Пример.

Выбор универсальных измерительных средств

Согласно ГОСТ 8.051-81 [7] величина допускаемой погрешности измерения принимается равной 35% от значения допуска на изготовление деталей по 5-6 квалитетам, 25% - для деталей, изготовленных по 7, 8 и 9 квалитетам, и 20% - для деталей, изготовленных по 10-14 квалитетам.

Необходимо соблюдать, чтобы предельная погрешность средства измерения (∆_изм )равнялась бы или была меньше допустимой погрешности измерения конкретного размера гладкой цилиндрической детали (∆_доп.), т.е. ∆_изм≤ ∆_доп .

Для измерения деталей: отверстия и вала необходимо подобрать универсальные измерительные средства.

По ГОСТ 8.051-81 (таблицы 9 и 5) допустимая погрешность измерения деталей составляет:

- для отверстия - ∆_доп= 18 мкм, для вала - ∆_доп= 6 мкм.

В таблицах 9 и 5 (ГОСТ 8.051-81), в зависимости от интервала номинального размера, приведена дробь, в числителе которой указана допускаемая погрешность измерения (∆_доп), а в знаменателе - допуск на изготовление данной детали. Ниже дроби обозначен шифр измерительного средства, состоящий из цифры и буквы: цифра - порядковый номер измерительного средства (таблицы 1 и 2 стандарта), а буква - вариант использования данного измерительного средства (а, б, в и т.д.).

По таблице 2(ГОСТ 8.051-81) определяем, что для измерения отверстия мм с допуском 33 мкм рекомендуются индикаторные нутромеры с ценой деления шкалы 0,01 мм, настроенными по концевым мерам3 класса точности; предельная погрешность измерения индикаторного нутромера составляет ∆_изм. = 10 мкм.

По таблице 1 (ГОСТ 8.051-81) определяем, что валы 8 квалитета целесообразно измерять рычажными скобами с ценой деления шкалы 0,002 мм, настроенными по концевым мерам 3 класса точности. Предельная погрешность измерения рычажной скобы составляет ∆_изм = 4,5 мкм. Таким образом, выбранные измерительные средства отве­чают предъявленным требованиям:

- для измерения отверстия – ∆_изм = 10 мкм < ∆_доп = 18,0 мкм;

- для измерения вала – ∆_изм = 4,5 мкм < ∆_доп = 6 мкм.

Задача 2. Расчёт и выбор посадок с натягом

Методические указания

При решении задачи необходимо руководствоваться заданием, указанным в таблице 1, приложения А в соответствии с заданным вариантом. Эскиз соединения приведен на рис.2.1. При решении этой задачи необходимо также ответить на все вопросы, поставленные в задаче 1.

Студент самостоятельно принимает необходимые для расчета данные:

а) по заданному номинальному размеру сопряжения определяет масштаб эскиза для своего варианта;

б) по масштабу устанавливает номинальные размеры диаметров D₁ и d_1, посадочной длины l (рис.2.1);

в) для всех вариантов в качестве материала для сопрягаемых деталей принимаем для шестерни - сталь 45, для вала - сталь 50, а также другие справочные данные, соответствующие этим материалам, необходимые для решения задачи.

Методика расчёта и выбора посадок с натягом

Расчет посадок с натягом выполняется с целью обеспечить прочность соединения, т.е. отсутствие смещения сопрягаемых деталей под действием внешних нагрузок при достаточной прочности сопрягаемых деталей.

Исходя из первого условия, определяется наименьший допускаемый натяг [N_min], необходимый для восприятия и передачи внешних нагрузок.

Исходя извторого условия, определяется наибольший допустимый натяг [N_max], при котором не будет пластических деформаций на контактных поверхностях при запрессовке.

Пример. Рассмотрим порядок расчета и выбора посадки с натягом для соединения отверстие ступицы шестерни – вал (рис.2.1, а).

Исходные данные:

- d_н.с.= 50 мм - номинальный размер соединения;

- d₁ = 80 мм - наружный диаметр ступицы;

- l = 40 мм - длина сопряжения;

- D_I = 10 мм - диаметр отверстия вала (рис.2.1);

- М_кр = 500 Н·м - передаваемый крутящий момент.

Справочные данные:

-материал шестерни: сталь 45 (модуль упругости Е₂ = 2·10¹¹Н/м², коэффициент Пуассона μ₂ = 0,30, предел текучести σ_Т2 = 35·10⁷Н/м², шероховатость поверхности Rz_D = 10 мкм);

- материал вала: сталь 50 (Е₁ = 2·10¹¹Н/м², μ₁ = 0,30 , σ_Т1 = 37·10⁷Н/м², Rz_d = 6,3 мкм).

Коэффициент трения:

- сталь по стали f = 0,069 ÷ 0,13.

В данном примере используется коэффициент трения сталь по стали f = 0,08.