Расчет и выбор посадок гладких цилиндрических соединений

Рис. 7. Схема полей допусков шпоночного соединения с призматической шпонкой

4.2         Выбор метода центрирования и посадок для шлицевого соединения

Исходные данные:

- внутренний диаметр d=16мм;

- серия – тяжелая;

- характер соединения – неподвижное;

- наличие термообработки втулки – каленая;

- точность центрирования – высокая.

Определяем геометрические параметры шлицевого соединения тяжелой серии для вала 16мм:

- число зубьев Z=10;

- наружный диаметр D=20мм;

- ширина паза втулки b=2,5мм.

Определяем способ центрирования, а именно при повышенных требований к точности соосности элементов соединения, если твердость втулки не позволяет обрабатывать деталь протяжкой или когда может возникнуть коробление валов после термообработки, то рекомендуется центрирование по внутреннему диаметру. Назначаем посадки для подвижного шлицевого прямобочного соединения с центрированием по внутреннему диаметру, учитывая высокие требования к точности центрирования:

d-10x16H7/f7x20H12/a11x2,5D9/h9.

Рассчитываем предельные размеры и строим поля допусков для внутреннего диаметра d, 16H7/f7, для наружного диаметра D, 20H12/a11, а так же для боковых поверхностей зубьев b, 2,5D9/h9 (табл. 5, рис. 8,9,10).

5. Параметры шлицевого соединения

Определение предельных значений зазоров по внутреннему диаметру       d, 16H7/f7:

Smax= Dmax-dmin=16,018-15,966=0,052мм.

Smin= Dmin-dmax=16-15,984=0,016мм.

Определение предельных значений зазоров по наружному диаметру         D, 20H12/a11:

Smax= Dmax-dmin =20,210-19,570=0,640 мм.

Smin= Dmin-dmax =20-19,700=0,300 мм.

Определение предельных значений зазоров по боковым поверхностям шлиц b, 2,5D9/h9:

Smax= Bmax-bmin =2,545-2,475=0,070 мм.

Smin= Bmin-bmax =2,520-2,500=0,020 мм.

На рис. 9, 10 и 11  показаны схемы полей допусков для сопряжения по внутреннему диаметру d, по наружному диаметру D, и по боковым поверхностям зубьев.

Рис. 10. Схема полей допусков посадки по внутреннему диаметру d

Рис. 11. Схема полей допусков посадки по наружному диаметру D

Рис. 12. Схема полей допусков посадки по боковым поверхностям зубьев b

4.3         Построение схемы полей допусков резьбы

Данные:

- тип резьбового соединения – метрическая;

- шаг резьбы Р = 3,5мм;

- номинальный диаметр наружной (внутренней) резьбы d(D) = 40мм;

- точность изготовления резьбы – 7H/8h.

На основании  исходных  данных  имеем  обозначение  резьбы:

М40-7H/8h.

В обозначении полей допусков посадок по ГОСТ 10093-81 указано: 7H – поле допуска резьбы (гайки) по среднему диаметру D2 с основным отклонением Н, 7H – поле допуска резьбы (гайки) по внутреннему диаметру D1 с основным отклонением H, 8h – поле допуска наружной резьбы (болта) по среднему диаметру d2 с основным отклонением h, поле допуска резьбы (гайки) по наружному диаметру ГОСТом не ограничивается.

Определяем геометрические параметры резьбы:

- угол профиля метрической резьбы =60о;

- средний диаметр наружной (внутренней) резьбы d2 = D2 = 37,727мм;

- внутренний диаметр наружной (внутренней) резьбы d1 = D1 = 36,211мм.

По обозначению посадки устанавливаем 7H/8h – посадка с зазором.

6. Предельные отклонения диаметров соединения М40-7H/8h.

Находим предельные размеры диаметров резьбы:

d2 max = d2+es(d2)= 37,727+0=37,727мм;

d2 min = d2+ei(d2)= 37,727+(-0,335)=37,392мм;

dmax = d+es(d)=40+0=40мм;

dmin = d+ei(d)=40+(-0,670)=39,330мм;

D2 max = D2+ES(D2)= 37,727+0,355=38,082мм;

D2 min = D2+EI(D2)= 37,727+0=37,727мм;

D1 max = D1+ES(D1)= 36,211+0,710=36,921мм;

D1 min = D1+EI(D1)= 36,211+0=36,211мм.

Dmax не нормируется;

Dmin = D = 40 (нижнее отклонение равно нулю, для полей допусков резьбы с основными отклонениями H).

Определяем допуск среднего, наружного и внутреннего диаметров резьбы:

Td2 = d2 max - d2 min =37,727-37,392=0,335мм;

Td = dmax - dmin =40-39,330=0,670мм;

TD2= D2 max - D2 min =38,082-37,727=0,355мм;

TD1= D1 max - D1 min =36,921-36,211=0,710мм.

Определяем значения наибольшего и наименьшего зазора.

Smax = D2 max - d2 min =38,082-37,392=0,690мм;

Smin = d2 max - D2 min =37,727-37,727=0мм.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.            Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./В. Д. Мягков, М. А. Палей, А. Б. Романов, В. А.Брагинский. – 6-е. изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982.

2.            Белкин И. М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости): Учеб. пособие для студентов машиностроительных специальностей высших технических заведений. – М.: Машиностроение, 1992 - 528с.: ил.

3.            Джавахия Ж. К., Муслина Г. Р. Выбор посадок для гладких соединений деталей машин и приборов методом аналогий: Методич. указания Ульяновск УлГТУ, 1985.-37с.

4.            Курсовое проектирование по взаимозаменяемости, стандартизации и техническим измерениям: Методические указания / Сост. Ж. К. Джавахия, Н. И. Веткасов. – Ульяновск: УлПИ, 1991.-54с.

5.            Расчет и выбор посадок с натягом с применением ЭВМ: Методические указания / Ж. К. Джавахия, Е. А. Карев, Г. Р. Муслина. – Ульяновск УлПИ, 1988. 20с.

6.            Правиков Ю. М., Муслина Г. Р. Нормирование отклонений формы, расположения и шероховатости поверхностей деталей машин: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – Ульяновск: УлГТУ, 2002.-100с.

7.            Г.Р. Муслина, М.Ю. Правиков Метрология, стандартизация и сертификация: Учебное пособие по дисциплине и курсовой работе. – Ульяновск: УлГТУ, 2003. – 132с.