0072,0072,0  TdTDTП

мм

3. Переходная посадка (рисунок 9) Ø42 H7/n6

3.1 В соответствии с ГОСТ 25346-89 определяем допуски и основные

отклонения для отверстия

742НФ

; и вала

642пФ

Для квалитета 7 и размера

42Ф

:

25TD

мкм,

для квалитета 6 и размера

42Ф

:

16Td

мкм

3.2 Находим основные отклонения отверстия

742НФ

по ГОСТ 25346-89

0EI

,

Зная нижнее отклонение и допуск, определяем верхнее отклонение

отверстия

25250  TDEIES

мкм.

Ф42Н7/п6

Ф42H7

(+0,033)

ф42п6

(+0,017)

(+0,025)

Рис. 9 – Переходная посадка Рис. 10 – Отверстие Рис.11 – Вал

3.3 Находим верхнее отклонения вала

642пФ

по ГОСТ 25346-89

Нижнее отклонение

17ei

,

Если основное отклонение нижнее (

ei

), то верхнее отклонение вала:

331617  Tdeies

мкм

3.4 Поля допусков

Вычерчиваем поля допусков в соответствии с найденными предельными

отклонениями (рисунок 12)

n6

+17

Н7

Отверстие

Вал

ф 42

+25

+33

Dmax

Dmin

dmax

dmin

-

+

0

Рисунок 12 - Схема полей допусков

3.5 Определяем предельные размеры отверстия и вала:

42ФdD 

- номинальный размер соединения

025,42025,042

max

 ESDD

мм;

000,42000,042

min

 EIDD

мм;

033,42033,042

max

 esdd

мм;

017,42017,042

min

 eidd

мм;

где

max

D

,

max

d

- наибольшие предельные размеры

min

D

,

min

d

- наименьшие предельные размеры

3.6 Вычислим величины зазоров (натягов)

033,0000,42033,42

minmaxmax

 DdN

мм

008,0017,42025,42

minmaxmax

 dDS

мм

где

maxmax

, SN

- наибольший натяг и наибольший зазор

3.7 Допуск посадки

041,0008,0033,0

max



mаа

SNTN

мм

Или

041,0016,0025,0  TdTDTП

мм

3.8 Определение вероятности натягов

3.8.1 Определяем среднее квадратичное отклонение.

947,41625

6

1

6

1

2222

 TdTD

N



мкм

3.8.2 Определяем предел интегрирования

52,2

947,42

)8(33

2

minmax













N

NN

Z



.

3.8.3 По найденному Z определяем значение нормированной функции

Лапласа

)(ZФ

4941,0)( ZФ

3.6.4 Рассчитываем вероятность натягов и зазоров

Поскольку

0. Z

, то

9941,04941,05,0)(5,0 



ZФP

N

3.6.5 Определяем процент соединения с натягом

%41,991009941,0100 



NN

PР

Задача №2

1) Рассчитать интенсивность нагружения и подобрать посадки для

внутреннего и наружного колец.

2) Рассчитать и подобрать посадки для соединения внутреннего кольца

подшипника с и наружного кольца с корпусом редуктора, считая

нагружение внутреннего кольца циркуляционным, а наружного кольца -

местным.

3) Рассчитать значения натягов в соединении внутреннего кольца с валом и

зазоров в соединении наружного кольца с корпусом, а также величину

начального радиального и посадочного зазоров. Поля допусков колец

подшипников следует принимать по ГОСТ 3325 – 85 для средних

диаметров

т

d

и

т

D

или по таблице приложения 5, а геометрические

размеры самих подшипников по таблице приложения 6.

4) Вычертить эскиз подшипникового узла и проставить выбранные посадки

Исходные данные:

Нагрузка на опору

r

F

, кН

Подшипник Класс точности

15 320 6

1. Расчет посадки соединения внутреннего кольца подшипника с валом

1.1 Геометрические размеры подшипника № 320

Внутренний диаметр d = 100 мм, наружный диаметр D = 215 мм, ширина

кольца В = 47 мм, радиус закругления r=4мм, подшипник средней серии.

1.2 Определяем интенсивность радиальной нагрузки на посадочной

поверхности

мНkkk

b

F

Р

r

R

/385111

39

15000

321



где

r

F

=15 кН - нагрузка на опору

3942472  rBb

мм - рабочая ширина кольца



1

k

динамический коэффициент посадки,

1

k

, так как нагрузка

спокойная;



2

k

коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного

натяга,

1

2

k

, так как вал сплошной;



3

k

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения

радиальной нагрузки,

1

3

k

, так как подшипник однорядный

1.3 Выбор посадок

По найденному

мНР

R

/385 

выбираем поле допуска вала (по табл.2.3

для диаметра d = 100 мм,

мНдоР

R

/600

) поле допуска вала :

6

s

j

Посадка будет

6/6100

s

jLФ

.

Посадка будет

6/0100 jsLФ

.

Для наружного местно – нагруженного кольца поле допуска

отверстия принимаем Н7. Посадка будет

6/7215 lНФ

.

1.4 Построение полей допусков и определение зазоров (натягов).

1.4.1 Для внутреннего кольца подшипника класса точности 6

6100LФ

:

0ES

мкм;

15EI

мкм

для вала

6100 jsФ

: Td =22мкм

Предельные отклонения по

6js

: Предельные отклонения равны  I T

2

нижнее отклонение

11

2

22

ei

мкм,

верхнее отклонение

11

2

22

es

мкм.

1.4.2 Вычерчиваем поля допусков в соответствии с найденными

предельными отклонениями (рисунок 1)

L6

Отверстие (вн.

кольцо подшипника)

-15

js6

Вал

+ 11

-11

ф100

+

-

0

Рисунок 1 - Схема полей допусков

1.4.3 Определяем величины предельных натягов и зазоров

26)15(11

max

 EIesN

мкм

11011

min

 ESeiN

мкм, следовательно - зазор

Посадка переходная

1.4.4 Для сопряжения наружного кольца подшипника

6/7215 lНФ

46TD

мкм,

0EI

мкм, тогда

46ES

мкм;

0es

мкм;

18ei

мкм (приложение 6 [5]).

Вычерчиваем поля допусков в соответствии с найденными предельными

отклонениями (рисунок 2)

Определяем величины предельных натягов и зазоров

64)18(46

max

 eiESS

мкм

000

min

 esEIS

мкм

l6

-18

Н7

Отверстие

(корпус)

Вал (наружн. кольцо

подшипника)

ф215

+

-

+46

0

Рисунок 2 - Схема полей допусков

1.5 Проверка на разрыв

max

6

max

10)22(

][4,11

][ N

k

kd

N

p









где d – посадочный диаметр внутреннего кольца, d=100мм

p

][



- допускаемое напряжение на растяжение,

p

][



= 400Мпа;

max

N

- наибольший стандартный натяг,

max

N

=0,031мм;

k - коэффициент, зависящий от серии подшипника, k=2,3 – для

средней серии

ммммN 026,0175,0

10)23,22(

4001003,24,11

][

6

max









1.6 Начальный радиальный зазор (табл. 2.4, [5] нормальная группа

зазоров)

мкмG

r

12

min



,

мкмG

r

36

max



мкм

GG

G

rr

r

24

2

3612

2

minmax











1.7 Приведенный диаметр внутреннего кольца

ммdDdd 75,1284/)100215(1004/)(

0



1.8 Деформация внутреннего кольца

2,17

75,128

100

2685,0)/(85,0

0max1

 ddNd

мкм.

1.9 Посадочный зазор

Контрольная работа - Исследование соединений с зазором

Подождите немного. Документ загружается.