Промышленность производство : Курсовая работа: Нормирование точности соединений деталей машин
Курсовая работа: Нормирование точности соединений деталей машин
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
Литература
1. Гладкие сопряжения и калибры
1.1 Гладкие сопряжения
Исходные
данные для варианта №50:
Ø67 H7/e8 |
Ø55 Н8/r6 |
Ø28 H7/m6 |
Ø13 D9/h8 |
Ø38 T7/h7 |
Ø19 E9/e9 |
Задана
посадка Ø67 H7/e8. Предельное отклонение отверстия Ø67 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 Ø67 H7/e8 на Рисунке 1.1.

Рисунок 1.1
Задана посадка
Ø55 H8/r6. Предельное отклонение отверстия Ø55 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 Ø55 H8/r6 на Рисунке 1.2.

Рисунок 1.2
Задана
посадка Ø28 H7/m6. Предельное отклонение отверстия Ø28 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 Ø28 H7/m6 на Рисунке 1.3.

Рисунок 1.3
Задана
посадка Ø13 D9/h8. Предельное отклонение отверстия Ø13 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 Ø13 D9/h8 на Рисунке 1.4.

Рисунок 1.4
Задана
посадка Ø38 T7/h7. Предельное отклонение отверстия Ø38 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 Ø38 T7/h7 на Рисунке 1.5.

Рисунок 1.5
Задана
посадка Ø19 E9/e9. Предельное отклонение отверстия Ø19 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 Ø19 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
|
Ø67 H7/e8 |
Ø67 H7 |
0,030 |
0 |
67,03 |
67 |
0,03 |
Ø55 Н8/r6 |
Ø55 Н8 |
0,046 |
0 |
55,046 |
55 |
0,046 |
Ø28 H7/m6 |
Ø28 H7 |
0,021 |
0 |
28,021 |
28 |
0,021 |
Ø13 D9/h8 |
Ø13 D9 |
0,093 |
0,050 |
13,093 |
13,050 |
0,043 |
Ø38 T7/h7 |
Ø38 T7 |
-0,039 |
-0,064 |
37,961 |
37,936 |
0,025 |
Ø19 E9/e9 |
Ø19 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
|
Ø67 H7/e8 |
Ø67 e8 |
-0,066 |
-0,106 |
66,934 |
66,894 |
0,04 |
Ø55 Н8/r6 |
Ø55 r6 |
0,060 |
0,041 |
55,060 |
55,041 |
0,019 |
Ø28 H7/m6 |
Ø28 m6 |
0,021 |
0,008 |
28,021 |
28,008 |
0,013 |
Ø13 D9/h8 |
Ø13 h8 |
0 |
-0,027 |
13 |
12,973 |
0,027 |
Ø38 T7/h7 |
Ø38 h7 |
0 |
-0,025 |
38 |
37,975 |
0,025 |
Ø19 E9/e9 |
Ø19 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
|
Ø67 H7/e8 |
67,03 |
67 |
66,934 |
66,894 |
0,136 |
0,066 |
- |
- |
с зазор. |
0,07 |
Ø55 Н8/r6 |
55,046 |
55 |
55,060 |
55,041 |
0,005 |
- |
0,060 |
- |
перех. |
0,065 |
Ø28 H7/m6 |
28,021 |
28 |
28,021 |
28,008 |
0,013 |
- |
0,021 |
- |
перех. |
0,034 |
Ø13 D9/h8 |
13,093 |
13,050 |
13 |
12,973 |
0,12 |
0,05 |
- |
- |
с зазор. |
0,07 |
Ø38 T7/h7 |
37,961 |
37,936 |
38 |
37,975 |
- |
- |
0,064 |
0,014 |
с натяг. |
0,05 |
Ø19 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 Ø38 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 Ø 37,9415 – 0,004 мм.
Исполнительный
размер проходной стороны калибра-пробки:
 .
Размер на
чертеже Ø 37,963 – 0,004 мм.
Исполнительный
размер проходной стороны калибра-скобы:
 .
Размер на
чертеже Ø 37,9945 + 0,004 мм.
Исполнительный
размер непроходной стороны калибра-скобы:
 .
Размер на
чертеже Ø 37,973 + 0,004 мм.
Исполнительный
размер контрольного калибра
 .
Размер на
чертеже Ø 38,00375 - 0,0015 мм.
Исполнительный
размер контрольного калибра :
 .
Размер на
чертеже Ø 37,99725 - 0,0015 мм.
Исполнительный
размер контрольного калибра :
 .
Размер на
чертеже Ø 37,97575 - 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= Ø35к6 |
IX=10h9 |
II= Ø48n7 |
X= Ø72h8 |
III= Ø35к6 |
XI= Ø62H7 |
IV= Ø30r6 |
XII= Ø92±0,3 |
V= Ø42-0,2 |
XIII= Ø10+0,5 |
VI= Ø48-0,3 |
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 Ø35к6, Ø48n8, Ø35K6
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 Ø35к6, где  ,  ,
принимаем из
табл.0  .
Для
поверхности Ø48n7, где  ,  ,
принимаем из
табл.0  .
Для
поверхности Ø30r6, где  ,  ,
принимаем из
табл.0  .
Для
поверхности Ø72h8, где  ,  ,
принимаем из
табл.0  .
Для
поверхности Ø62H7, где  ,  ,
принимаем из
табл.0  .
Для
поверхности Ø10+0,5, где  ,  ,
принимаем из
табл.0  .
К точности
обработки, и следовательно, к шероховатости поверхностей Ø42-0,2, Ø48-0,3,
Ø95±0,3, Ø10+0,5 не предъявляются столь высокие требования.
Для
поверхности Ø42-0,2,  ,
принимаем из
табл.0  .
Для
поверхности Ø48-0,3,  ,
принимаем из
табл.0  .
Для
поверхности Ø92±0,3,  ,
принимаем из
табл.0  .
Для
поверхности Ø10+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 Ø35к6,
Ø48n7, Ø30r6, Ø72h8, Ø62H7можно рассчитать
следующим образом:
Для
поверхности Ø35к6
 (принимаем 4 );
 (принимаем 4 );
Для
поверхности Ø62H7
 (принимаем 8 );
 (принимаем 8 );
Для
поверхности Ø48n7
 (принимаем  );
Для
поверхности Ø30r6
 (принимаем 3 );
Для
поверхности Ø72h8
 (принимаем  );
Допуски на
радиальное биение поверхностей Ø48n8, Ø30r6 относительно
поверхности АБ (поверхности Ø35к6) приближённо могут быть найдены:
Для
поверхности Ø48n8
 (принимаем допуск,
равным 0,03мм)
Для
поверхности Ø30r6
 (принимаем допуск,
равным 0,012мм)
Допуски на
радиальное биение поверхности Ø72h8 относительно поверхности А
(поверхности Ø62H7) приближённо могут быть найдены следующим образом: (принимаем
0,04мм)
Допуск на
отклонение от ┴ торца поверхности Ø42-0,2 для фиксации подшипника
зависит от допуска размера на ширину подшипника. Поэтому
 (принимаем 0,008мм),
для
поверхности Ø48-0,3
 (принимаем 0,016мм),
для
поверхности Ø92±0,3
 (принимаем 0,016мм),
для
поверхности Ø72h8
 (принимаем 0,025мм),
Допуск на
отклонение от симметричного расположения шпоночного паза:
 (принимаем 0,12мм).
Для отверстий
допуск равен:
Ø ,
где мм
Ø 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 2,5мм, 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 Ø35H0/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 Ø72Н7/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
ГОСТ1139-80 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

|
15 |
 
|
25 |
 
|
15 |

|
-0,15 |

|
0 |

|
+0,15 |

|
-0,25 |

|
-0,15 |

|
+0,05 |

|
2 |

|
8 |
|

|
-0,05 |

|
+0,24 |
|

|
-0,15 |

|
0 |
|
 
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 15мм, 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
|

|
15 |
увел. |
+1 |
1,08 |
12 |
180 |
90 |
+180 |
0 |
-90 |

|

|
35 |
увел. |
+1 |
1,56 |
12 |
250 |
125 |
+250 |
0 |
-125 |

|

|
20 |
увел. |
+1 |
1,31 |
12 |
210 |
105 |
+210 |
0 |
-105 |

|

|
25 |
увел. |
+1 |
1,31 |
12 |
210 |
105 |
+160 |
-50 |
55 |

|

|
15 |
уменш. |
-1 |
1,08 |
12 |
160 |
80 |
+160 |
0 |
50 |

|
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
|

|
15 |
+1 |
1,08 |
1,17 |
270 |
72900 |
135 |
18225 |
+270 |
0 |
135 |

|

|
35 |
+1 |
1,56 |
2,43 |
390 |
152100 |
195 |
38025 |
+390 |
0 |
195 |

|

|
20 |
+1 |
1,31 |
1,72 |
520 |
270400 |
260 |
67600 |
+520 |
0 |
260 |

|

|
25 |
+1 |
1,31 |
1,72 |
330 |
108900 |
165 |
27225 |
+165 |
-165 |
0 |

|

|
15 |
-1 |
1,08 |
1,17 |
644 |
415800 |
322 |
103950 |
+617 |
-27 |
295 |

|
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 0,3мм 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.
|