А. В. Авилов,

Р. А. Белухин, О. М. Ладыгина

Взаимозаменяемость

Трудно отыскать замену человеку толковому.

Отличительная особенность глупцов - их полная взаимозаменяемость.

АЛЕКСЕЙ ГРИШАНКОВ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Волжский политехнический институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения

Высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный технический университет»

Кафедра «Технология и оборудование машиностроительных

производств»

А. В. Авилов, Р. А. Белухин, О. М. Ладыгина

Взаимозаменяемость

учебное пособие

Волгоград 2010

Рецензенты:

Доктор технических наук, профессор кафедры «Технология машиностроения и стандартизация» ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ

Пушкарёв О. И.

Декан строительного факультета ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ, кандидат технических наук, доцент

Крюков С. А.

Взаимозаменяемость: учебное пособие / А.В. Авилов, Р. А. Белухин, О. М. Ладыгина; ВПИ (филиал) ВолгГТУ. – Волгоград, 2010. – 194 с.

Содержит справочно-методические материалы для выполнения курсовой (семестровой, контрольной) работы по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация», «Взаимозаменяемость».

Предназначено для студентов машиностроительных специальностей всех форм обучения.

Издаётся по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета

© Волгоградский государственный

технический университет, 2010

© Волжский

политехнический институт, 2010

1 Нормирование точности линейных размеров
1.1 Размеры, отклонения, допуски
1.2 Единая система допусков и посадок (ЕСДП)
1.3 Общие допуски размеров
1.4 Расчет и назначение посадок
1.4.1 Подбор посадок методом подобия
1.4.2 Назначение посадки расчетным методом
2 Размерные цепи
2.1 Основные понятия и определения
2.2 Методы решения размерных цепей
2.2.1 Порядок расчёта размерной цепи по методу «максимум – минимум»
3 Нормирование точности формы, шероховатости и расположения поверхностей деталей машин
3.1 Шероховатость поверхности
3.2 Нормирование отклонений формы и расположения поверхностей деталей машин
3.2.1 Основные понятия
3.2.2 Определение числовых значений допусков формы поверхности
3.2.3 Выбор вида допуска, базы и определение числовых значений допусков расположения
3.3 Зависимые и независимые допуски расположения
3.4 Общие допуски формы и расположения поверхностей
4 Нормирование точности шпоночных и шлицевых соединений
4.1 Шпоночные соединения
4.1.1 Назначение шпоночных соединений и их конструктивное исполнение
4.1.3. Требования к оформлению шпоночных соединений
4.2 Шлицевые соединения
4.2.1 Назначение, краткая характеристика и классификация шлицевых соединений
4.2.2 Способы центрирования шлицевых соединений с прямобочным профилем зуба
4.2.3 Посадки и условные обозначения прямобочных шлицевых соединений
5 Нормирование точности размеров и посадок подшипников
5.1 Назначение, технические требования, категории и классы точности подшипников
5.2 Условные обозначения подшипников
5.3 Предельные отклонения диаметров колец подшипников
5.4 Выбор посадок для колец подшипника
5.5 Нормирование точности посадочных поверхностей вала и корпуса, сопрягаемых с подшипником
5.6 Примеры выполнения сборочной единицы с подшипником качения
6 Нормирование точности метрической резьбы
6.1 Основные параметры резьбы
6.2 Допуски и посадки метрической резьбы с зазором
6.3 Допуски и посадки метрической резьбы с натягами и переходными посадками
7 Нормирование точности цилиндрических зубчатых передач и колес
7.1Расчет геометрических параметров
7.2 Эксплуатационные требования и система допусков на зубчатые передачи
7.2.1 Система допусков на зубчатые передачи
7.2.2 Расшифровка условных обозначений
7.3 Выбор степени точности зубчатой передачи
7.4 Выбор контрольного комплекса
7.5 Требования к рабочим чертежам зубчатых колес
7.6 Пример оформления рабочего чертежа зубчатого колеса
8 Выбор универсальных средств измерений
8.1 Факторы, влияющие на выбор средств и методов измерения
8.2 Источники погрешностей измерения и способы их устранения
8.3 Выбор средств измерений в зависимости от их погрешности и допуска размера
8.4 Влияние погрешности измерения на достоверность результатов контроля
8.5 Роль технических служб в выборе средств измерений
8.6 Пример выбора средств измерений
9 Контроль деталей гладкими калибрами
9.1 Назначение и типы калибров
9.2 Расчет исполнительных размеров гладких калибров
9.3 Конструкции и технические требования к калибрам
9.4 Проектирование гладких калибров для валов и отверстий
Список литературы
Приложение А
Приложение Б

1 Нормирование точности линейных размеров

1.1 Размеры, отклонения, допуски

Основные понятия и термины регламентированы ГОСТом 25346–89.

Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. д.). Действительным называют размер, установленный измерением с допустимой погрешностью.

Два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер, называются предельными размерами . Больший из них называется наибольшим предельным размером , меньший – наименьшим предельным размером .

Номинальный размер – размер, который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяют предельные размеры. Для деталей, составляющих соединение, номинальный размер является общим.

Не любой размер, полученный в результате расчета, может быть принят за номинальный. Чтобы повысить уровень взаимозаменяемости, уменьшить номенклатуру изделий и типоразмеров заготовок, стандартного или нормализованного режущего и измерительного инструмента, оснастки и калибров, создать условия для специализации и кооперирования предприятий, удешевления продукции, значения размеров, полученные расчетом, следует округлять в соответствии со значениями, указанными в ГОСТе 6636–69. При этом полученное расчетом или иным путем исходное значение размера, если оно отличается от стандартного, следует округлить до ближайшего большего стандартного размера. Стандарт на нормальные линейные размеры построен на базе рядов предпочтительных чисел ГОСТ 8032–84.

Наиболее широко используют ряды предпочтительных чисел, построенные по геометрической прогрессии. Геометрическая прогрессия обеспечивает рациональную градацию числовых значений параметров и размеров, когда нужно установить не одно значение, а равномерный ряд значений в определенном диапазоне. В этом случае число членов ряда получается меньшим по сравнению с арифметической прогрессией.

Принятые обозначения:

D (d ) – номинальный размер отверстия (вала);

D max , (d m ах), D min , (d min), D e (d e), D m (d m ) – размеры отверстия (вала), наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), действительный, средний.

ES (es ) – верхнее предельное отклонение отверстия (вала);

El (ei ) – нижнее предельное отклонение отверстия (вала);

S , S max , S min , S m – зазоры, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно;

N , N max , N min , N m – натяги, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно;

TD , Td , TS , TN , TSN – допуски отверстия, вала, зазора, натяга, зазора – натяга (в переходной посадке) соответственно;

IT 1, IT 2, IT 3…IT n ……IT 18 – допуски по квалитетам обозначаются сочетанием букв IT с порядковым номером квалитета.

Отклонение – алгебраическая разность между размером (действительным, предельным и т. д.) и соответствующим номинальным размером:

Для отверстия ES = D max – D ; EI = D min – D ;

Для вала es = d max – d ; ei = d min – d .

Действительное отклонение – алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами. Отклонение является положительным, если действительный размер больше номинального и отрицательным, если он меньше номинального. Если действительный размер равен номинальному, то его отклонение равно нулю.

Предельным отклонением называется алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее отклонения. Верхнее отклонение – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами. Нижнее отклонение – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

Для упрощения и удобства работы на чертежах и в таблицах стандартов на допуски и посадки вместо предельных размеров принято проставлять значения предельных отклонений: верхнего и нижнего. Отклонения всегда указывают со знаком «+» или «–». Верхнее предельное отклонение ставится несколько выше номинального размера, а нижнее – несколько ниже. Отклонения, равные нулю, на чертеже не проставляют. Если верхнее и нижнее предельные отклонения равны по абсолютной величине, но противоположны по знаку, то числовое значение отклонения указывают со знаком «±»; отклонение указывают вслед за номинальным размером. Например:

30
;55
; 3 +0,06 ; 45±0,031.

Основное отклонение – одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения поля допуска относительно нулевой линии. Обычно таким отклонением является отклонение, ближайшее к нулевой линии.

Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные – вниз.

Допуск размера – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями:

Для отверстия TD = D max – D mi n = ES – EI ;

Для вала Td = d max – d min = es – ei .

Допуск является мерой точности размера. Чем меньше допуск, тем выше требуемая точность детали, тем меньше допускается колебание действительных размеров детали.

При обработке каждая деталь приобретает свой действительный размер и может быть оценена как годная, если он находится в интервале предельных размеров, или забракована, если действительный размер вышел за эти границы.

Условие годности деталей может быть выражено следующим неравенством:

D max (d max) ≥ D e (d e) ≥ D min (d min).

Допуск является мерой точности размера. Чем меньше допуск, тем меньше допустимое колебание действительных размеров, тем выше точность детали и, как следствие, увеличивается трудоемкость обработки и ее себестоимость

Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска определяется числовым значением допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Схемы расположения полей допусков:

а – отверстия (ES и EI – положительные); б – вала (es и ei – отрицательные)

В соединении деталей, входящих одна в другую, есть охватывающие и охватываемые поверхности.Вал – термин, применяемый для обозначения наружных (охватываемых) элементов деталей. Отверстие – термин, условно применяемый для обозначения внутренних (охватывающих) элементов деталей. Термины отверстие и вал относятся не только к цилиндрическим деталям круглого сечения, но и к элементам деталей другой формы, например ограниченным двумя параллельными плоскостями.

Основной вал – вал, верхнее отклонение которого равно нулю (es = 0).

Основное отверстие – отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю (EI = 0).

Зазор – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Зазор обеспечивает возможность относительного перемещения собранных деталей.

Натяг – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Натяг обеспечивает взаимную неподвижность деталей после их сборки.

Наибольший и наименьший зазоры (натяги) – два предельных значения, между которыми должен находиться зазор (натяг).

Средний зазор (натяг) есть среднее арифметическое между наибольшим и наименьшим зазором (натягом).

Посадка – характер соединения деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.

Посадка с зазором – посадка, при которой всегда обеспечивается зазор в соединении.

В посадках с зазором поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала. К посадкам с зазором относятся также посадки, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала.

Посадка с натягом – посадка, при которой всегда обеспечивается натяг в соединении. В посадках с натягом поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала

Переходной посадкой называется посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга в соединении. В такой посадке поля допусков отверстия и вала полностью или частично перекрывают друг друга.

Допуск посадки – сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.

Характеристики посадок:

Для посадок с зазором:

S min = D min – d max = EI – es ;

S max = D max – d min = ES – ei ;

S m = 0,5 (S max + S min);

Т S = S max – S min = TD + Td ;

Для посадок с натягом:

N min = d min – D max = ei – ES ;

N max = d max – D min = es – EI ;

N m = 0,5 (N max + N min);

Т N = N max – N min = TD + Td ;

Для переходных посадок:

S max = D max – d min = ES – ei ;

N max = d max – D min = es – EI ;

N m (S m) = 0,5 (N max – S max);

результат со знаком минус будет означать, что среднее значение для посадки соответствует S m .

Т S (N ) = Т N (S ) = S max + N max = TD + Td .

В машиностроении и приборостроении широко используются посадки всех трех групп: с зазором, натягом и переходные. Посадку любой группы можно получить, либо изменяя размеры обеих сопрягаемых деталей, либо одной сопряженной детали.

Совокупность посадок, в которых предельные отклонения отверстий одного номинального размера и одной точности одинаковы, а различные посадки достигаются изменением предельных отклонений валов, называется системой отверстия . Для всех посадок в системе отверстия нижнее отклонение отверстия EI = 0, т. е. нижняя граница поля допуска основного отверстия совпадает с нулевой линией.

Совокупность посадок, в которых предельные отклонения вала одного номинального размера и одной точности одинаковы, а различные посадки достигаются изменением предельных отклонений отверстий, называется системой вала . Для всех посадок в системе вала верхнее отклонение основного вала es = 0, т. е. верхняя граница поля допуска вала всегда совпадает с нулевой линией.

Обе системы равноправны и имеют примерно одинаковый характер одноименных посадок, т. е. предельные зазоры и натяги. В каждом конкретном случае на выбор той или иной системы оказывают влияние конструкторские, технологические и экономические соображения. Вместе с тем следует обратить внимание на то, что точные валы разных диаметров могут обрабатываться на станках одним инструментом при изменении только наладки станка. Точные же отверстия обрабатывают мерным режущим инструментом (зенкеры, развертки, протяжки и т. п.), причем для каждого размера отверстия требуется свой комплект инструмента. В системе отверстия различных по предельным размерам отверстий во много раз меньше, чем в системе вала, а, следовательно, сокращается номенклатура дорогостоящего инструмента. Поэтому преимущественное распространение получила система отверстия. Однако в отдельных случаях приходится использовать систему вала. Приведем некоторые примеры предпочтительного применения системы вала:

Во избежание концентрации напряжений в месте перехода с одного диаметра на другой по прочностным соображениям нежелательно делать ступенчатый вал, и тогда его выполняют постоянного диаметра;

При ремонте, когда имеется готовый вал и под него делается отверстие;

По технологическим соображениям, когда стоимость изготовления вала, например, на бесцентрово-шлифовальных станках оказывается небольшой, выгодно применять систему вала;

При использовании стандартных узлов и деталей. Например, наружный диаметр подшипников качения изготавливается по системе вала. Если делать наружный диаметр подшипника в системе отверстия, то потребовалось бы значительно расширить их номенклатуру, а обрабатывать подшипник по наружному диаметру нецелесообразно;

Когда на вал одного диаметра необходимо установить несколько отверстий с разным видом посадок.

2.1. Основные понятия о точности и видах точности в машиностроении. Причины появления погрешностей геометрических параметров элементов деталей. Цели нормирования требований к точности в машиностроении. Взаимозаменяемость, ее виды. Виды документов по нормированию точности.

2.2. Основные понятия о размерах, отклонениях и посадках. Основные термины. Графическое изображение размеров и отклонений. Основные понятия о посадках. Понятие о посадках в системе отверстия и в системе вала. Система допусков и посадок для гладких элементов деталей. Общие понятия о системах допусков и посадок. Основные признаки системы допусков и посадок. Единицы допуска. Ряды точности (ряды допусков). Поля допусков отверстий и валов.

2.3. Посадки в системе отверстия и в системе вала. Рекомендации по выбору допусков и посадок. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками. Правила указания точности размеров с односторонним отклонением вместо двухстороннего (исполнительные или технологические размеры). Интерпретация нормируемых предельных размеров.

2.4. Обеспечение точности размерных цепей. Основные понятия о размерных цепях. Виды размерных цепей. Задачи, решаемые при обеспечении точности размерных цепей. Расчет точности размерных цепей при обеспечении полной взаимозаменяемости (расчет на максимум-минимум). Обеспечение точности размерных цепей при неполной взаимозаменяемости.

2.5. Нормирование точности угловых размеров. Система единиц на угловые размеры. Нормирование требований к точности угловых размеров: основные понятия; способы выражения допуска угла; ряды точности для угловых размеров; нормирование точности конических поверхностей. Конические соединения.

2.6. Нормирование точности формы и расположения поверхностей элементов деталей. Отклонения и допуски формы поверхностей. Отклонения и допуски расположения поверхностей. Суммарные отклонения и допуски формы и расположения поверхностей. Система допусков формы и расположения поверхностей. Независимые и зависимые допуски. Стандартизация обозначений допусков формы и расположения поверхностей. Выбор допусков формы и расположения поверхностей.

2.7. Нормирование шероховатости и волнистости поверхности. Основные понятия и определения. Параметры для нормирования значений поверхностных неровностей. Выбор нормируемых параметров. Направление поверхностных неровностей. Обозначения требований к поверхностным неровнос­тям. Знаки, указывающие возможные виды обработки. Указание числовых значений параметров шероховатости. Указание значений базовой длины. Правила нанесения на чертежах требований к шероховатости поверхности.

2.8. Нормирование точности метрической резьбы. Резьбовые соединения, используемые в машиностроении. Номинальный профиль метрической резьбы и ее основные параметры. Нормируемые параметры метрической резьбы для посадок с зазором. Понятие о приведенном среднем диаметре резьбы. Поля допусков для нормирования точности элементов метрической резьбы. Соединения (посадки) резьбовых элементов деталей.

2.9. Нормирование точности цилиндрических зубчатых колес и передач. Принцип нормирования точности зубчатых колес и передач. Ряды точности (допуски) для зубчатых колес и передач по параметрам зацеп­ления. Ряды точности по параметрам бокового зазора.

Нормируемые параметры (показатели), характеризующие: кинематическую точность зубчатых колес и передач; плавность работы; полноту контакта зубьев; боковой зазор.

2.10. Нормирование точности шпоночных и шлицевых соединений. Соединение призматическими шпонками. Соединение сегментными шпонками. Соединение клиновыми шпонками. Шпоночные соединения с помощью низких клиновых шпонок с головкой и без головки. Нормирование точности шлицевых соединений. Прямобочные шлицевые соединения. Эвольвентные шлицевые соединения.

2.11. Нормирование точности подшипников качения. Основные положения. Ряды точности подшипников качения. Условные обозначения подшипников качения. Посадки подшипников качения. Поля допусков колец подшипников качения. Поля допусков для размеров посадочных поверхностей валов и отверстий кор­пусов под подшипники качения. Посадки подшипников качения на валы и в отверстия корпусов. Технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов под подшипники качения. Выбор посадок для колец подшипников.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-03-31

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА«ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»

Контрольная работа

Нормирование точности, допуски и посадки

Вариант№ 16

Тюмень2010

Задача№1

Дано: Ш77 ,для номинального размера построить расположение полей допусков трех видов соединений.

Определить и указать на схеме значение предельных отклонений размеров, зазоров и натягов.Определить:допуски, посадки и в каких пределах может находиться действительный размер годной детали.

1). Ш77Н8 ES=+0,046 мм

Ш77 d7 es= -0,100 мм

Предельные размеры:

Посадка с зазором

для вала от Ш76,900до Ш76,870мм

2). Ш77Н8 ES=+0,046 мм

Ш77 n7 es= +0,050 мм

Предельные размеры:

Посадка переходная

Зазор и натяг

Действительные размеры годной детали:

для отверстия от Ш77,046до Ш77,0мм

для вала от Ш77,020до Ш77,050мм

3). Ш77Н8 ES=+0,046 мм

Ш77 s7 es= +0,089 мм

Предельные размеры:

Посадка с натягом

Действительные размеры годной детали:

для отверстия от Ш77,046до Ш77,0мм

для вала от Ш77,059до Ш77,089мм

Задача№2

Дано: вид шпоночного соединения–С (свободное),диаметр вала Ш77

1). Выбираем размеры призматической шпонки:

22 х 14, интервал длины от 63 до250 мм

9мм глубина паза на валу

5,4мм глубина паза во втулке

2). Выбираем поля допусков для шпонки и для пазов зависимости от характера шпоночного соединения:

для шпонки- 22h9 х 14h11 х 100h14

ширина шпоночного паза на валу- 22H9

ширина паза во втулке- 22D10

3). Эскиз шпоночного соединения

4). Схема расположения полей допусков шпоночного соединения

5). Условное обозначение шпонки:

2-22h9 х 14h11 х100h14 ГОСТ23360-78

Задача№3

Дано:шлицевое соединение6х11х14, закалена втулка.

1). Принимаем способ центрирования шлицевого соединения-центрирование по внутреннему диаметру втулкиd.

2). Находим из таблицы ширину зуба- b= 3 мм.

Для размераd = 11

Для размераb= 3

4). Эскиз шлицевого соединения:

5). Схема расположения полей допусков шлицевого соединения

6). Условное обозначение шлицевого соединения

d – 6 x 11 x 14 x 3

Похожие рефераты:

Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения

Допуски и посадки цилиндрических соединений.

Нормирование точности в машиностроении

Допуски и посадки гладких цилиндрических сопряжений и калибры для контроля их соединений. Выбор посадок подшипника качения. Понятие шероховатости, отклонения формы и расположения поверхностей. Прямобочное и эвольвентное шлицевое и шпоночное соединение.

Метрология расчет типовых соединений

Выбор посадки для соединения с зазором в зависимости от диаметра и скорости вращения. Расчет посадки для втулки, запрессованной в корпус. Расчет резьбового соединения, определение исполнительных размеров калибров. Выбор посадок подшипника качения.

Нормирование основных деталей и узлов

Особенности расчёта и подбора посадок. Нормирование точности болтового и шпилечного соединения, точности диаметрального размера втулки и вала при нормальной температуре. Определение посадок под подшипники, шпоночных соединений. Расчёт размерной цепи.

Расчет элементов механизма подачи металлорежущего станка

Расчёт гладких цилиндрических соединений механизма подачи металлорежущего станка. Методика определения калибров для контроля деталей соединения. Подбор и расчет подшипников качения, резьбовых и шпоночных соединений. Составление схемы размерной цепи.

Расчеты средств технических измерений и контроля

Определение элементов сопряжения, условное обозначение посадок и квалитетов на чертежах и расчет калибров. Выбор посадок с зазором для подшипников жидкостного трения. Расчет допусков и посадок шпоночных соединений. Выбор деталей под подшипник качения.

Взаимозаменяемость, допуски и посадки

Особенности выбора допуска и посадок для гладких цилиндрических соединений, выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения. Выбор допусков и посадок шпоночных, шлицевых соединений. Расчет допусков размеров заданной размерной цепи.

Определение параметров основных типовых соединений

Методика расчета параметров сопряжений: гладких цилиндрических, резьбовых, шпоночных и шлицевых соединений. Построение схем расположения полей допусков деталей и их сопряжений в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации.

Гладкое цилиндрическое соединение. Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке

Основные параметры гладкого цилиндрического соединения. Групповые допуски вала и отверстия. Составление карты сортировщика. Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения. Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений.

Расчеты деталей машин

Выбор посадок гладких цилиндрических соединений, для шпоночного соединения, для шлицевых соединений с прямым профилем зуба. Расчет размеров деталей подшипникового узла, предельных и средних натягов и зазоров. Проверка наличия радиального зазора.

Метрология, взаимозаменяемость, стандартизация, сертификация

Обоснование, назначение и анализ посадок для типовых соединений деталей машин заданной сборочной единицы, выполнение их расчёта. Вычисление исполнительных размеров калибра-скобы и калибра-пробки. Исполнение рабочих чертежей вала и зубчатого колеса.

Особенности выбора посадок для гладких цилиндрических и шпоночных соединений редуктора, применяемого для понижения оборотов двигателя и повышения крутящего момента. Методика расчета размерной цепи методом полной взаимозаменяемости и вероятностным методом.

Сопряжения с зазором и натягом

Характеристики посадки с зазором и натягом, верхнее и нижнее отклонения, наибольший и наименьший предельные размеры, допуск зазора и натяга. Расположения полей допусков для сопряжений. Обозначение предельных отклонений на сборочном и рабочем чертежах.

Выбор и расчет посадок типовых соединений

Расчёт гладкого цилиндрического соединения 2 – шестерня – вал. Вычисление калибров для контроля гладких цилиндрических соединений. Выбор нормальной геометрической точности. Определение подшипникового соединения, посадок шпоночного и шлицевого соединения.

Анализ качества изделия машиностроения

Расчет и выбор посадки с натягом для соединения зубчатого колеса с валом. Анализ полученной посадки и построение схемы расположения полей допусков. Обозначение посадки соединения и полей допусков сопрягаемых деталей, поправка к расчетному натягу.

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений

Стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц: ускорение и удешевление конструирования, изготовления, эксплуатации и ремонта машин. Выбор посадок для гладких цилиндрических сопряжений, шпоночных и шлицевых соединений, подшипников качения.

Расчет, выбор и обоснование посадок соединений редуктора

Выбор посадок для гладких цилиндрических соединений, расположенных на тихоходном валу, обоснование выбора системы и квалитетов. Расчет и выбор посадок с натягом. Решение линейных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости и вероятностным методом.

Составление схем расположения полей допусков стандартных сопряжений. Расчёт соединения подшипника качения с валом и корпусом. Расчет размерных цепей

Схемы расположения полей допусков стандартных сопряжений. Соединение подшипника качения с валом и корпусом. Расчет размерных цепей. Решение задачи методом максимума - минимума. Решение задачи теоретико-вероятностным методом (способ равных квалитетов).

Посадки и допуски

Расчеты калибров и контркалибров посадок колец подшипника, контроль размеров и расчет на вероятность зазоров. Параметры цилиндрической зубчатой передачи и расчет размерной цепи заданого замыкающего звена. Размеры и предельные отклонения соединений.

Допуски и посадки

Расшифровка посадки по буквенному написанию или другим параметрам. Обозначение системы, в которой обозначены отверстие и вал. Буквенное обозначение размеров вала и отверстия. Расчет предельного размера вала и отверстия S(N) max и min допуск посадки.

1. Гладкие сопряжения и калибры

1.1 Расчет допусков и посадок гладких цилиндрических сопряжений

1.2 Калибры для контороля гладких цилиндрических соединений

2. Расчет и выбор посадок подшипника качения

3. Шероховатость, отклонение формы и расположения поверхностей

4. Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений

4.1 Шпоночное соединение

4.2 Прямобочное шлицевое соединение

4.3 Эвольвентное шлицевое соединение

Литература

1. Гладкие сопряжения и калибры

1.Задана посадка Æ56H6/k5.

Посадка с переходная.

Предельные отклонения отверстия Æ56H6: верхнее ES=+19мкм; нижнее EI=0.

Предельные отклонения вала Æ56k5: верхнее es=14 мкм; нижнее ei=+1 мкм.

Dmax = D + ES = 56 + 0,019 = 56,019 мм;

Dmin = D + EI = 56 + 0 = 56 мм;

dmax = d + es = 56 +0.014 = 56,014 мм;

dmin = d + ei = 56 + 0.001 = 56,001 мм;

TD = IT6 = 19 мкм;

Td = IT5 = 13 мкм;

Smax = ES - ei = 19- 1 = 18 мкм;

Smin = EI - es = 0 - 14 = -14 мкм;

TS = Smax - Smin = 18 + 14 = 32 мкм.

Проверка: TS = Td+TD 32= 19 + 13

2.Задана посадка Æ70S6/h7.

Посадка с зазором.

Предельные отклонения отверстия Æ70S6: верхнее ES=-59мкм; нижнее EI=-78.

Предельные отклонения вала Æ70h7: верхнее es=0 мкм; нижнее ei=-30 мкм.

Предельные размеры отверстия и вала:

Dmax = D + ES = 70 + (-0.059) = 69.941 мм;

Dmin = D + EI = 70 + (-78) = 69.922 мм;

dmax = d + es = 70 + 0 = 70 мм;

dmin = d + ei = 70 + (0.030) = 69.970 мм;

Допуски размеров отверстия и вала:

TD = IT6 = 19 мкм;

Td = IT7 = 30 мкм;

Параметры посадки (с зазором).

Nmax = dmax - Dmin = = -0,078 мм;

Nmin = dmin - Dmax = = -0,029 мм;

TN = Nmax - Nmin = -0,0678 + 0,029 = -0,049 мм.

Проверка: TN = Td+TD 0,049 = 0,019 + 0,030

3.Задана посадка Æ105F7/h7.

Посадка c зазором.

Предельные отклонения отверстия Æ53H7: верхнее ES=+30мкм; нижнее EI=0.

Предельные отклонения вала Æ53k5: верхнее es=+15 мкм; нижнее ei=+2 мкм.

Предельные размеры отверстия и вала:

Dmax = D + ES = 53 + 0,030 = 53,030 мм;

Dmin = D + EI = 53 + 0 = 53 мм;

dmax = d + es = 53 + 0,015 = 53,015 мм;

dmin = d + ei = 53 + 0,002 = 53,002 мм;

Допуски размеров отверстия и вала:

TD = IT7 = 30 мкм;

Td = IT5 = 13 мкм;

Параметры посадки (переходная).

Smax = Dmax - dmin = 53,030 - 53,002 = 0,028 мм;

Nmax = dmax - Dmin = 53,015 - 53 = 0,015 мм;

Smin = -Nmax = -0,015 мм;

Nmin = -Smax = -0,028 мм;

TS(N) = Smax + Nmax = 0,028 - 0,015 = 0,043 мм.

Проверка: TS(N) = Td+TD 0,043 = 0,013 + 0,030

4.Задана посадка Æ21H8/h7.

Посадка с зазором.

Предельные отклонения отверстия Æ21H8: верхнее ES=+33мкм; нижнее EI=0.

Предельные отклонения вала Æ21h7: верхнее es=0 мкм; нижнее ei=-21 мкм.

Предельные размеры отверстия и вала:

Dmax = D + ES = 21 + 0,033 = 21,033 мм;

dmax = d + es = 21 + 0 = 21 мм;

dmin = d + ei = 21 + (-0,021) = 20,979 мм;

Допуски размеров отверстия и вала:

TD = IT8 = 33 мкм;

Td = IT7 = 21 мкм;

Параметры посадки (c зазором).

Smax = Dmax - dmin = 21,033 - 20,979 = 0,054 мм;

Smin = Dmin - dmax = 21 - 21 = 0;

TS = Smax - Smin = 0,054 - 0 = 0,054 мм.

Проверка: TS = Td+TD 0,054 = 0,021 + 0,033

Полученные данные для всех посадок заносим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 Типы и параметры посадок

Обозначение Посадки	Предельные размеры				Предельные размеры				Тип посадки	Допуск посадки
	Отверстия
									переходная

Рисунок 1.1 - Схема посадки №1 с зазором

Рисунок 1.2 - Схема посадки №2 с натягом

Рисунок 1.4 – Схема посадки №4 с зазором

Рисунок 1.5 – Эскизы сопрягаемых деталей: а) отверстия; б) валы;

1.2 Калибры для контроля гладких цилиндрических соединений

Разработаем предельные калибры для контроля сопряжения Æ34H7/s7. Устанавливаем допуски на изготовление предельных калибров по таблице 3 и 4.

Исходные данные:

Для отверстия Æ34H7: Н=4 мкм; Z=3,5 мкм; α=0.

Для вала: Æ34s7: H 1 =4 мкм, Z1=3,5 мкм, H p =1,5 мкм, α 1 =0, Y1=3 мкм.

Исполнительный размер проходной стороны калибра-пробки:

Прmax= Dmin+Z+=34+0,0035+0,004/2=34,0055 мм;

размер на чертеже Æ34,0055 -0,004 мм.

Исполнительный размер непроходной стороны калибра-пробки:

Неmax= Dmax- α +=34,025-0+0,004/2=34,027 мм;

размер на чертеже Æ34,027 -0,004 мм.

Исполнительный размер проходной стороны калибра-скобы:

Прmin= dmax-Z 1 - =34,068-0,0035-0,004/2=34,0625 мм;

размер на чертеже Æ34,0625 +0,004 мм.

Исполнительный размер непроходной стороны калибра-скобы:

Неmin= dmin+ α 1 - =34,043+0-0,004/2=34,041 мм;

размер на чертеже Æ34,041 +0,004 мм.

Исполнительный размер контрольного калибра:

К-Иmax= dmax+ Y 1 - α 1 +=34,068+0,003-0+0,0015/2=34,07025 мм;

размер на чертеже Æ34,0702 -0,0015 мм.

Исполнительный размер проходного контрольного калибра:

К-Прmax= dmax-Z 1 +=34,068-0,0035+0,0015/2=34,06525 мм;

размер на чертеже Æ34,0652 -0,0015 мм.

Исполнительный размер непроходного контрольного калибра:

К-Неmax= dmin+ α 1 +=34,043+0+0,0015/2+0=34,04375 мм;

размер на чертеже Æ34,0437 -0,0015 мм.

Шероховатость рабочих поверхностей калибров:

R a ≤ 0,012T разм (H 1 ,H), H 1 =H=4 мкм;

R a = 0,012۰4 = 0,048 мкм;

Принимаем R a из стандартного ряда

Для обоих калибров: R a =0,05 мкм.

Рисунок 1.6 Схемы полей допусков предельных калибров

2. Расчет и выбор посадок подшипников качения

Исходные данные:

подшипник 409;

класс точности 0;

радиальная сила F=4000 H;

вращающимся является внутреннее кольцо.

1. Параметры подшипника 409: d=45 мм; D=120 мм; B=29 мм; r=3,0 мм.

В рассматриваемом узле вращающимся кольцом является внутреннее кольцо подшипника, поэтому его посадку на вал производим с натягом, а наружное кольцо устанавливаем в корпус с зазором.

2. Определение минимального потребного натяга для внутреннего кольца подшипника:

где коэффициент k=2 для тяжёлой серии подшипника.

3. Определение максимального допустимого натяга внутреннего кольца подшипника:

По таблице 9 определяем предельные отклонения размеров:

для отверстия: ES=0; EI=–12 мкм;

для вала: es=+25 мкм; ei=+9 мкм;

5. Определение минимального и максимального натяга в соединении:

Tак как >(9 мкм > 4,522 мкм), а >(37 мкм < 205,2 мкм), можно заключить, что посадка внутреннего кольца подшипника выполнена правильно.

6. Выбираем посадку для наружного кольца подшипника из рекомендованных: Æ 120H7/l0. Предельные отклонения:

для отверстия:

TD=35 мкм;

для вала:

ei=–15 мкм.

Td=15 мкм;

Для выбранной посадки максимальный зазор:

S max =ES–ei=35–(–15)=50 мкм.

Для выбранной посадки минимальный зазор:

Smin=EI–es=0–0=0 мкм.

7. Строим схему полей допусков выбранных посадок для колец подшипника качения:

8. Эскиз сборочного узла

Рисунок 2.2 Сборочный узел

3. Шероховатость, отклонения формы и расположения поверхностей

Исходные данные:

1. Æ 45k6; Td=16 мкм;

2. Æ 50n7; Td=25 мкм;

3. Æ 45k6; Td=16 мкм;

4. Æ 25r7; Td=21 мкм;

5. Æ 53 -0,3 ; Td=300 мкм;

6. Æ 55 -0,3 ; Td=300 мкм;

7. 18h6; Td=11 мкм;

8. 9h15; Td=580 мкм;

9. Æ 14N9; Td=43 мкм;

3.1 Шероховатости отмеченных поверхностей находим сообразно назначению этих поверхностей и допуску их размера

3.1.1 Определим шероховатость для посадочных мест подшипников качения

принимаем R a =0,63 мкм из стандартного ряда.

Поверхность Æ 45k6: Td=16 мкм

Аналогично предыдущей поверхности R a =0,63 мкм.

3.1.2 Шероховатость для ответственных поверхностей, образующих с сопрягаемыми поверхностями других деталей определённые посадки

В общем случае выделенные поверхности можно считать поверхностями нормальной геометрической точности, для которых параметр шероховатости T Æ .

принимаем R a =1,25 мкм из стандартного ряда.

Поверхность Æ 25r7: Td=21 мкм;

принимаем R a =1,00 мкм из стандартного ряда.

Поверхность Æ 18h6: Td=11 мкм;

принимаем R a =0,32 мкм из стандартного ряда.

3.1.3 Определение шероховатости поверхностей, к которым не предъявляются высокие требования

Поверхность Æ 53 -0,3: Td=300 мкм;

Поверхность Æ 55 -0,3: Td=300 мкм;

принимаем R a =12,5 мкм из стандартного ряда.

Поверхность Æ 9h15: Td=580 мкм;

принимаем R a =25 мкм из стандартного ряда.

Шероховатость поверхностей шпоночного паза принимается в пределах R a =3,6…12,5 мкм, причём большие значения соответствуют дну паза.

3.2 Допуски на отклонение формы и расположения поверхностей также определим приближённым методом

3.2.1 Расчёт допусков на отклонение от круглости и цилиндричности поверхностей

Поверхность Æ 45k6: Td=16 мкм;

T мкм, принимаем T =4 мкм из стандартного ряда.

T мкм, принимаем T =4 мкм.

Поверхность Æ 50n7: Td=25 мкм;

T мкм, принимаем T =6 мкм.

Поверхность Æ 25r7: Td=21 мкм;

T мкм, принимаем T =6 мкм.

3.2.2 Допуск на радиальное биение поверхности относительно поверхности АБ

Поверхность Æ 50n7:

T мм, принимаем T =0,02 мм;

Поверхность Æ 25r7:

T мм, принимаем T =0,02 мм;

3.2.3 Допуск на отклонение от перпендикулярности торца поверхности Æ50 -0,3 для фиксации подшипника зависит от допуска размера на ширину подшипника

T мкм, принимаем T =6 мкм.

T мкм, принимаем T =120 мкм.

3.2.4 Допуск на отклонение от симметричности расположения шпоночного паза

T мкм, принимаем T =120 мкм,

3.2.5 Допуск на отклонение от параллельности шпоночного паза

T // мкм, принимаем T // =120 мкм.

где T B - при определении допуска перпендикулярности является допуском на ширину подшипника; при определении допуска отклонения от симметричности боковых сторон шпоночного паза является допуском на ширину паза вала.

Чертим эскиз вала

4. Допуски и посадки шпоночных и шлицевых соединений.

4.1 Шпоночные соединения.

Исходные данные: d=35 мм, тип соединения 3 (плотное соединение).

По ГОСТ 23360-78 выбираем основные размеры соединения:

b=10 мм, h=8 мм;

Глубина паза вала и втулки соответственно: t 1 =5 мм, t 2 =3,3 мм;

Вид исполнения 1;

Длина шпонки l=50 мм;

Условное обозначение шпонки: Шпонка 1-10 ĥ 8 ĥ 50 ГОСТ 23360-78.

Условия применения – плотное характеризуемое вероятностью получения примерно одинаковых небольших натягов в соединении шпонок с обоими пазами; сборка осуществляется напрессовкой, применяется при редких разборках и реверсивных нагрузках.

Для заданного типа соединения назначаем поля допусков для деталей шпоночного соединения:

поле допуска вала s6,

поле допуска отверстия H7,

поле допуска ширины шпонки b - h9,

поле допуска высоты шпонки h - h11,

поле допуска длины шпонки l - h14,

поле допуска ширины паза на валу и во втулке - P9,

Определяем предельные отклонения пользуясь стандартом на гладкие соединения:

диаметр вала 35

диаметр втулки 35

ширина шпонки 10

высота шпонки 8

длина шпонки 50

ширина паза на валу 10

ширина паза во втулке 10

глубина паза вала

Глубина паза втулки

Строим схемы расположения полей допусков (рисунок 4.1).

4.2 Прямобочное шлицевое соединение

Исходные данные: b-6 ĥ 28H11/ ≥ 26,7 ĥ 32H12/a11 ĥ7F8/js7 ГОСТ 1139-80

Прямобочное шлицевое соединение: центрирование по боковым поверхностям зубьев b;

поле допуска центрирующего диаметра D=32 мм

H12 - втулки,

число прямобочных шлицов 6;

внутренний диаметр соединения d=28 мм;

ширина шлица b=7 мм,

поле допуска ширины шлица втулки F8,

поле допуска ширины шлица вала js7.

Центрирование по b применяется, когда не требуется особой точности соосности, при передаче значительных моментов, в случаях, когда недопустимы большие зазоры между боковыми поверхностями вала и втулки; наиболее простой и экономичный способ.

По ГОСТ 1139-80 назначаем поля допусков втулки и вала по нецентрирующему диаметру:

втулки H11,

предельное отклонение вала по нецентрирующему диаметру d не менее 26,7 мм.

Величины предельных отклонений диаметров и ширины прямобочного шлица:

Для втулки b-6 ĥ 28H11 ĥ 32H12 ĥ7F8 ГОСТ 1139-80

центрирующий диаметр;

нецентрирующий диаметр;

ширина паза;

Для вала b-6 ĥ ≥ 26,7 ĥ 32a11 ĥ7js7 ГОСТ 1139-80

центрирующий диаметр;

нецентрирующий диаметр мм;

ширина паза;

Строим схемы расположения полей допусков (рисунок 4.2).

4.3 Эвольвентные шлицевые соединения

Исходные данные: 48 ĥ H7/h6 ĥ 2 ГОСТ 6033-80

Номинальный диаметр D=48 мм,

Модуль m=2 мм,

вид центрирования по наружному диаметру,

поле допуска наружного диаметра вала d a - h6.

Центрирование по наружному диаметру D наиболее технологично, так как в этом случае в качестве окончательной операции отверстия выполняют протягивание, а при обработке вала - шлифование. Такое центрирование применяется в деталях с незакалённым отверстием.

Определяем по ГОСТ 6033-80 недостающие параметры эвольвентного соединения:

Число зубьев Z=22;

Делительный диаметр:

Диаметр впадин шлицевого вала

Диаметр внутренней втулки

Назначаем поле допуска ширины впадины втулки e - 9H, поле допуска толщины зуба вала S - 9d: посадка 9H/9d.

Поле допуска втулки и вала по нецентрируемому диаметру при плоской форме дна впадины: для втулки D a - H11, для вала d f - h16, посадка H11/h16.

Величины предельных отклонений диаметров, предельные отклонения по боковым сторонам зубьев:

Для втулки 48 ĥ H7 ĥ 2 ГОСТ 6033-80:

центрирующий диаметр;

ширина впадины

e - 9H: ES=+71мкм;

EJ e =+26 мкм;

Для вала 48 ĥ h6 ĥ 2 ГОСТ 6033-80:

центрирующий диаметр;

толщина зуба

S - 9d: es=-44 мкм;

es e =-70 мкм;

Строим схемы расположения полей допусков (рисунок 4.3).

Литература

1. Марков Н.Н., Осипов В.В., Шабалина М.Б. Нормирование точности в машиностроении: Учеб. для машиностроит. спец. вузов. / Под ред. Ю.М. Соломенцева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк.; Издательский центр "Академия", 2001. – 335 с.: ил.

2. Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов / А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987. – 352 с.: ил.

3. В.И. Анурьев "Справочник конструктора-машиностроителя": в 3 т. -8е изд.: -М.: Машиностроение, 2001г.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное агентство по образованию

Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М. Ф. Решетнёва

Кафедра УКС

Курсовая работа по курсу

« Нормирование точности в машиностроении »

Вариант №14

Выполнил: студент

Проверил преподаватель:

Кревина Т.Е.

Красноярск 2008

• Введение 3
• 4
• 1.1 Нормирование посадок с натягом 4
• 1.2 Переходные посадки 7
• 11
• 3. Выбор посадок для шлицевого соединения 15
• 4. Зубчатые соединения 18
• 5.Расчет размерных цепей 21
• 5.1 Расчет методом полной взаимозаменяемости 21
• 5 .2 24
• Список литературы 28

Введение

Машиностроение является важнейшей ведущей отраслью промышленности. Но машиностроение играет не меньшую роль и в других сферах таких как наука, культура, просвещения, коммунальное и жилищное хозяйство. Человечество растет и развивается, тем самым давая пищу для развития машиностроения и расширения его номенклатуры. Главный упор в наши дни делается на электрификацию, а также механизацию и автоматизацию производства и труда, в общем делается все для того, чтобы облегчить физический труд человека.

Курсовая работа по курсу «Нормирование точности в машиностроении» является первой самостоятельной конструкторской работой студента. Курсовая работа позволяет закрепить теоретические положения курса, излагаемые в лекциях, прививает навыки пользования справочным материалом, стандартами ЕСКД, знакомит студентов с основными типами расчетов.

Важное место в курсовой работе занимают вопросы, связанные с обеспечением точности взаимозаменяемых деталей сборочных единиц. Нормы точности взаимозаменяемости соединений всех типов регламентируются единой системой допусков и посадок (ЕСДП).

Цель курсовой работы - привить навыки назначения точности деталей и узлов и навыки ее обозначения на чертежах.

При выполнении курсовой работы прорабатываются основные стандарты на допуски и посадки типовых сопряжений, затрагиваются вопросы контроля размеров и технических требований.

1. Гладкие цилиндрические соединения

1. 1 Нормирование посадок с натягом

Номинальный диаметр соединения, мм……………………………..75;

Максимальный предельный натяг N max р, мкм………………………80;

Минимальный предельный натяг N min p , мкм………………………..60.

Расчетный номинальный диаметр d = 75 мм соответствует ряду Ra40 и округлять его нет необходимости.

Определяем средний натяг предельных натягов, данных в задаче:

где N max р и N min p - расчетные предельные натяги данные в задаче, мкм.

По среднему натягу подбираем посадку в любой системе (системе вала или системе отверстия) по табл.5 и выписываем табличные натяги N max T =72 мкм и N min T = 40 мкм подобранной посадки.

где N max T и N min T - табличные предельные натяги, мкм.

Табличный средний натяг близок к расчетному и ему в системе отверстия соответствует посадка

Находим отклонения для полей допусков отверстия и вала по табл.6,9,14 .

Записываем комбинированное обозначение посадки с отклонениями

Строим схему расположения полей допусков выбранной посадки. Указываем натяги. Отклонения на схеме допусков проставляем в микрометрах.

Рис.1. Поля допусков для посадки с натягом

Подсчитываем максимальный и минимальный натяги (проверка) для выбранной посадки, согласно схеме полей допусков по формулам:

где ES , es , EI , ei - верхние и нижние отклонения отверстия и вала соответственно.

Полученные предельные натяги совпадают с табличными предельными натягами.

Определяем допуск вала и допуск отверстия:

Посадка выбрана так, что при неодинаковых допусках вала и отверстия больший допуск у отверстия.

Рис. 2. Эскиз соединения

TN = TD+Td = N max -N min = 72-40=32

Не гарантирована неподвижность соединения под нагрузкой.

1. 2 Переходные посад ки

Дано:

Номинальный ди аметр соединения ……………………………… 209 мм;

Максимальный предельный натяг N нб ……………………………40 мкм;

Максимальный предельный зазор S нб ………………….……........14 мкм

Решение:

1) Округлим заданный диаметр соединения до значения 210 мм, соответствующего ряду Ra40 по ГОСТ 6636-69

2) Табличные значения переходных посадок:

N нм = - S нб N нб =40 мкм N нм = -14мкм

Этим значениям соответствует посадка в системе вала

3) Предельные отклонения отверстия и вала:

210

210 h5

4) Схема расположения полей допусков в посадке:

S нб = ES - ei S нб = -8 - (-20) = 12 мкм

S нм = EI - es S нм = -37 - 0 = - 37 мкм

S нм = - N нб N нб = 37 мкм

Табличные значения зазора и натяга совпадают с заданными

Рис. 3. Поля допусков для переходной посадки

5) Полное обозначение посадки:

6) Допуск переходной посадки:

T(S,N) = TD + Td

T(S,N) = (-0.008-(-0.037))+(0-(-0.02)) = 0.029+0.02 = 0.049 мкм

7) Допуск отверстия больше допуска вала, значит, отверстие изготовлено менее точно, чем вал.

9) Расчеты для построения кривой Гаусса:

а) среднеквадратичное отклонение посадки:

б) зона рассеивания зазоров натягов и максимальная ордината:

в) относительное отклонение:

действительное отклонение ординаты с нулевым зазором

г) вероятное количество сопряжений с зазором:

д) вероятное количество сопряжений с натягом:

10) Кривая Гаусса:

По оси y откладываем число сопряжений, т.е. число посадок.

По оси х - рассеивания зазоров или натягов. На этой кривой центр группирования посадки соответствует центру посадки N ср.

Рис. 4. Кривая Гауса

На расстоянии х =12,5 мкм от центра группирования расположена ордината соответствующая нулевому натягу (зазору). Условимся отсчитывать эту ординату влево от центра группирования, когда переходная посадка обладает средним зазором и вправо при натяге. Вся площадь под кривой, ограниченная по ординате интервалом рассеивания R , соответствует общему числу сопряжений данной посадки, т.е. вероятность равна от 1 до 100%. Вероятность появления сопряжений с натягом соответствует заштрихованной площади слева, с зазором - заштрихованной справа.

2. Расчет посадок для подшипников качения

Дано:

Подшипник 97516, класс точности 60, вращается внутреннее кольцо, радиальная нагрузка 30000 Н, умеренная, с малой вибрацией, нагрузка осевая 10000 Н, =0,6

Решение:

1) Тип подшипника: шарикоподшипник конический, двухрядный, легкой серии.

Размеры: d=80мм, D=140мм, T=80мм,

Вращается внутреннее кольцо, следовательно, оно является циркуляционно-нагруженным.

2) Вал сплошной, корпус тонкостенный, так как указаны отношения

3) Интенсивность радиальной нагрузки:

а) R=30000 Н, радиальная нагрузка

б) b=0.08 м, ширина кольца

в) -коэффициент, зависящий от характера нагрузки. =1

г) -коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе. =1,1, так как в задаче даны сплошной вал и тонкостенный корпус. д) -коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов в двухрядных подшипниках. Для нахождения подсчитаем выражение

, тогда =2

е) подсчитаем:

4) Поле допуска для посадочного отверстия:

Нагрузке в 825 и диаметру наружного кольца D=140 мм соответствует поле допуска G . Так как по условию класс точности подшипника 6, то квалитет для отверстия в корпусе 7, тогда записываем G7

5) Поле допуска для циркуляционно-нагруженного внутреннего кольца:

Диаметру вала 80мм соответствует посадка на вал k6

6) Отклонения для полей допусков посадочного отверстия:

ES=+54; EI= 14 мкм

7) Отклонения для циркуляционно-нагруженного кольца:

es=21; ei=2 мкм

8) Отклонения для полей допусков внутреннего и наружного колец подшипника качения:

Для внутреннего кольца: ES=0; EI= -15мкм

Для наружного кольца: es=0; ei= -12 мкм

10) Посадка для соединения «внутреннее кольцо-вал»:

80, где L0-поле допуска внутреннего кольца (0-обозначение класса точности)

11) Посадка для соединения «отверстие в корпусе - наружное кольцо»: 140, где l 0-поле допуска наружного кольца (0-класс точности)

12) Схема расположения полей допусков соединения «вал - внутреннее кольцо»:

13) Схема расположения полей допусков соединения «отверстие в корпусе - наружное кольцо»:

Так как, то корпус не будет вращаться.

14) Эскиз корпуса и вала для подшипника качения:

3. Выбор п осадок для шлицевого соединения

Определить вид центрирования, точность и характер сопряжения для шлицевого соединения.

Построить схему расположения полей допусков с указанием отклонений, определить предельные размеры всех элементов сопряжения.

1) Число шлицев Z =10, внутренний диаметр d =72, наружный диаметр D =82

2) Ширина зуба (шлица) b=12мм, наименьший внутренний диаметр d 1 = 67,4мм , серия - средняя.

3) Вид центрирования: центрирование по b (боковым поверхностям зубьев)

4)По табл. 3.1 ищем посадку для центрирующего параметра b.

Так как соединение подвижное, выбираем посадку с зазором

5) Для нецентрирующих диаметров d и D выбираем посадки 5, по табл. 3.4.] Для D - , для внутреннего диаметра d : для втулки H 11, а для вала находим допуск d - d 1.

6). Найдем отклонения для всех параметров, пользуясь табл. 6, 7, 12 .

для Н 12 ЕS = +350 мкм; EI = 0 (D = 82 мм)

для Н 11 ЕS =+ 190 мкм, E I = 0 (d =72 мм);

для F 8 ЕS = +43 мкм; EI = +16 (b =12 мм)

для f 87 е s = - 16 мкм; е i = - 43 мкм (b =12 мм);

для a 11 es = -380 мкм; ei = -600 мкм (D = 82 мм);

для внутреннего диаметра вала найдем d - d 1 =72- 67,4= 4,6мм= 4600 мкм.

7)Строим схемы расположения полей допусков:

8)Запишем условное обозначение данного в задаче шлицевого соединения с соответствующими посадками.

где b - вид центрирования; 10- число зубьев;72- внутренний диаметр соединения. Посадка в обозначении не проставляется, так как в знаменателе поле допуска отсутствует; 82- наружный диаметр соединения;

Посадка для наружного диаметра соединения; 12- ширина зуба (шлицы);

Посадка для ширины шлицы.

Запишем обозначения для шлицевого вала и шлицевой втулки отдельно

Обозначение втулки

В этом обозначении у внутреннего диаметра d = 72 мм проставляется поле допуска втулки H 11.

Обозначение вала.

4. Зубчатые соединения

Вид зубчатых колес - цилиндрические, прямозубые, некоррегированные. Параметры: m =4, Z 1 = 60, Z 2 =35. Назначение - колеса авиастроения.

1. Согласно назначению зубчатой передачи определяем, что контакт зубьев и боковой зазор являются группой показателей плавности работы, которая имеет наибольшее значение для данной передачи (см. подраздел 4.1 3).

2. Определяем степень точности для выбранной группы показателей по табл. 24 5. Из той же таблицы выпишем окружную скорость.

Степень точности для группы плавность равна 6, окружная скорость - 15 м/с.

3. В данной задаче для групп точности и контакта зубьев назначим одинаковые степени точности на одну ниже, чем для группы плавность, т. е. степень точности 7.

4. Исходя из величины окружной скорости, определяем вид сопряжения, учитывая, что наименьший боковой зазор назначается для тихоходных передач, а наибольший - для быстроходных.

В данной задаче передача высокоскоростная, т. к. скорость 15 м/с, поэтому выбираем вид сопряжения В

5. Пользуясь табл. 4.1 , назначим допуск на боковой зазор и укажем класс отклонения межосевого расстояния.

Допуск на боковой зазор -b, класс отклонения межосевого расстояния -V.

6. Запишем обозначение точности зубчатой цилиндрической передачи:

7-7-6 B ГОСТ 1643-81,

где 7 - степень точности контакта зубьев показателей; 7 - степень точности группы точности; 6 - степень точности группы плавности; В - вид сопряжения; b - допуск на боковой зазор.

7. Для одной группы показателей плавности, которая имеет наибольшее значение для данной передачи, определяем нормируемые показатели. Показатели выписываем по табл.28 и 29 1. Для этого надо подсчитать делительные диаметры двух данных в задаче колес d 1 и d 2 ,ширину каждого зубчатого колеса b 1 и b 2 ,межосевое расстояние передачи a w . Ширину зубчатого венца положим равной 1/3 делительного диаметра.

По табл. 28 5 определяем суммарное пятно контакта по высоте и длине зуба, допуски на параллельность f , перекос осей f y и напряжение зуба F .

Суммарное пятно контакта для 6 степени точности по высоте зубьев не менее 50 , по длине зубьев не менее 70 .

Для определения следующих показателей подсчитаем делительные диаметры d 1 и d 2 .

d 1 = mz 1 = 4 60= 240мм;

d 2 = mz 2 = 4 35 = 140 мм

Ширина венца зубчатого колеса

b 1 = 1/3d 1 ;

b 2 = 1/3d 2 ;

b 1 = 80 мм;

b 2 = 46,6 мм,

Для 6-й степени точности f x 1 = 12 мкм, f x 2 = 12 мкм, f y 1 = 6,3 мкм; f y 2 = 6,3 мкм,

F 1 = 10 мкм, F 2 = 10 мкм.

По табл. 29 5 выпишем значения гарантированного бокового зазора j n min и отклонения межосевого расстояния f a . Для этого подсчитаем межосевое расстояние.

Виду сопряжения В , классу межосевого расстояния V, его величиной, равной 190мм, отклонению межосевого расстояния f a = ± 90 мкм, соответствует гарантированный боковой зазор j n min = 185 мкм.

Нормы плавности работы: кинематическая погрешность мкм, допуск на погрешность профиля мкм, предельные отклонения шага мкм.

5 .Расчет размерных цепей

5 .1 Расчет ме тодом полной взаимозаменяемости

Дано:

;; ; ; ; ; ;

Решение:

1) Номинальный размер замыкающего звена:

,

где А? - замыкающее звено, А I У B - увеличивающий размер, А I УM - уменьшающий размер, m - число увеличивающих звеньев, n - число составляющих звеньев.

Таблица 1

Номинальные размеры составляющих звеньев,Ai,мм	Допуск замыкающего звена TA, мкм	Единица допуска, i мкм	Допуски составляющих звеньев, TAi,мкм	Размеры звеньев с отклонениями,мм
			Табличные	Откорректированные
A 1 =20 A 2 =20 A 3 =28 A 4 =25 A 5 =25 A 6 =71 A 7 =90		1.31 1.31 1.56 1.31 1.31 1.86 2.17	21 21 21 21 21 30 35		20 -0,0 21 20 -0,0 21 28 -0, 021 25 -0, 021 25 -0, 021 71 -0, 0 4 6 90 -0, 03 5

2) Средний коэффициент точности a :

где TA - допуск замыкающего звена; I - единица допуска; n - число составляющих звеньев.

Для данной задачи i 1 =i 2 =1.31мкм; i 3 = 1,56 мкм; i 4 =i 5 =1,31 , i 6 =1.86мкм; i 7 =2,17 мкм; i 8 =3,23 мкм.

3) Единицы допуска для интервалов размеров заносим в таблицу

4) Квалитет точности 7

5) Значения допусков составляющих звеньев согласно квалитета и размера заносим в таблицу

6) Проверка допуска:

; мкм;

Сумма допусков составляющих звеньев меньше допуска замыкающего звена, следовательно, необходима корректировка.

В данном случае (когда?ТАi < ТА?) рекомендуется провести корректировку следующим образом. Поскольку вычисленное значение среднего коэффициента а находилось между 7 и 8 квалитетами, то часть допусков можно взять по 8 квалитету и таким образом увеличить?ТАi до необходимого значения.

Например, назначим по 8 квалитету допуски на размеры А 6 (см. табл. 5.4).

В этом случае ТА 6 =46, тогда?ТАi = 238 мкм.

?TAi < ТА? на 0.8 % , что находится в пределах допустимого.

7) Размеры уменьшающих звеньев с отклонениями заносим в таблицу. Так как размеры с по охватываемые, то назначаем отклонения как для валов.

8) Размеры увеличивающего звена:

Будем считать отклонение замыкающего звена симметричным, то есть

;

;

5 .2 Расчет теоретико-вероятностным методом

Составить схему размерной цепи с обозначением увеличивающих и уменьшающих размеров. Для этого провести анализ и выявить уменьшающие и увеличивающие размеры.

Номинальные размеры, мм: ;; ; ; ; ; ; .

Законы распределения А 1 =3; А 2 =3; А 3 =2; А 4 =2; А 5 =1; А 6 =1; А 7 =1; А 8 =1.

Допуск замыкающего звена ТА = 240 мкм.

1) Составляем таблицу, в которую заносим размеры звеньев и числовые значения единиц допусков составляющих звеньев

Таблица 2.

Номинальные размеры составляющих звеньев, мм	Допуск замыкающего звена ТА, мкм	Законы распределения	Единица допуска, i 2 , мкм	Допуски составляющих звеньев TA i , мкм	Размеры звеньев с отклонениями, мм
				Табличные.	Откорректированные

2) Средний коэффициент точности подсчитываем по формуле

где - средний коэффициент точности;

ТА - допуск замыкающего звена;

Коэффициент, соответствующий закону распределения;

Единица допуска.

1-для закона нормального распределения;

2-для закона равной вероятности;

3-для закона треугольника.

3) Знаменатель выражения для а будет выглядеть следующим образом:

Подставив значения допусков, получим

4) По среднему коэффициенту точности а находим квалитет (см. табл.5.3 3). Выбираем 9 квалитет.

5) Согласно квалитету и размерам звеньев, находим допуски на составляющие размеры (табл 5.4 3) и заносим их в таблицу.

6) Проводим проверку по формуле

Сумма допусков составляющих звеньев может быть меньше допуска замыкающего звена на 5 … 6 % , что в данных условиях не выполняется.

Проводим корректировку. Для этого на размеры А 4 , А 5 назначим допуски по 13 квалитету и проставим значения этих допусков в таблицу. Вновь проводим проверку.

Проверка показала соответствие условию.

7) Проставим размеры с отклонениями в таблицу 2 (кроме увеличивающего звена), пользуясь следующим правилом: отклонения для всех охватываемых размеров (как для валов) назначим с допусками в «минус». Такими являются размеры A 1 … А 7

Отклонения для увеличивающего звена А8 , подсчитываем. Для этого определим средние отклонения для уменьшающих размеров с A1 по А7:

где?с А - среднее отклонение размера; ES A i , - верхнее предельное отклонение размера; EI A i , - нижнее предельное отклонение размера.

Расчет проводится с учетом знаков отклонений в мкм:

8) Для замыкающего звена (А?) положим верхнее отклонение, равным допуску, а нижнее - равным 0. ES A? = TA? = 1300 мкм; EI A? = 0. Тогда среднее отклонение для замыкающего звена

Среднее отклонение для увеличивающего размера А 8 находим по уравнению

где c Ay м . - сумма средних отклонений уменьшающих звеньев;

c A y м = (- 75)*2 + (- 125) + (-230)*2 + (- 175) + (-200) = -1110 мкм;

c A 8 = - 1110 + 650 = - 460 мкм.

9) Верхнее и нижнее отклонения для увеличивающего размера А 8 определяем из следующих уравнений:

Е S A8 = c А8 + 1/2ТА8 ; Е I A8 = c А8 - 1/2ТА8 .

Табличный допуск для A 8 взять по таблице 2. Тогда

расчетные значения отклонений звена составят:

Е S A 8 = - 460 + 1/2570 = -175 мкм; Е I A 8 = - 460 - 1/2570 = - 745 мкм.

Запишем размер А 8 с расчетными отклонениями в таблицу 2.

Допуски, рассчитанные методом полной взаимозаменяемости, получаются менее жесткими, т. е. точность ниже, чем при расчете теоретико-вероятностным методом.

Список литературы

1. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч./ М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. -8-е изд., перераб. и доп. -СПб.: Машиностроение,2001. - Ч. 1.

2. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч./ В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. -8-е изд., перераб. и доп. -СПб.: Машиностроение,2001. - Ч.2.

3. Метрология, стандартизация и сертификация: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов технических специальностей заданной формы обучения/ Сост.: Белик Г.И., Пшенко Е.Б.; СибГАУ.- Красноярск, 2003.

4. Метрология, стандартизация и сертификация: Раздаточный материал к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения/ Сост.: Белик Г.И., Пшенко Е.Б.; САА.-2002.

5. Нормирование точности в машиностроении. Сборник справочных материалов / Сост. Г. И. Белик. - Красноярск: САА, 1998..

Подобные документы

Построение расположения полей допусков различных видов соединений. Определение значений предельных отклонений размеров, зазоров и натягов, допусков и посадок. Выбор поля допусков для шпонки и для пазов в зависимости от характера шпоночного соединения.

контрольная работа , добавлен 03.06.2010


Расчет параметров посадки с зазором в системе отверстия. Предельные размеры, допуски отверстия и вала. Числовые значения предельных отклонений. Обозначение размеров на рабочих чертежах. Схема расположения полей допусков. Условное обозначение допусков.

курсовая работа , добавлен 30.06.2013


Анализ стандартов на допуски и посадки типовых сопряжений. Расчет селективной сборки цилиндрического соединения. Назначение посадок подшипника качения, шпоночного, шлицевого и резьбового соединений, размерной цепи. Средства и контроль точности соединений.

курсовая работа , добавлен 25.12.2015


Построение для номинального размера детали расположения полей допусков трех видов соединений - шпоночного, шлицевого и профильного. Определение предельных отклонений размеров, зазоров и натягов, а также расчет допусков и посадок годного изделия.

контрольная работа , добавлен 04.10.2011


Основные понятия и определения по допускам и посадкам. Зависимость единиц допуска от номера квалитета. Образование и обозначение полей допусков и посадок. Расчёт размерной цепи методом максимума-минимума и вероятностным методом подшипников качения.

контрольная работа , добавлен 07.08.2013


Допуски и посадки гладких цилиндрических сопряжений и калибры для контроля их соединений. Выбор посадок подшипника качения. Понятие шероховатости, отклонения формы и расположения поверхностей. Прямобочное и эвольвентное шлицевое и шпоночное соединение.

контрольная работа , добавлен 19.12.2010


Допуски и посадки цилиндрических соединений. Допуски и посадки подшипников качения. Основные размеры подшипника. Предельные отклонения на изготовление колец подшипника. Допуски и посадки шпоночных соединений. Допуски и посадки шлицевых соединений.

контрольная работа , добавлен 28.06.2005


Детали и точность их соединения. Допуски линейных размеров. Посадки деталей, их особенности и полное описание их характеристик. Вычисление единиц допуска и определение формул вычисления. Причины возникновения ошибок механизмов и их предотвращение.

реферат , добавлен 04.01.2009


Расчет и выбор посадок гладких цилиндрических соединений. Метод аналогии, расчет посадки с натягом. Выбор допусков и посадок сложных соединений. Требования к точности размеров, формы, расположения и шероховатости поверхностей на рабочем чертеже.

реферат , добавлен 22.04.2013


Графическое оформление и спецификация чертежей деталей, сборочных единиц и общего вида привода. Простановка размеров и их предельных отклонений. Допуски формы и расположения поверхностей. Обозначение на чертежах указаний о термической обработке.