Гладкие цилиндрические соединения

Курсовая работа

Гладкие цилиндрические соединения

1.1.Для цилиндрического соединения определить предельные размеры деталей соединения, предельные зазоры (натяги), допуски деталей соединения, допуск посадки. Построить расположение полей допусков, отклонений и предельных размеров.

Решение. Расшифруем условное обозначение соединения .

Рис. 1.1. Расшифровка условного обозначения соединения

1. Определим предельные отклонения отверстия и вала:

1.1. Отверстие .

В «шапке» таблицы «Поля допусков отверстий при номинальных размерах от 1 до 500 мм. Предельные отклонения» стр.49-57 [1] находим поле допуска (стр.50). В столбце таблицы «Интервал размеров» находим интервал, куда входит размер 36 мм. На пресечении столбца и интервала «св. 30 до 40» находим предельные отклонения в мкм - . Здесь верхнее предельное отклонение =-12 мкм или =-0.012 мм.

Нижнее предельное отклонение =-28 мкм или =0.028 мм.

1.2.Вал .

В «шапке» таблицы «Поля допусков валов при номинальных размерах от 1 до 500 мм. Предельные отклонения» стр.39-48 [1] находим поле допуска (стр.40). В столбце таблицы «Интервал размеров» находим интервал, куда входит размер 36 мм. На пресечении столбца и интервала «св. 30 до 50» находим предельные отклонения в мкм - . Здесь верхнее предельное отклонение мкм или мм.

Нижнее предельное отклонение мкм или мм.

2. Определим предельные размеры отверстия и вала.

2.1. Отверстие.

Наибольший предельный размер отверстия ( )

,

где мм - номинальный размер отверстия.

Тогда мм.

Наименьший предельный размер отверстия (

мм.

2.2. Вал.

Наибольший предельный размер вала ( )

,

где мм - номинальный размер вала.

Подставляя данные, получим

мм.

Наименьший предельный размер вала ( )

мм.

3.Определим допуски отверстия и вала.

3.1. Отверстие ( ).

мм

или

мм.

3.2.Baл ( )

мм

или

мм.

Построим схему расположения полей допусков отверстия и вала.

Рис. 1.2. Схема расположения полей допусков отверстия и вала

4. Определим параметры соединения.

Соединение относится к посадкам с натягом (наименьшее значение размера вала больше максимального размера отверстия).

4.1. Определим наибольший натяг ( )

.

Подставляя значения, получим

мм

мм.

4.2. Определим наименьший натяг ( )

.

Подставляя значения, получим

мм

мм.

4.3. Определим поле допуска посадки (допуск натяга )

.

Подставляя значения, получим

мм

мм.

Расчет калибров

2.1. Определить размеры калибра-пробки для контроля отверстия .

В «шапке» таблицы «Поля допусков отверстий при номинальных размерах от 1 до 500 мм. Предельные отклонения» стр.49-57 [1] находим поле допуска (стр.51). В столбце таблицы «Интервал размеров» находим интервал, куда входит размер 30 мм. На пресечении столбца и интервала «св. 24 до 30» находим предельные отклонения в мкм - . Здесь верхнее предельное отклонение =21 мкм или =0.021 мм.

Нижнее предельное отклонение =0 мкм или =0 мм.

Определим предельные значения отверстия мм; мм.

Схема расположения полей допусков соответствует схеме, приведенной на рис. 7.1,а.

Определим допуски и отклонения рабочих калибров, мкм:

по ГОСТ 24853 или по табл. 7.1 (стр. 131 [1] для отверстия размером 30 мм, 7-го квалитета определим По табл. 7.3 определим значения и .

Используя формулы табл. 7.4, найдем номинальный размер проходного калибра, величина которого равна , а предельные отклонения равны .

Тогда наибольший размер проходной новой калибра-пробки:

мм,

а наименьший предельный размер проходной новой калибра-пробки:

мм.

Исполнительный размер калибра-пробки, проставляемый на чертеже, мм.

Наименьший размер изношенной проходной калибра-пробки

мм.

При достижении этого значения, калибр нужно изъять из эксплуатации.

Наибольший размер непроходной калибра-пробки

мм,

а наименьший размер непроходной калибра-пробки

мм.

Исполнительный размер калибра-пробки, проставляемый на чертеже,

мм

Схема расположения полей допусков предельных калибров для контроля размеров отверстия .

2.2. Определить размеры калибра-скобы для контроля вала .

В «шапке» таблицы «Поля допусков валов при номинальных размерах от 1 до 500 мм. Предельные отклонения» стр.39-48 [1] находим поле допуска (стр.41). В столбце таблицы «Интервал размеров» находим интервал, куда входит размер 30 мм. На пресечении столбца и интервала «св. 24 до 30» находим предельные отклонения в мкм - . Здесь верхнее предельное отклонение мкм или мм.

Нижнее предельное отклонение мкм или мм.

Предельные размеры вала будут соответственно равны:

наибольший предельный размер мм;

наименьший предельный размер мм.

Определим допуски и отклонения рабочих калибра-скобы и контрольных калибров.

Схема расположения полей допусков соответствует схеме, приведенной на рис. 7.1, б.

По 7.1 определим значения , а по табл. 7.3 – значения . Имеем мкм, а мкм.

Наименьший размер проходной новой калибра-скобы

мм.

Исполнительный размер проходной калибра-скобы, проставляемый на чертеже,

мм.

Наибольший размер изношенной проходной калибра-скобы

мм.

При достижении этого размера калибр нужно изъять из эксплуатации.

Наименьший размер непроходной калибра-скобы

мм.

Исполнительный размер непроходной калибра-скобы, проставляемый на чертеже,

мм.

Далее определяем наибольшие и исполнительные размеры контрольных калибров ( ):

мм.

мм.

мм.

мм.

мм.

мм.

Схема расположения полей допусков предельных калибров для контроля размеров вала .

На рис. 2.1 приведены чертежи калибра-пробки (а) и калибра-скобы (б)

а)

б)

Рис. 2.1 Калибр-пробка (а) и калибр-скоба (б)

3.2

Для посадки М-36х2-3Н6Н/4j определить предельные отклонения и допуски диаметров болта и гайки, натяги(зазоры), допуск посадки по среднему диаметру. Построить схему расположения полей допусков.

Решение. Расшифруем условное обозначение резьбового соединения М-36х2-3Н6Н/4j

Рис.3.4. Расшифровка условного обозначения резьбового соединения М-36х2-3Н6Н/2m

1. По табл. 1.1 стр.8 [2] определим номинальные размеры диаметров наружной и внутренней резьбы:

34.701 мм;

=33.835 мм;

=33.546 мм.

2. Определим предельные отклонения диаметров резьбы:

2.1. Внутренняя резьба М36х2-3Н6Н (табл.3.7 стр.65 [2])

Номинальный диаметр резьбы d(D), мм	Шаг резьбы, Р, мм	Поле допуска
Диаметр резьбы
Предельные отклонения, мкм
Св. 22.4 до 45			+112		+375

2.2 Наружная резьба М36х2-2m (табл. 3.6 стр.64 [2])

Номинальный диаметр d(D), мм	Шаг резьбы, Р, мм	Поле допуска
Диаметр резьбы
Предельные отклонения
Св. 22.4 до 45		-38	-318	+58	-48

3. Определим предельные размеры диаметров резьбы.

3.1. Внутренняя резьба.

3.1.1 Определим наименьший предельный размер среднего диаметра ( ).

=34.701+0=34.701 мм.

3.1.2. Определим наибольший предельный размер среднего диаметра ( )

;

мм.

3.1.3 . Определим допуск среднего диаметра

мм.

3.1.4. Определим наименьший предельный размер внутреннего диаметра ( )

мм.

3.1.5. Определим наименьший предельный размер внутреннего диаметра ( )

мм.

3.1.6. Определим допуск внутреннего диаметра гайки

мм.

3.2. Наружная резьба.

3.2.1. Определим наименьший предельный размер среднего диаметра болта ( )

мм.

3.2.2. Определим наибольший предельный размер среднего диаметра болта ( )

мм.

3.2.3. Определим допуск среднего диаметра болта

мм.

3.2.4. Определим наименьший предельный размер наружного диаметра болта ( )

мм.

3.2.5. Определим наибольший предельный размер наружного диаметра болта ( )

мм.

3.2.6. Определим допуск наружного диаметра болта

мм.

4. Определим допуск посадки по среднему диаметру. На рис.3.5 представлена схема расположения полей допусков по среднему диаметру резьбы.

Рис.3.5 Схема расположения полей допусков по среднему диаметру резьбы

Как следует из рис.3.5, по среднему диаметру имеем переходную посадку.

4.1. Определим максимальный зазор в соединении ( )

мм.

4.2. Определим максимальный натяг в соединении ( )

мм.

4.3. Определим поле допуска посадки ( )

мм.

Схема расположения полей допусков метрической резьбы

М-36х2-3Н6Н/4j представлена на рис.3.6

Рис.3.6 Схема расположения полей допусков метрической резьбы М-36х2-3Н6Н/4j

3.3

Для заданной посадки резьбового соединения М5-2Н4С(3)/3n(3) определить допуски и предельные отклонения диаметров болта и гайки, натяги(зазоры), допуск посадки по среднему диаметру. Построить схему расположения полей допусков с указанием всех вычисленных размеров.

Решение. Расшифруем условное обозначение резьбового соединения М5-2Н4С(3)/3n(3).

Рис.3.7 Расшифровка условного обозначения резьбового соединения М5-2Н4С(3)/3n(3)

2. По табл. 1.1 стр.8 [2]Определим номинальные размеры диаметров наружной и внутренней резьбы по формулам (3.1)-(3.3).

4.480 мм;

=4.134 мм;

=4.019 мм.

2. Определим предельные отклонения диаметров резьбы:

2.1. Внутренняя резьба М5-2Н4С(3) (табл. 2.11 стр.58 [2])

Номинальный размер резьбы,d, мм	Шаг резьбы, Р, мм	Диаметры резьбы
Предельные отклонения, мкм
		Граница групп
III-II	II-I
Св. 2.8 до 5.6	0.8		+50	+33	+16		+215	+90

2.2 Наружная резьба М5-3n(3) (табл. 2.11 стр.58 [2]))

Номинальный размер резьбы,d, мм	Шаг резьбы, Р, мм	Диаметры резьбы
Предельные отклонения, мкм
			Граница групп
III-II	II-I
Св. 2.8 до 5.6	0.8	-60	-210	+82	+66	+50	+34

3. Определим предельные размеры диаметров резьбы.

3.1. Внутренняя резьба.

3.1.1 Определим предельные размеры среднего диаметра ( ) для III группы. На рис.3.8 представлена схема расположения поля допуска среднего диаметра внутренней резьбы по группам сортировки.

Рис.3.8 Схема расположения поля допуска среднего диаметра внутренней резьбы

3.1.1.1 Предельные размеры для I-й группы

Наименьший предельный размер

=4.480+0=4.480 мм

Наибольший предельный размер

=4.480+0.016=4.496 мм

3.1.1.2 Предельные размеры для II-й группы

Наименьший предельный размер

=4.480+0.016=4.496 мм

Наибольший предельный размер

=4.480+0.033=4.513 мм

3.1.1.3 Предельные размеры для III-й группы

Наименьший предельный размер

=4.480+0.033=4.513 мм

Наибольший предельный размер

=4.480+0.050=4.530 мм

3.1.2 . Определим допуск среднего диаметра по группам сортировки

3.1.2.1 Первая группа

4.496-4.480=0.016 мм.

3.1.2.2 Вторая группа

4.513-4.496=0.017 мм.

3.1.2.3 Третья группа

4.530-4.513=0.017 мм.

3.1.3. Определим наименьший предельный размер внутреннего диаметра ( )

4.134+0.090=4.224 мм.

3.1.4. Определим наибольший предельный размер внутреннего диаметра ( )

4.134+0.215=4.349 мм.

3.1.6. Определим допуск внутреннего диаметра гайки

мм.

3.2. Наружная резьба.

3.2.1. Определим предельные размеры среднего диаметра ( ) для III группы. На рис.3.9 представлена схема расположения поля допуска среднего диаметра внутренней резьбы по группам сортировки.

Рис.3.9 Схема расположения поля допуска среднего диаметра внутренней резьбы

3.2.1.1. Предельные размеры среднего диаметра болта

Предельные размеры для I группы

-наименьший

4.480+0.034=4.514 мм;

-наибольший

4.480+0.055=4.535 мм.

Предельные размеры для II группы

-наименьший

4.480+0.055=4.535 мм;

-наибольший

4.480+0.066=4.546 мм.

Предельные размеры для III группы

-наименьший

4.480+0.066=4.546 мм;

-наибольший

4.480+0.082=4.562 мм.

3.2.2. Определим допуск среднего диаметра болта по группам сортировки

-группа I

4.535-4.514=0.021 мм;

-группа II

4.546-4.535=0.011 мм;

-группа III

4.562-4.546=0.016 мм.

3.2.3. Определим наименьший предельный размер наружного диаметра болта ( )

5+(-0.210)=4.790 мм.

3.2.5. Определим наибольший предельный размер наружного диаметра болта ( )

мм.

3.2.6. Определим допуск наружного диаметра болта

мм.

4. Определим допуск посадки по среднему диаметру по группам сортировки. На рис.3.10 представлена схема расположения полей допусков по среднему диаметру наружной и внутренней резьбы.

Рис.3.10 Схема расположения полей допусков по среднему диаметру резьбы

4.1. Максимальный натяг ( ), минимальный натяги ( ) и допуск посадки

- I-я группа – максимальный натяг

4.530-4.480=0.050 мм;

- I-я группа – минимальный натяг

=4.514-4.496=0.018 мм;

=0.050-0.018=0.032 мм;

- II-я группа – максимальный натяг

4.546-4.496=0.050 мм;

- II-я группа – минимальный натяг

=4.530-4.513=0.017 мм;

=0.050-0.017=0.033 мм;

- III-я группа – максимальный натяг

4.562-4.513=0.049 мм;

- III-я группа – минимальный натяг

=4.546-4.530=0.016 мм;

=0.049-0.016=0.033 мм.

Схема расположения полей допусков метрической резьбы М5-2Н4С(3)/3n(3) представлена на рис.3.11.

Рис.3.11 Схема расположения полей допусков метрической резьбы

М5-2Н4С(3)/3n(3)

3.4

Для заданной посадки резьбового соединения Tr28x8-8H/8c определить допуски и предельные отклонения диаметров болта и гайки, натяги(зазоры), допуск посадки по среднему диаметру. Построить схему расположения полей допусков.

Решение. Расшифруем условное обозначение резьбового соединения Tr28x8-8H/8c.

Рис.3.11 Расшифровка условного обозначения резьбового соединения Tr28x8-8H/8c

Номинальный профиль трапецеидальной резьбы приведен на рис.3.12.

Рис.3.12 Номинальный профиль трапецеидальной резьбы

Размеры элементов профиля трапецеидальной резьбы рассчитывают по следующим зависимостям (стр.69 [2]):

Значение зависит от шага резьбы и соответственно равно (стр.69 [2]):

для Р=1.5 мм – 0.15 мм; Р=2…12 – 0.5 мм и Р=14…48 мм – 1 мм.

1. Определим номинальные диаметры наружной и внутренней резьбы.

По приведенным выше формулам для мм и =8 мм находим

мм; мм; мм; мм.

2. Определим предельные отклонения диаметров резьбы:

2.1. Внутренняя резьба Tr28x8-8H. Составим следующую таблицу(стр.83 [2]).

Номинальный диаметр резьбы, , мм	Шаг резьбы, , мм	Поле допуска
8Н
Диаметры резьбы
Св. 22.4 до 45		+630		+630

По табл. 4.7 (стр.83. Примечание [2]) находим нижнее предельное отклонение для диаметров , и . Для всех этих диаметров =0.

Определим допуски на диаметры и .

По табл.П3.20 для Р=8 мм и 4-й степени точности =630 мкм.

=630 мкм.

Полученные данные заносим в таблицу.

2.2 Наружная резьба Tr28x8-8c . Составим следующую таблицу(стр.83 [2]).

Номинальный диаметр резьбы, , мм	Шаг резьбы, , мм	Поле допуска
8с	Все поля
Диаметр резьбы
Предельное отклонение, мкм
Св. 22.4 до 45		-265	-740		-859		-450

Верхнее предельное отклонение для диаметров и равно нулю, т.е. =0 (см. примечание к табл.4.6 стр.82 [2]).

Определим допуски на эти диаметры.

=450 мкм.

=475 мкм.

=859 мкм.

3. Определим предельные размеры диаметров резьбы.

3.1. Внутренняя резьба.

3.1.1 Определим наименьший предельный размер среднего диаметра ( ).

=24+0=24 мм

3.1.2. Определим наибольший предельный размер среднего диаметра ( )

=24+0.630=24.630 мм

3.1.3 . Определим допуск среднего диаметра

24.630-24=0.630 мм.

3.1.4. Определим наименьший предельный размер внутреннего диаметра ( )

20+0=20 мм.

3.1.5. Определим наименьший предельный размер внутреннего диаметра ( )

20+0.630=20.630 мм.

3.1.6. Определим допуск внутреннего диаметра гайки

20.630-20=0.630 мм.

3.2. Наружная резьба.

3.2.1. Определим наименьший предельный размер среднего диаметра болта ( )

24+(-0.740)=23.260 мм.

3.2.2. Определим наибольший предельный размер среднего диаметра болта ( )

24+(-0.265)=23.735 мм.

3.2.3. Определим допуск среднего диаметра болта

23.735-23.260=0.475 мм.

3.2.4. Определим наименьший предельный размер наружного диаметра болта ( )

28+(-0.450)=27.550 мм.

3.2.5. Определим наибольший предельный размер наружного диаметра болта ( )

28+0=28 мм.

3.2.6. Определим допуск наружного диаметра болта

28-27.550=0.450 мм.

3.2.7. Определим наименьший предельный размер диаметра болта ( )

19+(-0.859)=18.141 мм.

3.2.8. Определим наибольший предельный размер диаметра болта ( )

19+0=19 мм.

3.2.6. Определим допуск наружного диаметра болта

19-18.141=0.859 мм.

4. Определим допуск посадки по среднему диаметру. На рис.3.13 представлена схема расположения полей допусков по среднему диаметру резьбы.

Рис.3.13 Схема расположения полей допусков по среднему диаметру резьбы.

Как следует из рис.3.23, по среднему диаметру имеет место посадка с зазором.

4.1 Определим минимальный зазор

24-23.735=0.265 мм.

4.2 Определим максимальный зазор

24.630-23.260=1.370 мм.

4.3 Определим допуск посадки (зазора)

1.370-0.265=1.105 мм.

Схема расположения полей допусков трапецеидальной резьбы

Tr28x8-8H/8c представлена на рис. 3.14.

Рис.3.14 Схема расположения полей допусков трапецеидальной резьбы

Tr28x8-8H/8c

3.5

Для заданной посадки резьбового соединения S48x12-8AZ/7h определить допуски и предельные отклонения диаметров болта и гайки, натяги(зазоры), допуск посадки по среднему диаметру. Построить схему расположения полей допусков.

Решение. Расшифруем условное обозначение резьбового соединения S48x12-8AZ/7h

Рис.3.15 Расшифровка условного обозначения резьбового соединения S48x12-8AZ/7h.

Основной профиль упорной резьбы, общий для внутренней и наружной резьбы, приведен на рис.3.16.

а)

б)

Рис.3.16 Основной а) и номинальный б) профиль упорной резьбы

Основные размеры упорной резьбы (в мм) определяются по формулам табл.5.4 стр. 95 [2]. Для заданного шага Р=12 мм формулы для определения диаметров резьбы следующие:

; ; .

1. Определим номинальные диаметры наружной и внутренней резьбы для шага Р=12 мм:

48-9=39 мм;

48-21+0.174=27.174 мм;

48-18=30 мм.

2. Определим предельные отклонения диаметров резьбы:

2.1. Внутренняя резьба S48x12-8AZ (табл.5.7 стр. 97 [2])

Номинальный диаметр резьбы, , мм	Шаг резьбы, , мм	Поле допуска
8AZ
Диаметры резьбы
Св. 45 до 90		+1700	+900	+800
Нижнее предельное отклонение наружного диаметра Нижнее предельное отклонение внутреннего диаметра См. примечание к табл. 5.7 стр. 98 [2].

чан е

2.2 Наружная резьба S48x12-7h (табл.5.6 стр. 96 [2])

Номинальный диаметр резьбы, , мм	Шаг резьбы, , мм	Поле допуска
7h
Диаметр резьбы
Предельное отклонение, мкм
Св. 45 до 90			-475		-600		-600
Верхние предельные отклонения для всех диаметров равно нулю. См. примечание к табл. табл.5.6 стр. 97 [2]))

3. Определим предельные размеры диаметров резьбы.

3.1. Внутренняя резьба.

3.1.1 Определим наименьший предельный размер среднего диаметра ( ).

=39+0.900=39.900 мм.

3.1.2. Определим наибольший предельный размер среднего диаметра ( )

=39+1.700=40.700 мм.

3.1.3 . Определим допуск среднег<