Метрология





Примеры решения задач по метрологии


Расчет подшипникового соединения



Задача

Роликовый подшипник, внутренний диаметр которого равен 75 мм, заднего моста автомобиля ЗИЛ-130 класса точности 0 соединяется с шейкой чашки дифференциала, поле допуска которой m6.

Требуется определить:
1. Систему данного соединения.
2. Верхние и нижние отклонения посадочного внутреннего диаметра подшипника и диаметра вала.
3. Предельные размеры посадочных диаметров подшипника и вала.
4. Допуски на изготовление внутреннего диаметра подшипника и вала (сначала подсчитать через их предельные размеры, а затем проверить через отклонения).
5. Предельные натяги или зазоры данного соединения.
6. Допуск посадки (сначала подсчитать через натяги или зазоры, а затем проверить через допуски на изготовление подшипника и шейки вала).
7. Выполнить графическое изображение полей допуска данного соединения в масштабе 1:1000, на котором показать их отклонения, предельные размеры и величины натяга или зазора.

Решение:

1. Данное соединение выполнено в системе отверстия, при этом отверстием является внутреннее кольцо подшипника, а валом – шейка чашки дифференциала заднего моста.


2. В соответствии с ГОСТ 3325-85 для подшипников класса точности 0 в основных типах соединений в системе отверстия применяется посадка L0/m6. При этом предельные отклонения отверстия и вала номинальным диаметром свыше 50 мм до 80 мм составляют:


Отверстие,
мкм
Вал,
мкм
Верхнее отклонение,
ES
Нижнее отклонение,
EI
Верхнее отклонение,
es
Нижнее отклонение,
ei
0
-15
+45
+11

3. Исходя из величины предельных отклонений для отверстия и вала, определяем предельные размеры посадочных диаметров:

  • Dmax = Dn = 75 мм;
  • Dmin = Dn + EI = 75 + (- 0,015) = 74,985 мм;
  • dmax = dn + es = 75 + 0,045 = 75,045 мм;
  • dmin = dn – ei = 75 + 0,011 = 75,011 мм.

4. Определяем допуски через предельные размеры:

- на изготовление внутреннего диаметра подшипника:

TD = Dmax – Dmin = 75,0 – 74,985 = 0,015 мм = 15 мкм;

- на изготовление вала:

Td = dmax – dmin = 75,045 – 75,011 = 0,034 мм = 34 мкм.

Проверяем допуски на изготовление внутреннего диаметра подшипника и вала через предельные отклонения:

  • TD =ES – EI = 0 – (-0,015) = 0,015 мм = 15 мкм;
  • Td =es – ei = 0,045 – 0,011 = 0,034 мм = 34 мкм.

Результат проверочного расчета совпадает с предыдущим результатом, значит, расчет выполнен правильно.





5. Определяем предельные натяги или зазоры соединения.

Smax = Dmax – dmin = 75 – 75,011 = - 0,011 мм = -11 мкм.

Поскольку значение максимального зазора получилось отрицательным, следовательно, в посадке присутствует гарантированный натяг:

  • Nmin = dmin – Dmax = 75,011- 75,0 = 0,011 мм = 11мкм;
  • Nmax = dmax – Dmin = 75,045 – 74,985 = 0,060 мм = 60 мкм.

6. Определяем допуск посадки, который для данного соединения равен допуску натяга или разности максимального или минимального натягов:

ТП = Nmax – Nmin = 60 – 11 = 49 мкм = 0,049 мм.

Проверяем расчет через допуски на изготовление подшипника и шейки вала:

ТП = ТD + Тd = 15 + 34 = 49 мкм = 0,049 мм.

Результат проверочного расчета совпадает с предыдущим результатом, значит, расчет выполнен правильно.


7. По результатам расчетов выполняем графическое изображение полей допуска данного соединения в масштабе 1:1000, на котором показываем их отклонения, предельные размеры и величины натяга или зазора (см. рисунок 1).
Расположение полей допусков отверстия и вала указывает, что посадка выполнена с гарантированным натягом.

пример решения задачи по метрологии на расчет допусков и посадок подшипникового соединения

***

Пример решения задачи на расчет допусков и посадок резьбового соединения