Метрология, стандартизация и сертификация

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

20

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

Рисунок 7 – Схема расположения допусков внутренней резьбы.

4.3 Строим схему расположения поля допуска резьбового вала.

По ГОСТ 16093-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки  с зазором» предельные отклонения диаметров  наружной резьбы (основное отклонение h, степень точности 8):

для наружного (d), внутреннего (d₁) и среднего (d₂) диаметров верхнее отклонение es=0;

    для наружного диаметра d нижнее отклонение ei =-600 мкм;

    для среднего диаметра d₂ нижнее отклонение ei =-280 мкм.

Считаем предельные размеры  болта:

Наибольший предельный наружный диаметр:

d_max=d=60 мм

Наименьший предельный наружный диаметр:

d_min=60-0.600=59.400 мм

Наибольший предельный средний диаметр:

d_{2 max}=d₂= 58.701-0=58.701 мм

 Наименьший предельный средний диаметр:

d_{2 min}=58.701-0280=58.421 мм

Наибольший предельный внутренний диаметр:

d_{1 max}=57.835 мм

Наименьший предельный внутренний диаметр:

d_{1 min} – не нормируется

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

21

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

Рисунок 8 – Схема расположения полей допусков наружной резьбы

 

Для соединения резьбовых деталей по посадке  с зазором определим максимальный S_max и минимальный S_min и изобразим расположение полей допусков наружной и внутренней резьбы.

S_max = ES (D₂) – ei (d₂) =338+280=618

S_min = EI (D₂) – es (d₂) = 0

Рисунок 9 – Соединения  резьбовых деталей по посадке с зазором

 

 

5 Расчет рабочего калибра для резьбовой детали

Метрическая резьба с крупным шагом обозначается М60-7Н, где 60 – наружный диаметр резьбы; 2 – шаг резьбы; 7 – степень точности резьбы; Н – основное отклонение; 7Н – обозначение поля допуска среднего и внутреннего диаметров внутренней резьбы (гайки). Свинчиваемость резьбы болта иИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

22

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

  гайки зависит от правильности  выполнения наружного, среднего, внутреннего диаметров резьбы, шага  и половины угла профиля.

Средний диаметр, шаг и угол профиля являются основными параметрами резьбы, т. к. они определяют характер контакта резьбового соединения.

Для проверки наружного диаметра болта  используют предельные гладкие скобы, а для внутреннего диаметра гаек – предельные гладкие пробки.

Строим схему расположения поля допуска резьбового отверстия (из пункта 5.1).

По  ГОСТ 24705-81 определяем основные размеры  резьбы М60-7Н: наружный диаметр D=60 мм; средний диаметр D₂=58.701 мм; внутренний диаметр D₁=57.835  мм.

По  ГОСТ 16093-81 находим предельные отклонения диаметров резьбы:

• нижнее отклонение D, D₂, D₁→EI=0 мкм;
• верхнее отклонение D₂→ES_D2=+338 мкм;
• верхнее отклонение D₁→ES_D1=+513 мкм.

Строим  схему расположения полей допусков резьбовых калибров-пробок.

По  ГОСТ 24997-81 определяем отклонения и  допуски калибров и наносим их на схему:

F₁=0.2  мм – расстояние между линией среднего диаметра и вершиной

                            укороченного профиля резьбы;

F₃= 0.2- 0.04 мм –высота укороченного профиля резьбы калибра;

T_pl=14 мкм –      допуск наружного и среднего диаметров резьбового        

                            проходного и непроходного калибров-пробок;

W_GO=21 мкм – величина среднедопустимого износа резьбовых проходных

                             калибров-пробок и калибров-колец;

W_NG=15 мкм – величина среднедопустимого износа резьбовых

                             непроходных калибров-пробок и  калибров-колец;

Z_pl=16 мкм –       расстояние от середины поля допуска T_R резьбового

                             проходного калибра-пробки до проходного (нижнего)

                             предела диаметра внутренней  резьбы;

H=1.732 мм –  высота исходного треугольника (теоретическая высота

                             профиля резьбы P/2tgα= 0.866P);

r₂=0.288  мм  –   радиус закругления впадины профиля резьбового

                              проходного и непроходного калибров- пробок (r₂=H/6) ;

b₃=0.25 ±0.50 – ширина канавки резьбового калибра-пробки и кольца

                             с укороченным профилем резьбы;

T_P=7 –         допуск шага калибра;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

23

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

T_α2=14      –         допуск угла наклона боковой стороны профиля резьбы калибра с укороченным профилем;

На  рисунке 10 отклонения гайки даны на профиль (радиус), а отклонения калибров – на диаметр.

 

Рисунок 11 – Схемы расположения полей допусков резьбовых калибров-пробок.

 

      Расчет проходного калибра-пробки  по наружному диаметру, среднему  и внутреннему диаметрам ведется  соответственно от наибольших наружных,

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

24

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

внутренних, средних диаметров болта.

Расчет  непроходного калибра-пробки ведется  по наружному диаметру от размера, равного  сумме наибольшего  среднего диаметра гайки и удвоенной высоты головки  профиля F₁; по среднему диаметру - от наибольшего среднего диаметра гайки; по внутреннему - аналогично проходному калибру от наименьшего внутреннего диаметра гайки.

Считаем исполнительные размеры резьбовых  калибров-пробок. Определяем наибольшие предельные диаметры резьбы калибра. Верхнее  отклонение диаметров резьбы калибра  при этом будет равно нулю, а  нижнее – отрицательное и равно  по величине допуску на изготовление калибра:

 

Для ПР резьбового калибра-пробки:

Наибольший  предельный наружный диаметр

d_maxПР=D+EI_D+Z_PL+T_PL=60+0+0,016+0,014=60.030 (мм);

Наибольший  предельный средний диаметр

d_2maxПР=D₂+EI_D2+Z_PL+T_PL/2=58.701+0+0.016+0.007=58.024 (мм);

Наибольший  предельный внутренний диаметр

d_1maxПР=D₁+EI_D1-H/6=57.835+0-0.288=57.547 (мм);

Определяем  допуски на изготовление калибра. Допуски  наружного диаметра ПР резьбового калибра-пробки (Td_ПР) и среднего диаметра (Td_2ПР):

Td_ПР=2T_PL=2∙0.014 мм=0.028 мм;  Td_2ПР=T_PL=0.014мм.

Исполнительные  размеры ПР резьбового калибра-пробки:

• наружный диаметр 60.030 _-0.028;
• средний диаметр 58.0242 _-0.014;
• внутренний диаметр 57.547 max по канавке или радиусу.

Размер изношенного  резьбового калибра-пробки по среднему диаметру:

d_2ПРизн=D₂+EI_D2+Z_РL-W_GO=58.701+0+0.016-0.021=58.696 (мм).

 

Для НЕ резьбового калибра-пробки:

Наибольший  предельный наружный диаметр

d_maxНЕ=D₂+ES_D2+2F₁+T_pL/2+T_PL=58.701+0.338+0.4+0.007+0.014=59.460 (мм);

Наибольший  предельный средний диаметр

d_2maxНЕ=D₂+ES_D2+T_PL=58.701+0.338+0.014=59.053 (мм);

Наибольший  предельный внутренний диаметр

d_1maxНЕ=D₁+EI_D1-H/6=57.825+0-0.288=57.547 (мм).

Определяем  допуски на изготовление калибра.

Допуск наружного  диаметра НЕ резьбового калибра-пробки

Td_НЕ=2T_PL=2∙0.014 мм=0.028 мм.

Допуск среднего диаметра НЕ резьбового калибра-пробки

Td_2НЕ=T_PL=0.014 мм.

Исполнительные  размеры НЕ резьбового калибра-пробки:

• наружный диаметр 59.460_-0.028;

 Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

25

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

средний диаметр 59.053_-0.014;

• внутренний  диаметр 57.547 max по канавке или радиусу.

Размер изношенного  НЕ резьбового калибра-пробки по среднему диаметру:

d_2HEизн=D₂+ES_D2+T_pL/2-W_NG=58.701+0.338+0.007-0.015=59.031 (мм).

 

 

6 Расчет посадки подшипника качения

 

       Назначим посадку подшипника качения 7. Выбор посадки зависит от вида нагружения колец подшипника. Определим виды нагружения: по условиям работы узла внутреннее кольцо подшипника имеет циркуляционное нагружение, так как внутренняя обойма подшипника вращается вместе с валом и воспринимает радиальную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения, наружное – местное, так как монтируется в неподвижный корпус, воспринимает постоянную по направлению радиальную нагрузку лишь ограниченным участком дорожки качения. Присоединительные размеры подшипника заданы в таблице на чертеже узла. Принимаем класс точности подшипника 0 и среднюю серию, по которой в зависимости от диаметров вала – d = 90 мм, отверстия – D = 125 мм определяем ширину кольца – В = 18 мм и номинальную координату монтажа фаски – r = 2 мм (по ГОСТ 8338-75).

 

 

        Для  уточнения посадки циркуляционно нагруженного кольца подшипника определяем интенсивность радиальной нагрузки на посадочной поверхности:

                                         P_R = (R/b)K_nFF_A; (33)

где R — приведенная радиальная реакция опоры на подшипник;

b – рабочая ширина посадочной поверхности кольца подшипника за вычетом фасок b = B – 2r, мм;     b = 18 – 2∙2=14 мм;

K_n – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации К_n = 1);

F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при сплошном вале F=1;

F_А – коэффициент неравномерности распределения радиальной

нагрузки между  рядами тел качения в двухрядных подшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии  на опоре осевой нагрузки А. При этом F_А  может иметь значения 1.2-2. В обычных случаях F_А = 1.

Принимаем радиальную реакцию опоры R = 5200Н, по условию задана нагрузка с умеренными толчками и вибрацией и по формуле 33 вычисляем:    P_R = (5200/14)∙1∙ 1∙1 = 371, Н/мм.     

  По величине P_R и диаметру d кольца находим рекомендуемое основное отклонение. Найденным значения P_R < 600 Н/мм и d (свыше 80 до 180) соответствует основное отклонение вала js.

Номер квалитета  зависит от класса точности подшипника. В данном случае поле допуска внутреннего кольца в соединении будет js6.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

26

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

  В данном примере основное отклонение местно нагруженного кольца – G, для 6 класса IT7, поле допуска отверстия в соединении 7-8 – G7.

Для построения расположения полей допусков находим  отклонения  наружного и внутреннего  колец подшипника по ГОСТ 3325 – 85 «Подшипники  качения. Поля допусков и технические  требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки». Отклонения вала и отверстия корпуса находим  из таблиц  ГОСТ 25347-82 «Единая система  допусков и посадок. Поля допусков и  рекомендуемые посадки».  Найденные  отклонения наносим на схему.

Рисунок 12  – Cхема полей допусков подшипника.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

27

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

  7 Разработка схем контроля технических требований детали

 

              

 

1 – призма;

2 – контрольный стержень;

3 – индикаторы часового типа;

4 – контролируемая деталь

 

 

           

 

1 –  контролируемая деталь;

2 –  контрольная плита;

3 –  индикаторы часового типа;

4 –  ножевые опоры

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

28

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

 

 

 

 

   1 – контролируемая деталь;

   2 – контрольная плита;

   3 – индикатор часового типа;

   4 – ножевая опора;

   5 – упор;

   6 –  призма.

 

 

Заключение

 

По завершении работы были  изучены  методики подбора и расчета посадок  для различного типа соединений, а  также  методы и средства контроля заданных точностей.

 

 

Изм.