Три практические МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

ПОЛНОЕ ЗАДАНИЕ В ДЕМО ФАЙЛЕ,

ЧАСТЬ ДЛЯ ПОИСКА ДУБЛИРУЮ НИЖЕ

Министерство науки и высшего образования

Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева»

О. Н. Дегтярева

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Методические указания к практическому занятию № 11

«Выбор шпоночного соединения»

Рекомендовано учебно-методической комиссией специальности

23.05.01.02 «Наземные транспортно-технологические средства»

в качестве электронного издания

для использования в учебном процессе

Кемерово 2024

1

Рецензенты:

Кудреватых А. В., к.т.н., доцент, заведующий кафедрой «Эксплуатация автомобилей», председатель учебно-методической комиссии по специальности 23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства.

Махалов М.С., кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии машиностроения» ФГБОУ ВО «Кузбасский госу-дарственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева»

Дегтярева Ольга Николаевна. МЕТРОЛОГИЯ, СТАН-ДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ [Электронный ресурс]: методические указания к практическому занятию по теме «Выбор шпоночного соединения» для студентов направления 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства»/ О. Н. Дегтярева. – Электрон. дан. – Кемерово: КузГТУ, 2023.

В методических указаниях изложен теоретический материал по теме практического занятия, индивидуальные варианты зада-ния, рассмотрен пример выполнения. Приведены контрольные вопросы.

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности 23.05.01.02 «Наземные транс-портно-технологические средства» по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация».

© КузГТУ

© Дегтярева О. Н.

составлено 2024

2

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 11

ВЫБОР ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ

1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Цель занятия – проверить и закрепить знания о шпоночных соединениях, их нормировании.

Содержание занятия:

– выбрать исходные данные по номеру варианта (табл. 1);

– выбрать параметры элементов шпоночного сопряжения;

– по виду соединения назначить поля допусков для парамет-ров шпоночного сопряжения;

– построить схемы расположения полей допусков для всех элементов шпоночного сопряжения;

– изобразить соединение в сборе и отдельно вал и втулку, обозначить размеры и посадки.

Таблица 1

По первой цифре номера варианта № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

l, мм

50

60

100

110

110

120

140

150

160

170

d, мм

38

67

60

71

75

90

110

100

95

105

По второй цифре номера варианта № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Вид соединения

с деталью

Свободный

Нормальный

Плотный

Свободный

Нормальный

Плотный

Свободный

Нормальный

Плотный

Свободный

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Шпонки применяют для соединения с валами зубчатых колес, шкивов ременных передач, муфт, маховиков и других деталей машин. Обычно шпоночные соединения применяют,

3

когда необходимо передать незначительные крутящие моменты и к точности центрирования соединяемых деталей не предъявляют высоких требований.

Использование призматических шпонок дает возможность более точно центрировать сопрягаемые элементы и получать подвижные и неподвижные соединения.

Размеры, допуски и посадки для соединений с призматиче-скими шпонками установлены ГОСТ 23360 – 78.

Шпоночные соединения (рис. 1) используются обычно для соединения с валом диаметром от 6 до 500 мм.

Рис. 1. Шпоночное соединение с призматической шпонкой.

Основными размерами призматических шпонок являются ширина – b, высота – h и длина – l.

Нормирование точности шпонок (валов) производится в зависимости от их габаритных размеров. Для ширины шпонки (b) нормируется одно поле допуска h9, для высоты (h) – обычно поле допуска h9 и h11 (для шпонок высотой от 2 до 6 мм − h9, для шпонок высотой свыше 6 мм – h11) и для длины (l) – поле допус-ка h14.

Нормирование точности шпоночных пазов на валу и во втулке (отверстия) задаются в зависимости от вида соединения, которые разделяются на три группы с различными требованиями к точности ширины пазов.

Нормальное соединение – это соединение с переходной по-садкой с большей вероятностью получения зазора. Для этих

4

соединений поле допуска N9 задается для паза на валу JS9 – для паза во втулке.

Свободное соединение – это соединение с гарантированным зазором. Для этих соединений точность нормируется полем допуска Н9 для ширины паза на валу и D10 во втулке.

Плотное соединение – это соединение с переходной посад-кой и с приблизительно равной вероятностью зазоров и натягов. В этих соединениях для пазов вала и втулки нормируется одина-ковое поле допуска Р9.

На длину паза установлено одно поле допуска Н15.

Посадки шпоночного соединения, так же как и для гладких сопряжений, не нормируются. Сопряжения шпонок с валом и втулкой производится в системе вала.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

3.1. Выбрать исходные данные по номеру варианта (табл. 1);

3.2. Выбрать параметры элементов шпоночного сопряжения.

Сечение шпонки (ширинавысота), глубины пазов выбрать по приложению 1, в зависимости от диаметра вала.

Длину шпонки выбрать в зависимости от длины ступицы вала l (на 5–10 мм меньше длины ступицы вала, а затем выбрать ближайшее стандартное значение из ряда: 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180 мм).

Для ширины шпонки b назначить поле допуска h9. Для высоты h – h9 (для шпонки высотой от 2 до 6 мм), h11 (для шпон-ки высотой свыше 6 мм), для длины lшп – h14.

Поля допусков для пазов вала и втулки выбрать в зависимо-сти от вида соединения. Поля допусков и предельные отклонения определить по приложению 1, допуски для размеров (d – t1) и (d + t2) взять из таблицы 2.

Таблица 2

Высота шпонки

Предельные отклонения размеров, мм

d – t1

d + t2

От 2 до 6

0

−0,1

+0,1

0

Св. 6 до 18

0

−0,2

+0,2

0

5

3.3. Определить предельные отклонения по ГОСТ 25347–82. Предельные отклонения для ширины паза втулки и ширины паза втулки определить по приложению 1.

Построить схемы расположения полей допусков для всех элементов шпоночного сопряжения.

3.4. Изобразить соединение в сборе и отдельно вал и втулку, обозначить размеры и посадки.

4. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

Дано:

Длина ступицы вала l = 80 мм;

диаметр вала d = 36 мм;

вид сопряжения – нормальный.

1. Выбрать параметры элементов шпоночного сопряжения.

b = 10 мм; h = 8 мм; t1 = 5 мм; t2 = 3,3 мм;

Длина шпонки lшп = 70 мм.

Обозначение: Шпонка 10×8×70 ГОСТ23360–78

2. Определить предельные отклонения для всех параметров шпоночного сопряжения и построить схемы расположения полей допусков.

Ширина шпонки 10h9 (10–0,036);

ширина паза втулки 10Js9 (10±0,018);

ширина паза вала 10N9 (10–0,036);

высота шпонки 8h11 (8–0,090);

длина паза вала под шпонку 70H15 (70+1,200);

длина шпонки 70h14 (70–0,740);

глубина паза втулки 3,3+0,200;

глубина паза вала 5+0,200;

(d – t1) = 31-0,2 мм;

(d + t2) = 39,3+0,2 мм.

6

Ширина шпонки Высота шпонки Длина шпонки

Глубина паза вала Глубина паза втулки

5. Обозначение шпоночного сопряжения на чертеже.

Вал Втулка

а

Сборочный чертеж

7

4. ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ

Результаты практической работы оформить на листах фор-мата А4 с рамками по ГОСТ 2.105–68. На титульном листе ука-зать: фамилию, группу, номер варианта, номер задания.

5. ПРИМЕРЫ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ

5.1. К каких случаях используют шпоночное соединение?

5.2. Какие поля допусков назначают при нормальном, свободном, плотном виде соединения?

5.3. Какие поля допусков используют для шпоночных соединений?

6. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

6.1. ГОСТ 23360−78. Соединения шпоночные с призматиче-скими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки. – Введ. 1980-01-01. – Москва. : Издательство стандар-тов, 1986. – 15 с.

6.2. ГОСТ 25347–82. ЕСДП. Поля допусков и рекомендуе-мые посадки. – Введ. 1986-12-01. – М. : Изд-во стандартов, 1987. – 51 с.

Приложение 1

Параметры шпоночного соединения (по ГОСТ 23360–78)

Диаметр

вала

d

Сечение шпонки b×h

Шпоночный паз

Ширина b

Глубина

Радиус

закругления r1 или фаска s1×45°

Свободное соединение

Нормальное

соединение

Плотное соединение

Вал t1

Втулка t2

Вал (H9)

Втулка (D10)

Вал (N9)

Втулка (Js9)

Вал и втулка (P9)

номин.

пред. откл.

номин.

пред. откл.

не более

не менее

От 6 до 8

2×2

+0,025

0

+0,060

+0,020

–0,004

–0,029

+0,012

–0,012

–0,006

–0,031

1,2

+0,1

0

1,0

+0,1

0

0,16

0,08

Св. 6 до 8

3×3

1,8

1,4

Св. 10 до 12 » 12 » 17 » 17 » 22

4×4

+0,030

0

+0,078

+0,030

0

–0,030

+0,015

–0,015

–0,012

–0,042

2,5

1,8

5×5

3,0

2,3

0,25

0,16

6×6

3,5

2,8

Св. 22 до 30

» 30 » 38

8×7

+0,036

0

+0,098

+0,040

0

–0,036

+0,018

–0,018

–0,015

–0,051

4,0

+0,2

0

3,3

+0,2

0

10×8

5,0

3,3

0,4

0,25

Св. 38 до 44

» 44 » 50

» 50 » 58

» 58 » 65

12×8

+0,043

0

+0,120

+0,050

0

–0,043

+0,021

–0,021

–0,018

–0,061

5,0

3,3

14×9

5,5

3,8

16×10

6,0

4,3

18×11

7,0

4,4

Св. 65 до 75

» 75 » 85

» 85 » 95

» 95 » 110

20×12

+0,052

0

+0,149

+0,065

0

–0,052

+0,026

–0,026

–0,022

–0,074

7,5

4,9

0,6

0,4

8

_

Министерство науки и высшего образования

Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева»

О. Н. Дегтярева

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Методические указания к практическому занятию № 10

«Выбор шлицевого соединения»

Рекомендовано учебно-методической комиссией специальности

23.05.01.02 «Наземные транспортно-технологические средства»

в качестве электронного издания

для использования в учебном процессе

Кемерово 2024

1

Рецензенты:

Кудреватых А. В., к.т.н., доцент, заведующий кафедрой «Эксплуатация автомобилей», председатель учебно-методической комиссии по специальности 23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства.

Махалов М.С., кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии машиностроения» ФГБОУ ВО «Кузбасский госу-дарственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева»

Дегтярева Ольга Николаевна. МЕТРОЛОГИЯ, СТАН-ДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ [Электронный ресурс]: методические указания к практическому занятию по теме «Выбор шлицевого соединения» для студентов направления 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства»/ О. Н. Дегтярева. – Электрон. дан. – Кемерово: КузГТУ, 2023.

В методических указаниях изложен теоретический материал по теме практического занятия, индивидуальные варианты зада-ния, рассмотрен пример выполнения. Приведены контрольные вопросы.

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности 23.05.01.02 «Наземные транс-портно-технологические средства» по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация».

© КузГТУ

© Дегтярева О. Н.

составлено 2024

2

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 10

ВЫБОР ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ

1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Цель занятия – проверить и закрепить знания о шлицевых соединениях, их нормировании.

Содержание занятия:

– выбрать исходные данные по номеру варианта (табл. 1);

– выбрать поля допусков для d, D, b;

− записать обозначение соединения, отдельно вала и втулки;

– построить схемы расположения полей допусков для элементов соединения;

– рассчитать характеристики для соединений;

– изобразить шлицевое сопряжение, нанести обозначение.

Таблица 1 По первой цифре номера варианта № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Размеры шлицевого соединения z×d×D 6×28×32 8×36×42 8×52×60 10×82×88 6×16×20 8×42×46 10×18×23 8×46×54 10×28×35 16×56×65 Ширина b 7 7 10 12 4 8 5 9 4 5 По второй цифре номера варианта № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Вид центрирования d b D d b D d b D d Характер соединения* 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

*Примечание:

1 – подвижное соединение;

2 – неподвижное соединение.

3

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Шлицевые соединения предназначены для передачи крутя-щих моментов от вала к втулке. Эти соединения прочны и надеж-ны в работе, обеспечивают большую точность центрирования втулки при ее осевом перемещении на валу. Большим достоин-ством является способность передавать большие крутящие моменты при большой частоте вращения сопряженных деталей.

Шлицевые соединения разделяются по форме шлицев, усло-виям эксплуатации и нагружения.

По форме шлицев соединения разделяют на прямобочные, треугольные и эвольвентные. Наиболее широко применяют шлицевые соединения с прямоугольным профилем и четным числом зубьев.

По условиям эксплуатации шлицевые соединения делят: подвижные (втулка перемещается вдоль вала) и неподвижные (втулка неподвижна относительно вала).

По условиям нагружения эти соединения делят на тяжелые, средние и легкие.

Основными элементами, характеризующими размеры шлицевых прямобочных соединений и определяющими их взаи-мозаменяемость, являются: наружный диаметр (D), внутренний диаметр (d) и ширина шлицов (b). Размеры и допуски шлицевых прямобочных соединений нормируются ГОСТ 1139–80.

При соединении шлицевой втулки с валом применяют три способа их относительного центрирования. Выбор способа центрирования зависит от эксплуатационных требований, предъ-являемых к соединению, его конструкции и технологии изготов-ления шлицевых деталей.

Выбор посадок для шлицевых соединений зависит от: назначения и условий их работы; требований к точности центри-рования, характера сопряжения, величины крутящих моментов, твердости материала шлицевых деталей, элемента центрирования и др.

При выборе следует назначать посадки из числа рекоменду-емых по ГОСТ 1139–80.

4

Обозначение шлицевых соединений должны содержать:

− букву, обозначающую поверхность центрирования;

− число шлицев;

− номинальные размеры D, d, b и назначенные посадки.

Допускается не указывать в обозначении допуск нецентри-рующих параметров.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

3.1. Выбрать поля допусков для d, D, b в зависимости от вида центрирования (приложение 1). Посадки для нецентрирую-щих параметров выбрать из приложения 2. При центрировании по D или b диаметр d1 выбрать из приложения 3.

3.2. Записать обозначение соединения, отдельно вала и втулки.

3.3. Построить схемы расположения полей допусков для элементов соединения. Значения предельных отклонений опреде-лить по ГОСТ 25347–82.

3.4. Рассчитать характеристики для соединений.

3.5. Изобразить шлицевое сопряжение, нанести обозначе-ние.

4. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

Дано:

Соединение − 6×26×30;

ширина шлица b – 6 мм;

вид центрирования по внутреннему диаметру d;

характер соединения (1) – подвижное соединение.

1. Выбрать поля допусков для параметров шлицевого сопряжения.

для размера d – H8/e8;

для размера b – F8/f7;

для размера D – H12/a11.

5

2. Обозначения:

соединение: 7

8

6

11

12

30

8

8

6 26

f

F

a

H

e

H

d    

шлицевой вал: d  626e830a116 f 7;

шлицевая втулка: d  626H830H12 6F8;

3. Построить схемы расположения полей допусков для

каждого из параметров сопряжения.

Значения предельных отклонений

Элемент

соединения

Отклонения, мкм

Отверстия Валы

8

8

26

e

H

d 

ES = +33

EI = 0

es = −40

ei = −73

7

8

6

f

F

b  ES = +28

EI = +10

es = −10

ei = −22

11

12

30

a

H

D 

ES = +210

EI = 0

es = −300

ei = −430

Внутренний

диаметр

Наружный

диаметр

Ширина

шлица

6

Примечание:

Для тех, у кого центрирование по D или b схемы располо-жения полей допусков для наружного диаметра и ширины шлица будут стандартные. Для внутреннего диаметра схема будет иметь следующий вид (слева – схема в общем виде, справа – пример):

Значение d1 взять из приложения 3 по обозначению своего соединения.

4. Рассчитать характеристики для соединений.

Внутренний диаметр – посадка с зазором

Smax = ES – ei = 33 – (−73) = 106 мкм;

Smin = EI – es = 0 – (−40) = 40 мкм;

TS = Smax – Smin = 106 – 40 = 66 мкм;

Sm = (Smax + Smin)/2 = (106 + 40)/2 = 73 мкм.

Наружный диаметр – посадка с зазором

Smax = ES – ei = 210 – (−430) = 640 мкм;

Smin = EI – es = 0 – (−300) = 300 мкм;

TS = Smax – Smin = 640 – 300 = 340 мкм;

Sm = (Smax + Smin)/2 = (640 + 300)/2 = 470 мкм.

7

Ширина шлица – посадка с зазором

Smax = ES – ei = 28 – (−22) = 50 мкм;

Smin = EI – es = 10 – (−10) = 20 мкм;

TS = Smax – Smin = 50 – 20 = 30 мкм;

Sm = (Smax + Smin)/2 = (50 + 20)/2 = 35 мкм.

5. Изобразить шлицевое сопряжение, нанести обозначение.

5. ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ

Результаты практической работы оформить на листах фор-

мата А4 с рамками по ГОСТ 2.105–68. На титульном листе ука-

зать: фамилию, группу, номер варианта, номер задания.

6. ПРИМЕРЫ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ

6.1. Что такое шлицевое соединение и для чего оно предна-

значено?

6.2. Что такое центрирование, назначение прямобочных

шлицевых соединений при разных способах центрирования?

6.3. Какими параметрами нормируется точность прямобоч-

ных шлицевых соединений?

6.4. Классификация шлицевых соединений.

6.5. Правила обозначения шлицевых соединений.

Ǿ26H8/e8

Ǿ30H12/a11

6F8/f7

7

8

6

11

12

30

8

8

6 26

f

F

a

H

e

H

d    

8

7. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

7.1. ГОСТ 1139−87. Соединения шлицевые прямобочные.– Введ. 1982-01-01. – Москва.: Издательство стандартов, 1987. – 9 с.

2. ГОСТ 25347–82. ЕСДП. Поля допусков и рекомендуемые посадки. – Введ. 1986-12-01. – М. : Изд-во стандартов, 1987. – 51 с.

9

Приложение 1

Рекомендуемые поля допусков (выписка из ГОСТ 1139–80)

Центрирование по внутреннему диаметру

Вид соединения

Поля допусков

Подвижное соединение

Неподвижное соединение

Посадка

d

Втулка

H8

H7

H7

Вал

e8

f7

g6

h7

h7

js6; js7

n6

b

Втулка

D9;

F10

D9; F10

D9

F8

D9;

F10

F8

D9;

F10

H8

F8;

F10

D9

H8

F8;

F10

H8

Вал

e8;

e9

f9;

e8

h9

f8;

f7;

h7

f8;

h9

f7;

h7

f8;

h9

h7;

h8

h7;

js7;

k7

k7

js7

h7;

js7

js7

Центрирование по наружному диаметру

Вид соединения

Поля допусков

Подвижное соединение

Неподвижное соединение

Посадка

D

Втулка

H8

H7

H7

Вал

e8

f7

g6

h7

js6

n6

b

Втулка

F8

D9;

F8

F8

D9

D9;

F8

F8

D9;

F8

D9;

F8

D9;

F8

Вал

e8

e8;

d9;

h9

f7;

f8;

h8

f7;

h8;

h9

f7;

h9

h8

f7

h8;

js7

h8;

js7

Центрирование по боковым сторонам зубьев

Вид соединения

Поля допусков

Подвижное соединение

Неподвижное соединение

Посадка

b

Втулка

D9; F8; F10

D9; F8; F10

D9; F8

D9; F10

Вал

e8; f8; d9; h9

d9; f8; h9; e9

js7

k7

10

Приложение 2

Посадки для нецентрирующих поверхностей ГОСТ 1139–80

Нецентрирующий диаметр

Вид центрирования

Поле допуска

Вал

Втулка

d

По D или b

–

H11

D

По d или b

a11

H12

Диаметр d не менее диаметра d1.

Приложение 3

Параметры шпоночных соединений (выписка из ГОСТ 1139–80)

Размеры легкой серии, мм

z×d×D

Число зубьев

z

d

D

b

d1,

не менее

c

r,

не

более

номин.

пред. откл.

6×26×30

6×28×32

8×42×46

10×82×88

6

6

8

10

26

28

42

82

30

32

46

88

6

7

8

12

24,6

26,7

40,4

79,3

0,3

0,3

0,4

0,5

+0,2

+0,2

+0,2

+0,3

0,2

0,2

0,3

0,5

Размеры средней серии, мм

6×16×20

8×36×42

8×46×54

8×52×60

6

8

8

8

16

36

46

52

20

42

54

60

4,0

7,0

9,0

10,0

14,5

33,5

42,8

48,7

0,3

0,4

0,5

0,5

+0,2

+0,2

+0,3

+0,3

0,2

0,3

0,5

0,5

Размеры тяжелой серии, мм

10×18×23

10×28×35

16×56×65

10

10

16

18

28

56

23

35

65

3,0

4,0

5,0

15,6

24,4

50,6

0,3

0,4

0,5

+0,2

+0,2

+0,3

0,2

0,3

0,5

_

Министерство науки и высшего образования

Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева»

О. Н. Дегтярева

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Методические указания к практическому занятию № 9

«Выбор подшипника качения»

Рекомендовано учебно-методической комиссией специальности

23.05.01.02 «Наземные транспортно-технологические средства»

в качестве электронного издания

для использования в учебном процессе

Кемерово 2024

1

Рецензенты:

Кудреватых А. В., к.т.н., доцент, заведующий кафедрой «Эксплуатация автомобилей», председатель учебно-методической комиссии по специальности 23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства.

Махалов М.С., кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии машиностроения» ФГБОУ ВО «Кузбасский госу-дарственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева»

Дегтярева Ольга Николаевна. МЕТРОЛОГИЯ, СТАН-ДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ [Электронный ресурс]: методические указания к практическому занятию по теме «Выбор подшипника качения» для студентов направления 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства»/ О. Н. Дегтярева. – Электрон. дан. – Кемерово: КузГТУ, 2023.

В методических указаниях изложен теоретический материал по теме практического занятия, индивидуальные варианты зада-ния, рассмотрен пример выполнения. Приведены контрольные вопросы.

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности 23.05.01.02 «Наземные транс-портно-технологические средства» по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация».

© КузГТУ

© Дегтярева О. Н.

составлено 2024

2

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 9

ВЫБОР ПОДШИПНИКА КАЧЕНИЯ

1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Цель занятия – научиться выбирать посадки для подшипни-ков качения, работать с нормативно-технической документацией.

Содержание занятия:

– выбрать исходные данные по номеру варианта (табл. 1, 2);

– выбрать посадки для наружного и внутреннего колец подшипника;

– изобразить схемы расположения полей допусков, указать номинальный диаметр, предельные отклонения, характеристики посадки;

– рассчитать характеристики посадок;

– изобразить сопряжение подшипника с валом и корпусом, вал и корпус отдельно. Проставить размеры с обозначением посадок, отклонений формы и расположения поверхностей и ше-роховатости.

Таблица 1

По первой цифре номера варианта

№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Размер

подшипника,

мм

d×D×B

40×80×18

80×110×20

50×90×20

55×100×21

60×100×22

35×55×14

70×125×24

75×100×15

45×85×19

65×100×18

Класс

точности

0

6

5

0

6

5

0

6

5

0

Характер нагрузки*

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

*Примечание:

1 – нагрузка умеренная, с малой вибрацией (перегрузка до 150%, K1 = 1,0);

2 – нагрузка с ударами и вибрацией (перегрузка до 300%, K1 = 1,8).

3

Таблица 2

По второй цифре номера варианта

№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Радиальная

нагрузка R, Н

8000

12000

15000

11000

16000

9000

16000

14000

10000

13000

Вращающаяся

деталь

вал

корпус

вал

корпус

вал

корпус

вал

корпус

вал

корпус

Корпус

разъемный

неразъемный

разъемный

Вал

сплошной (K2 = 1)

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Посадку подшипника качения на вал и в корпус выбирают в зависимости от типа и размера подшипника, условий эксплуата-ции, значения и характера действующей на него нагрузок и вида нагружения колец. Согласно ГОСТ 3325–85 различают три вида нагружения колец подшипника.

При местном виде нагружения кольца действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка постоянно вос-принимается одним и тем же ограниченным участком дорожки качения этого кольца и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала или корпуса.

При циркуляционном виде нагружения кольца действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка восприни-мается последовательно всей дорожкой качения и передается со-ответственно всей посадочной поверхности вала или корпуса.

При колебательном виде нагружения кольца равнодейству-ющая двух нагрузок – постоянной по направлению и вращаю-щейся, воспринимается сравнительно ограниченным участком дорожки качения и передается так же ограниченному участку по-садочной поверхности.

При местном виде нагружения выбор посадки производится по таблицам в зависимости от посадочного размера, конструкции

4

корпуса (разъемный, неразъемный), характера нагрузки и класса

точности подшипника.

При циркуляционном виде нагружения выбор посадки

производится в зависимости от посадочного размера, класса

точности подшипника и величины интенсивности радиальной

нагрузки.

Интенсивность радиальной нагрузки определяется по формуле:

K1 K2 K3,

В

R

PR     (1)

где R – радиальная нагрузка, Н; B – ширина подшипника, мм; K1

– динамический коэффициент, зависящий от условий эксплуата-

ции; K2 – коэффициент, учитывающий ослабление натяга при

полом вале; K3 – коэффициент, учитывающий неравномерность

распределения нагрузки в двурядных подшипниках.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

3.1. Выписать из таблицы по номеру варианта исходные

данные для выполнения задания.

3.2. Определить вид нагружения колец подшипника.

3.3. Выбрать посадки для подшипника качения: для цирку-

ляционно нагруженного кольца (приложение 1); для местно

нагруженного кольца (приложение 2). Квалитеты для назначен-

ных полей допусков выбрать из приложения 3.

3.4. Определить предельные отклонения основных деталей

по ГОСТ 520–2002 (приложение 4). Определить предельные

отклонения для назначенных полей допусков по ГОСТ 25347–82.

3.5. Построить схемы расположения полей допусков для

выбранных посадок. Обозначить характеристики посадок

на схемах.

3.6. Рассчитать характеристики посадок.

3.7. По ГОСТ 3325−85 определить шероховатость поверхно-

стей (приложение 5), допуски круглости и профиля продольного

сечения (приложение 6), торцевого биения (приложение 7).

Выполнить эскизы деталировочных и сборочного чертежей.

5

Нанести обозначения размеров, назначенных посадок, допусков.

4. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

Дано:

40×80×18 (d = 40 мм; D = 52 мм; B = 8 мм)

класс точности – 0;

нагрузка с ударами и вибрацией;

радиальная нагрузка R = 8000 Н;

вращающаяся деталь – вал;

корпус – разъемный;

вал – сплошной.

1. Выбрать посадки для наружного и внутреннего колец

подшипника.

Вращается вал, поэтому внутреннее кольцо испытывает

циркуляционный вид нагружения, а наружное – местный.

1,8 1 1 1800

8

8000

 K1 K2 K3     

B

R

PR Н/мм.

Для циркуляционно нагруженного кольца посадка − Ǿ40n6;

для местно нагруженного кольца посадка − Ǿ52 Js7.

2. Изобразить схемы расположения полей допусков, указать

номинальный диаметр, предельные отклонения, характеристики

посадки.

Определить предельные отклонения:

L0 ES = 0 мкм; EI = −12 мкм;

l0 es = 0 мкм; ei = −13 мкм;

Ǿ40n6 es = +33 мкм; ei = +17 мкм;

Ǿ52Js7 ES = +10 мкм; EI = −10 мкм.

6

Посадка внутреннего кольца

на вал.

Посадка наружного кольца

в корпус.

3. Рассчитать характеристики посадок.

Посадка внутреннего кольца на вал – с натягом:

Nmax = es – EI = 35 – (–12) = 45 мкм,

Nmin = ei – ES = 17 – 0 = 17 мкм

ТN = Nmax – Nmin = 45 – 17 = 28 мкм

Посадка наружного кольца в корпус – переходная:

Smax = ES – ei = 10 – (–13) = 23 мкм

Nmax = es – EI = 0 – (–10) = 10 мкм,

TS(TN) = Smax + Nmax = 23 + 10 = 33 мкм

4. Изобразить сопряжение подшипника, вал и корпус от-дельно. Проставить размеры с обозначением посадок, отклонений формы и расположения поверхностей и шероховатости.

L0

n6

Nmin

Ø 40

N max

-12

l0

Js7

Smax

Ø 52

-10

+33

N max

+10

+17

-13

Ǿ35L0/n6

Ǿ52Js7/l0

7

5. ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ

Результаты практической работы оформить на листах фор-мата А4 с рамками по ГОСТ 2.105–68. На титульном листе ука-зать: фамилию, группу, номер варианта, номер задания.

6. ПРИМЕРЫ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ

6.1. Какими свойствами взаимозаменяемости обладают подшипники качения?

6.2. Какие классы точности установлены для подшипников качения?

6.3. Какими параметрами характеризуется точность под-шипников?

6.4. Виды нагружения колец подшипника?

6.5. Основные отклонения для обозначения посадок под-шипника?

6.6. Какие параметры для подшипников нормируются?

6.7. Как выбрать посадки под посадочные места подшипни-ка качения?

Ǿ35n6

Ǿ52Js7

0,004

0,0075

0,025

Ra1,6

Ra1,6

Ra3,2

8

7. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

7.1. ГОСТ 520–2002. Подшипники качения. Технические требования. – Введ. 2002-07-01. – Москва. : Издательство стан-дартов, 2002. – 72 с.

7.2. ГОСТ 3325−85. Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки. – Введ. 1985-01-01. – Москва. : Издательство стандартов, 1987. – 50 с.

9

Приложение 1

Поля допусков посадочных мест

при циркуляционном виде нагружения

Диаметр, мм

Допускаемые значения PR, Н/мм

внутреннее

кольцо d, мм

посадки на вал

Интервалы

js

k

m

n

св. 18 до 80

до 300

300−1400

1400−1600

1600−3000

св. 80 до 180

до 600

600−2000

2000−2500

2500−4000

наружное

кольцо D, мм

посадки в корпус

Интервалы

K

M

N

P

св. 50 до 180

до 800

800−1000

1000−1300

1300−2500

св. 180 до 360

до 1000

1000−1500

1500−2000

2000−3300

Приложение 2

Поля допусков посадочных мест

при местном виде нагружения

Размеры

посадочных диаметров, мм

Посадки

Типы

подшипников

на вал (ось)

в корпус стальной или

чугунный

неразъемный

разъемный

интервалы

Нагрузка умеренная, с малой вибрацией

до 80

h

H

Н

Все типы, кроме штампованных игольчатых

св. 80 до 260

g, f

G

интервалы

Нагрузка с ударами и вибрацией

до 80

h

Js

Js

Все типы, штам-пованных иголь-чатых и ролико-вых конических двурядных

св. 80 до 260

10

Приложение 3

Зависимость квалитетов от класса точности подшипников

Класс точности

подшипника

Квалитет сопрягаемой детали

отверстий

валов

0 и 6

7

6

5 и 4

6

5

Приложение 4

Подшипники качения шариковые и роликовые.

Отклонения, мкм (ГОСТ 520–2002)

Кольцо под-шипника

Обозначение размера

Отклонение

Интервал номинальных диаметров

колец подшипника, мм

св. 18 до 30

св. 30 до 50

св. 50 до 80

св. 80 до 120

св. 120 до 150

Класс точности подшипника 0 (нормальный)

Внутреннее

d

ES

EI

0

−10

0

−12

0

−15

0

−20

0

−25

Наружное

D

es

ei

0

−9

0

−11

0

−13

0

−15

0

−18

Класс точности подшипника 6

Внутреннее

d

ES

EI

0

−8

0

−10

0

−12

0

−15

0

−18

Наружное

D

es

ei

0

−8

0

−9

0

−11

0

−13

0

−15

Класс точности подшипника 5

Внутреннее

d

ES

EI

0

−6

0

−8

0

−9

0

−10

0

−13

Наружное

D

es

ei

0

−6

0

−7

0

−9

0

−10

0

−11

11

Приложение 5

Шероховатость по параметру Ra, мкм

(ГОСТ 3325−85)

Посадочная

поверхность

Класс

точности подшипника

Диаметр подшипника

до 80 мм

св.80 до 500 мм

Вал

0

1,6

3,2

6 и 5

0,8

1,6

Отверстия в корпусе

0

1,6

3,2

6, 5, 4

0,8

1,6

Опорные торцы

заплечиков

валов и корпусов

0

3,2

3,2

6, 5, 4

1,6

3,2

Приложение 6

Допуски формы посадочных поверхностей (ГОСТ 3325−85)

Интервалы

номинальных диаметров

d и D,

мм

валов (осей)

отверстий корпусов

допуск круглости, допуск профиля

продольного сечения, мкм

допуск круглости, допуск профиля

продольного сечения, мкм

Классы точности подшипников

0 и 6

5 и 4

0 и 6

5 и 4

Св. 30 до 50

4,0

2,0

6,0

2,5

Св. 50 до 80

5,0

2,0

7,5

3,0

Св. 80 до 120

6,0

2,5

9,0

3,5

Св. 120 до 180

6,0

3,0

10,0

4,0

Св. 180 до 250

7,0

3,5

11,5

5,0

12

Приложение 7

Допуски торцевого биения (ГОСТ 3325 −85)

Интервалы

номинальных

диаметров d, мм

Классы точности подшипников

0

6

5

4

заплечиков валов, мкм

Св. 30 до 50

25

16

7

4,0

Св. 50 до 80

30

19

8

5,0

Св. 80 до 120

35

22

10

6,0

Св. 120 до 180

40

25

12

8,0

Св. 180 до 250

46

29

14

10,0