Главная      Лекции     Лекции (разные) - часть 10

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  452  453  454   ..

 

 

Деталей, входящих в соединение

Деталей, входящих в соединение

ПО МЕТРОЛОГИИ, СТАНДАРТИЗАЦИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

8 Рисунок, 9-Вариант

1 НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ГЛАДКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1.1 Соединение гладких валов и отверстий

Карта исходных данных 1

Наименование исходных данных

Значение исходных данных

Номинальный размер соединения

Д1 =16 мм

Название деталей, входящих в соединение

Вал – шток, поз.3

Отверстие – вилка, поз.4

Требования, предъявляемые к работе соединения при назначении посадок методом подобия

Вилка неподвижно закреплена на штоке переключения передач.

Карта исходных данных 2

Наименование исходных данных

Значение исходных данных

Номинальный размер соединения

Д2 =72 мм

Название деталей, входящих в соединение

Вал – крышка подшипника, поз.1. Отверстие – корпус.

Требования, предъявляемые к работе соединения при назначении посадок методом подобия

Крышка подшипника крепится к корпусу болтами

Карта исходных данных 3

Наименование исходных данных

Значение исходных данных

Номинальный размер соединения

в=8 мм

Название деталей, входящих в соединение

Вилка, поз.4

Ступица зубчатого колеса, поз.5

Заданные характеристики для расчётного метода назначения посадок, мкм.

Smax =110

Smin =30

Для 3-го соединения назначим посадку расчётным методом по в:

1. Рассчитаем допуск посадки: Тs =Smax -Smin =110-30=80 мкм=0,08 мм

2. Определим число единиц посадки: апоспос /i=80/0,9=88,89 мкм

i – значение единицы допуска [1, табл. 1]

3. апосdD =40+40=80 мкм аd =40, 9 квалитет; аD = 40, 9 квалитет.

[1, табл. 2]

4. Определяем отклонения полей допусков отверстия и вала:

Поле Н: ES и EI определяем по ГОСТ 25347-89: Н9(+0,036 ), для вала отклонения определяются для посадки с зазором:

Smax =ES-ei Þ ei=ES- Smax =36-110= - 74 мкм=-0,074 мм

Smin =EI-es Þ es=EI- Smin =0-30=-30 мкм=-0,030 мм

5. По ГОСТ 25347-89 производим подбор стандартного поля допуска вала 8 e9

Посадка 8

6. Проверим правильность подбора посадки:

Smax =ES-ei=0.036-(-0.061)=0.097 мм, Smin =EI-es=0-(-0,025)=0,025мм

Тs =Smax - Smin =0.097-0.025=0.072 мм

DТ= < 20%

DSmin = =9,9%<10%

D Smax = <10%

Проанализировав погрешности назначенной посадки, приходим к выводу, что посадка назначена верно.

7. Построим схему расположения полей допусков назначенной посадки: Система отверстия.

Схема расположения полей допусков посадки (рисунок 1)

Назначим для первого соединения посадку по методу подобия. D1 =16 мм. Проанализировав описание к чертежу: вилка, поз.4 неподвижно закреплена на штоке переключения передач, поз.3. Назначим прессовую посадку , применяющуюся для неподвижных и неразборных соединений, в которой гарантированы натяги.

Посадка Æ16 [3, с.16, с.20, с.27]

Схема полей допусков назначенной посадки: система отверстия, посадка с натягом.

Dmax =D+ES=16+0,018=16,018 мм; Dmin =D+EI=16+0=16 мм;

dmin =d+ei=16+0,023=16.023 мм; dmax =d+es=16+0.034=16.034 мм.

Nmax =0.034-0=0.034 мм. Nmin =0,023-0.018=0,005 мм, Nm =0,0195 мм

Схема расположения полей допусков посадки (рисунок 2)

Назначим для второго соединения посадку по методу подобия. D2 =72 мм. По описанию к чертежу: крышка подшипника крепится к корпусу болтами. Назначим напряжённую посадку, применяемую в таких случаях .

Посадка Æ72 Переходная посадка в системе отверстия.

[3, с.16, с.20, с.27]

Схема полей допусков посадки по D2 .

Dmax =D+ES=72+0,030=72.030 мм; Dmin =D+EI= 72+0=72 мм; dmin =d+ei=72+0,0095=72,0095 мм; dmax =d+es=72-0,0095=71,9905 мм.

Nmax =0.0095-0=0.0095 мм. Smax =0,030-(-0.0095)=0,0395 мм, Sm =0,015 мм

Схема расположения полей допусков посадки (рисунок 3)

Рассчитаем допуски формы и расположения, а также шероховатости рабочих валов и отверстий для трёх заданных соединений, по нормальному уровню относительной геометрической точности:

Ra =0,05*IT (мкм), Tф =kф *IT (мм), kф =0,3 т.к. детали цилиндрические. IT – допуск размера. [7,с.46]

1 соединение : вал Æ16 r6( ). IT=0,034-0,023=0,011 мм=11 мкм, L>2d Þ назначаем отклонения от круглости и продольности поперечного сечения профиля.

Тф =0,3*0,011=0,0033 мм »0,003 мм (5 степень точности), т.к. kж =L/2d>1, то принимаем 6 степень точности Þ Тф =0,005 мм.

Ra =0,05*11=0,55 мкм »0,4 мкм

Отверстие Æ16 Н7(+0,018 ). IT=0,018-0=0,018 мм=18 мкм, L<=2d Þ назначаем отклонения от круглости.

Тф =0,3*0,018=0,0054 мм »0,005 мм (6 степень точности), т.к. kж =L/2d<1, то оставляем 6 степень точности Þ Тф =0,005 мм.

Ra =0,05*18=0,9 мкм »0,8 мкм.

2 соединение : вал Æ72 js6( ). IT=0,0095-(-0,0095)=0,019 мм=19 мкм, L<2d Þ назначаем отклонения от круглости.

Тф =0,3*0,019=0,0057 мм »0,006 мм (5 степень точности), т.к. kж =L/2d<1, то оставляем 5 степень точности Þ Тф =0,006 мм.

Ra =0,05*19=0,95 мкм Принимаем Ra =0,8 мкм.

Отверстие Æ 72 Н7(+0,03 ). IT=0,03-0=0,03 мм=30 мкм, L<=2d Þ назначаем отклонения от круглости.

Тф =0,3*0,030=0,009 мм (6 степень точности), т.к. kж =L/2d<1, то оставляем 6 степень точности Þ Тф =0,01мм.

Допуск расположения – торцевое биение. Т.к. неуказанные допуски размеров используются по 14 квалитету, то применимаем 11 степень точности Þ Тр =0,1мм.

Ra =0,05*30=1, 5 мкм »1,6 мкм.

3 соединение : вал 9 e9 IT=-0,025-(-0,061)=0,036 мм=36 мкм,

Ra =0,05*36=1,8 мкм »1,6 мкм.

Отверстие 9 Н9(+0,036 ). IT=0,036-0=0,036 мм=36 мкм,

Ra =0,05*36=1.8 мкм »1,6 мкм.

Округление допусков формы и расположения по ГОСТ 24643 [7, табл. 2.8], шероховатостей – по ГОСТ 2789-73 [7, табл. 2.1].

Эскизы деталей, входящих в 1-е соединение (рисунок 4)

Эскизы деталей, входящих во 2-е соединение (рисунок 5)

Эскизы деталей, входящих в 3-е соединение (рисунок 6)

1.2 Контроль размеров цилиндрических поверхностей гладкими калибрами

По номинальному размеру отверстия и вала, а также их предельным отклонениям выбранной посадки найдём из таблиц ГОСТ 24853-81 отклонения и допуски на калибр-пробку и калибр-скобу. Расчёт калибров произведем для первого соединения, в котором назначена посадка

Æ16 . Запишем параметры калибра-пробки L=102 мм;d=13 мм; d1 =8мм; l=12 мм; l1 =8мм; l2 =6мм; r=1,6 мм; с=0,4 мм; масса=0,09 кг. [6, с.14, табл.8]

Пробка 8133-0930 Н7, ГОСТ 14810-69.

Значение предельных отклонений для калибра-пробки: Н=3 мкм, Z=2,5 мкм, Y=2 мкм. [6, с.4, табл.1]

Размер проходного калибра-пробки:

ПР=(Dmin +Z+Н/2) =(16+0,0025+0,003/2)-0,003 =(16,004)-0,003 мм;

ПРmax =ПР+Н/2=16,004+0,0015=16,0055 мм;

ПРmin =ПР-Н/2=16,004-0,0015=16,0025 мм;

Размер непроходного калибра-пробки:

НЕ=(Dmax +Н/2) =(16,018+0,003/2)-0,006 =(16,0235)-0,003 мм.

НЕmax =НЕ+Н/2=16,0235+0,0015=16,025 мм;

НЕmin -Н/2=16,0235-0,0015=16,022 мм;

Рассчитаем размеры предельно изношенных калибров

(Dmin -Y)=(16-0,002)=15,998 мм.

Схема полей допусков для калибра-пробки (рисунок 7)

Рассчитаем допуск цилиндричности для круглых пробок: Тф =Н/3=0,003/3=0,001 мм.

Шероховатость рабочих поверхностей по ГОСТ 2015-84 Ra =0,08 мкм; Шероховатость торцев - Ra =1,6 мкм; фасок - Ra =0,8 мкм. [6, с.8]

Рассчитаем калибр-скобу для Æ16 r6( ).

Скоба 8113-0108 r6, ГОСТ 18362-73. [6, с.10, табл.4]

Параметры и отклонения скобы: Н1 =3 мкм; Z1 =2,5 мкм; Y1 =2 мкм; Нр =1,2 мкм; D1 =60 мм; Н=55 мм; h=24 мм; S=5 мм; l=18 мм; l1 =11 мм; l2 =2 мм; r=13 мм; r1 =4 мм; масса=0,09 кг.

Проходной диаметр:

ПР=(dmax -Z1 -H1 /2)+ H 1 =(16,034-0,0025-0,003/2)+0,003 =(16,03)+0,003 мм.

ПРmax =ПР+ H1 /2=16,03+0,0015=16,0315 мм;

ПРmin =ПР- H1 /2=16,03-0,0015=16,0285 мм

Непроходной диаметр:

НЕ=(dmin -H1 /2) 1 =(16,023-0,003/2)+0,003 =(16,0215)+0,003 мм.

НЕmax =НЕ+ H1 /2=16,0215+0,0015=16,023 мм

НЕmin =НЕ- H1 /2=16,0215-0,0015=16,02 мм

Размер предельно изношенной скобы: (dmax +Y1 )=(16,034+0,002)=16,036 мм.

Размеры контр-калибров для контроля валов: [6, с.7]

К-И=(dmax +Y1р /2)-Нр =(16,034+0,002+0,0012/2)-0,0012 =(16,0366)-0,0012 мм.

К-Иmax =К-И+Нр /2=16,0366+0,0006=16,0372 мм

К-Иmin =К-И-Нр /2=16,0366-0,0006=16,036 мм

К-ПР=(dmax -Z1р /2)-Нр =(16,034-0,0025+0,0012/2)-0,0012 =(16,0371)-0,0012 мм.

К-ПРmax =К-ПР+ Нр /2=16,0371+0,0006=16,0377 мм

К-ПРmin = К-ПР- Нр /2=16,0371-0,0006=16,0365мм

К-НЕ=(dminр /2)-Нр =(16,023+0,0012/2)-0,0012 =(16,0236)-0,0012 мм.

К-НЕmax =К-НЕ+ Нр /2=16,0236+0,0006=16,0242 мм

К-НЕmin =К-НЕ- Нр /2=16,0236-0,0006=16,023 мм

Схема полей допусков для калибра-скобы (рисунок 8)

Эскиз калибра-пробки (рисунок 9)

Эскиз калибра-скобы (рисунок 10)

1.3 Допуски и посадки подшипников качения

Карта исходных данных

Наименование исходных данных

Значение исходных данных

Условное обозначение подшипника

60206

№ позиции по чертежу

Поз. 2

Радиальная нагрузка R, кН

14

Режим работы, перегрузка %

Умеренные толчки и вибрация, до 150%

Укажите, какая деталь вращается

Вал,

Конструкция вала (по чертежу)

Сплошной

Конструкция корпуса (по чертежу)

неразъёмный

Условное обозначение подшипника по ГОСТ 3189.

Подшипник 60206 – шариковый радиальный однорядный с двусторонним уплотнением по ГОСТ 7242.

Расшифровка условного обозначения подшипника:

06 – код диаметра отверстия (d=06*5=30);

2 – серия по диаметру;

0 – тип – радиальный шариковый;

6 – конструктивное исполнение – однорядный, с одной защитной шайбой.

0 – серия по ширине.

0 – класс точности подшипника

По ГОСТ 7242: D=62 мм – диаметр наружного кольца подшипника;

d=30 мм – диаметр внутреннего кольца подшипника;

В=16-0,12 мм – ширина колец подшипника;

r=r1 =1,5 мм – радиусы закруглений на торцах колец подшипника.

По ГОСТ 520-89: Класс точности подшипника – 0;

Отклонения диаметров колец подшипника: Ddmp = dmp -d, DDmp = Dmp -D.

es DDmp =0; ei DDmp = -13 мкм.

ES Ddmp =0; EI Ddmp = -10 мкм.

dmp =Æ30 L0(-0,01 ) ; Dmp =Æ62 l0(-0,013 ).

Эскиз подшипника (рисунок 11)

Определим вид нагружения колец подшипника:

Внутреннее кольцо подшипника испытывает циркуляционный вид нагружения, т.к. вращается вал поз. 5 и кольцо воспринимает нагрузку всей окружностью дорожки качения. Для определения посадки внутреннего кольца подшипника на вал рассчитаем интенсивность радиальной нагрузки:

Р= , [7, с.94]

R –радиальная нагрузка [Н],

В – ширина колец подшипника;

r и r1 – радиусы закруглений на торцах колец подшипника;

k1 =1 при перегрузке до 150 %. - Динамический коэффициент посадки, учитывающий допустимую перегрузку.

k2 =1, коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга при пониженной жёсткости вала.

k3 =1, т.к. подшипник однорядный. – Коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки в двухрядных подшипниках.

Р= Н/мм.

Учитывая значение интенсивности радиальной нагрузки – посадка внутреннего кольца подшипника на вал –

Æ 30 [7, с.94]

Схема расположения полей допусков посадки (рисунок 12).

Т.к. наружное кольцо испытывает местное нагружение (воспринимает нагрузку частью окружности дорожки качения), перегрузка до 150%, режим работы нормальный, то посадка наружного кольца в корпус - Æ62 . [7, с.95]

Схема расположения полей допусков посадки (рисунок 13)

Упрощённый эскиз подшипникового узла (рисунок14)

Эскиз посадочной поверхности корпуса (рисунок 15)

Эскиз посадочной поверхности вала (рисунок 16)

Шероховатости рабочих поверхностей вала и корпуса назначены в соответствии

ГОСТ 2789-73 [табл. 2.1]. Допуски формы и расположения - ГОСТ 24643 [7, табл. 2.8].

1.4 Допуски размеров, входящих в размерные цепи

Исходные данные (размеры в мм)

АD max

АD min

А1

А2

А3

А5

А6

А7

А48

4,6

1,6

40

210

3

240

3

45

16-0,12

Схема размерной цепи: (рисунок 17)

1. Упрощённая схема размерной цепи (рисунок 18)

А1 – ширина ступицы зубчатого колеса 9;

А2 – длина ступени вала-шестерни 13;

А3 – высота стопорного кольца;

А48 – высота подшипников;

А5 – размер корпуса;

А6 – толщина прокладки;

А7 – высота крышки корпуса;

АD - зазор между ступицей зубчатого колеса (поз. 9) и торцом наружного кольца подшипника (поз. 8).

Направление обхода контура принимаем против часовой стрелки.

3. Определение увеличивающих и уменьшающих размеров методом

замкнутого потока: А1 , А2 , А3 , А4 , А8 ,– уменьшающие размеры; А5 , А6 , А7

увеличивающие размеры.

3 Рассчитаем номинальный размер АD (замыкающего звена) по формуле: АD = , [7, с.32]

где n – количество увеличивающих размеров (n=3); р – количество уменьшающих размеров (р=5).

АD =(А5 + А67 )-(А12348 )=

=(240+3+45)-(40+210+3+16+16)=288-285=3 мм.

4. Рассчитаем верхнее ESD и нижнее EID предельные отклонения и допуск замыкающего звена по формулам:

ESD = АD max - АD =4,6 -3=1,6 мм; EID = АD min - АD =1,6-3=-1,4 мм;

ТD = АD max - АD min = ESD - EID =4,6-1,6=1,6-(-1,4)=3 мм. [7, с.32]

5. Определим средний квалитет составляющих размеров размерной цепи по среднему значению единиц допуска аm .

аm = [7, с.32]

Т D - допуск замыкающего звена за вычетом суммы допусков стандартизованных размеров.

Т D =3-0,12-0,12=2,76 мм.

Ij – значение единицы допуска для каждого размера, кроме стандартизованных.

[7, табл. 1.1]

k – число стандартизованных звеньев (k=2);

аm =

6. Назначим для составляющих звеньев конкретный квалитет по значению аm . (Соответствует 13-14 квалитет).

7. Назначим стандартные поля допусков по ГОСТ 25347 на составляющие размеры цепи по установленным для них квалитетам.

8. Определим расчётное поле допуска замыкающего звена: wD = [7, с.33]

wD =0,39+0,72+0,25+0,12+0,72+0,25+0,39+0,12=2,96<ТD . Точность размеров удовлетворяет условиям.

9. Проверим соответствие предельных отклонений размеров требованиям исходного звена:

ES D = - , EI D = - , [7, с.33]

ES D =(0,36+0+0)-(-0,39-0,72-0,25-0,12-0,12)=1,96 мм.

EI D =(-0.36-0.25-0.39)-(0+0+0+0+0)= -1 мм.

ES D ¹ESD . Решим обратную задачу.

Для согласования отклонений выберем уменьшающее звено А3 =3-0,25 (высота стопорного кольца), как наиболее простой в исполнении.

Определим новые отклонения для звена А3 :

ES3 =EI5 +EI6 +EI7 -ES1 -ES2 -ES4 -ES8 -EID =(-0.36-0.25-0.39)-0-0-0-0-(-1.4)=0.4 мм

EI3 =ES5 +ES6 +ES7 -EI1 -EI2 -EI4 -EI8 -ESD =

=0.36+0+0-(-0.39)-(-0.72)-(-0.12)-(-0.12)-1.6=0.11 мм.

А3 =3( ). Стандартного поля допуска не существует.

Проверим соответствие предельных отклонений размеров требованиям исходного звена:

ESD = - , ESD =0.36+0+0-(-0.39)-(-0.72)-0.11-(-0.12)-(-0.12)=1,6 мм

EID = - , EID =(-0,36-0,25-0,39)-0-0-0.4-0-0= -1,4 мм

Т3 = 0,4-0,11=0,29 мм

Сводная таблица к расчёту прямой задачи

Обозначение размеров размерной цепи Аj ( )

Номинальный размер звена, мм

Значение единицы допуска, мкм

Принятые значения звеньев размерной цепи

После назначения полей допусков

После согласования полей допусков

После согласования предельных отклонений

40

1.6

40h13(-0.39 )

40h13(-0.39 )

40h13(-0.39 )

210

2.9

210 h13(-0,72 )

210 h13(-0,72 )

210 h13(-0,72 )

3

0.6

3 h14(-0. 25 )

3 h14(-0. 25 )

3( )

16-0.12

-

16-0,12

16-0,12

16-0,12

240

2,9

240 Js13( 0.36)

240 Js13( 0.36)

240 Js13( 0.36)

3

0.6

3 h14(-0. 25 )

3 h14(-0. 25 )

3 h14(-0. 25 )

45

1.6

45 h13(-0. 39 )

45 h13(-0. 39 )

45 h13(-0. 39 )

16-0,12

-

16-0,12

16-0,12

16-0,12

АD

3

А D =3

АD =3

wD =2,96

wD <=TD =3

А D =3

2 НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ТИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ

2.1 Нормирование точности метрической резьбы

Карта исходных данных:

Наименование исходных данных

Значение исходных данных

Условное обозначение резьбы

М27

№ позиции по чертежу

Поз. 11

Наименование деталей, входящих в соединение

Две части корпуса

Длина свинчивания по ГОСТ 16093

N: 12 мм – 36 мм

Определяем для заданной резьбы ряд предпочтительности по ГОСТ 8724 – 2-ой ряд предпочтительности. Крупный шаг Р=3 мм.

№ позиции

Обозначение резьбы

d2изм

D Рn

D a2 пр

D a2 лев

мм

мкм

мин

11

М27

25,76

30

-10

+10

По ГОСТ 24705 определим размеры всех основных элементов профиля резьбы по шагу резьбы Р=3 мм (крупный). [7, с.103]

Средний диаметр резьбы d2 (D2 )=d-2+0.051=27-2+0.051=25,051 мм;

Внутренний диаметр резьбы d1 (D1 )=d-4+0,752=27-4+0,752=23,752 мм;

Внутренний диаметр болта по дну впадин d3 =d-4+0,319=27-4+0,319=23,319 мм.

Н – высота исходного треугольника. Н=0,866Р=0,866*3=2,598 мм; [7, с.101]

R – номинальный радиус закругления впадины болта: R=Н/6=2,598/6=0,433 мм; [7, с.101]

Допуски и отклонения диаметров болта и гайки по ГОСТ 16093: 6 степень точности по среднему и наружному диаметрам болта т.к. шаг резьбы крупный,– средний класс точности; основное отклонение диаметров – g (наиболее предпочтительно). 6g – средний класс резьбы. 6 степень точности по среднему и внутреннему диаметрам гайки, основное отклонение Н. Посадка М27- при нормальной длине свинчивания.

Допуск наружного диаметра болта Тd =375 мкм; [7, табл. 5.5]

Допуск среднего диаметра болта Тd 2 =200 мкм; [7, табл. 5.3]

Основные отклонения диаметров d1 , d2 наружной резьбы: ei=0, es=-48 мкм. [7, табл. 5.6]

Допуск среднего диаметра гайки ТD2 =265 мкм; [7, табл. 5.4]

Допуск внутреннего диаметра гайки ТD1 =500 мкм; [7, табл. 5.5]

Основные отклонения диаметров: EI=0.

Профиль метрической резьбы (рисунок 19)

Расположение полей допусков по профилю резьбы (рисунок 20)

Рассчитаем предельные диаметры болта:

Наружный диаметр: d=27 мм; dmax =d+es; dmin =d+ei

Средний диаметр d2 =25,051 мм; d2 max =d2 +es; d2 min =d2 +ei

Внутренний диаметр d1 =23,752 мм; d1 max =d1 +es; d1 min – не нормируется.

d3 max =d3 +es=23,319+(-0.048)= 23,271мм

Рассчитаем предельные диаметры гайки:

Наружный диаметр: D=27 мм; Dmax – не нормируется; Dmin =D+EI

Средний диаметр: D2 =25,051 мм; D2 max =D2 +ES; D2 min =D2 +EI

Внутренний диаметр: D1 =23,752 мм; D1 max =D1 +ES; D1 min =D1 +EI

Номинальный размер, мм

Обозначение поля допуска

Величина допуска, Т, мкм

ES (es), мкм

Наибольший предельный размер, мм

EI (ei), мкм

Наименьший предельный размер, мкм

d=27

6g

375

-48

26,952

-423

26,577

d2 =25,051

6g

200

-48

25,003

-248

24,803

d1 =23,752

-

-

-48

17,252

-

-

D=27

-

-

-

-

0

27

D2 =25,051

265

265

25,316

0

25,051

D1 =23,752

500

500

24,252

0

23,752

Проверим выполнение условий годности резьбы:

Условия годности резьбы: d2 max >=d2пр ; d2 min <=d2изм [7, с.102]

d2пр – приведённый средний диаметр; d2изм – измеренный средний диаметр.

d2пр = d2изм +fp +fa ,

fp – диаметральная компенсация погрешности шага, fp =1,732D Рn =1,732*0,03=0,05196мм

fa - диаметральная компенсация отклонения половины угла профиля, fa =0,36Р*D a2= мм, D a2=(|D a2 пр |+|D a2 лев |)/2

d2пр =25,76+0,05196+0,0108=25,823 мм

25,003<25,823; 24,803<25,76

Вывод: первое условие годности резьбы не выполняется – резьба не годна.

Схема полей допусков внутренней резьбы по среднему диаметру (рисунок 21)

2.2 Нормирование точности прямобочного шлицевого соединения

Карта исходных данных

Наименование исходных данных

Значение исходных данных

Z x d x D

16 х 52 х 60

Соединение работает с реверсом?

С вращением в одну сторону?

Вращение в одну сторону

Соединение вдоль оси: Подвижное? Неподвижное?

Не подвижное

Шлицы в отверстии втулки: Закалены? Не закалены?

Не закалены

Z – число зубьев

Центрирование шлицев по D – наружному диаметру целесообразно, когда соединение неподвижное вдоль оси и испытывает достаточно небольшие нагрузки, но необходимо точное центрирование, при этом шлицы в отверстии втулки не закалены.

Основные размеры прямобочных шлицевых соединений по ГОСТ 1139-80: b=6 мм, d1 =47,0 мм, r=0,5 мм.

Тяжёлая серия: Z x d x D –16 х 52 х 60

Подберём посадки по центрирующим элементам: [7, табл. 3.4]

D - , d - , b - .

Условное обозначение шлицевого соединения: D – 16х 52 х 60 ,х 6 - неподвижное соединение, тяжёлая серия, центрирование по наружному диаметру.

По ГОСТ 25347 найдём отклонения для каждого из 3-х элементов шлицевого вала

и втулки.

Æ52 , Æ60 , 6 . [7, табл. 1.1, 1.2, 1.3]

Схема расположения полей допусков посадки Æ52 (рисунок 22)

Схема расположения полей допусков посадки Æ60 (рисунок 23)

Схема расположения полей допусков посадки 6 (рисунок 24)

Эскизы соединения согласно гост 2.409 (рисунок 25)

Шероховатости выбраны согласно эксплуатационным требованиям. [7, табл. 2.2]

2.3 Нормирование точности шпоночных соединений

Карта исходных данных

Наименование исходных данных

Значение исходных данных

Диаметр цилиндрического соединения

d=40

Ширина и высота шпонки, мм (ГОСТ 23360)

b x h = 12 x 8

Шпонка: крепёжная?

Направляющая?

Крепёжная

Тип производства: массовое, серийное?

Единичное, мелкосерийное?

Серийное

Расположение шпонок в соединении под углом 90°? 180°?

-

По ГОСТ 23360: b=12 мм (ширина шпонки), h=8 мм (высота шпонки), фаска Smin =0,4 мм, l=90 мм (длина шпонки). Глубина шпоночного паза с отклонением: на валу t1 =5,0+0,2 мм, во втулке t2 =3,5+0,2 мм. Радиус закругления r или фаска Smax =0.4 мм. [7, с.69]

Условное обозначение шпонки: 12 х 8 х 90 ГОСТ 23360 (шпонка призматическая, исполнение 1, b x h = 12 x 8, длина шпонки l=90 мм).

Посадка шпонки по ширине b в пазы вала и втулки: Поля допусков назначены согласно виду соединения. Соединение нормальное (неподвижное, не требующее частой разборки и не воспринимающее ударных реверсивных нагрузок).

Ширина шпонки – h9; [7, табл. 3.2]

ширина паза на валу – N9; [7, табл. 3.2]

ширина паза во втулке – Js9. [7, табл. 3.2]

Значение предельных отклонений полей допусков шпоночного соединения по ГОСТ 25347:

Ширина шпонки – 12 h9(-0,043 ), ширина паза на валу – 12 N9(-0,043 ), ширина паза во втулке – 12 Js9 .

Схема расположения полей допусков, назначенных по ширине шпонки (рисунок 26)

Эскизы шпоночного соединения, вала и втулки (рисунок 27).

2.4 Нормирование точности цилиндрических прямозубых зубчатых передач

Карта исходных данных

Z=40 – число зубьев колеса

Наименование исходных данных

Значение исходных данных

Вид изделия

Механизм привода вращения промышленного робота

№ позиции по чертежу

Поз. 9

Степень точности по ГОСТ 1643-81

-

Межосевое расстояние, мм

а=150

Модуль, мм

m=4

Исходный контур

ГОСТ 13755-81

Коэф. смещения исходного контура

c=0

Окружная скорость, м/с

V=6

По значению окружной скорости и виду изделия определяем степени точности по ГОСТ 1643-81, степень точности по кинематическим нормам назначаем на 1-цу грубее, т.к. передача среднескоростная. Вид сопряжения определяем по минимальному гарантированному боковому зазору jnmin =jn 1 +jn 2 . jn 2 =0, т.к. температурный режим не задан. jnmin =jn 1 =0,03m=0.03*4=0.120 мм=120 мкм.

=100 мкм. [7, табл. 6.9]

По ГОСТ 1643-81: 9– 8 – 8 – С.

9 – степень точности по нормам кинематической точности;

8 – степень точности по нормам плавности работы;

8 – степень точности по нормам контакта зубьев;

С – вид сопряжения;

c – вид допуска на боковой зазор;

IV – класс отклонения межосевого расстояния.

Делительный диаметр d=mz=4*40=160 мм; диаметр вершин зубьев dа =mz+2m=4*40+2*4=168 мм; ширина зубчатого венца В=10m=10*4=40 мм.

Контрольные показатели по нормам кинематической точности:

Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот находим по формуле |Fi ¢¢|комб =| Fi ¢¢ -fi ¢¢|F +| fi ¢¢|f =140—50+40=130 мкм; т.к. степени точности по нормам плавности работы и нормам кинематической

точности отличаются. [7, табл. 6.5]

Допуск на колебание длины общей нормали Fvw – не нормируется для заданной степени точности [7, табл. 6.5]

Контрольные показатели по нормам плавности работы:

Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе fi ¢¢=40 мкм [7, табл. 6.6]

Контрольные показатели по нормам степени контакта зубьев:

Допуск на погрешность направления зуба Fb =18 мкм; [7, табл. 6.8]

Допуск на непараллельность осей fx =18 мкм; [7, табл. 6.8]

Допуск на перекос осей fy =9 мкм; [7, табл. 6.8]

Суммарное пятно контакта: по высоте (не менее) 40% [7, табл. 6.8]

по ширине зуба (не менее) 50%

Контрольные показатели вида сопряжения:

Предельные отклонения межосевого расстояния =50 мкм. [7, табл. 6.9]

Номинальное значение длины общей нормали:

W=m[1,47606(2zw -1)+0,014z], [7, с.116]

Где m – модуль колеса; z – число зубьев; zw – приведённое число зубьев.

zw =0,111z+0,6=0,111*40+0,6=5,04»5

W=4[1,47606(2*5-1)+0.014*40]=55,378 мм;

Wтабл =55,38 мм. [7, табл. 6.1]

Средняя длина общей нормали Wmr = ,

Где Ewms =EwmsI +EwmsII – наименьшее отклонение средней длины общей нормали. EwmsI , EwmsII – нормы бокового зазора.

Ewms =80 мкм; [7, табл. 6.10]

Fr =100 мкм – допуск на радиальное биение; [7, табл. 6.5]

Twm =110 мкм – допуск на среднюю длину общей нормали. Wmr =55,378 мм.

Технические требования к рабочему чертежу:

Базовое отверстие зубчатого колеса выполнено по 7 квалитету, опорные шейки вала – по 6 квалитету. Диаметр вершин зубьев используется как выверительная база для обработки на зубообрабатывающем станке и для контроля размеров зубьев, поэтому исполняется по первому варианту. [7, табл. 6.12]

Допуск на радиальное биение: Fd а =0,1d+5=0,1*160+5=21; Принимаем Fd а =25 мкм.

[7, табл. 2.8]

Допуск на торцевое биение базового торца: Fт = = =24,3 мкм

Принимаем Fт =25 мкм. [7, табл. 2.8]

Допуск на ширину зубчатого венца по h11.

Шероховатость: профиль зубьев Ra =1,6 мкм

Диаметр выступов Ra =3,2 ÷ 12,5 мкм [7, табл. 2.2]

Контрольный комплекс на зубчатое колесо

Наименование контролируемого параметра

Обозначение допуска

Допускае-мое значение, мкм

Применяя-емые средства измерения

Допуск на колебание длины общей нормали

Fvw

-

Нормалемер

Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния

На 1-м зубе

fi ¢¢

40

Межцентро-мер

За оборот

|Fi ¢¢|комб

130

Суммарное пятно контакта, %

По высоте

-

40

Межцентро-мер

По длине

-

50

Погрешность направления зуба

Fb

18

Ходомер

на корпус передачи

Допуск на непараллельность осей

fx

18

Специальное приспособление для контроля расположений отверстий в корпусе

Допуск на перекос осей

fy

9

Предельные отклонения межосевого расстояния

50

Межцентро-мер

Эскиз зубчатого колеса (рисунок 28)

3 ВЫБОР УНИВЕРСАЛЬНЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Карта исходных данных

Наименование исходных данных

Значение исходных данных

Контролируемая поверхность

отверстие

Исполнительный размер

Æ16 Н7

Допуск на контролируемый размер, мкм

IT7=18

Коэффициент технологической точности IT/σтех

4,5

Тип производства

Серийный

Допускаемая погрешность измерения δизм определяется по ГОСТ 8.051 в зависимости от IT=0,018 мм δ=5 мкм.

Выбираем возможные измерительные средства: [8, табл. 2]

Это микроскоп инструментальный ММИ ГОСТ 8074 с кодом 28. Его техническая характеристика: цена деления отсчётного устройства 0,005 мм, предельная погрешность измерительного средства Δ=5 мкм (контакт любой). Методы измерения – прямой, контактный, абсолютный с отсчётом результата измерения по микровинту и отсчётной шкале. Перед началом работы проверить правильность нулевой установки по установочной мере – 15 мм и выдержать деталь и прибор в лаборатории не менее 3 часов.

Далее проведём оценку влияния погрешности измерения микрометра рычажного на результаты рассортировки деталей. Определим относительную точность метода измерения [8, c. 6]

Амет (σ)= (σ мет /IT)*100%=(2,5/18)*100%=13,8%

σ мет =Δ/2=5/2=2,5 мкм

По графикам [8, рис.1] при Амет (σ)=12% для заданной точности технологического процесса находим m=0,3% - риск заказчика, необнаруженный брак; n=2,8% - риск изготовления, т.е. ложный брак; c/IT=0,05 – вероятная величина выхода размера за каждую границу поля допуска у неправильно принятых деталей.

Оценка годности детали производится по предельно допустимым размерам:

Дmin =Д+EI=16+0=16 мм; Дmax =Д+ES=16+0.018=16.018 мм.

Среди годных деталей могут оказаться бракованные детали, но не более 0,3%, у которых размеры выходят за границы поля допуска на величину не более 0,9 мкм. Это риск заказчика. Риск изготовителя в этом случае будет не более 2,8 %, т.е. будут забракованы фактически годные детали.

Принимаем условие недопустимости риска заказчика при Δ>δ и производим расчёт производственного допуска:

Тпр =IT-2с=18-2*0,9=16,2 мкм.

Выбираем средство измерений для арбитражной перепроверки деталей. Допускаемая погрешность при арбитражной перепроверке δарб =0,3 δ=0,3*5=1,5 мкм. По [8, табл.2] выбираем пневмопробку с отсчётным прибором с кодом 23 ГОСТ 14865. Техническая характеристика: цена деления – 0,0002 мм, предельная инструментальная погрешность Δ=1 мкм. Метод измерения – относительный, прямой, контактный.

На рисунке 29 представлен вариант установления приёмочных границ.

4 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Болдин Л.А., Лебедев Г.И., Спасский А.Н., Гребнева Т.Н., Магницкая С.Ф., Тесленко Е.В. нормирование точности деталей машин. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплинам: «Нормирование точности», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения». НГТУ. Нижний Новгород. 1999.

2 Спасский А.Н., Ионова Т.М. Справочно-методическое пособие для выполнения курсовой работы по ВС и ТМ. ГПИ. Горький. 1988.

3 Болдин Л.А. методические разработки к внедрению в учебный процесс международной системы допусков и посадок СЭВ на гладкие соединения. ГПИ. Горький. 1978.

4 Мягков В.Д. допуски и посадки. Справочник в 2-х частях. Ленинград. 1983. Часть 1.

5 Мягков В.Д. допуски и посадки. Справочник в 2-х частях. Ленинград. 1983. Часть 2.

6 Кайнова В.Н., Фролова Н.Н., Зотова В.А. Расчёт исполнительных размеров гладких калибров; методические указания. Кафедра ТМ. Нижний Новгород. 1995.

7 Кайнова В.Н., Лебедев Г.И., Магницкая С.Ф., Гребнева Т.Н., Зотова В.А. Нормирование точности изделий машиностроения. Учебное пособие. НГТУ Нижний Новгород. 2001.

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  452  453  454   ..