Нормирование точности соединений деталей машин
Шероховатости отмеченных поверхностей находим сообразно назначению этих поверхностей и допуску их размера. Так, поверхности O35к6, O48n8, O35K6 согласно полям допусков их размеров являются ответственными поверхностями, образующими с сопрягаемыми поверхностями других деталей определённые посадки. В общем случае выделенные поверхности можно считать поверхностями нормальной геометрической точности… Читать ещё >
Нормирование точности соединений деталей машин (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ на тему:
«Нормирование точности соединений деталей машин»
Содержание Задание
1. Гладкие сопряжения и калибры
1.1 Гладкие сопряжения
1.2 Калибры
2. Шероховатость, отклонение формы и расположения поверхностей
3. Резьбовые соединения
4. Подшипники качения
5. Шпоночные и шлицевые соединения
6. Размерные цепи
6.1 Составление схемы размерной цепи
6.2 Расчёт подетальной размерной цепи методом максимума и минимума
6.3 Сложение и вычитание размеров и предельных отклонений
6.4 Расчёт подетальной размерной цепи методом максимума-минимума. Проектная задача
6.5 Расчёт подетальной размерной цепи вероятностным методом. Проектная задача
6.6 Замена размеров в размерной цепи
7. Зубчатые передачи Приложние
1. Гладкие сопряжения и калибры
1.1 Гладкие сопряжения Исходные данные для варианта № 50:
O67 H7/e8 | |
O55 Н8/r6 | |
O28 H7/m6 | |
O13 D9/h8 | |
O38 T7/h7 | |
O19 E9/e9 | |
Задана посадка O67 H7/e8. Предельное отклонение отверстия O67 H7: верхнее ES=30мкм; нижнее EJ=0мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=-66мкм; нижнее ei=-106мкм.
Предельные размеры отверстия и вала:
.
Допуски размеров отверстия и вала:
.
Параметры посадки с зазором:
.
Проверка: ,
Изобразим схему посадки O67 H7/e8 на Рисунке 1.1.
Рисунок 1.1
Задана посадка O55 H8/r6. Предельное отклонение отверстия O55 H8: верхнее ES=46мкм; нижнее EJ=0мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=60мкм; нижнее ei=41мкм.
Предельные размеры отверстия и вала:
.
Допуски размеров отверстия и вала:
.
Параметры переходной посадки:
.
Проверка: ,
Изобразим схему посадки O55 H8/r6 на Рисунке 1.2.
Рисунок 1.2
Задана посадка O28 H7/m6. Предельное отклонение отверстия O28 H7: верхнее ES=21мкм; нижнее EJ=0мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=21мкм; нижнее ei=8мкм.
Предельные размеры отверстия и вала:
.
Допуски размеров отверстия и вала:
.
Параметры переходной посадки:
.
Проверка: ,
Изобразим схему посадки O28 H7/m6 на Рисунке 1.3.
Рисунок 1.3
Задана посадка O13 D9/h8. Предельное отклонение отверстия O13 D9: верхнее ES=93мкм; нижнее EJ=50мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=0мкм; нижнее ei=-27мкм.
Предельные размеры отверстия и вала:
.
Допуски размеров отверстия и вала:
.
Параметры переходной посадки:
.
Проверка: ,
Изобразим схему посадки O13 D9/h8 на Рисунке 1.4.
Рисунок 1.4
Задана посадка O38 T7/h7. Предельное отклонение отверстия O38 T7: верхнее ES=-39мкм; нижнее EJ=-64мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=0мкм; нижнее ei=-25мкм.
Предельные размеры отверстия и вала:
.
Допуски размеров отверстия и вала:
.
Параметры переходной посадки:
.
Проверка: ,
Изобразим схему посадки O38 T7/h7 на Рисунке 1.5.
Рисунок 1.5
Задана посадка O19 E9/e9. Предельное отклонение отверстия O19 E9: верхнее ES=92мкм; нижнее EJ=40мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=-40мкм; нижнее ei=-92мкм.
Предельные размеры отверстия и вала:
.
Допуски размеров отверстия и вала:
.
Параметры переходной посадки:
.
Проверка: ,
Изобразим схему посадки O19 E9/e9 на Рисунке 1.6.
Рисунок 1.6
Таблица 1.1 Размера отверстий.
Обозначение посадки | Поле Допуска отверстия | Предельные отклонения | Предельные размеры | Допуск Отверстия мм | |||
Верхнее ES, мм | Нижнее EJ, мм | наибольшее мм | наименьшее мм | ||||
O67 H7/e8 | O67 H7 | 0,030 | 67,03 | 0,03 | |||
O55 Н8/r6 | O55 Н8 | 0,046 | 55,046 | 0,046 | |||
O28 H7/m6 | O28 H7 | 0,021 | 28,021 | 0,021 | |||
O13 D9/h8 | O13 D9 | 0,093 | 0,050 | 13,093 | 13,050 | 0,043 | |
O38 T7/h7 | O38 T7 | — 0,039 | — 0,064 | 37,961 | 37,936 | 0,025 | |
O19 E9/e9 | O19 E9 | 0,092 | 0,040 | 19,092 | 19,040 | 0,052 | |
Таблица 2.2 Размера валов.
Обозначение посадки | Поле Допуска отверстия | Предельные отклонения | Предельные размеры | Допуск Отверстия мм | |||
Верхнее es, мм | Нижнее si, мм | наибольшее мм | наименьшее мм | ||||
O67 H7/e8 | O67 e8 | — 0,066 | — 0,106 | 66,934 | 66,894 | 0,04 | |
O55 Н8/r6 | O55 r6 | 0,060 | 0,041 | 55,060 | 55,041 | 0,019 | |
O28 H7/m6 | O28 m6 | 0,021 | 0,008 | 28,021 | 28,008 | 0,013 | |
O13 D9/h8 | O13 h8 | — 0,027 | 12,973 | 0,027 | |||
O38 T7/h7 | O38 h7 | — 0,025 | 37,975 | 0,025 | |||
O19 E9/e9 | O19 E9 | — 0,040 | — 0,092 | 18,96 | 18,908 | 0,052 | |
Таблица 2.3 Типы и параметры посадок.
Обозначение посадки | Предельные размеры | Параметры посадок | Группа посадок | Допуск посадки | |||||||
отверстия | вала | зазор | натяг | ||||||||
мм | мм | мм | мм | мм | мм | мм | мм | ||||
O67 H7/e8 | 67,03 | 66,934 | 66,894 | 0,136 | 0,066 | ; | ; | с зазор. | 0,07 | ||
O55 Н8/r6 | 55,046 | 55,060 | 55,041 | 0,005 | ; | 0,060 | ; | перех. | 0,065 | ||
O28 H7/m6 | 28,021 | 28,021 | 28,008 | 0,013 | ; | 0,021 | ; | перех. | 0,034 | ||
O13 D9/h8 | 13,093 | 13,050 | 12,973 | 0,12 | 0,05 | ; | ; | с зазор. | 0,07 | ||
O38 T7/h7 | 37,961 | 37,936 | 37,975 | ; | ; | 0,064 | 0,014 | с натяг. | 0,05 | ||
O19 E9/e9 | 19,092 | 19,040 | 18,96 | 18,908 | 0,184 | 0,08 | ; | ; | с зазор. | 0,104 | |
1.2 Калибры Для контроля деталей сопряжения O38 T7/h7разработаем предварительные калибры.
Устанавливаем допуски на изготовление предельных калибров:
Для отверстия допуск на изготовление , — сдвиг поля допуска проходной стороны, координата границы износа —; сдвиг поля допуска непроходной стороны — 0; для вала:, ,, .
Исполнительный размер проходной стороны калибра-пробки:
.
Размер на чертеже O 37,9415 — 0,004 мм.
Исполнительный размер проходной стороны калибра-пробки:
.
Размер на чертеже O 37,963 — 0,004 мм.
Исполнительный размер проходной стороны калибра-скобы:
.
Размер на чертеже O 37,9945 + 0,004 мм.
Исполнительный размер непроходной стороны калибра-скобы:
.
Размер на чертеже O 37,973 + 0,004 мм.
Исполнительный размер контрольного калибра
.
Размер на чертеже O 38,375 — 0,0015 мм.
Исполнительный размер контрольного калибра :
.
Размер на чертеже O 37,99 725 — 0,0015 мм.
Исполнительный размер контрольного калибра :
.
Размер на чертеже O 37,97 575 — 0,0015 мм.
Изображение схемы расположения полей допусков для калибра-скобы показано на Рисунке 1.6, для калибра-пробки показано на Рисунке 1.7.
Шероховатость рабочих поверхностей калибров с допусками размеров 4мкм и высокой геометрической точностью поверхностей.
;
принимаем для робки., принимаем для скобы.
Рисунок 1.7
Рисунок 1.8
2. Шероховатость, отклонение формы и расположения поверхностей
Исходные данные:
I= O35к6 | IX=10h9 | |
II= O48n7 | X= O72h8 | |
III= O35к6 | XI= O62H7 | |
IV= O30r6 | XII= O92±0,3 | |
V= O42−0,2 | XIII= O10+0,5 | |
VI= O48−0,3 | XIV=12−0,2 | |
VII=15−0,03 | XV=22h8 | |
VIII=10h15 | ||
Шероховатости отмеченных поверхностей находим сообразно назначению этих поверхностей и допуску их размера. Так, поверхности O35к6, O48n8, O35K6 согласно полям допусков их размеров являются ответственными поверхностями, образующими с сопрягаемыми поверхностями других деталей определённые посадки. В общем случае выделенные поверхности можно считать поверхностями нормальной геометрической точности, для которых параметр шероховатости
Для поверхности O35к6, где, ,
принимаем из табл.0 .
Для поверхности O48n7, где, ,
принимаем из табл.0 .
Для поверхности O30r6, где, ,
принимаем из табл.0 .
Для поверхности O72h8, где, ,
принимаем из табл.0 .
Для поверхности O62H7, где, ,
принимаем из табл.0 .
Для поверхности O10+0,5, где, ,
принимаем из табл.0 .
К точности обработки, и следовательно, к шероховатости поверхностей O42−0,2, O48−0,3, O95±0,3, O10+0,5 не предъявляются столь высокие требования.
Для поверхности O42−0,2, ,
принимаем из табл.0 .
Для поверхности O48−0,3, ,
принимаем из табл.0 .
Для поверхности O92±0,3, ,
принимаем из табл.0 .
Для поверхности O10+0,5, ,
принимаем из табл.0 .
Шероховатость поверхностей шпоночного паза принимается обычно в пределах, причём большее значение соответствует дну паза.
Допуски на отклонение формы и расположения поверхностей также определим приближённым методом. Допуски на отклонение от круглости и цилиндричности поверхностей O35к6, O48n7, O30r6, O72h8, O62H7можно рассчитать следующим образом:
Для поверхности O35к6
(принимаем 4);
(принимаем 4);
Для поверхности O62H7
(принимаем 8);
(принимаем 8);
Для поверхности O48n7
(принимаем);
Для поверхности O30r6
(принимаем 3);
Для поверхности O72h8
(принимаем);
Допуски на радиальное биение поверхностей O48n8, O30r6 относительно поверхности АБ (поверхности O35к6) приближённо могут быть найдены:
Для поверхности O48n8
(принимаем допуск, равным 0,03мм) Для поверхности O30r6
(принимаем допуск, равным 0,012мм) Допуски на радиальное биение поверхности O72h8 относительно поверхности, А (поверхности O62H7) приближённо могут быть найдены следующим образом: (принимаем 0,04мм) Допуск на отклонение от + торца поверхности O42−0,2 для фиксации подшипника зависит от допуска размера на ширину подшипника. Поэтому
(принимаем 0,008мм),
для поверхности O48−0,3
(принимаем 0,016мм),
для поверхности O92±0,3
(принимаем 0,016мм),
для поверхности O72h8
(принимаем 0,025мм),
Допуск на отклонение от симметричного расположения шпоночного паза:
(принимаем 0,12мм).
Для отверстий допуск равен:
O ,
где мм
O мм (принимаем 0,5мм).
3. Резьбовые соединения
Задано резьбовое соединение: и отклонения, ,, ,, .
По условию записи резьбового соединения устанавливаем:
резьба метрическая, номинальный диаметр; резьба однозаходная, шаг резьбы мелкий и равен 2,5 мм, направление навивки — правое; поля допусков на диаметры гайки и — 5Н; диаметры и болта имеют поля допусков 5g и 6g соответственно; длинна свинчивания, не выходит за пределы нормальной; впадины резьбы выполнены без закруглений.
Определяем по формулам размеры сопрягаемых параметров резьбы:
мм;
мм;
мм.
По справочнику согласно указанным полям допусков устанавливаем предельные отклонения для нормируемых параметров болта и гайки:
На средний диаметр, ,, ;
На наружный диаметр, ,, ;
На внутренний диаметр, ,, ;
Определяем предельные размеры сопрягаемых параметров соответственно гайки и болта:
;
;
Так как не нормируется, то записываем не менее 52,000 ;
;
;
;
;
;
;
;
;
Так как в не нормируется, то записываем не более 49,294.
Находим допуски на сопряжённые размеры резьбового соединения:
;
— не нормируемый;
;
;
;
— не нормируемый;
Определяем зазоры по сопряженным поверхностям резьбового соединения:
по среднему диаметру:
;
;
по наружному диаметру:
;
;
Данные расчётов заносим в Таблицу 3.1, а по их результатам строим схему заданного резьбового соединения (Рисунок 3.1)
Таблица 3.1 Данные расчёта
Обозначение диаметров резьбового соединения | Номин. р-ры | Гайка | Болт | Допуски размеров | ||||||
Пред-е откл. мм | Предельные д-ры | Пред-е откл. мм | Предельные д-ры | Гайки | Болта | |||||
max | min | max | min | |||||||
Наружный d (D) | 52,000 | не норм. | не менее 52,000 | 52,000 | 51,952 | 51,577 | не норм. | 0,375 | ||
Средний d2(D2) | 50,381 | 50,681 | 50,381 | 50,333 | 50,163 | 0,3 | 0,17 | |||
Внутренний d1(D1) | 49,294 | 49,594 | 49,294 | 49,246 | не более 49,294 | 0,3 | не норм. | |||
не норм. | ||||||||||
Рисунок 3.1
Находим компенсационные поправки, обусловленные наличием указанных в задании дополнительных неточностей в шаге и угла профиля болта и гайки:
суммарная погрешность накопленного шага
;
суммарная погрешность правой половины профиля резьбы
;
суммарная погрешность левой половины профиля резьбы
;
суммарная погрешность угла профиля резьбы
;
поправка для расчёта зазоров, вносимая наличием погрешностей в шаге и угле профиля:
.
Поскольку ошибка, вносимая в соединение погрешностями в шаге и угле профиля, не превышает (, так как), то для получения гарантированного зазора в резьбовом соединении с указанными погрешностями изготовления можно считать, что коррекция посадки выполнена правильно.
4. Подшипники качения Исходные данные: радиальная сила; внутренний диаметр подшипника; в соединении вращающимся является вал.
1. Для данного соединения можно применить радиальный подшипник средней серии шестого класса точности, например 207, со следующими параметрами:, ,, .
В рассматриваемом узле вращающимся кольцом является внутреннее, поэтому его посадку на вал производим с натягом, а наружное кольцо устанавливаем в корпус с зазором.
2. Приняв коэффициент k для средней серии подшипника равным 2,3, определим минимальный потребный натяг для внутренней обоймы подшипника:
3. Находим максимальный допустимый натяг для внутреннего кольца подшипника:
4. По значению подбираем из числа рекомендуемых, посадку для внутреннего кольца подшипника, например O35H0/m6, для которой предельные отклонения размеров: для отверстия, , для вала ,.
5. Определим минимальный и максимальный натяги в рассматриваемом соединении:
;
Так как () и (), можно заключить, что посадка внутреннего кольца подшипника выполнена правильно.
6. Выбираем посадку для наружного кольца подшипника, например O72Н7/h0, для которой предельные отклонения размеров равны: для отверстия;; для вала:; .
Для выбранной посадки максимальный зазор; минимальный зазор, что свидетельствует о том, что посадка относится к посаде с зазором.
Строим схему полей допусков выбранных посадок для колец подшипника качения Рисунок 4.1.
Рисунок 4.1
8. Чертим условные рабочие чертежи посадочных мест подшипников с указанием требований Рисунок 4.2.
9. Чертим условные рабочие чертежи сборочных узлов с указанием требуемых размеров, обозначений Рисунок 4.3.
Рисунок 4.2
Рисунок 4.3
5. Шпоночные и шлицевые соединения В задании указаны диаметр вала и втулки, длина соединения, тип соединения 3.
По СТ СЭВ 189−78 выбираем основные размеры соединения:, , интервал длин от, до, , .
Записываем условное обозначение шпонки: Шпонка СТ СЭВ 189−78. Для заданного вида соединения назначаем поля допусков для деталей шпоночного соединения, пользуясь СТ СЭВ 189−78, для ширины шпонки b — h9; для высоты шпонки h — h11; для длины шпонки l — h14; для ширины паза на валу — N9; для ширины паза во втулке — Js9.
Определяем предельные отклонения пользуясь СТ СЭВ 144−88 на гладкие соединения:
Диаметр вала — 35m6
Диаметр втулки — 35H7
Ширина шпонки — 10h9
Высота шпонки — 8h11
Длина шпонки — 42h14
Ширина паза на валу — 10P9
Ширина паза во втулке — 10P9
Глубина паза на валу ;
Глубина паза во втулке ;
Строим схемы расположения полей допусков Рисунок 5.1.
Рисунок 5.1
В задании указаны параметры эвольвентного соединения: номинальный диаметр; модуль. Вид центрирования по наружному диаметру. По ГОСТ 6033–70 выбираем недостающие параметры —. Находим диаметр делительной окружности:
По СТ СЭВ 259−68 назначаем поля допусков втулки и вала из рекомендуемых посадок. Выбираем по наружному центрирующему диаметру для втулки; для вала, посадка по; для ширины впадин втулки (толщина зуба S) — для ширины впадины, для толщины зуба посадка; поле допуска втулки и вала по центрирующему диаметру при плоской форме дна впадин для втулки, для вала, посадка — .
Величины придельных отклонений диаметров определяем, пользуясь стандартом СЭВ 144−88. Величины придельных отклонений по боковым сторонам зубьев определяем, пользуясь стандартом СЭВ 259−88.
Для втулки СТ СЭВ 259−88 центрирующий диаметр; ширина впадин ,; ;.
Для вала: центрирующий диаметр, толщина зуба,; ;.
Условное обозначение соединения СТ СЭВ 259−88.
Пользуясь величинами предельных отклонений, строим схему расположения полей допусков Рисунок 5.2.
Рисунок 5.2
В задании указаны параметры прямобочного шлицевого соединения. Вид центрирования по. По ГОСТ 1139–80 выбираем недостающие данные —, .
По ГОСТ 1139–80 назначаем поля допусков втулки и вала из рекомендуемых посадок, выбираем по наружному центрирующему диаметру
для втулки —, для вала, посадка по -; для ширины шлица (вала) для втулки —, для вала —, посадка по —, поле допуска втулки по нецентрирующему диаметру —, предельное отклонение вала по нецентрирующему диаметру — не менее .
Величины придельных отклонений определяем, пользуясь стандартом СЭВ 144−88 на гладкие сопряжения.
Для втулки :
Центрирующий диаметр
Не центрирующий диаметр ;
Ширина паза
Для вала :
Центрирующий диаметр
Не центрирующий диаметр ;
Ширина зуба
Условно обозначение: .
Пользуясь величинами придельных отклонений, строим схему расположения полей допусков Рисунок 5.3.
Рисунок 5.3
6. Размерные цепи
6.1 Составление схемы размерной цепи Из приложения 2 выбираем вариант задания:
Рисунок 6.1
Составим и поясним схему заданной размерной цепи:
Рисунок 6.2
Замыкающий размер в трехзвенной цепи (Рисунок 6.1) зависит от размера, называемого увеличивающим (чем больше этот размер, тем больше значение), и размера, называемого уменьшающим (при его увеличении уменьшается). Замыкающее звено может быть положительным, отрицательным или равным нулю. Размерную цепь можно условно изображать в виде схемы (Рисунок 6.2). По схеме удобно выявлять увеличивающие и уменьшающие звенья. Над буквенными обозначениями звеньев принято изображать стрелку, направленную вправо, для увеличивающих звеньев и влево — для уменьшающих.
6.2 Расчёт подетальной размерной цепи методом максимума и минимума Проверочная задача Таблица 6.1 Исходные данные
— 0,15 | +0,15 | |||||
— 0,25 | — 0,15 | +0,05 | ||||
— 0,05 | +0,24 | |||||
— 0,15 | ||||||
Эскиз детали Схема размерной цепи Рисунок 6.3
Параметры составляющих звеньев: передаточное отношение
Номинальный размер и предельные отклонения Допуски:
; ;
; .
;
Координата середины полей допусков:
; ;
; .
;
Расчёт номинального размера замыкающего звена:
Расчёт допуска замыкающего звена:
Расчёт предельных отклонений замыкающего звена:
Расчёт координаты середины поля допуска, замыкающего звена:
.
Схема расположения поля допуска замыкающего звена показана на Рисунке 6.4.
Рисунок 6.4
6.3 Сложение и вычитание размеров и предельных отклонений Исходные данные:
Таблица 6.2 Размеры и предельные отклонения
55−0,1 | +20−0,1 | — 35+0,1 | +15±0,2 | — 20±0,2 | ||
Подготовим уравнение к сложению и вычитанию придельных отклонений:
6.4 Расчёт подетальной размерной цепи методом максимума-минимума. Проектная задача.
Исходные данные:
Эскиз детали Схема размерной цепи Рисунок 6.5
Передаточные отношения составляющих звеньев:
.
Требования к замыкающему звену:
;; ;
.
Звенья с известными допусками в размерной цепи отсутствуют .
В качестве корректирующего звена можно принять звено с размером 15 мм, так как положение внутренней торцовой поверхности не будет влиять на служебное назначение детали.
Расчёт производится методом максимума-минимума. Связь между допусками замыкающего звена и допусками составляющих звеньев устанавливается способом одинакового квалитета.
Расчёт количества единиц допуска производится по следующей формуле:
— принимаем из таблицы П. 7.1 и записываем в таблицу 6.3.
Назначаем квалитет по таблице П. 7.2 в зависимости от стандартного, ближайшего к расчётному. Принимаем 12-й квалитет.
Назначаем стандартный допуск по таблице П. 7.3 в зависимости от номинального размера и принятого 12-го квалитета. Допуски составляющих звеньев, кроме, записаны в таблице 6.3.
Расчёт допуска корректирующего звена из условия формулы:
.
Назначенные предельные отклонения составляющих звеньев записаны в таблице 6.3.
Расчёт координат, середины поля допуска составляющих звеньев проводим по формуле, а результаты записываем в табл.6.1.
Таблица 6.3 Сведения о размерной цепи, рассчитанной методом максимума-минимума
Символ звена | Номин. размер | Характер действия | Квалитет | мкм | мкм | мкм | мкм | мкм | Исполн. размер | |||
увел. | +1 | 1,08 | +180 | — 90 | ||||||||
увел. | +1 | 1,56 | +250 | — 125 | ||||||||
увел. | +1 | 1,31 | +210 | — 105 | ||||||||
увел. | +1 | 1,31 | +160 | — 50 | ||||||||
уменш. | — 1 | 1,08 | +160 | |||||||||
Расчёт координаты середины поля допуска, корректирующего звена по формуле:
Расчёт предельных отклонений корректирующего звена:
;
.
Решение проверочной задачи способом сложения и вычитания номинального размера и предельных отклонений.
Подготовим уравнение для сложения и вычитания:
6.5 Расчёт подетальной размерной цепи вероятностным методом. Проектная задача Метод расчёта — вероятностный, способ — одинакового квалитета .
Расчёт количества единиц допуска:
Назначаем квалитет по таблице П. 7.2 в зависимости от стандартного, ближайшего к расчётному. Принимаем 13-й квалитет.
Допуски звеньев устанавливаем по 13-му квалитету, а допуск звена по 14-му квалитету. Допуски записаны в таблице 6.4.
Расчёт допуска корректирующего звена из условия следующей формулы:
тогда
откуда
.
Назначение предельных составляющих звеньев:
Расчёт координаты середины поля допуска:
Расчёт предельных отклонений корректирующего звена;
;
.
Допуск замыкающего звена:
Координата середины поля допуска:
Предельные отклонения замыкающего звена:
Таблица 6.4 Сведения о размерной цепи, рассчитанной теоретико-вероятностным методом
Символ звена | Номин. размер | Исполн. размер | |||||||||||
+1 | 1,08 | 1,17 | +270 | ||||||||||
+1 | 1,56 | 2,43 | +390 | ||||||||||
+1 | 1,31 | 1,72 | +520 | ||||||||||
+1 | 1,31 | 1,72 | +165 | — 165 | |||||||||
— 1 | 1,08 | 1,17 | +617 | — 27 | |||||||||
Заключение
Сравнение допусков (табл.6.3 и табл.6.4) на изготовление составляющих звеньев одной и той же размерной цепи показывает, что величину допуска можно рассчитать в 1,6−2,6 раза точней, если распределение погрешностей изготовления подчиняется закону нормального распределения.
6.6 Замена размеров в размерной цепи Исходные данные:
Рисунок 6.6
Первый вариант замены. Вместо размера С указать на чертеже размер X:
Запишем уравнение расчёта и подставим в него предельные значения размеров C и D.; , откуда
;, т. е.
Это указывает на то, что замена размера С размером X без уменьшения допуска размера С невозможна рисунок 6.7.
Рисунок 6.7
Второй вариант замены. Вместо размера D указать на чертеже размер X:
Запишем уравнение; .
;, откуда
; ,
Следовательно
Схема замены показана на рисунке 6.8.
Рисунок 6.8
Сумма допусков размеров D и X после замены должна быть равна допуску заменяемого размера мм. Поверхность I получают, как правило, чистовым точением. Поэтому обеспечить точность размеров D и X с суммарным допуском 0,3 мм практически возможно.
7. Зубчатые передачи Исходные данные:
Обозначение точности колеса: 10 — 8 — 6 — А.
Модуль: .
Число зубьев:
Коэффициент смещения исходного контура колеса: .
Расшифруем условное обозначение передачи: 10 — 8 — 6 — А
10 — степень точности по норме кинематической точности;
8 — степень точности по норме плавности работы;
6 — степень точности по норме контакта зубьев;
А — вид сопряжения, ограничивающего боковой зазор.
Так как вид допуска на боковой зазор не указан, то он совпадает с видом сопряжения, то есть, обозначен символом «А».
Устанавливаем комплекс контроля по ГОСТ 1643–81
Выписываем нормируемые погрешности:
— наибольшая кинематическая погрешность зубчатого колеса (по норме кинематической точности),
— местная кинематическая погрешность (по норме плавности работы),
— погрешность направления зуба (по норме контакта),
— наименьшее отклонение толщины зуба и допуск на толщину зуба (по норме бокового зазора).
Назначаем допуски на погрешности:
Допуск определи по следующей формуле
где: — допуск на накопленную погрешность зубчатого колеса
— допуск на погрешность профиля зуба колеса
; ;
Допуск — определяем в зависимости от степени точности по норме плавности — 8, модуля m=4мм, делительного диаметра :
Допуск определяем с учётом степени точности по норме контакта — 6, модуля m=4мм, ширины венца
где: — коэффициент ширины зуба колеса,
для цилиндрических прямозубых колёс
Принимаем ,
.
Наименьшее отклонение толщины зуба исходя из вида сопряжения А, степени точности по нормам плавности — 8, делительному диаметру :
Допуск на толщину зуба выбираем в зависимости от допуска на радиальное биение зубчатого венца и вида сопряжения А. В свою очередь выбирается в зависимости от степени точности по нормам кинематической точности-10,модуля m=4мм, делительного диаметра :
Определяем размеры, необходимые для оформления чертежа зубчатого колеса.
Высота головки зуба до постоянной хорды и кинематическая толщина зуба колеса без смещения по постоянной хорде, определяем по формулам:
; .
Определяем параметры точности формы, расположения и шероховатости отдельных поверхностей.
На ширину венца назначаем из конструктивных и технологических соображений поле допуска по h11… h14.
Поле допуска диаметра выступов принимаем по h. Диаметр окружности выступов: .
Допуск на диаметр выступа рассчитываем по формуле: .
Так как окружность выступов используется как измерительная база для измерения толщины зуба принимаем и округляем его до стандартного, что соответствует допуску h9
.
Допуск на радиальное биение диаметра выступов назначаем в зависимости от допуска на радиальное биение зубчатого венца:
тогда. Округляем значение допуска до стандартного .
Допуск биения торцев колеса назначаем в зависимости от допуска на направление зуба, ширины венца b и диаметра выступов: , округляем до стандартного .
Шероховатость рабочих эвольвентных поверхностей берём в зависимости от допуска отклонения профиля: , принимаем .
Увязываем посадку отверстия с точностью зубчатой передачи, в частности, с той нормой точности, которая является основой в оценке работоспособности передачи. Степень точности — 6 по норме контакта зубьев предполагает высоконагруженную передачу с посадкой H7/t6 колеса на вал (без шпонок). Соответственно отверстие по H7.
Диаметр отверстия выбираем конструктивно, учитывая, что минимальная толщина обода должна быть не менее 3m, чтобы обеспечить равнопрочность обода и зубьев. Принимаем отверстие:
.
Шероховатость отверстия назначаем следующим образом:
где: — допуск соответствующего размера. При .
Шероховатости торцев и окружности вершин колеса рассчитываем по формулам: ;, ;.
Шероховатость торцев колеса:. Принимаем .
Шероховатость окружности вершин колеса: .
Принимаем .
Выбор средств измерения:
Первый из измеряемых параметров, выбранного колеса — кинематическая погрешность зубчатого колеса, допуск. Выбираем прибор БВ-5094. Проверяем, соответствуют ли размеры нашего колеса размерам измеряемых на приборе.
Второй измеряемый параметр — кинематическая погрешность, допуск. Выбираем прибор БВ-5058.
Третий измеряемый параметр — погрешность направления зуба, допуск. Выбираем прибор по БВ-5055 ЧЗИП.
Толщину зуба (наименьшее отклонение и допуск на толщину) проверяем зубомером ЗИМ-16.
Литература
Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборостроении: справочник в двух томах — М: изд. стандартов, 1989;том 1−263 с., том.2: Контроль деталей 208с.
Якушев А. И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: учебник — 6-е издание — М.: М-е, 1986;352с.
Берестнёв О. В. Самоустанавливающиеся зубчатые колёса — Мн.: Наука и техника, 1983;312с.