Реферат: Расчёт калибров

Могилевский государственный университет продовольствия

Кафедра «Машины и аппараты пищевых производств»

Контрольные работы №1,2

по курсу «Взаимозаменяемость, стандартизация и

технические измерения»

студента гр.ХМУЗ-001 г.Могилев

шифр 000100

проверил:

ст.пр. Георгиевский А.Г.

Могилев 2003г.

Задача №1

Расчет калибров для гладких цилиндрических деталей

1.1. Исходные данные:

1) номинальный размер: D=d=5; 15; 4.

2) посадка H7/u7; N8/h7; H9/h9.

1.2. По ГОСТ 25347-82 выписываем предельные отклонения для заданных полей допусков отверстия и вала, а также строим схему их расположения.

5 H7 (^+0,012 ) 5 u7 (^+0,035 )

15 N8 (^-0,003 ) 15 h7 (_-0,018 )

4 H9 (^+0,03 ) 4 h9 (_-0,03 )

1.3. Производим расчет калибров для отверстия D=5 Н7 (^+0,012 ).

Определяем наибольший и наименьший предельные размеры:

D_max =D+ES=5+0,012=5,012мм.

D_min =D+EY=5+0=5мм.

По табл. ГОСТ 24853-81 для данного квалитета и интервала размеров свыше 3 до 6 мм находим данные для определения размеров необходимых калибров:

Z=0,002 мм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия;

Y=0,0015 мм – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия;

H=0,0025 мм – допуск на изготовление калибров для отверстия.

Строим схему расположения полей допусков калибров.

По формулам определяем размеры калибров:

1) наибольший размер проходного нового калибра-пробки ПР равен:

D_min +Z+H/2=5+0,002+0,0025/2=5,003 мм.

2) наибольший размер непроходного калибра-пробки НЕ равен:

D_max +H/2=5,012+0,0025/2=5,013 мм.

3) предельный размер изношенного калибра-пробки ПР равен:

D_min -Y=5-0,0015=4,9985 мм.

Производим расчет калибров для отверстий:

D=15 N8 (^-0,003 ) и u H9(^+0,03 ), все данные заносим в табл.1

D=15 N8(^-0,003 )

Z=0,004 мм.

Y=0,004 мм.

H=0,003 мм.

D_max =15+(-0,003)=14,997 мм.

D_min =15+(-0,03)=14,97 мм.

D_max ПР=14,97+0,004+0,003/2=14,9755 мм.

D_max НЕ=14,997+0,003/2=14,9985 мм.

D_max ПР_изнош. =14,97-0,004=14,966 мм.

D= 4 H9 (^+0,03 )

Z=0,006 мм.

Y=0 мм.

H=0,0025 мм.

D_max =4+0,03=4,03 мм.

D_min =4+0=4 мм.

D_max ПР=4+0,006+0,0025/2=4,007 мм.

D_max НЕ=4,03+0,0025/2=4,031 мм.

D_max ПР_изнош. =4-0=4 мм.

Табл.1

По полученным данным вычерчиваем эскиз калибра-пробки с указанием использованных размеров, шероховатости рабочих поверхностей и маркировки.

1.4. Производим расчет калибров для вала d=5 u7 (^+0,035 ).

Определяем наибольшие предельные размеры вала:

d_max =d+es=5+0,035=5,035 мм.

d_min =d+ei=5+0,023=5,023 мм.

По ГОСТ для данного квалитета и интервала размеров свыше 3 до 6 мы находим данные для определения размеров необходимых калибров и контркалибров:

Z₁ =0,002 мм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера изделия;

Y₁ =0,0015 мм – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия;

H₁ =0,0025 мм – допуск на изготовление калибров для вала;

H_p =0,001 мм – допуск на изготовление контрольного калибра для скобы.

Строим схему расположения полей допусков калибров и контркалибров.

Определяем размеры калибров:

1) наименьший размер проходного нового калибра-скобы ПР равен:

d_max -Z₁ -H₁ /2=5,035-0,002-0,0025/2=5,0315 мм.

2) наименьший размер непроходного калибра-скобы НЕ равен:

d_min -H₁ /2=5,023-0,0025/2=5,0215 мм.

3) предельный размер изношенного калибра-скобы ПР равен:

d_max +Y₁ =5,035+0,0015=5,0365 мм.

Производим расчет калибров-скоб для валов:

d=15 h7 (_-0,018 ) и 4 h9(_-0,03 )

d=15 h7 (_-0,018 )

Z₁ =0,0025 мм.

Y₁ =0,002 мм.

H₁ =0,003 мм.

H_p =0,0012 мм.

d_max =15+0=15 мм.

d_min =15+(-0,018)=14,982 мм.

1)15-0,0025-0,003/2=14,996 мм.

2)14,982-0,003/2=14,9805 мм.

3)15+0,002=15,002 мм.

d=4 h9 (_-0,03 )

Z₁ =0,006 мм.

Y₁ =0 мм.

H₁ =0,004 мм.

H_p =0,0015 мм.

d_max =4+0=4 мм.

d_min =4+(-0,03)=3,97 мм.

1)4-0,006-0,004/2=3,992 мм.

2)3,97-0,004/2=3,968 мм.

3)4+0=4 мм.

Определяем размеры контркалибров:

d=5 u7

1) наибольший размер гладкой контрольной пробки для проходного калибра скобы К-ПР равен:

d_max -Z₁ +H_р /2=5,035-0,002+0,001/2=5,0335 мм.

2) наибольший размер гладкой контрольной пробки для непроходного калибра скобы К-НЕ равен:

d_min +H_р /2=5,023+0,001/2=5,0235 мм.

3) наибольший размер гладкой контрольной пробки для контроля износа проходного калибра скобы К-Н равен:

d_max +Y+Н/2=5,035+0,0015+0,0025/2=5,0375 мм.

Для d=15 h7

1)15-0,0025+0,0012/2=14,998 мм.

2)14,982+0,0012/2=14,9825 мм.

3)15+0,002+0,003/2=15,0035мм.

Для d=4 h9

1)4-0,006+0,0015/2=3,9945 мм.

2)3,97+0,0015/2=3,9705 мм.

3)4+0+0,004/2=4,002 мм.

Задача №2

Расчет и выбор посадок деталей под подшипники качения

Исходные данные:

1) номер подшипника – 403;

2) класс точности – 0;

3) радиальная нагрузка, кН – 8;

4) характер нагрузки – нагрузка спокойная;

5) материал корпуса – стальной, разъемный;

6) вращается вал.

По ГОСТ 8338-75 определяем размеры подшипника №403:

d=17мм, D=62мм, B=17мм, r=2,0мм.

Определяем вид нагружения колец подшипника:

а) наружное кольцо – нагружение местное;

б) внутреннее кольцо – нагружение циркуляционное.

Посадку местного нагруженного наружного кольца подшипника в корпус определяем по табл. 4.89 стр.285[13]. При спокойной нагрузке, номинальном диаметре до 80 мм пристальном разъемном корпусе принимаем поле допуска Н₇ .

Посадку циркуляционно нагруженного внутреннего кольца подшипника определяем по P_R –интенсивности радиальной нагрузки по посадочной поверхности согласно формуле 4.25 стр. 283[13]

P_R =R/b*K_n *F*F_A ,

где R – радиальная реакция опоры на подшипник;

R = 8 кН;

b – рабочая ширина посадочного места;

b=B-2*r=17-2*2=13 мм;

B – ширина подшипника;

r- радиус закругления;

K_n – динамический коэффициент посадки;

K_n =1

F – коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга при полом вале; при сплошном вале

F=1

F_A – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки А, для нашего случая А=0;

F_A =1

тогда P_R =8000/13*1*1*1=615 Н/мм.

По табл.4.92 стр 287[13] заданным условиям для вала соответствует поле допуска k6.

По табл. 4.82 стр 273[13] выписываем предельные отклонения для внутреннего кольца подшипника:

Æ 17(_-0,008 ); ES=0 мм; EJ=0,008 мм.

По ГОСТ для поля допуска k6 вала выписываем предельные отклонения:

Æ 17 k6 (_{-0, 00 1} ); es=+0,012 мм; ei=+0,001 мм.

Строим схему расположния полей допусков для соединения: внутреннее кольцо подшипника – вал.

По табл. 4.83 стр 276[13] выписываем предельные отклонения для наружного кольца подшипника:

Æ 62(-0,011); es=0,000 мм; ei=-0,011 мм.

По ГОСТ выписываем предельные отклонения для поля допуска Н7 отверстия корпуса подшипника Æ 62 Н7(^+0,030 ), ES=0,030 мм, EJ=0,000 мм.

Строим схему расположения полей допусков для соединения: корпус – наружное кольцо подшипника.

По табл. 4.95 стр 296[13] определяем шероховатость посадочных поверхностей : вала – R_Q =1,25 мкм; отверстия корпуса – R_Q =1,25 мкм; заплечиков вала – R_Q =2,50 мкм.

Отклонение формы посадочных поверхностей под подшипники:

1) допуск цилиндричности – четверть допуска на диаметр посадочной поверхности: вал – не более 0,003 мм; отверстие – не более 0,0075 мм;

2) допуск овальности и конусообразности: вал – не более 0,003 мм; отверстие – не более 0,0075 мм.

Выполняем сборочный и деталировачные чертежи.

Определяем усилие, потребное для заприсовки подшипника на вал по формуле

Р_запр =10*N_max *f_k *f_e ,

N_max – наибольший натяг;

N_max =20 мкм;

f_k – фактор сопротивления, зависящий от коэффициента трения, f_k =4;

f_e =B₁ -d/d₀ =17*1-17/28,25=16,4

d – диаметр внутреннего кольца, d=17 мм.;

B – ширина кольца, B=17 мм.;

d₀ – приведенный наружный диаметр внутреннего кольца,

d₀ = d+(D-d)/4=17+(62-17)/4=28,25 мм.

тогда Р_запр =10*20*4*16,4=13120 кг.

Задача №1

Расчет допусков на резьбу и резьбовые калибры

Дано: резьба М30 7Н/8g

Основные размеры резьбы (СТ СЭБ 182-75):

- шаг резьбы: Р=3,5 мм;

- номинальный наружнй диаметр: d=D=30,000 мм;

- номинальный средний диаметр: d₂ =D₂ =27,727 мм;

- номинальный внутренний диаметр: d₁ =D₁ =26,211мм;

Определяем предельные отклонения диаметров резьбы (в мкм)

Болт:

es – верхнее отклонение для d, d₁ , d₂ ,… - 53;

ei_d – нижнее отклонение для d… - 723;

ei_{d 2} – нижнее отклонение для d₂ … - 388.

Гайка:

ES_{D 2} – верхнее отклонение для D₂ …+ 355;

ES_{D 1} – верхнее отклонение для D₁ …+ 710.

Подсчитываем предельные размеры болта и гайки.

Допуск среднего диаметра.

T_D2 =D_2max -D_2min =28,082-27,727=0,355 мм;

T_d2 =d_2max -d_2min =27,674-27,339=0,335 мм;

Для контроля наружной резьбы принимаем по ГОСТ 24997-81 (СТ СЭБ 2647-80) калибр-кольцо резьбовой проходной нерегулируемый ПР (1) и калибр-кольцо резьбовой непроходной нерегулируемый НЕ (11).

Резьбу калибр-кольца ПР (1) контролируют калибр-пробкой резьбовым контрольным проходным КПР-ПР (2) и калибр-пробкой резьбовым контрольным непроходным КПР-НЕ (3), а резьбу калибр-кольца НЕ (11) контролируют калибр-пробками резьбовыми контрольными проходными КНЕ-ПР (12) и непроходными КНЕ-НЕ (13).

Износ калибров проверяют калибр-пробкой резьбовой контрольной для проходных калибр-колец К-и (6) и калибр-пробкой резьбовой контрольной для непроходных калибр-колец КИ-НЕ (16).

Для контроля внутренней резьбы принимаем калибр-пробку резьбовой проходной ПР (21) и калибр-пробку резьбовой непроходной НЕ (22).

Калибр-кольцо резьбовой нерегулируемый ПР(1)

Наружный диаметр:

d+es_d +T_pl +H/12=30+(-0,053)+0,03+0,253=30,23 мм;

Средний диаметр:

d₂ +es_{d 2} +Z_R =27,727+(-0,053)-0,024=27,65 мм;

предельное отклонение ±Т_R /2=±0,03/2=±0,015 мм;

Внутренний диаметр:

d₁ +es_{d 1} =26,211+(-0,053)=26,158 мм;

предельное отклонение ±Т_R /2=±0,015 мм;

Калибр-кольцо резьбовой непроходной нерегулируемый НЕ (11).

Наружный диаметр:

d+es_d +T_{d 2} =30+(-0,053)-0,335=29,612 мм;

предельное отклонение ±Т_PL =±0,018 мм;

Средний диаметр:

d₂ +es_d2 -T_d2 -T_R /2-T_CP /2=27,727+(-0,053)-0,335-0,015-0,015/2=27,316 мм;

предельное отклонение ±Т_{С P} /2=±0,0075 мм;

Внутренний диаметр:

d₁ +es_d1 -T_d2 -T_R /2-m-H/6=26,211+(-0,053)-0,335-0,015-0,027-0,5=25,281мм;

по канавке или радиусу, не более.

КПР-ПР(2)

Наружный диаметр:

d+es_d =30+(-0,053)=29,947 мм;

предельное отклонение ±Т_PL =±0,018 мм;

Средний диаметр:

d₂ +es_{d 2} -Z_R -m=27,727+(-0,053)-0,02-0,027=27,627 мм;

предельное отклонение ±Т_{С P} /2=±0,0075 мм;

Внутренний диаметр:

d₁ +es_d1 -Z_R -m-H/6=26,211+(-0,053)-0,02-0,027-0,5=25,611 мм;

КПР-НЕ(3)

Наружный диаметр:

d₂ +es_d2 -Z_R + T_R /2+2*F₁ =27,727+(-0,053)-0,02+0,015+2*0,350=28,369 мм;

предельное отклонение ±Т_PL /2=±0,009 мм;

Средний диаметр:

d₂ +es_d2 -Z_R + T_R /2=27,727+(-0,053)-0,02+0,015=27,669 мм;

предельное отклонение ±Т_{С P} /2=±0,0075 мм;

Внутренний диаметр:

d₁ +es_{d 1} -T_R /2-H/6=26,211+(-0,053)-0,015-0,5=25,643 мм;

по канавке или радиусу, не более.

КНЕ-ПР(12)

Наружный диаметр:

d+es_d =30+(-0,053)=29,947 мм;

предельное отклонение ±Т_PL =±0,018 мм;

Средний диаметр:

d₂ +es_d2 -T_d2 -T_R /2-m=27,727+(-0,053)-0,335-0,015-0,027=27,297 мм;

предельное отклонение ±Т_{С P} /2=±0,0075 мм;

Внутренний диаметр:

d₁ +es_d1 -T_d2 -T_R /2-m-H/6=26,211+(-0,053)-0,335-0,015-0,027-0,5=25,281мм;

по канавке или радиусу, не более.

КНЕ-НЕ(13)

Наружный диаметр:

d+es_d -T_d2 =30+(-0,053)-0,335=29,612 мм;

предельное отклонение ±Т_PL =±0,018 мм;

Средний диаметр:

d₂ +es_d2 -T_d2 =27,727+(-0,053)-0,335=27,339 мм;

предельное отклонение ±Т_{С P} /2=±0,0075 мм;

Внутренний диаметр:

d₁ +es_d1 -T_d2 -H/6=26,211+(-0,053)-0,335-0,5=25,323мм;

по канавке или радиусу, не более.

К-и(6)

Наружный диаметр:

d₂ +es_d2 -Z_R +W_GO +2*F₁ =27,727+(-0,053)-0,02+0,027+0,7=28,381 мм;

предельное отклонение ±Т_PL /2=±0,009 мм;

Средний диаметр:

d₂ +es_d2 -Z_R +W_GO =27,727+(-0,053)-0,02+0,027=27,681 мм;

предельное отклонение ±Т_{С P} /2=±0,0075 мм;

Внутренний диаметр:

d₁ +es_{d 1} -T_R /2-H/6=26,211+(-0,053)-0,015-0,5=25,643 мм;

по канавке или радиусу, не более.

КИ-НЕ(16)

Наружный диаметр:

d+es_d -T_d2 -T_R /2+W_NG =30+(-0,053)-0,335-0,015+0,019=29,616 мм;

предельное отклонение ±Т_PL =±0,018 мм;

Средний диаметр:

d₂ +es_d2 -T_d2 -T_R /2+W_NG =27,727+(-0,053)-0,335-0,015+0,019=27,343 мм;

предельное отклонение ±Т_{С P} /2=±0,0075 мм;

Внутренний диаметр:

d₁ +es_{d 1} -T_{d 2} -H/6=26,211+(-0,053)-0,335-0,5=25,323мм;

по канавке или радиусу, не более.

ПР(21)

Наружный диаметр:

D+EI_D +Z_PL =30+0+0,024=30,024 мм;

предельное отклонение ±Т_PL =±0,018 мм;

Средний диаметр:

D₂ +EI_{D 2} +Z_PL =27,727+0+0,024=27,751 мм;

предельное отклонение ±Т_PL /2=±0,009 мм;

Предел износа:

D₂ +EI_{D 2} +Z_PL -W_GO =27,727+0+0,024-0,027=27,724 мм;

Внутренний диаметр:

D₁ +EI_{D 1} -Н/6 =26,221+0-0,5=26,711 мм;

по канавке или радиусу, не более.

НЕ(22)

Наружный диаметр:

D₂ +EI_D2 +T_D2 +T_PL /2+2*F₁ =27,727+0+0,355+0,009+0,7=28,791 мм;

предельное отклонение ±Т_PL =±0,018 мм;

Средний диаметр:

D₂ +EI_D2 +T_D2 +T_PL /2=27,727+0+0,355+0,009=28,091 мм;

предельное отклонение ±Т_PL /2=±0,009 мм;

Предел износа:

D₂ +EI_D2 +T_D2 +T_PL /2-W_NG =27,727+0+0,355+0,009-0,019=28,072 мм;

Внутренний диаметр:

D₁ +EI_{D 1} -Н/6 =26,221+0-0,5=26,711 мм;

по канавке или радиусу, не более.

Задача №2

Расчет допусков и посадок на прямобочные шлицевые и шпоночные соединения

Шлицевые соединения

Шлицевое соединение: d-8 x 32 H₇ /f₇ x 36 H₁₂ /a₁₁ x 6 F₈ /f₇ .

Центрирование производится по внутреннему диаметру: ГОСТ 1139-80.

Условное обозначение вала:

d-8 x 32f₇ x 36a₁₁ x 6f₇ ;

Условное обозначение отверстия:

d-8 x 32H₇ x 36H₁₂ x 6F₈ ;

Предельные отклонения:

для отверстия: d=32(^+0,025 )мм; b=6(^+0,01 )мм;

для вала: d=32(^-0,025 )мм; В=6(^+0,028 )мм.

Шпоночные соединения

Для заданного шпоночного соединения:

b x h x l=3 x 3 x 15; t=2,0мм; t=2,5мм; d=10мм.

Вид соединения: плотное.

Согласно ГОСТ для плотного шпоночного соединения назначаем предельные отклонения размера – по

посадке для шпонки – h₉ (_-0,025 ),

для паза на валу – P₉ (^-0,006 ),

длина паза на втулке – P₉ (^-0,006 ).

Согласно ГОСТ для несопрягаемых размеров шпоночного соединения предельные отклонения будут по посадкам:

высота шпонки (h) – 3 h₁₁ ;

длина шпонки (l) – 15 h₁₄ ;

длина паза на валу (l) – 15 H₁₅ ;

глубина паза на валу – t=2,0^+0,1 ;

глубина паза на втулке – t=2,5^+0,1 .

Литература

1. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для вузов/ А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов – 6-е изд. перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1987, - 352с., ил.

2. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Машиностроение, 1979, – 343с., ил.

3. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./ В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.В. Романов, В.А. Врагинский. – 6-е изд. перераб. и дополн. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-е, 1982, - Ч1 543с., ил.

4. Н.Н. Зябрева, Е.Н. Перельман, М.Я. Шагал. Пособие к решению задач по курсу «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения» - М.: Высшая школа, 1977, - 204с., ил.

5. ГОСТ 25347-82. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки.

6. ГОСТ 24853-81. Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.

7. ГОСТ 21401-75. Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.

8. ГОСТ 18358-73…ГОСТ 18319-83. Калибры-скобы для диаметров от 1 до 360 мм. Конструкция и размеры.

9. Справочник контролера машиностроительного завода. Допуски, посадки, линейные измерения./ Виноградов А.Н. и др. Под ред. Якушева А.И. – 3-е изд., перераб. и дополн. – Л.: Машиностроение,1980, – 527с., ил.

10. Справочник по производственному контролю в машиностроении./ Абаджи К.Н. и др. Под ред. Д-ра техн. Наук проф. Кутая А.К. – 3-е изд., перераб. и дополн. – Л.: Машиностроение, 1974, - 676с., ил.

11. Допуски и посадки.: Справочник в 2-х ч. /Мягков В.Д. и др. – 6-е изд., перераб. и дополн. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982 – 4.1.543с., ил.

12. ГОСТ 520-99. Подшипники шариковые и роликовые. Технические требования.

13. ГОСТ 3325-85. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов, посадки.