Особенности применения некоторых рекомендуемых посадок с натягом
Посадки H/p, P/h – «легкопрессовые». Имеют минимальный гарантированный натяг. Обладают высокой степенью центрирования. Применяются, как правило, с дополнительным креплением.
Посадка H7/p6 применяется для сопряжения тяжело нагруженных зубчатых колес, установочных колец, тонкостенных втулок в корпуса.
Посадки H/r, H/s, H/t, R/h, h/S, T/h – «прессовые средние». Имеют умеренный гарантированный натяг. Применяются как с дополнительным креплением, так и без него.
Посадки H7/r6,H7/s6 применяются для сопряжения зубчатых и червячных колес с валами в условиях тяжелых ударных нагрузок с дополнительным креплением.
Посадки H/u, H/x, H/z, U/h – «прессовые тяжелые». Имеют большой гарантированный натяг. Предназначены для соединений, на которые воздействуют большие, в том числе и динамические нагрузки.
Пример расчета гладких цилиндрических сопряжений.
1. Назначение посадок для сопрягаемых элементов на заданные номинальные размеры
а) Для сопряжения вала с распорным кольцом (d =D =35 мм) выбираем посадку с зазором Е8/n6, так как эта посадка обеспечивает соединение деталей, которые должны легко передвигаться при затяжке.
б) Для соединения стакана колеса с корпусом задней подвески (d =D =60 мм) устанавливаем посадку H7/js6, так как эта посадка обеспечивает хорошее центрирование, не требуя значительных усилий для сборки и разборки.
в) На сопряжение крышки тормозного барабана со ступицей колеса (d =D = 66 мм) по согласованию с руководителем курсовой работы выбирается посадка с гарантированным натягом (Nmax = 75 мкм, Nmin = 10 мкм).
|
|
1.1 Расчёт сопряжения вала с распорным кольцом по посадке с зазором Æ35 Е8/n6
Определение предельных отклонений
а) для вала Æ35 n6
es = + 33 мкм
ei = +17 мкм
б) для распорного кольца Æ 35 E8
ES = +89 мкм
EI = +50 мкм
Предельные размеры сопрягаемых деталей рассчитываются
а) для вала
dmax = d + es = 35 + 0,033 = 35,033 мм
dmin = d + ei = 35 + 0,017 = 35,017 мм
Тd = es – ei = 33 - 17 = 16 мкм
б) для распорного кольца
Dmax = D + ES = 35 + 0,089 = 35,089 мм
Dmin = D + EI = 35 + 0,05 = 35,05 мм
TD = ES – EI = 89 - 50 = 39 мкм
Находим предельные зазоры в соединении и допуск посадки
Smax = 35,089 - 35,017 = 0,072 мм = 72 мкм
Smin = 35,05 - 35,033 = 0,017 мм = 17 мкм
TS = Smax - Smin =72 - 17 = 55 мкм
Проверка правильности расчёта производится по формуле
ТS= ТD + Тd = 39 + 16 = 55 мкм
Схема взаимного расположения полей допусков вала и распорного кольца по посадке Æ 35 Е8/n6 изображена на рисунке 6.
Рисунок 6 - Схема взаимного расположения полей допусков вала и распорного кольца по посадке Æ35 Е8/n6
1.2 Расчёт сопряжения стакана колеса с корпусом задней подвески по переходной посадке Æ 60 H7/js6
Определение предельных отклонений
|
|
а) для стакана колеса Æ60 js6
es = + 9,5 мкм
ei = -9,5 мкм
б) для корпуса задней подвески Æ 60 H7
ES = +30 мкм
EI = 0 мкм
Предельные размеры сопрягаемых деталей рассчитываются
а) для стакана
dmax = d + es = 60 + 0,0095 = 60,0095 мм
dmin = d + ei = 60 + (-0,0095) = 59,9905 мм
Тd = dmax - dmin = 9,5 - (-9,5) = 19 мкм
б) для корпуса
Dmax = D + ES = 60 + 0,03 = 60,03 мм
Dmin = D + EI = 60 + 0 = 60 мм
TD = Dmax - Dmin = 30 - 0 = 30 мкм
Рассчитываем максимальные зазор и натяг в соединении
Nmax = dmax - Dmin = 60,0095 - 60 = 0,0095 мм = 9,5 мкм
Smax = Dmax - dmin = 60,03 - 59,9905 = 0,0395 мм = 39,5 мкм
Em = = = 15 мкм
em = = = 0 мкм
Схема взаимного расположения полей допусков диаметров стакана колеса и корпуса задней подвески по переходной посадке Æ 60 H7/js6 представлена на рисунке 7
Рисунок 7 - Схема взаимного расположения полей допусков диаметров стакана колеса и корпуса задней подвески по переходной посадке Æ 60 H7/js6
В данном сопряжении величина зазора колеблется от 0 до 39,5 мкм, а величина натяга от 0 до 9,5 мкм. Допуск посадки, равный сумме допусков вала и отверстия, равен:
TП = TD + Td = 30 + 19 = 49 мкм
Находится среднее квадратичное отклонение сопрягаемых деталей
а) для стакана колеса
= 3,17 мкм
б) для корпуса задней подвески
= 5 мкм
Дисперсия события (D = σ2), состоящего из нескольких случайных событий, равна сумме дисперсий этих событий, поэтому среднее квадратическое отклонение посадки будет равно:
|
|
σп = (σD2 + σd2)½ = (52 + 3,172)½ = 5,92 мкм
При средних значениях размеров отверстия (Dm) и вала (dm) получается средний зазор (Sm), равный:
Sm = Dm – dm = – = – = 15 мкм
Эта величина определяет положение центра группирования зазоров относительно начала их отсчета. Вероятность зазоров в пределах 0-15 определим с помощью нормированного интеграла функции Лапласа Ф(z), где z = = = 2,53.
Из таблицы значений функции Лапласа Ф(z) находим, что при z = 2,53 вероятность получения зазоров в пределах от 0 до 15 составляет Ф (2,53) = 0,4938 (стр. 12 справочника «Допуски и посадки»). Так как вероятность получения зазоров в пределах от 15 до 39,5 мкм составляет 0,5 (половина площади, ограниченной кривой распределения), то вероятность получения зазоров в данной посадке будет равна:
P(S) = 0,5 + Ф(z)= 0,9944 или 99,44%
Вероятность получения натягов:
P(N) = 1 - P(S) = 1 - 0,9944 = 0,0056 или 0,56%
Предельные величины зазоров и натягов с учетом рассеяния размеров по закону Гаусса определяются по практическим границам кривой рассеяния.
Наибольший вероятностный натяг:
3σn –15 = 3 · 5,92 – 15 = 2,76 мкм
|
|
Наибольший вероятностный зазор:
3σn + 15 = 3 · 5,92 + 15 = 32,76 мкм
Вероятные натяги и зазоры будут меньше предельных на величину половины разности допуска посадки (TD + Td) и поля рассеяния посадки (6σn):
((TD + Td) – 6σn)/2 = ((30 + 19) – 6 · 5,92)/2 = 6,74 мкм
Кривая нормального распределения натягов (зазоров) в практических границах ±3σп для посадки для данного соединения изображена на рисунке 8.
Рисунок 8 - Кривая нормального распределения зазоров и натягов в практических границах рассеивания
1.3 Расчёт сопряжения ступицы колеса с крышкой тормоза Æ 66 по посадке с натягом при заданных значениях величин Nmax =75 мкм и Nmin = 10 мкм
Определяем допуск посадки с натягом
TN = Nmax - Nmin = 75 - 10 = 65 мкм
Величина допуска, приходящаяся на каждую из деталей
TD = Td = TN/2 = 65/2 = 32,5 мкм
Выписываем величины допусков из справочника «Допуски и посадки» на стр. 43 для интервала размеров свыше 50 до 80, не превышающих 32,5 мкм:
а) для IT6 = 19 мкм
б) для IT7 = 30 мкм
Для образования посадки выбирается система отверстия и записываются предельные отклонения основной детали (крышки тормозного барабана) из справочника «Допуски и посадки» на стр. 79 для интервала размеров свыше 50 до 80:
а) для IT6: EI = 0; ES = +19 мкм
б) для IT7: EI = 0; ES = +30 мкм
Рассчитываются предельные отклонения неосновной детали
а) для IT6 : es = EI + Nmax = 0 + 75 = 75 мкм
ei = ES + Nmin = 19 + 10 = 29 мкм
б) для IT7: es = EI + Nmax = 0 + 75 = 75 мкм
ei = ES + Nmin = 30 + 10 = 40 мкм
Выбирается ряд основных отклонений ступицы колеса, удовлетворяющих условию из справочника «Допуски и посадки» на стр. 95-97 для интервала размеров свыше 65 до 80
eiтабл ≥ eiрасч
а) для IT6: eiтабл ≥ 29 мкм
а) для IT7: eiтабл ≥ 40 мкм
Выбирается ряд рекомендуемых посадок с натягом для Æ 66 (из справочника «Допуски и посадки» на стр. 95-97 для интервала размеров свыше 65 до 80)
а) для IT6: H6/p6; H6/r6; H6/s6
а) для IT7: H7/r7; H7/s7
Схема взаимного расположения полей допусков рекомендуемых посадок для Æ 66 при 6-ом и 7-ом квалитете точности сопрягаемых деталей представлена на рисунке 9.
Рисунок 9 - Схема взаимного расположения полей допусков рекомендуемых посадок для Æ 66 при 6-ом и 7-ом квалитете точности сопрягаемых деталей
Из рисунка 9 следует, что посадки H6/s6 и H7/s7 могут создать натяг, превышающий Nmax = 75 мкм, а посадка H7/r7 является дополнительной и применяется ограниченно поэтому данные посадки непригодны для сопряжения. Посадки, которые отвечают граничным требованиям и пригодны для сопряжения, это H6/p6 и H6/r6. Для образования посадки с гарантированным натягом для сопряжения ступицы колеса с крышкой тормозного барабана окончательно принимается посадка H7/r6. Шестой квалитет точности для диаметра ступицы колеса объясняется тем, что эта деталь более ответственная.
Предельные отклонения для выбранных полей допусков вала (r6) и отверстия (H7)
ES = +30 мкм
EI = 0 мкм
es = +62 мкм
ei = +43 мкм
Определим предельные размеры и допуски сопрягаемых поверхностей по выбранной посадке Æ 66 H7/r6.
dmin = d+ei= 66 + 0,043 = 66,043 мм
dmax = d+es= 66 + 0,062 = 66,062 мм
Td = dmax - dmin = 66,062 - 66,043 = 0,019 мм = 19 мкм
Dmin = D+EI = 66 + 0 = 66 мм
Dmax = D+ES = 66 + 0,03 = 66,03 мм
TD = Dmax - Dmin = 66,03 - 66 = 0,03 мм = 30 мкм
Определим предельные натяги и допуск посадки
Nmax = dmax - Dmin = 66,062 - 66 = 0,062 мм = 62 мкм
Nmin = dmin - Dmax = 66,043 - 66,03 = 0,013 мм = 13 мкм
TN = Nmax - Nmin = 62 - 13 = 49 мкм
Проверка:
TN = Td + TD = 30 + 19 = 49 мкм
Схема взаимного расположения полей допусков ступицы колеса и крышки тормозного барабана по посадке с гарантированным натягом 66 H7/r6 приведена на рисунке 10.
Рисунок 10 - Схема взаимного расположения полей допусков стакана колеса и корпуса задней подвески по посадке с гарантированным натягом Æ 66 H7/r6
Результаты расчётов для гладких цилиндрических соединений для удобства сведены в таблицу 1.
Таблица 1 - Сводная таблица гладких цилиндрических соединений
№ детали | Наименование детали | Номинальный размер мм | система | квалитет | посадка | Отклонения мкм | Предельные размеры мм | Допуск мкм | Зазоры S мкм | Натяги N мкм | Допуск посадки мкм | |||||||
Smax | Smin | Sm | Nmax | Nmin | Nm |
| ||||||||||||
ES es | EI ei | Dmax dmax | Dmin dmin | |||||||||||||||
4 | внутреннее кольцо подшипника |
40 | отверстия | 5 |
с натягом L0/k5 | 0 | -12 | 40,0 | 39,988 | 12 | - | - | - | 25 | 2 | 13,5 | 23 | |
3 | вал | 6 | +13 | +2 | 40,013 | 40,002 | 11 | |||||||||||
2 | часть редуктора задней передачи | 68 | вала | 6 | с зазором H6/l0 | +19 | 0 | 68,019 | 68 | 19 | 32 | 0 | 16 | - | - | - | 32 | |
5 | наружное кольцо подшипника | 7 | 0 | -13 | 68,0 | 67,987 | 13 | |||||||||||
6 | распорная втулка | 40 | внесистемная (комбинированная) | 6 | с зазором F7/k5 | +50 | +25 | 40,05 | 40,025 | 25 | 48 | 12 | 30 | - | - | - | 36 | |
3 | вал | 5 | +13 | +2 | 40,013 | 40,002 | 11 | |||||||||||
1 | корпус | 73 | отверстия | 7 | с натягом H7/r6 | +30 | 0 | 73,03 | 73,0 | 30 | - | - | - | 62 | 13 | 34,5 | 49 | |
2 | часть редуктора задней передачи | 6 | +62 | 43 | 73,062 | 73,043 | 19 | |||||||||||
7 | шестерня | 68 | отверстия | 7 | переходная H7/js6 | +30 | 0 | 68,03 | 68,0 | 30 | 39,5 | - | - | 9,5 | - | - | 49 | |
3 | вал | 6 | +9,5 | -9,5 | 68,0095 | 67,9905 | 19 |
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 2936; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!