Основы взаимозаменяемости

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РФ

КОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ФАКУЛЬТЕТ МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ:

ОСНОВЫ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ

Работу выполнил:

Студент заочного факультета

Специальности “Э и УТС” 3 курса 1 группы, шифр 99807

Езерский П. О.

Работу принял: Угланов В. И.

Кострома, 2002

А Н Н О Т А Ц И Я

Курсовая работа студента факультета “Э и УТС” Езерского П. О. по дисциплине “Основы взаимозаменяемости”

Пояснительная записка состоит из 22 страниц машинописного текста,

18 таблиц, 18 рисунков, 4 источника литературы

Костромская государственная

Сельскохозяйственная академия, 2002

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Стр.
1.Задание 1. Определение элементов гладкого цилиндрического соединения ……………………………………………………………..

4

2.Задание 2. Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке ……………………………………………………

8

3.Задание 3. Выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения ………………………………………………..

11

4.Задание 4. Допуски и посадки шпоночых соединений ………………

14

5.Задание 5. Допуски и посадки шлицевых соединений ………………

17

6.Задание 6. Расчет допусков размеров, входящих в размерную цепь методом полной взаимозаменяемости ………………………………

19

7.Список литературы ……………………………………………………22

1. ЗАДАНИЕ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАДКОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ

Цель задания:

Изучить основную терминологию курса и научиться правильно определять параметры посадок.

Задача 1 . По значению номинального размера и предельных отклонений вала и отверстия определить поля допусков, тип и параметры посадки, привести пример обозначения предельных размеров деталей соединения на чертеже. Выбрать средства измерения и рассчитать размеры предельных рабочих калибров. Определить способ финишной обработки деталей соединения и назначить необходимую шероховатость поверхности.

-0,144 -0,139

Исходные данные : отверстие – Ø 118вал – Ø 118

-0,198 -0,104

1.1.Определяем предельные размеры отверстия и вала (мм):

D max = D + ES; D max = 118,0 + (-0,144) = 117,856 мм.

D min = D + EI; D min = 118,0 + (-0,198) = 117,802 мм.

D max = d + es; d max = 118,0 + 0,139 = 118,139 мм.

D min = d + ei; d min = 118,0 + 0,104 = 118,104 мм.

1.2. Определяем допуски отверстия и вала (мм):

TD = D max – D min; TD = 117,856 – 117,802 = 0,054 мм.

Td = dmax – dmin; Td = 118,139- 118,104= 0,035 мм.

1.3. Определяем предельные зазоры или натяги (мм):

S max = D max – d min; S max = 117,856 – 118,104 = -0,248мм.

N max = d max – D min; N max = 118,139 – 117,802 = 0,337мм.

1.4. Определяем допуск посадки (мм):

TNS = TD + Td ; TNS = 0,054 + 0,035= 0,089мм.

1.5. Обоснуем систему, в которой выполнена посадка:

Посадка выполнена в комбинированной системе (комб., ck), т. к. EI ≠ 0 и es ≠ 0.

1.6. Определяем поле допуска отверстия и вала (квалитет и основное отклонение) по ГОСТ 25346-82 или по приложению табл. 1, 3, 4 [2, с.42]:

Отверстие – U8 , вал – t7

1.7. Построим схему полей допусков сопрягаемых деталей:

Рис. 1.1. Схема полей допусков соединения Æ 118 U8 / t7

1.8. Рассчитаем предельные размеры рабочих калибров.

Таблица 1.1.

Формулы для определения предельных размеров калибров

Предельные размеры калибра-пробки рассчитываем на основе предельных размеров отверстия (табл.1.2.), полученные данные сводим в табл.1.3.

Таблица 1.2.

ОтверстиеМкмTD = 54EI = – 198ES = -71
118 U8МмDmin = 117,802Dmax = 117,856

Таблица 1.3 .

Формулы для определения предельных размеров калибра – пробкиZ = 8,0Y = 6,0H = 4,0
Предельные размеры, мм
Проходная сторона

Р – П Pmax = Dmin + Z + H/2

Р – П Pmin = Dmin + Z – H/2

Р – П P изн = Dmin – Y

Р-ПР max = 117,802 + 0,008 + 0,006 / 2 =117,813

Р-ПР min = 117,802 + 0,008 – 0,006 / 2 = 117,807

Р-ПРизн = 117,802 – 0,006 = 117,796

Исполнительный размер – 117,813-0,006
Непроходная сторона

Р – НЕ max = Dmax + H/2

Р – НЕ min = Dmax – H/2

Р-НЕ max = 117,856 + 0,006 / 2 = 117,859

Р-НЕ min = 117,856 – 0,006 / 2 = 117,853

Исполнительный размер на чертеже – 117,859-0,006

Строим схемы полей допусков калибра-пробки

Рис. 1.2. Схема полей допусков (а) и эскиз калибра-пробки (б).

Предельные размеры калибра-скобы рассчитываем по предельным размерам вала (табл.1.4), полученные данные сводим в табл.1.5.

Таблица 1.4.

ВалМкмTd =54ei = 104es = 139
118 t7Ммdmin = 118,104dmax = 118,139

Таблица 1.5.

Формулы для определения предельных размеров калибра – скобыZ1 =5,0Y1 =4,0H1 =6,0
Предельные размеры, мм
Проходная сторона

Р-ПPmax = dmax – Z1 + H1 /2

Р-ПPmin = dmax – Z1 + H1 /2

Р-ПPизн = dmax + Y1

Р- ПP max =118,139- 0,005 + 0,006 / 2=118,137

P – ПР min =118,139 – 0,005 – 0,006 / 2=118,131

Р – ПРизн = 118,139 + 0,004 = 118,143

Исполнительный размер – 118,131+0,006
Непроходная сторона

Р-НЕmax = dmax + H1 /2

Р-НЕmin = dmax – H1 /2

Р-НЕ max = 118,104 = 0,006 / 2 =118,107

Р-НЕ min = 118,104 – 0,006 / 2 = 118,101

Исполнительный размер – 118,101+0,006
А.
Б.

Рис. 1.3. Схема полей допусков (а) и эскизов калибра-скобы (б).

1.9. Выбор средств измерения зависит от форм контроля, масштабов производства, конструктивных особенностей деталей, точности их изготовления и производится с учетом метрологических, конструктивных и экономических факторов. В ГОСТ 8.051 – 81 значения допустимой погрешности – δ размеров приведены в зависимости от величины допуска изделия – IT. Допустимая погрешность измерения показывает, на сколько можно ошибиться при измерении размера заданной точности в меньшую и в большую сторону, т. е. имеет знаки ± δ.

Для нахождения допустимой погрешности пользуемся табл. П.1.6. [2, с.51] и по таблице П.1.7. [2, с.63] выбираем соответствующие средства измерения.

Данные по выбору измерительных средств.

Таблица 1.6.

РазмерIT ≡ TD ≡ Td, мкмδ , мкм±∆ lim, мкмНаименование средства измерения
Æ 118U8541210Рычажный микрометр (i = 0,002 мм).
Æ 118t7353510Рычажный микрометр (i = 0,002 мм).

1.10. Выбираем значения шероховатости поверхности отверстия и вала и назначаем финишный способ их обработки.

Определяем значение шероховатости поверхности (мкм) для посадки Ø 146 R11/s10:

Для отверстия – RZD = 0,125 х TD ; для вала – Rzd = 0,125 х Td,

RZD = 0,125 х 54 = 6,75 мкм; Rzd = 0,125 х 35 = 4,375 мкм.

Стандартные значения: RZD = 6,3 мкм, Rzd = 4 мкм.

Финишная (завершающая технологический процесс) обработка: табл.1.7.,1.8. методички

– для отверстия – растачивание на токарных станках чистовое;

– для вала – наружное тонкое точение (алиазное).

1.11. Выполним эскиз сопряжения и деталей:

Б.
А.

Рис.1.4. Эскиз сопряжения (а), вала (б) и отверстия (в)

Задача 2.

1.12. По заданной посадке сопряжения заполняем итоговую таблицу и строим схему полей допусков.

Таблица 1.7.

Обозначение заданного соединения Æ 24 G9/h6
Параметры деталей посадкиОтверстие

Условное обозначение

Допуск, мм TD

Основное отклонение

Предельное отклонение верхнее ES = TD + EI

ES = 0,021 + 0,007 = 0,028 (мм)

нижнее EI

Предельные размеры Dmax = D + ES;

Dmax = 24 + 0,028= 24,028 (мм)

Dmin = D + EI;

Dmin = 24 + 0,007 = 24,007 (мм)

Æ 24 G7

0,021

(EI)

+0,028

+0,007

24,028

24,007

Вал

Условное обозначение

Допуск, мм Td

Основное отклонение

Предельное отклонение верхнее es ( мм)

нижнее ei = es – Td ; ei = 0 – 0,013 = -0,013

Предельные размеры dmax = d + es; dmax = 24+0 = 24 (мм)

Dmin = d + ei; dmin = 24 + (-0,013) = 23,987 (мм)

Æ 24 h6

0,013

(es)

0

-0,013

24

23,987

Параметры посадки

Номинальный размер, D ; d (мм)

Зазор (натяг), Nmax = dmax – Dmin ;

Nmax = 24 – 23,987 = 0,013 (мм).

Nmin = dmin – Dmax ;

Nmin = 23,987 – 24,028 = – 0,041 (мм)

Допуск посадки, мм TN = Nmax – Nmin ;

TN = 0,013 – (-0,041)= 0,41 мм.

Группа посадки

Система допусков

24

0,013

-0,041

0,054

Переходная

Комбинир.

.

Рис.1.5. Схема полей допусков посадки Æ 24 G9/h6

Задача 3.

1.13. По заданной посадке сопряжения заполняем итоговую таблицу и строим схему полей допусков.

Таблица 1. 8.

Обозначение заданного соединения Æ 54 S9/m8
Параметры деталей посадкиОтверстие

Условное обозначение

ДопускTD (мм)

Основное отклонение

Предельное отклонение верхнее ES

Нижнее EI = ES – TD ; EI = -0,053 – 0,074 = -0,127

Предельные размеры Dmax = D + ES;

Dmax = 54 + (-0,053) = 53,947 (мм)

Dmin = D + EI;

Dmin = 54 + (-0,127) = 53,873 (мм)

Æ 54 S9

0,074

(ES)

-0,053

-0,127

53,947

53,873

Вал

Условное обозначение

Допуск, мм Td

Основное отклонение

Предельное отклонение верхнее es ( мм)

Es = ei + Td ; es = 0,011 + 0,046 = 0,057 ( мм)

нижнее ei ( мм)

Предельные размеры dmax = d + es;

Dmax = 54+0,057 = 54,057 (мм)

Dmin = d + ei; dmin = 54 + 0,011= 54,011 (мм)

Æ 54 m8

0,046

(ei)

+ 0,057

+ 0,011

24

54,057

54,011

Параметры посадки

Номинальный размер, D ; d (мм)

Зазор (натяг), Nmax = dmax – Dmin ;

Nmax = 54,057 – 53,873 = 0,184 (мм).

Nmin = dmin – Dmax ;

Nmin = 54,011 – 53,947 = 0,064 (мм)

Допуск посадки, мм TN = Nmax – Nmin ;

TN = 0,184- 0,064= 0,12 мм.

Группа посадки

Система допусков

54

0,184

0,064

0,12

С зазором

Комбинир.

Рис.1.6. Схема полей допусков посадки Æ 54 S9/m8

2. ЗАДАНИЕ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СОЕДИНЕНИЙ, ПОДВЕРГАЕМЫХ СЕЛЕКТИВНОЙ СБОРКЕ

Цель задания:

1. Разобраться в сущности метода селективной сборки соединений.

2. Научиться определять предельные размеры деталей соединений, входящих в каждую группу, групповые допуски деталей, а также предельные групповые зазоры и натяги.

Содержание задания:

1. Определить параметры посадки сопряжения.

2. Определить групповые допуски вала и отверстия.

3. Вычертить схему полей допусков соединения, разделив и пронумеровав поля допусков отверстия и вала на заданное число групп сортировки.

4. Составить карту сортировщика, указав предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе.

5. Определить групповые зазоры или натяги.

Исходные данные:

1. Номинальный размер, мм – Æ 1 8 .

2. Поле допуска: отверстие – N8 , вал – h 8 .

3. Количество групп – 3.

Порядок выполнения:

2.1. Определяем параметры посадки сопряжения Æ 18 N8/h8

TD = 27 мкм. Td = 27 мкм.

ES = – 3 мкм. es = 0

EI = -30 мкм.- 0,003 ei = – 27 мкм.

Æ 18 N8 – 0,03Æ 18 h8 – 0,027

Определим предельные зазоры и натяги:

Smax = ES – ei = – 3 – (-27) = 24 мкм.

Nmax = es – EI = 0 – (-30) = 30 мкм.

2.2. Величину групповых допусков вала и отверстия определяем путем деления допусков на число размерных групп – n.

N = 3,

Td = Td /n; Td = 27/3 = 9

TD = TD /n; TD = 27/3 = 9

Т. е. допуски всех размерных групп вала и отверстия будут равны между собой.

2.3. Выполним схему полей допусков соединения Æ 18 N8/h8 , детали которого следует рассортировать на три размерные группы.

Рис. 2.1. Схема полей допусков соединения Æ 18 N8/h8

2.4. Составим карту сортировщика, указав предельные размеры валов и отверстий в каждой размерной группе.

Таблица 2.1.

Карта сортировщика для сортировки на три

Размерные группы деталей соединения Æ 18 N8/h8

Номер размерной группыРазмеры деталей, мм
ОтверстиеВал
1Свыше17,9717,973
До17,97917,982
2Свыше17,97917,982
До17,98817,991
3Свыше17,98817,991
До17,99718

2.5. Определим групповые зазоры или натяги.

В настоящее время для селективной сборки, как правило, используются посадки, в которых допуски отверстия и вала равны. Поэтому достаточно определить предельные зазоры или натяги только для одной (любой) размерной группы, так как соответствующие предельные зазоры или натяги будут иметь одинаковую величину:

1гр 2гр 3гр

S max = S max = Smax

1гр 2гр 3гр

S min = S min = Smin.

Предельные групповые зазоры равны:

1гр

S max = -0,03 – (-0,018) = – 0,012 мм.

1гр

S min = – 0,03 – 0,027 = – 0,003 мм.

3. ЗАДАНИЕ 3. ВЫБОР ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ, СОПРЯГАЕМЫХ С ПОДШИПНИКАМИ КАЧЕНИЯ

Цель задания:

Научиться обосновано назначать посадки при сопряжении подшипников качения с валами и корпусами и обозначить эти посадки на чертежах.

Содержание задания:

1. Для заданного подшипника качения определить его конструктивные размеры, серию и вид нагружения колец.

2. Назначить посадки подшипника на вал и корпус.

3. Построить схемы полей допусков.

4. Назначить шероховатость и отклонения формы расположения на посадочные поверхности вала и корпуса под подшипник качения.

5. Вычертить эскизы подшипникового узла и деталей, сопрягаемых с подшипником, указав на них посадки соединений, размеры деталей, отклонения формы и шероховатость поверхностей.

Исходные данные:

1. Номер подшипника: 209.

2. Номер чертежа узла: 3.

3. Радиальная нагрузка, Н: 8300.

Порядок выполнения:

3.1. Определяем для подшипника качения конструктивные размеры, серию и вид нагружения колец.

Конструктивные размеры в соответствии с ГОСТ 3478-79 выберем в табл. П.1.8. [2, с.53]

Наружный диаметр – D = 85;

Внутренний диаметр – d = 45;

Ширина – В = 19;

Радиус закругления фаски – r = 2;

Класс – нулевой;

Серия подшипника (по нагрузочной способности) – легкая.

3.2. Характер нагружения колец подшипника из условий работы – вращается вал, корпус неподвижен.

3.3. Для циркуляционно нагруженного кольца выбираем посадку по минимальному натягу из условия:

Рас. табл.

Nmin ≤ Nmin,

Рас. табл.

Где Nmin, Nmin – соответственно расчетный и табличный минимальные натяги, (мм).

рас N min
=

13Rk

(В – 2r ) 106

Где R – радиальная нагрузка на подшипник, Н ;

В – ширина кольца подшипника, мм;

R –... радиус фаски, мм;

K – коэффициент зависящий от серии подшипника качения для легкой серии k = 2,8.

рас N min
0,02 (мм)
=
=
=

. 13 х 8300 х 2,8 302120

(19 – 2 х 2) 106 15х106

рас N min

При выборе посадки для циркуляционно нагруженного кольца следует соблюдать условие:

≤ N min,

Где Nmin = ei – ES – минимальный натяг стандартной посадки;

Ei – нижнее отклонение вала;

ES – верхнее отклонение для кольца подшипника, ES = 0.

В связи с тем, что верхнее отклонение колец подшипника ES равно нулю и

Nmin = ei – 0 = ei, посадку следует выбирать по таблице основных отклонений валов [2, с.43] соблюдая условие:

Nmin ≤ ei,

Где ei нижнее отклонение поля допуска вала поля: m 6 .

3.4. Во избежании разрыва кольца, значение максимального натяга (мм) выбранной посадки следует сравнить с значением натяга, допускаемого прочностью кольца

Табл.

Nm ax ≤ N доп,

Табл

Где Nm ax – максимальный натяг выбранной стандартной посадки;

N доп =

11,4kd[σр ]

(2k – 2) 103

Где N доп – допустимый натяг, мкм;

[σ р ]-допускаемое напряжение на растяжение, для подшипниковой стали [σ р ] 400 Мпа;

D – номинальный размер кольца подшипника, м

N доп =
=
= 160 мкм

11,4 х 2,8 х 45 х 400 574560

(2 х 2,8 – 2) 103 3,6 x 103

20 < 160 – условие выполняется.

3.5. Построим схемы полей допусков сопряжений: наружное кольцо – корпус, внутреннее кольцо – вал:

3.6. Предельные отклонения размеров колец подшипника приведены в табл.3.1.

Допускаемые отклонения размеров колец подшипников качения

Класса 0 (ГОСТ 520-71)

Таблица 3.1.

Номинальные внутренние диаметры, ммОтклонения, ммНоминальные наружные диаметры, ммОтклонения диаметра наружного кольца подшипника, мм
Диаметра внутреннего кольца подшипникаШирина подшипника
СвышеДоВерх.Ниж.Верх.Ниж.СвышеДоВерх.Ниж.
30500-120-120801200-15

Рис.3.1. Схема полей допусков соединений:

А – внутреннее кольцо-вал, б – наружное кольцо – корпус.

3.7. На присоединительные поверхности деталей под подшипники качения ограничиваются допустимые отклонения формы и предельные значения торцевого биения заплечиков валов и отверстий корпусов. Отклонения формы на посадочные поверхности вала и корпуса для подшипников 0 и 6 классов точности должны составлять одну треть от допуска на диаметр.

3.8. При нулевом классе точности подшипника параметры шероховатости поверхностей посадочных поверхностей валов и отверстий в корпусах не должны превышать величин:

при диаметре кольца d ( D ) ≤ 80 мм – Ra = 1,25 мкм.

d ( D ) > 80 мм – Ra =2,5 мкм

Допуск цилиндричности:

Td /3 = 0,012/3 ≈ 0,004TD = 0,015/3 ≈ 0,005

Подшипник качения очень чувствителен к шероховатости.

3.9. Вычертим эскизы подшипникового сопряжения с обозначением посадок, отклонений размеров, отклонений формы и шероховатости поверхностей.

Рис.3.2. Обозначения посадок, отклонений на чертежах деталей

Сопрягаемых с подшипниками качения

4. ЗАДАНИЕ 4. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Цель задания:

Научиться выбирать посадки деталей шпоночного соединения и устанавливать отклонения размеров его деталей, обозначать посадки на чертежах.

Содержание задания:

1. По заданному номинальному размеру сопряжения “вал-втулка” определить основные размеры шпоночного соединения.

2. По заданному виду соединения выбрать поля допусков деталей шпоночного соединения по ширине шпонки и построить схему полей допусков.

3. Назначить поля допусков и определить предельные отклонения остальных размеров шпоночного соединения.

4. Рассчитать размерные характеристики деталей шпоночного соединения и представить их в виде сводной таблицы

5. Определить предельные зазоры и натяги в соединениях “вал-втулка”, “шпонка-паз вала”, “шпонка паз втулки”.

6. Вычертить эскизы шпоночного соединения и его деталей с обозначением посадок, полей допусков, отклонений и шероховатости.

Исходные данные:

1. Диаметр вала, мм – 72.

2. Конструкция шпонки – призматическая.

3. Вид соединения и характер производства – нормальное.

Порядок выполнения:

4.1. По заданному номинальному размеру сопряжения “вал-втулка” определяем основные размеры шпоночного соединения с призматическими шпонками

(ГОСТ 23360-78 и табл. П.1.11 [2, с.55]):

Ширина – b = 20 мм;

Высота – h = 12 мм;

Интервал длин l от 56 до 220;

Глубина паза: на валу t 1 = 7,5 мм.

во втулке t 2 = 4,9 мм.

Принимаем l = 70 мм

4.2. Выбор полей допусков шпоночного соединения по ширине шпонки нормальный

4.3. Назначение полей допусков для призматической шпонки:

высота шпонки h – по h 11 (h > 6 мм),

длина шпонки l – по h 1 4 , длина паза вала и втулки – по H 15 ,

Глубина паза вала t 1 и втулки t 2 – по H 12 .

4.4. Рассчитаем размерные характеристики деталей шпоночного соединения и запишем в таблицу 4.1.

Таблица 4.1.

Размерные характеристики деталей шпоночного соединения

Наименование размераНомин. размер, ммПоле допускаПредельные отклонения, ммПредельные размеры. ммДопуск размера, мм
ВерхнееНижнееMaxMin
Ширина шпонки20H90-0,05220,0019,9480,052
Высота шпонки12H110-0,11012,00011,8900,11
Длина шпонки70H140-0,62050,00070,7400,62
Ширина паза вала20N90-0,05220,05220,0000,052
Глубина паза вала t17,5H12+0,1507,6507,5000,150
Длина паза вала70H15+1,2051,20070,0001,200
Ширина паза втулки20Js9+0,026-0,02620,02619,9740,052
Глубина паза втулки t14,9H12+0,12005,0204,90,120

4.5. Определим предельные зазоры и натяги в шпоночных соединениях:

– по диаметру “вал-втулка” 72 H 9/ h 9

Посадка с зазором: ES = +0,074 мм. EI = 0. е s = 0. ei = -0,074 мм.

Smax = ES – ei ; Smax = 0,074 – (-0,074) = 0,148 мм.

Smin = EI – es; Smin = 0 – 0 = 0.

Т S = Smax – Smin ; Т S = 0,148 – 0 = 0,148 мм.

– по ширине шпонка-паз вала 20 N 9/ h 9

Посадка с зазором: ES = 0. EI = -0,043 мм. е s = 0. ei = -0,043 мм.

Smax = ES – ei; Smax = 0 + (-0,043) = -0,043 мм.

Smin = EI – es; Smin = (-0,043) – 0 = -0,043 мм.

Т S = Smax – Smin ; Т S = -0,043 – (-0,043) = 0.

– по ширине шпонка-паз втулки 20 Js 9/ h 9

Посадка с зазором: ES = -0,026 мм. EI = +0,026 мм. е s = 0. ei = -0,043 мм

Smax = ES – ei; Smax = -0,026 – (-0,043) = 0,017 мм.

Smin = EI – es; Smin = 0,026 – 0 = 0,026 мм.

Т S = Smax – Smin ; Т S = 0,017 – 0,026 = -0,009 мм.

Построим схему полей допусков шпоночного соединения: N9; h9; h9; js9.

Рис.4.1. Схема полей допусков шпоночного соединения

4.6. Вычертим эскизы шпоночного соединения и его деталей с обозначением посадок, полей допусков, отклонений и шероховатости.

Рис. 4.2. Эскиз шпоночного соединения и его деталей.

5. ЗАДАНИЕ 5. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Цель задания:

Научиться расшифровывать условные обозначения шлицевого соединения и его деталей на чертежах; по обозначению соединения определять предельные отклонения и предельные размеры всех элементов соединения; правильно изображать схемы полей допусков, эскизы соединения и его деталей.

Содержание задания:

1. По заданному условному обозначению шлицевого соединения дать его полную расшифровку.

2. Рассчитать размерные характеристики всех элементов шлицевого соединения и представить их в виде сводной таблицы.

3. Вычертить схемы полей допусков центрирующих элементов соединения. Вычертить эскизы соединения и его деталей с простановкой размеров, посадок, отклонений и шероховатости.

Исходные данные : D – 8 x 62 x 72 H7 / g6 x 12 F8 / e8

Порядок выполнения:

5.1.Поусловномуобозначению шлицевого соединения дадим ему расшифровку.

При центрировании по наружному диаметру с числом зубьев z = 8, внутренним диаметром d – 62 мм, наружным диаметром D – 72 мм, шириной зуба b – 12 мм:

D – 8 x 62 х 72 H7/g6 х 12 F8/e8

Условное обозначение отверстия втулки и вала того же соединения:

Втулка – D – 8 x 62 х 72 H7 х 12 F8 ,

Вал – d – 8 x 62 х 72 g6 х 12 e8.

5.1.1. Центрирование по наружному диаметру D целесообразно, когда твердость материала втулки допускает калибровку протяжкой, а вал – фрезерование до получения окончательных размеров зубьев.

5.2. Рассчитаем размерные характеристики всех элементов шлицевого соединения и представим их в виде сводной таблицы 5.2.

Таблица 5.2.

Номи-нальный размерПоля допусковПредельный отклоненияПредельные размерыДопуск размера
ES(es)EI(ei)MaxMin
1. Центрирующие элементы d и b
Отверстие72H7+0,030072,03072,0000,030
Вал72G6-0,010-0,04071,99071,9600,030
Ширина впадин отверстия12F8+0,043+0,01612,04312,0160,027
Толщина шлицев вала12E8-0,032-0,05911,96811,9410,027
2. Нецентрирующие элементы D
Отверстие62H11+0,190062,19072,0000,190
Вал62А11-0,340-0,53061,66061,4700,190

5.3. Вычертим схемы полей допусков центрирующих элементов соединения (Smin = EI – es, Smax = ES – ei):

Рис. 5.1. Схемы полей допусков центрирующих элементов шлицевого соединения

Рис. 5.2. Схемы полей допусков нецентрирующих элементов

Шлицевого соединения

5.4. Вычертим эскизы соединения и его деталей с простановкой размеров, посадок, отклонений и шероховатости.

Рис.5.4. Чертеж шлицевого вала с прямобочным профилем зубьев

Рис.5.5. Чертеж шлицевой втулки с прямобочным профилем зубьев

6. ЗАДАНИЕ 6. РАСЧЕТ ДОПУСКОВ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ В РАЗМЕРНУЮ ЦЕПЬ МЕТОДОМ ПОЛНОЙ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ

Цель задания:

Научиться составлять размерные цепи и рассчитывать допуски на их составляющие звенья методом полной взаимозаменяемости.

Содержание задания:

1. По заданному сборочному чертежу сделать размерный анализ (установить звенья, входящие в размерную цепь, разделить звенья на увеличивающие и уменьшающие), изобразить расчетную схему размерной цепи.

2. Проверить правильность составления размерной цепи по номинальным размерам.

3. Определить допуски и отклонения всех составляющих звеньев методом одного квалитета, обеспечивающим полную взаимозаменяемость.

Исходные данные:

Таблица 6.1.

ВариантB1

Подш.

B3B4B5B6

Подш.

А∆
2323340615606050406

+0,5

2-0,9

Порядок выполнения:

6.1. Построим расчетную схему

Рис.6.1. Расчетная схема размерной цепи

6.2. Проведем проверку правильности составления размерной цепи на основе значений номинальных размеров всех звеньев по формуле:

M-1 n ув. P ум.

А∆ = ∑ Аj = ∑ Аj = ∑ Аj,

1 1 1

Где А∆ – номинальный размер замыкающего звена;

∑ Аj – сумма размеров всех составляющих звеньев;

∑ Аj – сумма размеров всех увеличивающих звеньев;

∑ Аj – сумма размеров всех уменьшающих звеньев.

В моем примере использован подшипник № 406.

Согласно исходным данным значения уменьшающих звеньев B2 и B7 равны и имеют стандартные отклонения: B2 = B7 = 23 -0,100

B∆ = B1 – (B2 + B3 + B4 + B5 + B6 + B7 );

B∆ = 233 – (23+15+60+60+50+23),

B∆ = 233 – 231 = 2,0

6.3.1. Определим коэффициент точности размерной цепи (среднего числа единиц допуска):

ТА∆ – ∑ ТАизв

А =

∑ i j

Где ТА∆ – допуск замыкающего звена,

∑ ТАизв – сумма допусков составляющих звеньев, допуски которых заданы.

∑ ij – сумма единиц допусков составляющих звеньев, допуски которых следует определить.

Имеем:

+0,5

B∆ = 2-0,9

Т. е. EI B∆ = -900мкм

ES B∆ = + 500 мкм

ТА∆ = +400 – (-900) = 1300 мкм.

Известные звенья:

B2 = B7 = 23 -0,100 [2, с.53] d = 90).

ТB∆ = + 500 – (-900) = 1400 мкм;

∑ТB изв = ТB2 + ТB7 ;∑ТB изв = 100 + 100 = 200 мкм.

Таблица 6.2.

Звено1234567
Номинальный размер233Изв.15606050Изв.
Единица допуска i j2,891,561,861,861,56∑ i j = 9,73

Коэффициент точности размерной цепи:

А = (1400 – 200) / 9,73= 123

По найденному коэффициенту а определяем номер квалитета (табл. П.1.2. [2, с.42]): IT = 11.

6.3.2. Назначаем допуски и предельные отклонения на составляющие звенья.

Таблица 6.3.

Допуски и предельные отклонения составляющих звеньев в 11 квалитете

Звено12*34567*
Номинальный размер, мм233Изв.15606050Изв.
Допуск, мкм290100110190190160100ΣТAj=1140
Основное отклонениеHHHHH
Нижнее отклонение, EIAj-290-100-110-190-190-160-100
Верхнее отклонение, ESAj0000000

6.3.3. Проверим условное обеспечения полной взаимозаменяемости:

ТB∆ = ∑ТBj, где ∑ТBj – сумма допусков всех составляющих

Звеньев размерной цепи.

1400 ¹ 1140 (расхождение в равенстве составляет 18 %).

6.3.4. Выберем корректирующее звено и рассчитаем его предельные отклонения.

Допуск корректирующего звена определяется по формуле:

M – 2

ТBкор = ТB∆ – ∑ТBj,

1 Таблица 6.4.

Звено1234567
Номин. размер, мм233231560605023
Допуск, мкм290100110190190160100ΣТB j =1140
Расчет для корректировки290100110190Кор160100ΣТB j = 950

Согласно таблицы 6.4. ΣТB j = 950 мкм.

Допуск B5 , как корректирующего звена, изменится в сторону увеличения.

ТB5 ≡ ТB кор – ΣТB j ;

ТB5 ≡ ТB кор = 1400 – 1130 = 450 (мкм)

Расчет предельных отклонений корректирующего звена занесем в табл.6.5.

Таблица 6.5.

Номер звенаУвеличивающие звеньяУменьшающие звенья

Нижнее

Отклонения

EI ув

Верхнее

Отклонение

ES ув

Нижнее

Отклонение

EI ум

Верхнее

Отклонение

ES ум

1-290000
200-1000
300-1100
400-1900
5Корректирующее звено, его отклонения определяются на основе данных таблиц
600-1600
700-1000
∑ EIув = -290∑ ESув = 0∑ EIум = -660∑ ESум = 0

Предельные отклонения для уменьшающего корректирующего звена B5

ES BУВкор = Σ EJ BjУМ + ES B∆ – Σ ES BjУВ ; ES BУВкор = 660 + 500 – 0 = -160 (мкм).

EJ BУВкор = Σ ES BjУМ + EJ B∆ – Σ EJ BjУВ ; EJ BУВкор = 0 + (900) – (-290) = – 610 мкм.

Проверка допуска корректирующего звена

ТBУМкор = ES BУМкор – EI BУМкор ;

ТBкор = -160 – (-610) = 450 мкм.

Результаты расчетов занесем в табл.6.6.Таблица 6.6.

Результаты размерного анализа цепи

Наиме-нование размеровОбознач размера, мм

Номин.

Размер

Мм

Ква-ли-

Тет

Допуск

Размер

Мм

Поле допус-ка

Предельные

Отклонения, мм

Предельные размеры, мм
ВерхнНижн.MaxMin
ЗамыкающийB∆21,4+0.50-0,9002,51,1
СоставляющиеB1233110,290H0-0,290233232,71
B2230,1000-0,1002322,9
B315110,110H0-0,1101514,89
B460110,190H0-0,1906059,81
B560110,450Кор.-0,160-0,4506059,39
B650110,160H0-0,1605049,84
B7230,1000-0,1002322,9

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Серый И. С. “Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения” – М.: Колос, 1981.

2. Методические указания к курсовой работе по разделу “Основы взаимозаменяемости” /Сост. В. И.Угланов. Костромская ГСХА – Кострома, 2001.

3. Общие требования и правила оформления расчетно-пояснительных записок при курсовом и дипломном проектировании на инженерных факультетах: Методические указания /Сост. В. И.Угланов. Костромская ГСХА – Кострома, 1999.

4. Методические указания по проверке правильности использования терминологии: наименований и обозначений физических величин и их единиц при курсовом и дипломном проектировании на инженерных факультетах / Сост. В. И.Угланов. Костромская ГСХА – Кострома, 1996.


Зараз ви читаєте: Основы взаимозаменяемости