Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Стандартизация

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
14.32 Mб
Скачать

2. Определяется среднее квадратичное отклонение натяга (зазора) по формуле

,= /7'°3 + /7у2

5.3.32

6

3.Определяется предел интегрирования, равный (при /V =0)

4.По найденному значению z (0 <z<+=o) определяется функция <Hz) по статистическим таблицам или по приближенной формуле:

0.3994г - 0.1308г: + 0,027гя_______

*^ ~ 1- 0.3212z + 0.2205z: - 0.0403-Ч0.00705г4

Вэту формулу подставляется абсолютное значение z

5.Определяется вероятность появления натягов и вероятность появления зазоров:

вероятность натяга P's

Рх = 0.5 + Ф{2 ).

если z > 0 ;

5.3.34

Рх = 0.5 - z ),

если z < 0 ;

5.3.35

вероятность зазора P's

 

 

Р; = 0.5 -</(-),

если z > 0;

5.3.36

= 0.5 + <й( г ) .

если z < 0 .

5.3.37

Пример. Рассчитать ожидаемую при сборке долю соединений с натягом и долю соединений с зазором для посадки

+0.030 Л

+0.039 I

+ 0.020 J

1. По формулам, приведенным в пункте 1 определяем:

= es - Ei =0.039 - 0 = 0.039 м м

= 39 м км ;

^max = ES -

ei = О.ОЗО - 0.020 = 0.0Шм м

=10 мкм ;

- S ^

= -10 мкм ;

 

 

Nq, = [39+(-10)]/ 2 = 14.5 мкм ;

 

 

ITD = ES - EI = 0.030-0 = 0.030 мм

= 30 м км ;

ITd = e s - ei = 0.039-0.020 = 0.019 м м

=19 мкм

2.Определяем среднее квадратичное отклонение натяга

s =

■JlTD2 + IT d 2

=

л/302 + 192

ео

----------------

--------------

= 5.9 мкм

66

3.Определяем величину z

AL,

14.5

 

 

z = ——= ——= 2.46.

 

 

 

5.9

 

 

 

4. Определяем значение Ф(г = 2.46) по формуле

 

0

 

________0.3994-2.46-0.1308 • 2.462 + 0.027 • 2.463

«0.493 .

ф(z = 2.46) ------------------------------------

 

г-------------------------------------

 

 

1 - 0.3212 • 2.46 + 0.2205 • 2.462 - 0.0403 • 2.463 + 0.00705 • 2.46'

z >0 , то

5. Определяем вероятность появления натягов. Так как

вероятность натяга PN

 

 

PN= 0 . 5 +<HZ)=0.5+0.493=0.993.

 

 

6.

Определяем вероятность

появления зазоров. Так как z>0, то

Ps =0.5-<Z(z) =0.5-0.493=0.007.

В табл. 5.3.1 приведен процент натягов PN для переходных посадок,

полученных расчетом по данной методике (при размерах от 1 до 500) [13]. Эти значения приближенные, так как при их расчете было принималось допущение, что рассеивание размеров вала и отверстия подчиняется закону нормального распределения, а центр группирования совпадает с серединой поля допуска.

На практике центры рассеяния действительных размеров, как правило, смещены, вследствие чего фактически процент соединений с зазорами получается несколько меньше, а степень обеспечиваемой соосности выше расчетной.

Используя вероятностный метод расчета малозвенных размерных цепей можно уточнить результат с учетом законов рассеивания размеров вала и отверстия.

Таблица 5.3.1

 

Посадка

/75

М 5

т4

h4

Н 5

К5

к4

И4

Н5

 

 

js4

 

 

JS5

 

И4

н е

М6

т5

Ii5

н е

к е

к5

/;5

н е

j s e

js5

h5

н е

 

jsS

 

 

j s e

 

h5

HI

N1

не

ие

HI

Ml

т е

he

Процент натягов !\ , %

99.93-99.98

38-68

0.5-1.0

3-6

94-99

38-50

0.I-2.6

0.5-0.8

4-5

99.1-99.6

80-85

Посадка

HI

K1

ke

he

HI

J1

jb

he

HI

 

jse

 

 

JSl

 

he

H 8

NZ

I n

h i

H 8

A/8

ml

h i

HZ

KZ

l a

I n

W8

.78

Лh i

HZ

jsl

JSZ

I n

Процент натягов Ps ,%

24-34

0.5-4

0.5-0.6

5-6

88-93

60-71

24-29

0.6-2.7

0.6-0.7

4-5

5.3.4 Х арактеристика и примеры применения посадок.

5.3.4.1 Посадки с зазором

Посадки с зазором, как правило, применяются в подвижных соединениях, в которых детали в процессе работы перемещаются в продольном (осевом) направлении или вращаются относительно друг друга.

Посадки характеризуются наличием гарантированного зазора 5ШШ, необходимого для обеспечения свободного и легкого перемещения или вращения деталей, размещения слоя смазки между сопрягаемыми деталями, компенсации температурных и силовых деформаций, отклонений формы и расположения поверхностей, погрешностей сборки сопрягаемых деталей и т.п.

Ряд рекомендуемых посадок установлен ГОСТ 25347:

(Н1/ #6. НИ f l . Н7/ е8, /У 8/с*8,/78/г/9. /У9/г/9, #1 \!d\ 1.F8/Л6,£9 /Л8).

В посадках точных квапитетов допуск отверстия на один (иногда на два) квалитет больше допуска вала (например, Н1 / #б,/г8 / h e ). Это объясняется тем, что получить точное отверстие труднее, чем точный вал. Сочетание в одной посадке вала с более точным отверстием (например,

Н1 / е8,Я8 / d9) объясняется необходимостью

получения посадок с

увеличенными зазорами.

 

При выборе подвижных посадок необходимо руководствуются следующими соображениями: чем больше скорость вращения детали, тем больше должен быть зазор; зазор увеличивают с возрастанием вязкости применяемой смазки; при осевых перемещениях деталей зазоры должны быть больше, чем при вращательном движении, за исключением тех случаев, когда требуется очень точное направление осевых перемещений; зазор выбирают тем больше, чем длиннее опора (т.е. чем больше длина подшипника и больше число этих опор), что вызвано необходимостью компенсации погрешностей искривления осей валов или связано с неизбежным нарушением полной соосности всех подшипников; при увеличении нагрузки на подшипник зазор уменьшают во избежание выдавливания смазки.

Примерная область применения посадок с зазором приведена в табл.5.3.1 [13]

5.3.4.2 Переходные посадки

Переходные посадки предусмотрены только в точных квалитетах. Переходные посадки обеспечивают хорошее центрирование соединяемых деталей и применяются в неподвижных разъемных соединениях, которые в процессе эксплуатации подвергаются более или менее частой разборке и сборке дпя осмотра или замены сменных деталей. Высокая точность центрирования и относительная легкость разборки и сборки соединения обеспечивается за счет небольших зазоров и натягов. Малые зазоры ограничивают взаимное радиальное смещение деталей в соединениях, а небольшие натяги способствуют их

соосности при сборке.

ГОСТ 25347 устанавливает четыре вида переходных посадок, которые образуются сочетанием основных отклонений валов js,k,m,n с основным отверстием Н или отверстий J S , K , M , N с основным валом И .

Примерная область применения переходных посадок приведена в табл. 5.3.3.[13]

_____ Таблица 5.3.2_________ ____________________________________

_____________________ Примеры применения_____________________

Посадки с зазором

______________________ Группа посадок Н / h_______________________

Наименьший зазор в посадках равен нулю. Установлены во всем диапазоне точностей сопрягаемых размеров (4-12-й квалитеты). Посадки часто применяются для неподвижных соединений с дополнительным креплением при необходимости их частой разборки. В квалитетах с 8 по 12-й эти посадки могут частично заменить отсутствующие в них переходные посадки. Применяются для центрирования неподвижно соединенных деталей, если нет

необходимости в более точном центрировании.

В подвижных соединениях служат для медленных перемещений деталей обычно в продольном направлении; для точного направления при возвратно-поступательном движении; для соединений, детали которых должны легко передвигаться или проворачиваться относительно друг друга при настройке, регулировке или затяжке в рабочее положение и т. п. В некоторых случаях используются и для подвижных соединений вращательного движения (обычно при небольших скоростях вращения), а в ответственных случаях с применением сортировки и подбора деталей._________________________

 

Группа посадок

H t g , G / h

Установлены

только при относительно высоких точностях

изготовления

деталей (валы 4-6-го

квалитетов, отверстия 5-7-го

квалитетов) и в диапазоне этих точностей характеризуются минимальными по сравнению с другими посадками гарантированными зазорами. Применяются в основном для особо точных и точных подвижных соединений, в которых требуется обеспечить плавность и точность перемещений (чаще всего возвратно-поступательного) и ограничить зазор во избежание нарушения соосности, возникновения ударов (при реверсивных движениях) или для сохранения герметичности. При вращательном движении деталей посадки не применяются за исключением подшипников особо точных механизмов при малых нагрузках на вал и незначительных отклонениях рабочей температуры от нормальной. В неподвижных соединениях применяются для обеспечения легкой установки деталей (например, сменных) при достаточно точной фиксации расположения.____________

 

Посадки группы

// / /,Г / h

 

Характеризуются

умеренным

гарантированным

зазором,

достаточным для обеспечения свободного вращения в подшипниках скольжения при консистентной и жидкой смазке в легких и средних режимах работы (умеренные скорости до 150 рад с, нагрузки, небольшие температурные деформации)_____________________________

_____________________ Группа посадок Н / <?,£ / //______________________

Характеризуются значительным гарантированным зазором, обеспечивающим свободное вращательное движение при повышенных режимах работы (значительные нагрузки, высокие скорости вращения - свыше 150 рад с*, небольшие температурные изменения зазора) или осложненных условиях монтажа - разнесенные опоры, многоопорные валы, увеличенная длина соединения.

Применяются в неподвижных соединениях для деталей, требующих значительных зазоров при установках и регулировках_________________

_____________________ Группа посадок /У / d,D / h______________________

Характеризуются большим гарантированным зазором, позволяющим

компенсировать значительные отклонения

расположения сопрягаемых

поверхностей и температурные деформации и обеспечить сво

од

перемещение деталей или их регулировку и сборку-------

 

Посадки группы Я / а,Н / Ь,Н / С.A! h>B/ h,C_

006-\

Посадки группы Я / д," *

------------- гтГё'елах

I Характеризуются гарантированными зазорами в пределах^ i

ОШ)*,, при размерах до з Ц

 

 

(0.001-0.0035)dH.c при размерах свыше

120

малой

основном в грубых квалитетах (П ,

компенсации

точности, где большие зазоры необход" веохн0стей (соосности,

отклонений расположения сопрягаемых

м

к

^

применения

| симметричности, перпендикулярности

и Т^ п т ’

ых

материалов

грубообработанных

или

необработанных

чист

У

„^-апей в

малой точности, для

компенсации размерных изменени

и

I процессе эксплуатации

под воздействием

температуры,

маслопоглощения ( в посадках деталей из пластмасс), для о свободного вращения или поступательного перемещения в у

запыления и загрязнения ит. п.

______ Таблица 5.3.3__________________________ _________ ________

_____________________ Примеры применения_____ _____ __________ _

______________________ Переходные посадки___________ _________

 

Посадки группы Я / js,JS / h----------------------------- ■

Для посадок

этой группы более вероятно получение зазора,

н

возможны и небольшие натяги (до половины допуска вала), поэ^

при сборке и разборке необходимо предусматривать примен

 

усилий; обычно достаточно использования деревянного мол

-

Посадки применяются в том случае, если при центрировании д

 

допускаются небольшие зазоры или требуется обеспечить ле

 

сборку, при необходимости в частых сборках и раз °Рка*^

ех

относительно

большой

длине соединения (свыше трех ч

 

диаметров) или когда сборка и разборка затруднена компоновк

 

массой и размерами деталей. Соединения обычно ли о неп°д

-

либо перемещаются с малой скоростью при неболыио массе--------------

—7

____________________Посадки группы Я / к,К !h-------------------------

Наиболее характерный и применяемый тип переходных

 

Вероятности получения натягов и зазоров в соединении пр

 

одинаковые. Однако из-за влияния отклонений формы, осо он

^

большой длине соединения (свыше двух-трех диаметров), з

 

большинстве случаев не ощущаются. Сборка и разборка произво

 

без значительных усилий,

например, при помощи ручных молотк .

Небольшой натяг, получающийся в большинстве соединен j достаточен для центрирования деталей и предотвращения их вибрации j в подвижных узлах при вращения со средними скоростями^-----------------

___________________Посадки группы HI / mb,Ml / he_____________________

Обеспечивают преимущественно натяг. Вероятность получения зазоров (небольших) относительно мала. Эти зазоры, как правило, не ощущаются за счет отклонений формы, особенно при увеличенных длинах соединения. Применяются для неподвижных соединений деталей на быстро вращающихся валах с дополнительным креплением или без него (при малым нагрузках и больших длинах соединения); при увеличенных длинах соединения (свыше 1,5-2 диаметров) или когда недопустимы большие деформации деталей._________________________

_____________________Посадки группы Н / n,N / //_______________________

Являются наиболее прочными из переходных посадок. Зазоры при сборке практически не возникают. Для сборки и разборки деталей требуется значительное усиление: применяются прессы, распрессовочные приспособления, иногда термические методы сборки.

Разборка

соединений

производится

редко, обычно только

при

капитальном

ремонте. Применяются

для центрирования деталей в

неподвижных

соединениях, передающих большие усилия, при

наличии

вибраций и

ударов (с дополнительным креплением).При

небольших нагрузках, например в приборостроении, обеспечивают неподвижность соединения без дополнительного крепления.__________

5.3.4.3 Посадки с натягом

Посадки с натягом предназначены для получения неподвижных неразъемных соединений деталей без дополнительного их крепления. ГОСТ 25347 устанавливает поля допусков валов и отверстий в 5-8-м квалитетах для образования посадок с натягом: p5,/;6,r5,r6,\5,.v6,.v7,/6,//7, u8,.v&,z&,P()'Pl,R1 .Si J1 .U8, а также ряд рекомендуемых посадок в системе отверстия и в системе вала.

Примерная область применения посадок с натягом приведена в табл. 5.3.4 [13]

_____________________________ Таблица 5.3.4_________________________

________________________Примеры применения________________________

_________________________ Посадки с натягом_________________________

Посадки группы Н / р,Р / //

Характеризуются минимальным гарантированным натягом. Установлены в наиболее точных квалитетах (валы 4-6-го, отверстия 6-7 - го квалитетов). Применяются в таким случаях, когда крутящие моменты или осевые силы малы или случайное относительное смещение соединяемых деталей несущественно для их служебной роли; для соединения тонкостенных деталей, не допускающих больших деформаций; для центрирования тяжело нагруженных или быстроврашающихся крупногабаритных деталей (с дополнительным креплением). Для деталей из цветных металлов и легких сплавов эти посадки по своему назначению аналогичны глухим посадкам в

возрастания точности) 0; 6; 5; 4; 2. Каждому классу точности соответствует свой допуск. Класс точности подшипника выбираются исходя из требований, предъявляемых к точности вращения и условиям работы

соединения.

В механизмах, когда требования к точности вращения специально не оговорены, применяют подшипники классов точности 0 и 6. Подшипники классов 5 и 4 применяют при большой частоте вращения и повышенных требованиях к точности вращения (например, шпиндели точных станков). Подшипники класса точности 2 используют в специальных случаях (точные приборы, высокоскоростные подшипниковые узлы).

Подшипники имеют условные обозначения, составляемые из цифр и букв. Две первые цифры, считая справа, обозначают для подшипников с

внутренним диаметром от 20 до 495 мм внутренний диаметр подшипников, деленный на 5. Третья цифра справа совместно с седьмой обозначают серию подшипников всех диаметров, кроме малых (до 9мм). Основная из особо легких серий обозначается цифрой 7, легкая -2, средняя-5,тяжелая--^,легкая широкая-5, средняя широкая -6 и т.д.

Четвертая справа цифра обозначает тип подшипника: (^-радиальный шариковый однорядный; /-радиальный шариковый двухрядный сферический; 2-радиальный с короткими цилиндрическими роликами; 5 радиальный роликовый двухрядный сферический; 4-роликовый с длинными цилиндрическими роликами или иглами; 5- роликовый с витыми роликами; 6-радиально-упорный шариковый; 7-роликовый конический; Я-упорный шариковый; 9-упорный роликовый.

Пятая или пятая и шестая справа цифры, вводятся не для всех подшипников и обозначают их конструктивные особенности. Например, наличие встроенных уплотнений, наличие стопорной канавки, угола контакта шариков в радиально-упорных подшипниках и т.п.

Цифры 6;5;4 и 2, стоящие через тире (разделительный знак) перед условным обозначением подшипника, обозначает его класс точности. Класс Оне указывается.

Например: 5-210. Цифры (две первые справа) 10 обозначают внутренний диаметр подшипника, который равен 10-5 = 50 мм, Цифра 2 (третья справа)- обозначает серию. В данном случае -легкая серия. Подшипник радиальный шариковый однорядный, так как отсутствуют четвертая, пятая и шестая цифры (см. сноску). Класс точности подшипника - 5.

Для сокращения номенклатуры подшипники изготавливают с отклонениями размеров внутреннего и наружного диаметров, не зависящими от посадки, по которой их будут монтировать. Наружное кольцо диаметром D принято за основной вал, а внутреннее кольцо

5.4. Допуски посадки подшипников качении.

Подшипник качения представляет собой сложный узел. В общем случае

он состоит из наружного и внутреннего колец, тел

качения

и

сепаратора.

Телами качения являются шарики, ролики или

иглы

в

игольчатых

подшипниках. Подшипники качения обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям, что обеспечивает возможность их замены при износе, соблюдая при этом работоспособности узла, быстро монтировать узлы при сборке. Кольца подшипников и тела качения обладают неполной взаимозаменяемостью, так как их собирают методом селективной подборки.

Основными присоединительными поверхностями подшипников качения являются: 1) отверстие во внутреннем кольце радиальных и радиально-упорных подшипников или тугом кольце упорных подшипников; 2) наружная поверхность наружного кольца в радиальных и радиально­ упорных подшипниках или свободном кольце упорных подшипников.

В связи с этим различают посадки внутреннего кольца на вал и наружного кольца в корпус. Требуемый характер соединения обеспечивается выбором соответствующего поля допуска вала или отверстия корпуса при неизменных полях допусков колец подшипника.

Стандартизация посадок подшипников сводится к установлению предельных отклонений посадочных поверхностей колец подшипников, рядов полей допусков для валов и отверстий корпусов, соединяемых с подшипниками.

Точность подшипников качения определяется отклонениями, установленными на геометрические и кинематические параметры, к которым относятся: ширина внутреннего и наружного колец ( В ); ширина наружного кольца, если внутреннее имеет иную ширину (С): номинальные диаметры отверстия внутреннего кольца и посадочной поверхности

наружного

кольца { d, D) \ средние

диаметры отверстия внутреннего и

наружного колец (dm,Drll), которые определяют по формулам

 

rf«=(rf„ux+rf„«n>'2:

Dm= i D„ „ + Dnm)/2,

где г/1ШЧ,Опш

и dmm4Dmm наибольшие

и наименьшие диаметры посадочных

поверхностей колец подшипника; радиальное биение дорожки качения внутреннего кольца относительно его отверстия ( Я,); радиальное биение дорожки качения наружного кольца относительно его наружной цилиндрической поверхности ( Ru); монтажная высота однорядного конического роликового подшипника (71: непостоянство ширины кольца

5.4.1Классы точности.

Взависимости от точности, перечисленных выше параметров, установлены следующие пять классов точности, обозначаемых (в порядке

возрастания точности) 0; б; 5; 4; 2. Каждому классу точности соответствует свой допуск. Класс точности подшипника выбираются исходя из требований, предъявляемых к точности вращения и условиям работы соединения.

В механизмах, когда требования к точности вращения специально не оговорены, применяют подшипники классов точности 0 и 6. Подшипники классов 5 и 4 применяют при большой частоте вращения и повышенных требованиях к точности вращения (например, шпиндели точных станков). Подшипники класса точности 2 используют в специальных случаях (точные приборы, высокоскоростные подшипниковые узлы).

Подшипники имеют условные обозначения, составляемые из цифр и букв. Две первые цифры, считая справа, обозначают для подшипников с

внутренним диаметром от 20 до 495 мм внутренний диаметр подшипников, деленный на 5. Третья цифра справа совместно с седьмой обозначают серию подшипников всех диаметров, кроме малых (до 9мм), Основная из особо легких серий обозначается цифрой 7, легкая -2, средняя-3,тяжелая-4,легкая широкая-5, средняя широкая -6 и т.д.

Четвертая справа цифра обозначает тип подшипника: 0*-радиальный шариковый однорядный; 7-радиальный шариковый двухрядный сферический; 2-радиальный с короткими цилиндрическими роликами; 3 радиальный роликовый двухрядный сферический; ^-роликовый с длинными цилиндрическими роликами или иглами; 5- роликовый с витыми роликами; 6-радиально-упорный шариковый; 7-роликовый конический; Я-упорный шариковый; 9-упорный роликовый.

Пятая или пятая и шестая справа цифры, вводятся не для всех подшипников и обозначают их конструктивные особенности. Например, наличие встроенных уплотнений, наличие стопорной канавки, угола контакта шариков в радиально-упорных подшипниках и т.п.

Цифры 6;5;4 и 2, стоящие через тире (разделительный знак) перед условным обозначением подшипника, обозначает его класс точности. Класс Оне указывается.

Например: 5-210. Цифры (две первые справа) 10 обозначают внутренний диаметр подшипника, который равен 10-5 = 50 лш, Цифра 2 (третья справа)- обозначает серию. В данном случае -легкая серия. Подшипник радиальный шариковый однорядный, так как отсутствуют четвертая, пятая и шестая цифры (см. сноску). Класс точности подшипника - 5.

Для сокращения номенклатуры подшипники изготавливают с отклонениями размеров внутреннего и наружного диаметров, не зависящими от посадки, по которой их будут монтировать. Наружное кольцо диаметром D принято за основной вал, а внутреннее кольцо