Расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости

Расчетная часть.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

2.1 Обоснование выбора посадок

d₁; d6. Соединение крышки с втулкой. Посадка с гарантированным зазором в системе отверстия. Облегчает монтаж крышки на втулку, так как не имеет повышенных требований по точности и не несет никаких сильных радиальных нагрузок.

Æ ; Æ

d₂ . Соединение вала с внутренним кольцом подшипника качения. Соединение неподвижное. Внутреннее кольцо испытывает циркуляционное нагружение. Назначаем посадку с гарантированным натягом во избежание проворачивания вала относительно внутреннего кольца подшипника и избежания задиров.

Ø

d3. Соединение внешнего кольца подшипника качения с втулкой. Внешнее кольцо испытывает местное нагружение. Исходя из этого, назначают посадку с минимальным зазором (посадка скольжения). При этом под действием сил трения и вибрации наружное кольцо подшипника будет медленно проворачиваться, обеспечивая равномерный износ беговой дорожки.

Æ

d4. Соединение втулки с корпусом. Посадка с гарантированным зазором в системе отверстия. Облегчает монтаж втулки в корпус, так как не имеет повышенных требований по точности и не несет никаких сильных радиальных нагрузок.

Æ

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

d5. Соединение шлицевое вала с зубчатым колесом (шестерней). Соединение подвижное. Так как нагрузки на шлицевый вал средние и требуется обеспечить подвижность шлицевого соединения, то центрирование производим по внутреннему диаметру.

d-6х28 ´32 ´7

d7. Шпоночное соединение. Обеспечивает соединение вала с шестерней. Посадка в системе отверстия. Благодаря шпонке вал передает крутящий момент шестерне, которая в свою очередь дальше в узел. Нужно обеспечить высокое центрирование и возможность разборки.

ГОСТ 24071-97

М₁. Резьбовое соединение. Резьба метрическая крепежная. Назначают посадку с зазором средней степени точности.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

2.2 Расчет гладких цилиндрических соединений

1) Расчет сопряжения Æ

Из ГОСТ 25347-82 находят отклонения для данных посадок.

Таблица 1 – Отклонения для посадок сопряжения Æ

Посадка	Верхнее отклонение, мкм	Нижнее отклонение, мкм
H12
b11

 

Данное сопряжение является посадкой с зазором в системе отверстия.

Размеры отверстия:

- поле допуска (TD)

мм

- минимальный предельный диаметр (D_min)

,

где D- номинальный диаметр отверстия

мм

- максимальный предельный диаметр (D_max)

,

мм

Размеры вала:

- поле допуска (Td)

мм

- минимальный предельный диаметр (d_min)

м

где d- номинальный диаметр вала

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

мм

- максимальный предельный диаметр (d_max)

мм

Расчет сопряжения:

- максимальный зазор (S_max)

.

мм

- минимальный зазор (S_min)

мм

- средний зазор (S_ср)

мм

- допуск посадки (TS)

мм

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Рисунок 1- Схема расположения полей допусков для сопряжения Æ

Определим шероховатость поверхностей соединения Æ .

Допуск размера составляет:

IT = 0,400-0=0,400мм=400мкм.

Параметр

Для нанесения на чертеже детали принимаем

Допуск размера составляет:

IT = -0,260-(-0,510)=0,250мм=250мкм.

Параметр

Для нанесения на чертеже детали принимаем

Экономичным способом обработки деталей является токарная обработка.

 

2)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Расчет сопряжения Æ

Из ГОСТ 25347-82 находят отклонения для данных посадок.

Таблица 2 – Отклонения для посадок сопряжения Æ

Посадка	Верхнее отклонение, мкм	Нижнее отклонение, мкм
N8
h7

 

Данное сопряжение является посадкой с натягом в системе вала.

Расчет данного сопряжения аналогичен расчету, приведенному в предыдущем расчете. Результаты расчета данного сопряжения приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Расчет сопряжения Æ .

Наименование рассчитываемого значения	Номер формулы, по которой ведется расчет	Расчет
Поле допуска отверстия	3.1	мм
Минимальный предельный диаметр отверстия	3.2	мм
Максимальный предельный диаметр отверстия	3.3	мм
Поле допуска вала	3.4	мм
Минимальный предельный диаметр вала	3.5	мм
Максимальный предельный диаметр вала	3.6	мм
Максимальный зазор сопряжения	3.7	мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Максимальный натяг (N_max)

мм

Допуск посадки (Т(S,N))

мм

Рисунок 2 - Схема расположения полей допусков для сопряжения Æ .

Определим шероховатость поверхностей соединения Æ .

Допуск размера составляет:

IT = -0,004-(-0,067)=0,063мм=63мкм.

Параметр

Для нанесения на чертеже детали принимаем

Допуск размера составляет:

IT = 0-(-0,040)=0,040мм=40мкм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Параметр

Для нанесения на чертеже детали принимаем

Экономичным способом обработки деталей является шлифовка.

3) Расчет сопряжения Æ

Из ГОСТ 25347-82 находят отклонения для данных посадок.

Таблица 4 – Отклонения для посадок сопряжения Æ .

Посадка	Верхнее отклонение, мкм	Нижнее отклонение, мкм
H8
x8

 

Данное сопряжение является прессовой (переходной) посадкой в системе отверстия.

Расчет данного сопряжения аналогичен расчетам, приведенным в предыдущих расчетах. Результаты расчета данного сопряжения приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Расчет сопряжения Æ .

Наименование рассчитываемого значения	Номер формулы, по которой ведется расчет	Расчет
Поле допуска отверстия	3.1	мм
Минимальный предельный диаметр отверстия	3.2	мм
Максимальный предельный диаметр отверстия	3.3	мм
Поле допуска вала	3.4	мм
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист ТПЖА.150301.102-535ПЗ   Минимальный предельный диаметр вала	3.5	мм
Максимальный предельный диаметр вала	3.6	мм
Максимальный натяг сопряжения	3.11	мм

 

Минимальный натяг (N_min)

мм

Средний натяг (Nср)

Nср =

Nср =

Допуск посадки (ТN)

мм.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Рисунок 3 - Схема расположения полей допусков для сопряжения Æ .

Определим шероховатость поверхностей соединения Æ .

Допуск размера составляет:

IT = 0,063-0=0,063мм=63мкм.

Параметр

Для нанесения на чертеже детали принимаем

Допуск размера составляет:

IT = 0.311-0.248=0,063мм=63мкм.

Параметр

Для нанесения на чертеже детали принимаем

Экономичным способом обработки деталей является шлифовка.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

2.3 Обоснование и выбор посадок в шпоночных соединениях механизма

В данном разделе определяем параметры посадки секционной шпонки с размерами , которая служит для фиксации детали с валом Æ60.

 

Рисунок 4 – шпоночное соединение.

Исходя из диаметра вала Æ60 мм, по ГОСТ 24071-97 выбираем шпонку . Так же исходя из ГОСТ 24071-97 назначаются допуска на размеры шпонки:

S=0,40..0,60X45°

R=0,25..0,4

Для соединения шпонки с пазом вала выбирают переходную посадку - , которая обеспечивает надежное крепление шпонки на валу. Для соединения шпонки с пазом втулки (шестерни) выбирают переходную посадку .

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Таблица 6 – Предельные отклонения для посадок ,мм.

Наименование допуска	Верхнее отклонение	Нижнее отклонение
		-36
		-43
	+21	-21

 

1) Расчет характеристик посадки шпонки с пазом вала .

Расчет характеристик посадки в целом аналогичен расчету гладких цилиндрических соединений.

Минимальный предельный размер ширины шпонки:

.

Подставляя числовые значения в формулу, получаем:

Максимальный предельный размер ширины шпонки:

Подставляя числовые значения в формулу, получают:

Значение допуска вычисляют по формуле:

Подставляя числовые значения в формулу, получают:

Минимальный предельный размер паза вала:

Подставляя числовые значения в формулу, получают:

p Tp242HCAQicuXnA4ZJ+liPQATRddupCbWRS6UHe0HJEuQjRojoZBQoqfzVjTBRLnP7Qqws9babo4 MF1ID9B00aULuRdpTRdid1qzR+TQdOEHLDvB8pxwkovvF1CCC5D5gc7EnjmHRx6aLzRfvPTs6R7h BewZBjWfucCp8AU/Pw3n0blK3JydZwfe1TJcqyf8L/4BAAD//wMAUEsDBBQABgAIAAAAIQA3fa9P 4QAAAAwBAAAPAAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sTI9BS8NAEIXvgv9hGcGb3cTGWGM2pRT1VARbQXrb ZqdJaHY2ZLdJ+u+dnvQ083iPN9/ky8m2YsDeN44UxLMIBFLpTEOVgu/d+8MChA+ajG4doYILelgW tze5zowb6QuHbagEl5DPtII6hC6T0pc1Wu1nrkNi7+h6qwPLvpKm1yOX21Y+RlEqrW6IL9S6w3WN 5Wl7tgo+Rj2u5vHbsDkd15f97unzZxOjUvd30+oVRMAp/IXhis/oUDDTwZ3JeNGy5nqOKpgnPK+B OIlTEAfe0uTlGWSRy/9PFL8AAAD//wMAUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAA AAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACU AQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAvAQAAX3JlbHMvLnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEATAVw3EMGAAAp QAAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAuAgAAZHJzL2Uyb0RvYy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAN32vT+EA AAAMAQAADwAAAAAAAAAAAAAAAACdCAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAKsJ AAAAAA== ">

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Максимальный предельный размер паза вала вычисляют по формуле:

Подставляя числовые значения в формулу, получают:

Значения допуска вычисляют по формуле:

Подставляя числовые значения в формулу, получают:

Характеристики посадки:

Максимальный натяг вычисляют по формуле:

Подставляя числовые значения в формулу, получают:

Максимальный зазор вычисляют по формуле:

Подставляя числовые значения в формулу, получают:

Минимальный натяг и минимальный зазор равны нулю.

Допуск посадки вычисляют по формуле:

Подставляя числовые значения в формулу, получают:

2) Расчет характеристик посадки шпонки с пазом втулки .

Минимальный предельный размер паза втулки вычисляют по формуле:

Подставляя числовые значения в формулу из таблицы 4, получают:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Максимальный предельный размер паза втулки вычисляют по формуле:

Подставляя числовые значения в формулу из таблицы 6, получают:

Размер допуска вычисляют по формуле:

Подставляя числовые значения в формулу (58), получают:

Характеристики посадки:

Подставляя числовые значения в формулу для максимального значения натяга, получают:

Подставляя числовые значения в формулу для максимального значения зазора, получают:

Минимальный натяг и минимальный зазор равны нулю.

Подставляя числовые значения в формулу для допуска посадки, получают:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Рисунок 5 – Схема полей допусков для шпоночного соединения.

Исходя из ГОСТ 24071-97 определяем шероховатость Ra6.3 и отсюда выбираем оптимальный вид обработки – фрезерная, долбежная или протяжная операции.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

2.4 Обоснование и выбор посадок в подшипниковых узлах механизма

Имеется подшипник 5-311 с нагрузкой – 4600Н, характеристика нагрузки – нагрузка с ударами. Исходя из характеристик подшипника определяем:

d=55 мм – внутренний диаметр кольца вала;

D=120 мм – наружный диаметр кольца корпуса;

B=29 мм – ширина подшипника.

Вычислим интенсивность радиальной нагрузки подшипника.

Интенсивность радиальной нагрузки находиться по формуле:

, где

- нагрузка;

B – ширина подшипника;

r – радиус торца подшипника;

- коэффициент от типа нагрузки;

F – вид вала;

- вид подшипника.

Подставляем цифровые значения в формулу:

Назначаем посадки наружного и внутреннего кольца на вал и в корпус.

Æ ;

Æ

Расчет предельных размеров и характеристик посадки для подшипникового узла аналогичен расчету посадок для цилиндрического соединения.

 

1)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Расчет характеристик посадки Æ .

Отклонения размеров по данному сопряжению приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Отклонения размеров для посадки Æ .

Отверстие	Вал
нижнее	верхнее	нижнее	верхнее
	-0,012		-0.019

 

Исходя из данных, приведенных в таблице 5, данная посадка является прессовой посадкой в системе вала.

Расчет предельных размеров отверстия:

Допуск определяют по формуле:

Минимальный предельный диаметр находят по формуле:

Максимальный предельный размер диаметра находят по формуле:

Расчет предельных размеров вала:

Размер допуска определяют по формуле:

Минимальный предельный диаметр определяют по формуле:

Максимальный предельный диаметр определяют по формуле

Характеристики посадки:

Максимальный зазор определяют по формуле:

Подставляя числовые значения в формулу, получают:

.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Максимальный натяг определяем по формуле:

Допуск посадки определяем из соотношения:

Рисунок 6 – Схема расположения полей допусков для посадки Æ .

2) Расчет характеристик посадки Æ

Отклонения размеров по данному сопряжению приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Отклонения размеров для посадки Æ .

Отверстие	Вал
нижнее	верхнее	нижнее	верхнее
+0,012	-0,028	-0,015

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Исходя из данных, приведенных в таблице 6, данная посадка является прессовой посадкой в системе отверстия.

Расчет предельных размеров отверстия корпуса:

Допуск определяют по формуле:

Минимальный предельный диаметр корпуса находят по формуле:

Максимальный предельный размер диаметр корпуса находят по формуле:

Расчет предельных размеров диаметра наружного кольца:

Размер допуска определяют по формуле:

Минимальный предельный диаметр определяют по формуле:

Максимальный предельный диаметр определяют по формуле:

Характеристики посадки:

Максимальный зазор определяют по формуле:

Подставляя числовые значения в формулу, получают:

.

Максимальный натяг определяем по формуле:

Допуск посадки определяем из соотношения:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Рисунок 7 - Схема расположения полей допусков для посадки Æ

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

2.5 Обоснование и выбор посадок в шлицевом соединении механизма

Исходя из заданных размеров шлицевого соединения определяем легкую серию соединения. По ГОСТ 1139-80 назначаем ширину шлиц – 7мм и - не менее 26,7 мм. Так же основываясь на ГОСТ 1139-80 назначаем допуска и посадки.

Получаем шлицевое соединение следующего типа:

d-6x28 ´32 ´7

1) Расчет сопряжения 28 .

Данное сопряжение является переходной посадкой в системе вала. Расчет данного сопряжения аналогичен расчету, приведенному в пункте 2.2. Результаты расчета данного сопряжения приведены в таблице 9.

Таблица 9 – Результаты расчета посадки 28 .

Наименование рассчитываемого значения	Расчет
Допуск
Минимальный предельный диаметр отверстия
Максимальный предельный диаметр отверстия
Допуск
Минимальный предельный диаметр вала
Максимальный предельный диаметр вала
Максимальный зазор
Максимальный натяг
Допуск посадки (зазора)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Схема расположения полей допусков сопряжения 28 представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 - Схема расположения полей допусков для посадки 28 .

2) Расчет сопряжения 32 .

Данное сопряжение является посадкой с зазором в системе отверстия. Расчет данного сопряжения аналогичен расчету, приведенному в пункте 2.2. Результаты расчета данного сопряжения приведены в таблице 10.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Таблица 10 –Результаты расчета посадки 32 .

Наименование рассчитываемого значения	Расчет
Допуск
Минимальный предельный диаметр отверстия
Максимальный предельный диаметр отверстия
Допуск
Минимальный предельный диаметр вала
Максимальный предельный диаметр вала
Максимальный зазор
Минимальный зазор
Средний зазор
Допуск посадки (зазора)

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ТПЖА.150301.102-535ПЗ

Схема расположения полей допусков сопряжения 32 представлена на рисунке 9.

Рисунок 9 – Схема расположения полей допусков посадки 32 .

3) Расчет характеристик посадки шлицы с пазом шестерни 7 .

Расчет характеристик посадки в целом аналогичен расчету гладких цилиндрических соединений.

Минимальный предельный размер паза шестерни:

Максимальный предельный размер паза шестерни вычисляют по формуле:

Изм.

Лист

№ докум.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: