Контрольная работа по "Технологии". 20

       Контрольная работа.

       Вариант 5.

       Задание 1.

       Для гладкого цилиндрического соединения  H6/I_s6 К7/h8 номинального диаметра D = 54 64 мм определяем:

1. Предельные размеры.
2. Допуски.
3. Наибольший, наименьший и средний зазоры.
4. Допуск посадки.
5. Исполнительные размеры предельных калибров.

       Расположение полей  допусков изобразить графически.

       1.Определяем предельные  размеры.

       Посадка 54 H6/I_s6 64 К7/h8 является посадкой с зазором в системе отверстия. Поле допуска основного отверстия H6 для диаметра 54 мм определяется по таблице1.2.7 [1]

       ES=+0,006 мм;

       EI=0;

       Поле допуска вала (6 квалитет) для диаметра 54 мм определяется по таблице1.2.8 [1]

       es=+0,03мм;

       ei= - 0,03 мм;

       Определим предельные размеры отверстия:

       D _max = D +ES = 54,000+0,006= 54,006 (мм);

       D _min = D +EI = 54,000+0= 54,000 (мм);

       Определим предельные размеры вала:

       d_max=d+es=54,000+0,03= 54,003 (мм);

       d_min=d+es=54,000+(-0,03)= 53,997 (мм);

       2.Определяем допуски.

       Определяем допуск диаметра отверстия.

       TD= D_max – D_min= 54,006- 54,000=0,006 (мм);

       Td= d_max – d_min= 54,003- 53,997=0,006 (мм);

       6.Определим наибольший, наименьший и средний зазоры.

       Наибольший зазор:

       S_max= D _max- d_min = 54,006-53,997 = 0,009 (мм);

       Наименьший зазор:

       S_min= D_min - d_max=54,000-54,003= -0,003 (мм);

       Средний зазор:

       S_m= (S_max + S_min)/2= (0,009+(-0,003))/2=0,003 (мм);

       4.Определяем допуска  посадки.

       Определяем допуск в посадке с зазором:

       TS= S_max -S_min=0,009-(-0,003)=0,012 (мм);

       5.Определяем исполнительные  размеры предельных калибров.

       5.1. Определяем размеры  калибров-пробок.

       Для отверстия диаметра 54 мм с полем допуска H6 (6 квалитет) определяем по ГОСТ 24853-81, Табл.1.2.8. [2]

       H= 3 мкм=0,003 мм;

       Z= 2,5 мкм=0,025 мм;

       Y= 2мкм=0,002 мм;

       Наибольший размер проходного нового калибра - пробки:

       ПР _max = D_min+ Z+H/2= 54,000+0,025+0,003/2=54,027 (мм);

       Наименьший размер проходного нового калибра - пробки:

       ПР_min= D_min+ Z-H/2= 54,000+0,025-0,003/2=54,01 (мм);

       Наименьший размер изношенного проходного калибра - пробки:

       ПР_изн= D_min -Y= 54,000+0,002=53,998 (мм);

       Наибольший размер непроходного нового калибра - пробки:

       НЕ _max= D_max +H/2= 54,006+0,003/2=54,008 (мм);

       Наименьший размер непроходного нового калибра - пробки:

       НЕ _min = D_max - H/2= 54,006-0,003/2=54,005 (мм);

       5.2.Определяем размеры  калибров-скоб.

       Для вала диаметром d=54 мм с полем допуска h6 (6 квалитет) определяем по ГОСТ 24853-81, Табл.2. [2]

       H₁= 5 мкм=0,005 мм;

       Z₁= 4мкм=0,004 мм;

       Y₁= 3мкм=0,003 мм;

       H_p=2 мкм=0,002 мм;

       Наибольший размер проходного нового калибра - скобы:

       ПР _max = d_max- Z₁+H₁/2= 54,003 -0,004+0,005/2=54,002 (мм);

       Наименьший размер проходного нового калибра - скобы:

       ПР_min= d_max - Z₁-H₁/2= 54,003-0,004-0,005/2=53,938 (мм);

       Наибольший размер изношенного проходного калибра - скобы:

       ПР_изн= d_max +Y₁= 54,003+0,003=54,006 (мм);

       Наибольший размер непроходного нового калибра - скобы:

       НЕ _max= d_min +H₁/2= 53,997+0,005/2=54,000 (мм);

       Наименьший размер непроходного нового калибра - скобы:

       НЕ _min = d_min – H₁/2= 53,997-0,005/2=53,972 (мм).

       Размеры контрольных калибров:

       К-ПР _max = d_max- Z₁+H_p/2= 54,003 -0,004+0,002/2=54,000 (мм);

       К-ПР_min= d_max - Z₁-H_p/2= 54,003-0,004-0,002/2=53,998 (мм);

       К-НЕ _max= d_min +H_р/2= 53,997+0,002/2=53,998(мм);

       К-НЕ _min = d_min – H_р/2= 53,997-0,002/2=53,996 (мм);

       К-И _max= d_max +Y₁+H_p/2= 54,003+0,003+0,002/2=54,007 (мм);

       К-И _min = d_max +Y₁-H_p/2= 54,003+0,003-0,002/2=54,006 (мм).

       6.Расположение полей  допусков представлено на рис  1.

       

       Рисунок1 Расположение полей допусков. 

       Задание 2.

       Для радиального однорядного подшипника построить схемы расположения полей  допусков с указанием отклонений. Нагружение – циркуляционное. Вал – сплошной.

       Исходные  данные:

       1.Класс  точности-6 5

       2. Номер подшипника- 122 126

       3. Радиальная нагрузка R= 5000 6000H

       4. Характер нагружения – с сильными толчками и вибрацией. 

       

1. По ГОСТ 8338-75 для подшипника № 12 определяются:

       d= 110 мм - диаметр внутреннего кольца;

       D= 170 мм - диаметр наружного кольца;

       B= 28 мм - ширина подшипника;

       r= 3,0 мм - координата монтажной фаски кольца подшипника.

2. Определим интенсивность нагрузки на посадочной поверхности шейки сплошного вала:

       P_r= R* Kn*F*Fa/b = 5000*1,8*1*1/0,022 = 409091 (Н/м)=409(кН/м),

       Где R = 5000 – радиальная нагрузка, Н; Kn = 1,8 для нагрузки с сильными толчками и вибрацией; F=1 при сплошном вале; Fa = 1 для радиальных подшипников; b= B-2r=28-2*3,0=22(мм)=0,022(м).

3. Найденному значению интенсивности нагрузки P_r =409 кН/м соответствуют поля допусков вала j_s5, j_s6 . при классе точности 6 рекомендуемые поля допусков – n6, m6, k6, j_s6, h6, g6. Таким образом выбранное поле допуска вала - j_s6.

       По  табл. 1.2.9 [1] для d=110 мм полю допуска j_s6  соответствуют:

       es= +0,011 мм,

       ei=-0,011 мм.

       Отклонение диаметра внутреннего кольца подшипника d= 110 мм для класса точности 6 принимаются по ГОСТ 520-89:

       верхнее отклонение – 0;

       нижнее  отклонение – 0,015 мм.

4. Для класса точности 6  выбирается одно из рекомендуемых полей допусков отверстия корпуса. Предпочтительное поле допуска - H7.

По табл. 1.2.7 [1] для D= 170 мм полю допуска H7 соответствуют :

       ES= -0,04 мм;

       EI=0.

       Отклонению  диаметра наружного кольца подшипника D= 170 мм для класса точности 6 принимаются по Гост 520-89:

       верхнее отклонение -0;

       нижнее  отклонение – 0,018 мм.

       Схема расположения полей допусков представлена на рис.2. 

       

       Рисунок 2. Схема расположения полей допуска.

       а) для соединения вала с внутренним кольцом подшипника;

       б) для соединения внешнего кольца подшипника с корпусом. 

       Задание 3.

       По  заданным номинальным значениям  размеров и полям допусков всех составляющих звеньев ( А₁= 140 Н11 , А₂ = 40 Н12, А₃ =12 b11, A₄ = 150 d9 )

       Определяем  номинальное значение, предельные отклонения и допуск замыкающего звена А_Δ в условиях полной взаимозаменяемости.

1. Составляем схему размерной цепи (рис.3) и по ней выявляем увеличивающиеся (А₁, А₂) и уменьшающиеся ( А₃, A₄) размеры.
2. Определяем номинальное значение замыкающего размера:

       А_Δ = (А₁+ А₂)- (А₃+ A₄ + А₃)= (140+40)- (12+150+12)=6 (мм).

3. По табл.1.2.7,1.2.8 [1] находим отклонения составляющих размеров:

       А₁=140  ^-0,25          А₂ =40 ^-0,25     А₃= 12 ^-0,15 _-0,26    A₄= 150 ^-0,145   _-0,245

       Допуски составляющих размеров :

       ТА  ₁=250 мкм;

       ТА₂ = 250 мкм;

       ТА₃=260-150=110 мкм;

       ТА₄= 245-145=100 мкм.

       Координаты  середин полей допусков:

       Е_с(А₁)=-125мкм;

       Е_с(А₂)=-125мкм;

       Е_с(А₃)=-260 + (-150)/2=-205 мкм;

       Е_с(А₄)= -245 + (-145)/2=-195 мкм.

4. Определим допуск замыкающего размера:

       ТА_Δ= ТА ₁+ТА₂+2ТА₃+ТА₄=250+250+2*110+100=820 (мкм).

5. Определяем координату середины поля допуска замыкающего размера:

       Ес(А_Δ)= Ес(А₁)+ Ес(А₂)-[ Ес(А₃)+ Ес(А₄)+ Ес(А₃)]= -125+(-125)-[-205+(-195)+(-205)]=355 (мкм).

6. Определяем верхнее и нижнее предельные отклонения замыкающего звена

       Еs(А_Δ)= Ес(А_Δ)+ ТА_Δ/2=355+820/2=765 (мкм);

       Еs(А_Δ)= Ес(А_Δ)- ТА_Δ/2=355-820/2=-55 (мкм);

       Таким образом, при заданных номинальных  размерах и предельных отклонениях составляющих размеров замыкающий размер должен быть выполнен с верхним предельным отклонением 0,765 мм и нижним 0,055 мм, т.е. А_Δ=6 ^+0,765  _-0,055 мм. 

       Задание 4.

       Определим предельные размеры всех элементов  метрической резьбы М20*2,0-6h/5G и построим схему расположения полей допусков болта и гайки.

1. Номинальные значения диаметров определяются по ГОСТ 9150-81 табл.4.24 [3]:

       d=D=20 мм;

       d₂=D₂=18,701 мм;

       d₁=D₁=17,835 мм;

2. Предельное отклонение диаметров резьбы ( в мкм) определяется по ГОСТ 16093-81табл.4.29 [4]

       нижнее  отклонение для D₁ ,D₂ ,D_…+38

       нижнее  отклонение для d…-100

       нижнее  отклонение для d₂…-160

       верхнее отклонение для D₂…+212

       верхнее отклонение для D₁…+375

3. Предельные размеры болта и гайки

болт,мм:

d_max=20

d_min=20-0,1= 19,9;

d_2max=18,701 ;

d_2min =18,701- 0,16=18,541 ;

d_1max=17,835 ;

d_1min – впадина не должна выходить за линию плоского среза, проведённую на расстоянии

D_max- не нормируется;

D_min=20+ 0,038= 20,038;

D_2max=18,701 +0,212=18,913;

D_2min =18,701+0,038=18,739 ;

D _1max=17,835+0,375=18,21 ;

D _1min =17,835+0,038=17,873;

4. Схемы расположения полей допусков болта и гайки представлены на рис.4

       

       Задание 5.

       Для подвижного шлицевого соединения  с номинальным размером 8х56х62 выбрать  поверхность центрирования, подобрать посадки, построить схемы расположения полей допусков соединения по всем элементам.

       Характер  нагружения- большая ударная. Шлицевое соединение работает с невысокой  точностью центрирования. Втулка термически обработана.

1. По ГОСТ 1139-80 табл.4.7.1 [5] определяется размер b=10 мм.
2. В зависимости от эксплуатационных требований и технологии изготовления шлицевых деталей выбирается способ центрирования. Для заданных условий целесообразно выбрать центрирование по боковой поверхности шлицев, т.к.

       -шлицевое соединение работает с невысокой точностью центрирования;

       -втулка  термически обработана и обладает  высокой твёрдостью;

       - характер нагружения- большая ударная нагрузка.

       3.   Посадки выбираются по ГОСТ 1139-80

       Выбранное шлицевое соединение можно обозначить следующим образом:

       b-8*56*62H12/a11*10D9/d9

       4.По ГОСТ 25347-82 табл.1.27, 1.28, 1.36 [6] определяются предельные отклонения:

       отверстие 62 Н12=62 ^+0,3

       втулка 62 а11=22^-0,34 _-0,53

       ширина  впадин отверстия 10D9=10^+0,74 _+0,18

       толщина зубьев втулки 10d9=10 ^-0,1 _-0,174 
 

       Задание 6.

       Для шпоночного соединения (шпонка призматическая, исполнения А, соединение свободное) определить допуски и предельные размеры  всех элементов соединения, а также  дать схему расположения полей допусков по ширине шпонки b и сборочный чертёж шпоночного соединения.

       Диаметр вала d=52 58мм, длина шпонки l=110 130мм.

1. Номинальные значения элементов шпоночного соединения определяются по ГОСТ 23360-78 табл.4.64 [7]

       b=16 мм;

       h=10 мм;

       t₁=6,0мм;

       t₂=4,3 мм;

       (d- t₁)= 52-6=46 мм;

       (d+ t₂)= 52+4,3= 56,3 мм;

2. Допуски глубин пазов вала и втулки определяются по ГОСТ 23360-78, допуски высоты и длины шпонки, а также длины паза вала под шпонку – по ГОСТ 25347-82 табл.1.3.5,1.4.3 [1]:

       глубина паза вала t₁=6,0 ^+0,2 мм;

       глубина паза втулки  = 4,3 ^+0,2 мм;

       высота  шпонки h = 10 h11= 10 ^+0,6 мм;

       длина шпонки l = 10 h14=10^{- 0,87} мм;

       длина паза вала под шпонку ll= 110H15=110 ^-1,4мм;

3. Допуски на размеры шпонки, паза вала и паза втулки по ширине шпонки b определяются по ГОСТ 23360-78 и ГОСТ 25347-82 табл.1.3.5,13.6 [1,7]

       ширина шпонки  16 h9=16^-0,043 мм;

       ширина  паза вала 16 H9=16 ^+0,043 мм;

       ширина  паза втулки 16 D9=16 ^+0,093 _+0,050 мм. 

         
 

       Список  литературы:

1. ГОСТ 25347-82  Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки.
2. ГОСТ 24853-81 Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.
3. ГОСТ 9150-81 Резьба метрическая.
4. ГОСТ 16093-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.
5. ГОСТ 1139-80 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски
6. ГОСТ 25347-82 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки.

7. ГОСТ 23360-78 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки