Кудрявцев А.В., Муханин Л.Г., Федоров Ю.В. Основы взаимозаменяемости. Часть 2. Допуски и посадки типовых элементов деталей
Подождите немного. Документ загружается.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
А.В.Кудрявцев, Л.Г.Муханин, Ю.В.Федоров
«Основы взаимозаменяемости»
Часть 2
Допуски и посадки типовых элементов деталей
Санкт-Петербург
2009
2
Кудрявцев А.В., Муханин Л.Г., Федоров Ю.В. Методическое пособие к
выполнению практических работ по дисциплине «Основы
взаимозаменяемости» для студентов по направлениям 200100
«Приборостроение», 220401 «Мехатроника» Часть 2 – Допуски и посадки
типовых соединений гладких элементов деталей. – СПб: СПб ГУИТМО,
2009. 31 с.
Методическое пособие содержит указания к практическим занятиям по
дисциплине «Основы
взаимозаменяемости» предназначено для студентов
направлений 200100 «Приборостроение», 220401 «Мехатроника». Настоящее
пособие направлено на выполнение комплексных работ по теме «Допуски и
посадки типовых соединений гладких элементов деталей»; содержат
справочный материал по основам выполнения рабочих чертежей деталей.
Ключевые слова: взаимозаменяемость, допуски и посадки, посадки с
зазором, посадки переходные, посадки с натягом, нормальные линейные
размеры, номинальные
размеры.
Рекомендовано к печати ученым советом факультета ТМиТ протокол
№1. от 31.08 2009 года.
СПбГУ ИТМО стал победителем конкурса инновационных
образовательных программ вузов России на 2007-2008 годы и успешно
реализовал инновационную образовательную программу «Инновационная
система подготовки специалистов нового поколения в области
информационных и оптических технологий», что позволило выйти на
качественно новый уровень подготовки выпускников и удовлетворять
возрастающий спрос на специалистов в информационной, оптической и
других высокотехнологичных отраслях науки. Реализация этой программы
создала основу формирования программы дальнейшего развития вуза до
2015 года, включая внедрение современной модели образования.
©Санкт-Петербургский государственный университет информационных
технологий, механики и оптики, 2009
© А.В. Кудрявцев,
Л.Г. Муханин,
Ю.В. Федоров
2009
3
№
п/п
СОДЕРЖАНИЕ Стр.
1.
Общие положения 4
Цели и задачи практических работ 4
Требования к уровню подготовки студентов 4
Требования к учебно-методическому обеспечению 4
2.
Лабораторный практикум
4
Общие положения 5
Порядок работы 6
Варианты заданий 7
Примеры выполнения задания по типам соединений:
штифтовые, шпоночные и соединения подшипников качения.
7
Отчет по работе 9
Контрольные вопросы 9
3.
Допуски и посадки типовых соединений. Отклонения.
Термины и определения
10
Штифтовые соединения 10
Шпоночные соединения 11
Шлицевые соединения 13
Резьба метрическая 14
Соединения с подшипниками качения 16
Принятые сокращения 20
Литература
20
Приложение 1. Основные типы штифтов, шплинтов и
шпонок
21
Приложение 2. Точностные характеристики подшипников 23
Приложение 3. Предельные отклонения,
отверстий и валов
(по ГОСТ 25347-82)
27
4
1. Общие положения
Цели и задачи практических работ
В результате выполнения работ студент должен знать:
– принципы стандартизации;
– методику расчета точности типовых соединений гладких элементов
деталей;
– основы выполнения рабочих чертежей деталей;
уметь:
– применять основные методы расчета точности типовых соединении
гладких элементов деталей размерами до 500 мм;
– выполнять графические изображения деталей с указанием их размеров,
допусков и посадок и
других технических требований.
– использовать кодификаторы, рубрикаторы, указатели и др.
информационные источники, используемые в поисковых системах
стандартизации.
Требования к уровню подготовки студентов
Для успешного выполнения практических работ студентам необходимо
знать:
– принципы задания уровня точности типовых соединений гладких
элементов деталей;
– положения общей технологии в области приборостроения;
– основные производственные и технологические факторы, оказывающие
влияние на качество изделий и т. д.
Требования к учебно-методическому обеспечению
В период подготовки и выполнения практических занятий студенту
необходимо иметь:
– соответствующий раздел курса лекций по дисциплине «Основы
взаимозаменяемости»;
– настоящие методические указания;
– копии стандартов, содержащие основные термины, определения и другие
данные по выбору и обоснованию предельных размеров, предельных
отклонений, допусков и посадок гладких соединений.
2. Лабораторный практикум
Тема: Расчет точности типовых соединений гладких элементов
деталей.
Цель работы: Изучение методики определения зазоров, натягов,
допусков и посадок типовых соединений гладких элементов деталей.
5
Общие положения
К типовым соединениям относят конические, резьбовые, штифтовые,
шлицевые, шпоночные соединения и соединения с применением
подшипников качения.
Допуски и посадки типовых соединений гладких элементов деталей
осуществляются согласно рекомендациям, закрепленным в государственных
стандартах, разработанных исходя из условий работы и эмпирических
данных.
Штифтовые соединения
Различают крепежное и установочное штифтовые соединения.
Для
жесткого неподвижного соединения деталей в зависимости от длины
соединения и характера нагрузки применяют крепежное штифтовое
соединение по одной из посадок H7/m6, Js7/m6, K7/m6 (рис. 1).
Для сохранения точного взаимного расположения деталей при
повторных сборках применяются установочные штифтовые соединения,
обеспечивающие легкий съем одной из деталей со штифтов. Рекомендуемые
посадки в зависимости от габаритов и
характера нагрузки H7/m6, G7/m6 или
F7/m6 (рис.2).
Шпоночные соединения Соединения вала с различными деталями
типа втулки (диски, ролики, муфты, шкивы, зубчатые колеса и т.д.) при
помощи шпонки, которая одновременно входит в пазы вала и втулки,
называются шпоночными.
Различают три вида соединения призматических шпонок с пазами вала
и втулки: свободное, нормальное и
плотное (рис. 3).
5
6
Соединения с подшипниками качения
Подшипники качения состоят из наружного и внутреннего колец,
между которыми расположены тела качения (шарики или ролики),
заключенные в сепараторе
Подшипники качения обладают по присоединительным поверхностям
полной взаимозаменяемостью, позволяющей быстро установить или
заменить изношенные подшипники новыми.
Поля допусков присоединительных размеров подшипника
расположены одинаково: верхние границы совпадают с
нулевыми линиями, а
сами поля допусков направлены (расположены) в «минус» от линии
номинальных размеров (рис.4).
Порядок работы:
1. Ознакомиться с общими положениями настоящих методических
указаний, содержанием стандартов.
2. По данным вариантов работ (данные таблицы 1) представить
графическое изображение расположения полей допусков типовых
соединений гладких элементов деталей с указанием всех предельных
отклонений.
Поля допусков валов и отверстий, а также значения предельных
отклонений представлены в таблицах ГОСТ.
3. Для всех образованных посадок определить величины допусков,
максимальные и минимальные зазоры и натяги.
7
Варианты заданий
Таблица 1
Тип соединения Обозн.
Штифтовое соединение А
Тип соединения
крепежное 2
установочное 3
Габаритные характеристики сопряжения
( диаметр вала; толщина листовой детали,
основной детали установочного соединения)
4*
Шпоночное соединение Б
Диаметр вала 6*
Характер соединения
свободное 7
нормальное 8
плотное 9
Соединение с подшипниками качения В
Диаметр вала 11*
Режим работы 12*
Характер нагружения
внутреннего кольца 13*
наружного кольца 14*
*) – задается преподавателем
Структура шифра работы:
А–2–4* \\ Б–6*–8\\В–11*–12*–13*/14*
Исходные данные работы, соответствующие данному шифру:
А – штифтовое соединение,
2– тип крепежный,
4* – 8 мм (диаметр вала)
Б – шпоночное соединение,
6*– 11 мм,
8– характер соединения нормальный,
В – соединение с подшипниками качения,
11*– 12 мм,
12*– режим работы легкий,
13* – циркуляционное,
14* - местное
1
Примеры выполнения задания по типам соединений:
штифтовые, шпоночные и соединения подшипников качения.
На рис. 5 приведены графические изображения крепежного (рис.
5а) и установочного (рис. 5б) штифтовых соединений с обозначением
характера соединения (выбранных посадок) и расположением
соответствующих полей допусков.
8
На рис. 6 приведено графическое изображение шпоночного
соединения с расположением соответствующих полей допусков.
Выбранная посадка соответствует плотному характеру (типу)
соединения.
Шпонки делятся на призматические – ненапряженные и
клиновые – напряженные. В приборостроении, как правило,
применяют ненапряженные шпонки, при использовании которых
можно получить значительно более точное центрирование деталей с
валом, чем в напряженных шпонках.
2
4
4
8
9
Ненапряженные шпонки передают только крутящий момент,
напряженные шпонки, кроме передачи крутящего момента могут
воспринимать небольшие односторонние осевые усилия.
На рис. 7 приведено графическое изображение соединения с
подшипником качения с циркуляционным характером нагружения
внутреннего кольца и местным нагружением наружного кольца с
расположением соответствующих полей допусков. Характер
соединения (зазоры и натяги, соответствующие выбранным полям
допусков) определяется из соотношений:
eiES
S
−=
max
EIes
N
−=
max
Отчет по работе
Отчет по работе должен содержать:
1. Наименование темы и цель работы.
2. Данные варианта выполнения работы.
3. Графическое изображение расположения полей допусков в системах
отверстия и вала с указанием всех предельных отклонений.
4. Эскизы деталей соединения и сборки с указанием всех способов
обозначения допусков на чертежах.
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначены штифтовые соединения?
2. Какие виды штифтов наиболее распространены в приборостроении и
машиностроении?
3. Для чего предназначены шпоночные и шлицевые соединения?
4. Какие бывают шпонки?
5. Как нормируются допуски элементов шпоночного соединения?
O 12L6/k6
28H7/l6
10
6. В какой системе выполняются шпоночные соединения?
7. В чем заключаются достоинства шлицевых соединений с прямобочным
и эвольвентным профилем зуба?
8. Какие основные способы центрирования предусмотрены для
прямобочных шлицевых соединений?
9. В какой системе, и какие посадки используют в прямобочных
шлицевых соединениях?
10. Дайте пример и расшифруйте обозначение шлицевых соединений.
11. Классы точности шариковых и роликовых радиальных и шариковых
радиально-упорных подшипников качения.
12. Назначение полей допусков для вала и отверстия корпуса при
установке подшипников качения.
13. Влияние вида нагружения колец на выбор посадки подшипника.
14. Какие основные параметры регламентированы ГОСТ9150-81?
3. Допуски и посадки типовых соединений Отклонения.
Термины и определения
Штифтовые соединения
Штифты применяются для неподвижного соединения деталей,
обеспечения точного взаимного положения деталей при повторной сборке и
как самостоятельные детали для различных целей.
По ГОСТ 3128-70 на диаметры цилиндрических штифтов установлены
следующие поля допусков: m6, h8, h11.
Различают крепежное и установочное штифтовые соединения.
Для жесткого неподвижного соединения деталей в зависимости от
длины соединения, спокойной или
с толчками и вибрацией нагрузки
применяется крепежное соединение по одной из посадок: Н7/m6, JS/m6,
K7/m6 (рис. 4).
Для сохранения точного взаимного расположения деталей при
повторных сборках применяются установочные штифтовые соединения,
обеспечивающие легкий съем одной из деталей со штифтов. Поэтому с одной
из деталей штифты соединяют по неподвижной посадке, как в крепежном
штифтовом соединении
, а с другой деталью в зависимости от длины