Выбор посадок и расчет размерных цепей

Р -ПР_max = d_max -Z +H/2 = 35,018- 0,003+0,00075 = 35,01575мм

Р -ПР_min = d_max -Z -H/2 = 35,018- 0,003-0,00075 = 35,01425мм

Р –ПР_исп. = 35,01425^+0,0015 мм

Р –ПР_изн. = d_max + Y = 35,018 + 0,0025 = 35,0205 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема расположения полей допусков:

Рисунок 5 - Отв.

72H7

Рисунок 6 - Вал

35k6

 

 

 

 

 

2. Выбор посадок резьбовых соединений

 

Размеры параметров резьбового соединения по ГОСТ 24705-81

 

Резьба М6 имеет размеры: 

Параметры	Гайка		Болт
	Обозначение	Величина	Обозначение	Величина
Шаг мелкий	Р	0.5	Р	0.5
Наружный диаметр	D	6.000	d	6.000
Средний диаметр	D2	5.675	d2	5.675
Внутр. диаметр	D1	5.459	d1	5.459
Угол профиля	А	60°	α	60°

2.1. Выбор длины свинчивания

Учитывая размер длины  ввинчивания резьбы в корпусе, выбираем длину свинчивания 4,0 мм (N) по ГОСТ 16093-81

2.2. Выбор класса точности

Назначение резьбы - крепёжная.

Гнездо - глухое.

 Нагрузка - статическая.

Выбираем крепежную  резьбу среднего класса точности.

2.3. Выбор полей допусков

По ГОСТ 16093-81 для резьбы среднего класса точности с длиной свинчивания 4,0назначаем следующие поля допусков

Диаметр резьбы	Величина диаметра	Поле допуска гайки	Поле допуска болта
Средний	D2(d2) =5.675	6Н	6g
Наружный	D(d) = 6.000	не нормируется	6g
Внутренний	D1(d1) =5.459	6Н	не нормируется

 

2.4. Обозначение резьбовых соединений

На рабочих чертежах:

Гайка М6х0.5-6Н

Болт М6х0.5-6g

На сборочном чертеже:  М6х0.5-6H/6g

 

5. Предельные размеры и отклонения среднего диаметра резьбовых деталей.

 Предельные отклонения по ГОСТ 16093-81 

Наименование отклонения	Отклонения
	Гайка Ø5,675 6Н	Болт Ø5,675 6g
Нижнее	ЕID2=0	eid2 = - 105
Верхнее	ESD2 =+112	esd2 = - 20
Допуск	TD2 = 112	Тd2 =85

 

 

Предельные размеры, мм

Для гайки:

D_2max=D₂+ES_D2=5,675+(+0,112)=5,787мм

D_2min=D₂+EI=5,675+0=5,675мм

 

 

Для болта:

d_max=d₂+es_d2=5,675+(-0,02)=5,655мм

d_min=d₂+ei_d2=5,675+(-0,105)=5,57мм

 

Характеристики посадки  по среднему диаметру Ø5,675 мм

(рисунок 5)

S_max=D_2max-d_2min=5.787-5.57=0.217мм

S_min=D_2min-d_2max=5.675-5.655=0.02мм

S_m=(S_max+S_min)/2=(0.217+0.02)/2=0.1185мм

Допуск посадки:

TS=S_max-S_min=0.217-0.02=0.197мм

Проверка:

TS=T_D2+T_d2=0.112+0.085=0.197мм

 

 

 

 

 

Рисунок 7- Посадка резьбового соединения по среднему диаметру.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Выбор посадок шлицевого соединения

 

3.1. Определение размеров деталей шлицевого соединения

Учитывая  размеры вала и собираемость деталей  узла по ГОСТ 1139-80 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые прямобочные.

Наружный  диаметр D = 42мм;

Внутренний  диаметр d = 36 мм;

Ширина боковых  сторон шлица b = 7 мм.

Количество  шлицев Z = 8

 

3.2. Условия работы шлицевого соединения

Соединение - неподвижное.

Нагружение - умеренное.

 

3.3. Выбор вида центрирования

Учитывая  условия работы и конструкцию  узла, выбираем способ центрирования  по наружному диаметру D=42

 

3.4. Выбор посадок

По ГОСТ 1139-80 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые, прямобочные. Размеры  и допуски в зависимости от способа центрирования, вида соединения выбираем посадки:

Посадки шлицевого  соединения.

Вид соединения	Посадки
	по центрирующему  диаметру (D)	по боковым  сторонам зубьев (b)
Неподвижное	42Н7/js6	7D9/js7

 

3.5. Обозначение шлицевых соединений

На сборочном  чертеже:                                 

На рабочем  чертеже:

шлицевая  втулка: D – 8 х 36 х 42Н7 х 7D9;

шлицевой  вал: D – 8 х 36 х 42j_s6 х 7j_s7;

 

3.6. Допуски и предельные отклонения

По ГОСТ 25346-89 выбраны допуски и предельные отклонения для шлицевого соединения

 

 
Допуски и предельные отклонения:

Наименование  параметра	Наименование  детали
	Шлицевая  втулка	Шлицевой  вал
Центрирующий диаметр D
Обозначение	42Н7	42 js6
Допуск, мкм	ТD = 25	Td = 16
Нижнее отклонение, мкм	EID = 0	eid = - 8
Верхнее отклонение, мкм	ESD = +25	esd = + 8
По боковым сторонам зубьев b
Обозначение	7D9	7js7
Допуск, мкм	ТB = 36	Tb = 15
Нижнее отклонение, мкм	ЕIB = +40	eib = -7,5
Верхнее отклонение, мкм	ESB = + 76	esb = +7,5

 

3.7. Предельные размеры параметров шлицевых деталей, мм

По центрующему диаметру D

Шлицевая  втулка 42Н7

D_max = D + ES_D = 42 + (+0,025) = 42,025 мм.

D_min = D + EI_D = 42 + 0 = 42 мм.

 

Шлицевой  вал  42j_s6.

d_max = d + es_d = 42 + (+0,008) = 42,008 мм.

d_min = d + ei_d = 42 + (-0,008) =41,992 мм.

 

По боковым  сторонам зубьев b

Шлицевая  втулка 7D9.

В_max = В + ES_B = 7 + (+0,076) = 7,076 мм.

B_min = В + ЕI_B = 7 + 0,040 = 7,040 мм.

 

Шлицевой  вал 7j_s7.

b_mах = b + es_b = 7 + (+0,0075) = 7,0075 мм.

b_min = b + ei_b = 7 + (-0,0075) = 6,9925 мм.

 

3.8. Характеристики посадок шлицевого соединения

Для заданного  шлицевого соединения по центрирующему  диаметру D назначена переходная посадка

   (рисунок 8)

S_max = D_max - d_min = 42,025 - 41,992 = 0,033 мм.

N_max = d_max - D_min = 42,008 - 42 = 0,008 мм.;

Sm = (S_max + N_max)/2 =0,041/2 = 0,0205 мм.

TS(N) = S_max + N_max = 0,033+0,008 = 0,041мм.

Проверка: TS = T_D + T_d = 0,025+ 0,016 = 0,041 мм.

 

 

По боковым  сторонам зубьев b назначена переходная посадка

  (рисунок 9)

S_max = B_max - b_min = 7,076 – 6,9925 = 0,0835мм.

S_min = B_min - b_max = 7,0075-7,040 = -0,0325мм.;

Sm = (S_max + S_min)/2 = (0,0835 - 0,0325)/2 = 0,0255 мм.

TS= S_max - S_min = 0,0835-0,0325 = 0,051 мм.

Проверка:  TS= Т_В + T_b = 0,036 + 0,015 = 0,051 мм.

Схемы полей  допусков посадок шлицевого соединения:

Рисунок 8 – Посадка по центрирующему диаметру D

 

Рисунок 9 – Посадка по центрирующему диаметру b

 

 

4. Расчет размерных цепей

4.1.Расчет размерной цепи по методу максимума-минимума (полная взаимозаменяемость)

 

4.1.1 Определение параметров исходного звена.

Исходным  звеном размерной цепи служит осевой зазор А_Δ имеющий параметры:    А_Δ =

Верхнее отклонение  ES (А_Δ) = -100 мкм.

Нижнее отклонение  EI (А_Δ) = -600 мкм

Допуск звена - ТА_Δ = ЕS_АΔ-ЕI_AΔ

Допуск   Т (А_Δ) = 500 мкм

Координаты  середины поля допуска:

Еc(A_Δ) = (ES_AΔ + EI_AΔ)/2 = (600-100)/2 = +250 мкм

 

4.1.2 Определение параметров исходного звена.

Выявление деталей, размеры которых влияют на величину исходного звена.

При анализе  узла механизма определяются детали, размеры которых влияют на величину осевого зазора.

 

Схема размерной цепи

 

Затем устанавливаются  величины номинальных размеров составляющих звеньев и их передаточных отклонений. Передаточные отклонения:

ξ=+1   -  имеют увеличивающие А_ув звенья.

ξ - -1   -  имеют уменьшающие А_ум звенья размерной цепи.

Анализ звеньев  размерной цепи:

Звено	Наименование  звена размерной цепи	Перед, откл. ξ	Размеры звеньев, мм А,-
			по варианту	по ГОСТ 6636-69*
А2	Ширина кольца подшипника	-1	23
А1	Длина корпуса	+1	140
А3	Длина втулки	-1	30
А4	Ширина зубчатого  колеса	-1	25
А5	Длина выступа  шлиц. вала	-1	38

 

Уравнение размерной цепи:

А_Δ = A₁ – А₂ – А ₂- А₃ - А₄ – А₅

Корректировка размеров составляющих звеньев.

Размеры составляющих звеньев следует выбирать по ГОСТ 6636-69*.

Правильность  назначенных размеров проверяется  по уравнению номинальных размеров

=+140-23-38-25-30-23= 1

4.1.3 Определение квалитета составляющих звеньев размерной цепи.

Расчет начинается с построения таблицы(1) и последовательным ее заполнением по ходу расчета.

В графу 1 звенья " Aj " заносятся в порядке увеличения размера без учета номера индекса звена. Под горизонтальной чертой записывается заданное значение исходного звена.

В графе 2 указываются  интервалы размеров по ГОСТ 25346-89, в  которые входит номинальный размер соответствующего звена

В графе 3 указывается  величина единицы допуска (кроме  размеров подшипников), которая выбирается из справочных таблиц или рассчитывается по формуле:

где

D_max, D_min - крайние размеры интервала

Под горизонтальной чертой графы 3 проставляется сумма  единиц допуска  (на подшипники единицы допуска не учитываются).

Расчет коэффициента "а" числа единиц допуска в  допусках составляющих размерах производится по формуле:

где ТА_Δ - заданный допуск исходного звена;

ТА_n - стандартный допуск ширины подшипника;

k - количество подшипников (k = 2)

По значению "а" определяется соответствующий  ближайший квалитет по ГОСТ 25346-89.

Ближайший квалитет по результатам расчетов для коэффициента «а» = 38,8 будет – IT9.

Для IT9 коэффициент а = 40.

 

 

 

 

 

Таблица цепи.(1)

Составляющие звенья. Величина размеров, мм	Интервал  размеров, мм	Единица допуска, ij, мкм	Допуски расчетные  по IТ9, мкм (ТА)j	Допуски назначенные  ТА’j, мкм	Характер  размера по ходу обработки	Координата  середины поля допуска Ec(A), мкм	Размеры с  отклонениями, Aj, мм
А1=140	120-180	2,52	100	100	отв	+47
А2=23	-	-	120	120	вал	-60	23-0,120
А2=23	-	-	120	120	вал	-60	23-0,120
А3=30	18-30	1,31	52	52	вал	-26	30-0,052
А4=25	18-30	1,31	52	52	вал	-26	25-0,052
А5=38	30-50	1,56	62	62	вал	-31	38-0,062