Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

Задача №1. Визначення допусків гладких циліндричних з'єднань

Задача №2. Визначення виконавчих розмірів та допусків гладких граничних калібрів

Задача №3. Визначення допусків посадкових поверхонь для підшипників кочення

Задача №4. Розрахунок розмірного ланцюга при забезпеченні точності вихідної ланки

Задача №5. Визначення допусків різьбового з'єднання

Задача №6. Встановлення числових значень допусків зубчастої передачі

Задача №7. Визначення допусків шліцевого з'єднання

Задача №8. Визначення допусків шпонкового з'єднання

Література



Вступ

Основною складовою курсу "Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання" є визначення допусків, посадок і відхилень для забезпечення взаємозамінності.

Єдність вимірів -- стан вимірів, при якому результати виражені в узаконених одиницях і похибка вимірів відома з заданою точністю.

Точність -- якість вимірів, яка відображає близькість їх результату до істинного значення. циліндричний калібр підшипник

Метрологія -- наука про виміри, про методи забезпечення їхньої єдності, про способи досягнення необхідної точності.

Стандартизація спирається на метрологію, яка забезпечує вірність і відтворення результату вимірювання.

Стандартизація -- встановлення правил, норм і вимог, виконання яких забезпечить оптимальну якість продукції.

Стандарт -- найдоцільніше вирішення повторюваної задачі для досягнення визначеної мети, це нормативний документ, який примусово контролюється державою.

Технічні умови -- основний документ, який нормує якість. Без них забороняється виробництво.

Якість продукції -- сукупність властивостей продукції, що задовольняє визначені потреби.

Надійність -- властивість об'єкта зберігати у часі свої характеристики.

Мета виконання курсової роботи -- закріпити теоретичні знання, а також розвинути практичні навички застосування допусків і посадок згідно з їх призначенням.

Задача №1. Визначення допусків гладких циліндричних з'єднань

Завдання: Для трьох циліндричних з'єднань: із зазором, з натягом, по перехідній посадці необхідно:

- визначити допуски розмірів отвору та валу;

- зобразити схеми полів допусків отвору та валу;

- проставити на рисунках з'єднання позначення посадок згідно з ЄСКД;

- для перехідної посадки визначити найбільш ймовірні величини зазорів і натягів та визначити відсоток з'єднань з натягом.

Дані в таблицях : «Граничні відхилення валів з розмірами від 1 до 500 мм (СТ РЕВ 144-88)»; «Граничні відхилення отворів з розмірами від 1 до 500 мм (за СТ РЕВ 144-88)».

З'єднання із зазором ш 42 Н7/g6

З'єднання ш 42 Н7/g6 виконано у систе

мі валу (основний вал). Відхилення отвору за 7-м квалітетом, вала -- за 8 квалітетом.

За таблицею СТ СЗВ 144-88 [4] обираємо граничні відхилення:

а)для отвору:

- верхнє граничне відхилення ЕS = +25 мкм;

- нижнє граничне відхилення ЕІ = 0 мкм;

б)для вала:

- верхнє граничне відхилення еs = -9 мкм;

- нижнє граничне відхилення еі = -25 мкм. Допуски отвору та вала

ІТ_D = ЕS - ЕІ = 25-0 = 25 мкм;

ІТ_d = еs - еі = -9 - (-25) = 16 мкм.

Найбільший зазор



Smax = ЕS - еі = 25 - (-25) = 50 мкм.

Найменший зазор

Smin = ЕІ - еs =0-(-9)= 9мкм.

Середній зазор

Sm = 0,5(Smax + Smin) = 0,5(50+9) = 29,5 мкм.

Допуск посадки

ІТ_s = ІТ_D + ІТ_d = 25+16 = 41мкм. Результати розрахунку заносимо до таблиці 1.1.

Таблиця 1.1- Результати аналізу з'єднання із зазором

З'єднання	Допуск, мкм	Зазор, мкм	Допуск посадки, мкм
	отвору	вала	найб.	середн.	найм.
Позначення	ІТD	ІТd	Smax	Sm	Smin	ІТs
Значення	25	16	50	29,5	9	41

З'єднання із натягом ш42 P7/h6

З'єднання ш42 P7/h6 виконано у системі отвору (основний отвір). Відхилення отвору за 7-м квалітетом, відхилення вала -- за 6-м квалітетом. Обираємо граничні відхилення:

а)для отвору:

- верхнє граничне відхилення ЕS = -17мкм;

- нижнє граничне відхилення ЕІ = -42 мкм;

б)для вала:

- верхнє граничне відхилення еs = 0 мкм;

- нижнє граничне відхилення еі = -16 мкм.

Допуски отвору та вала

ІТ_D = ЕS - ЕІ =-17-(-42)= 28 мкм;

ІТ_d = еs - еі = 0-(-16) = 16 мкм.

Найбільший натяг

Nmax = еs - ЕІ = 0-(-42) = 42 мкм.

Найменший натяг

Nmin = еі - ЕS = -16-(-17) = 1 мкм.

Середній натяг

Nm = 0,5(Nmax + Nmin )= 0,5(42 + 1) =21,5 мкм.

Допуск посадки

ІТN = ІТ_D + ІТ_d = 44 мкм.

Результати розрахунку заносимо до таблиці 1.2.

Таблиця 1.2 - Результати аналізу з'єднання із натягом

З'єднання	Допуск, мкм	Натяг, мкм	Допуск посадки, мкм
	отвору	вала	найб.	середн.	найм.
Позначення	ІТD	ІТd	Nmax	Nm	Nmin	ІТN
Значення	28	16	42	21,5	1	44

З'єднання по перехідній посадці ш42 H7/j6

З'єднання ш42 H7/j6виконано у системі вала (основний вал). Граничні відхилення становлять:

а)для отвору:

- верхнє граничне відхилення ЕS = 25 мкм;

- нижнє граничне відхилення ЕІ = 0 мкм;

б)для вала:

- верхнє граничне відхилення еs = 11 мкм;

- нижнє граничне відхилення еі = -5 мкм.

Допуски отвору та вала

ІТ_D = ЕS - ЕІ =25-0= 25 мкм;

ІТ_d = еs - еі = 11 - (-5) = 16 мкм.

Найбільший зазор

Smax = ЕS - еі = 25 - (-5) = 30 мкм.

Найбільший натяг

Nmax = es - ЕІ = 11 - 0= 11 мкм.

Середній зазор

Sm = 0,5(Smax - Nmax) = 0,5(30-11) = 9,5 мкм.

Допуск посадки

ІТN = ІТ_D + ІТ_d = 25+16 = 41 мкм. Результати розрахунку заносимо до таблиці 1.3.



Таблиця 1.3 - Результати аналізу з'єднання по перехідній посадці

З'єднання	Допуск, мкм	Зазор, мкм	Натяг, мкм	Допуск посадки , мкм
	отвор У	вала	найб	середн	найм	найб	середн	найм
Позначенн я	ІТD	ІТd	Smax	Sm	Smin	Nmax	Nm	Nmin	ІТN
Значення	25	16	30	9,5		11	--	--	41

У перехідних посадках ступінь легкості складання та розкладання з'єднання визначаємо вірогідністю отримання у них зазорів та натягів.

Обчислюємо кількість з'єднань із натягом (у відсотках від загального числа з'єднань).

Можна очікувати, що розподіл випадкових величин відхилень розмірів отвору та вала підпорядковується функції нормального розподілу (закону Гауса).

Середнє квадратичне відхилення допуску посадки

мкм.

Центр групування кривої розподілу натягів-зазорів співпадає з лінією середнього натягу, тобто відповідає найбільш вірогідним розмірам отвору та вала:

М(х) = S_m= -9,5 мкм.

Визначимо множник довірчого інтервалу, який відповідає границі між натягом та зазором на графіку розсіювання зазорів

.



Ф(0,95)=0,328

Таким чином, відносна кількість з'єднань із зазором буде 0,5 + 0,328 = 0,828 або 82,8%. З'єднань із натягом відповідно 17,2%

Задача №2. Визначення виконавчих розмірів та допусків гладких граничних калібрів

Завдання: Для гладкого циліндричного з'єднання із зазором:

- побудувати схеми розташування полів допусків (з числовими значеннями відхилень) гладких граничних калібрів для контролю валу та отвору;

- виконати ескізи калібрів, вказавши на них виконавчі розміри робочих поверхонь, шорсткості та маркування. Отримані результати занести до таблиці.

Визначення розмірів калібру-пробки ш42 Н7

Знаходимо граничні відхилення: ЕS =+25 мкм, ЕІ =0 мкм. Граничні розміри отвору: «Граничні відхилення отворів з розмірами від 1 до 500 мм (за СТ РЕВ 144-88)».

Dmах = Dном. + ЕS = 42 + 0,025 = 42,025 мм;

Dmin = Dном. + ЕІ = 42 + 0= 42 мм.

За табл. «Допуски та відхилення калібрів, мкм (за СТ РЕВ 157-75 і СТ РЕВ 1920-79)» для 7-го квалітету знаходимо дані для розрахунку калібру-пробки: Н = 4 мкм;

Z = 3,5 мкм; Y = 3 мкм. Обчислюємо виконавчі розміри калібру-пробки.

Найбільший розмір прохідного нового калібру-пробки:



ПР_mах = Dmin + Z + Н/2 = 42 + 0,0035 + 0,004/2 = 42,055 мм.

Проставляємо на кресленні розмір калібру ПР 42,0055^-0,004 мм.

Виконавчі розміри: найбільший -- 42,0055 мм; найменший -- 42,0015 мм.

Найменший розмір зношеного прохідного калібру-пробки:

ПРзн. = Dmin - Y = 42-0,003= 41,997 мм.

Якщо калібр ПР має вказаний розмір або менший, то подальше його використання неприпустиме.

Найбільший розмір непрохідного нового калібру-пробки:

НЕ_mах = Dmах + Н/2 = 42,025 + 0,004/2 = 42,027 мм.

Розмір калібру НЕ, що проставляється на кресленні: НЕ 42,027^-0,004 мм.

Виконавчі розміри: найбільший -- 42,027 мм; найменший -- 42,023 мм.

Визначення розмірів калібру-скоби ш42g6

Визначаємо граничні відхилення: еs = -9; еі =-25 мкм. («Граничні відхилення валів з розмірами від 1 до 500 мм (СТ РЕВ 144-88)».Граничні відхилення валу становлять dmax 41,991 мм; dmin = 41,975 мм.

За табл. «Допуски та відхилення калібрів, мкм (за СТ РЕВ 157-75 і СТ РЕВ 1920-79) »для 6-го квалітету знаходимо дані для розрахунку розміру калібру- скоби: Z1 =3,5 мкм; Y1 = 3 мкм; Н1 = 4 мкм; Н_p = 1,5 мкм. Найменший розмір прохідного нового калібру-скоби:

ПР_min = dmax -Z1- Н1/2 = 41,991-0,0035-0,004/2 = 41,9855 мм. Проставляємо розмір на кресленні калібру ПР 41,9855^+0,004 мм.

Виконавчі розміри: найменший -- 41,9855 мм; найбільший -- 41,9895 мм. Найбільший розмір зношеного прохідного калібру-скоби:

ПРзн. = dmax + Y1 = 41,991+0,003= 41,994 мм. Найменший розмір непрохідного калібру-скоби:

НЕ_min = dmin - Н1/2 = 41,975-0,004/2=41,973 мм.

Проставляємо на кресленні розмір калібру НЕ 41,973^+0,004мм.

Виконавчі розміри: найменший -- 41,973мм; найбільший -- 41,979 мм.

Розміри контркалібрів:

К-ПР_тах = dmax - + Нр/2 =41,991-0,0035+0,0015/2=41,98825 мм. Проставляємо на кресленні розмір калібру К-ПР 41,98825^+0,0015мм.

К-НЕ_тах = dmin + Н_р/2 = 41,991+0,0015/2=41,97575 мм.

Проставляємо на кресленні розмір калібру К-НЕ 41,97575^-0,0015 мм.

К-Hmax = dmax + Y1 + Н_р/2 = 41,991+0,003+0,0015/2=41,99475 мм. Проставляємо на кресленні розмір калібру К-H 41,99475^-0,0015 мм. Допустима шорсткість не повинна перевищувати 10% допуску на розмір та по значенню складати не більше 0,16 мкм.

Таблиця 2.1 - Результати розрахунків калібрів

Калібри	Граничні розміри калібрів
	максимальний	мінімальний	зношений
	для отвору
ПР	42,0055	42,0015	41,997
НЕ	42,027	42,023	--
	для валу
ПР	41,9895	41,9855	41,994
НЕ	41,979	41,973	--
К-ПР	41,98825	41,98675	--
К-НЕ	41,97575	41,97425	--
К-И	41,99475	41,99325	--



Задача №3. Визначення допусків посадкових поверхонь для підшипників кочення

Завдання: Для підшипника кочення, посадженого на суцільний вал:

- визначити посадки внутрішнього та зовнішнього кілець;

- побудувати розташування полів допусків;

- зробити перевірку на наявність посадкового зазору за найбільшим

натягом обраної посадки;

- визначити виконавчі розміри посадкових поверхонь;

- надати складальне креслення вузла.

Обираємо вихідні дані для проведення розрахунків : підшипник №104; клас точності підшипника -- 0; радіальне навантаження -- Fr = 1500 Н; навантаження кілець: внутрішнього -- циркуляційне; зовнішнього -- місцеве; режим роботи -- легкий або нормальний.

1. За ГОСТ 8338-75 визначаємо тип підшипника та його основні розміри. Підшипник №104 -- кульковий радіальний однорядний особливо легкої серії.

2. Розміри підшипника:

- внутрішній діаметр -- d = 20 мм;

- зовнішній діаметр -- D = 43 мм;

- ширина -- В = 12 мм;

- радіус заокруглення -- г =1 мм.

3. Інтенсивність навантаження визначаємо за формулою

Pr=(Fr/Bp) •K1•K2

де Fr - радіальне навантаження;

В_р - робоча ширина посадкового місця:

В_г= В-2г = 12-2•1 = 10 мм,

де К1- динамічний коефіцієнт (при перевантаженні до 150%, помірних поштовхах та вібрації К1 = 1);

К₂- коефіцієнт, що враховує ступінь ослаблення посадкового натягу при порожнистому валі або при тонкостінному корпусі (при суцільному валі К₂ = 1).

Отже, маємо

Pr=(1.5/0.01) •1•1=150 кH/м.

4. За знайденою інтенсивністю навантаження з таблиць «Допустимі інтенсивності навантажень на посадкові поверхні при циркуляційному навантажені кілець підшипників», «Поля допусків при місцевому навантаженні кілець підшипників» знаходимо:

- поле допуску вала --js6;

- поле допуску для отвору в корпусі -- Н7.

5. Граничні відхилення для вала й отвору в корпусі визначаємо за таблицями допусків і посадок СТ РЕВ 144-88.

Для вала ш 20js6

- верхнє граничне відхилення: еs' = +6,5 мкм;

нижнє граничне відхилення: еі' = -6,5 мкм.

Найбільший граничний розмір вала

d?max = d + еs' = 20+0,0065 = 20,0065 мм. Найменший граничний розмір вала

d?min = d + еі' =20+(-0,0065) = 19,9935 мм. Допуск розміру вала

Тd? = 20,0065-19,9935=0,013 мм.

Для отвору у корпусі ш 43Н7

- верхнє граничне відхилення: ЕS' = +25 мкм;

- нижнє граничне відхилення: ЕІ' = +0 мкм. Найбільший граничний розмір отвору

D?max = D + ЕS' = 34+0,025 = 34,0025 мм. Найменший граничний розмір отвору



D?min = D + ЕІ' = 34+0 = 34 мм.

Допуск розміру отвору

ТD?= D?max - D?min = 34,025 - 34 = 0,025 мм.

6. Граничні відхилення зовнішнього та внутрішнього кілець підшипника визначаємо за таблицями: «Точність розмірів, форми та взаємного розташування поверхонь.Підшипники кулькові та роликові радіальні й кулькові радіально-упорні. Кільця внутрішні, класи точності 0 і 6 (за ГОСТ 520-71)», « Точність розмірів, форми та взаємного розташування поверхонь. Підшипники кулькові і роликові радіальні та кулькові радіально-упорні. Кільця зовнішні (за ГОСТ 520-71)»

Внутрішнє кільце підшипника ш 20 мм, 0 клас точності підшипника

- верхнє граничне відхилення: ЕS_П = 0 мкм;

- нижнє граничне відхилення: ЕІ_П = -10 мкм. Найбільший граничний розмір

dmax = d + ЕS_П = 20 + 0 = 20 мм. Найменший граничний розмір

dmin = d+ ЕІ_П = 20 + (-0,01) = 19,99 мм.

Допуск внутрішнього кільця

Тd = dmax - dmin = 20-19,99 = 0,01 мм.

Зовнішнє кільце підшипника ш 43, 0 клас точності підшипника

- верхнє граничне відхилення: еs_п = 0 мкм;

- нижнє граничне відхилення: еі_п = -11 мкм. Найбільший граничний розмір



Dmах = D + еs_п = 34+ 0 = 34 мм

Найменший граничний розмір

Dmin = D + еі_п = 34 + (-0,011) = 33,989 мм.

Допуск зовнішнього кільця підшипника

Т_D = Dmах - Dmin = 34-33,989=0,011 мм.

7. Розглянемо з'єднання:

Вал - внутрішнє кільце підшипника. З графічної побудови видно, що з'єднання відноситься до перехідних посадок. Основні параметри з'єднання вала з внутрішньою обоймою

Найбільший натяг Nmax = еs - ЕІ_П =6,5-(-10)=16,5 мкм.

Найбільший зазор Smax = ЕS_П - еі = 0 - (-6,5) = 6,5 мкм.

Середній натяг Nm= 0,5(16,5 + (-6,5)) = 11,5 мкм.

Корпус - зовнішнє кільце. З графічної побудови видно, що з'єднання відноситься до з'єднань із зазором . Основні параметри наступні:

Найбільший зазор

Smax = ЕS - еі_п = 25 - (-11) = 36 мкм.

Найменший зазор

Smin =0-0=0 мкм.

Середній зазор

Sm= 0,5(Smax + Smin) = 0,5(36 + 0) = 18 мкм.



Допуск посадки

ITN=25+13=38 мкм

8. Щоб уникнути розриву кілець, найбільший натяг посадки не повинен перевищувати значення допустимого натягу N _Д0П, який визначаємо за формулою:

=400МПа;

де

Оскільки, при обраній посадці найбільший натяг внутрішнього кільця складає лише 16,5 мкм, то запас міцності кільця цілком достатній.

За ГОСТ 10356-83 визначаємо допуск циліндричності: поверхні вала -- 6,5 мкм (половина допуску на вал), поверхні отвору у корпусі -- 12,5 мкм (половина допуску на отвір).

Шорсткість посадкових поверхонь отвору в корпусі і вала повинна бути для посадки підшипників класу 0 Rа = 1,25 мкм.

Задача №4. Розрахунок розмірного ланцюга при забезпеченні точності вихідної ланки

Завдання: За заданим кресленням складальної одиниці (вузла) з номінальними розмірами деталей, розміру та точності замикаючої ланки:

- скласти схему розмірного ланцюга з позначенням збільшуючих та зменшуючих ланок;

- визначити допуски складаючих розмірів.

Розрахунок виконати методом повної взаємозамінності та теоретико- ймовірнісним методом.

Метод повної взаємозамінності

Складемо схему розмірного ланцюга :

- кількість ланок m = 8;

- кількість ланок з відомими допусками к = 2 (допуски підшипників);

- кількість збільшуючих ланок n = 1 (А₆);

- кількість зменшуючих ланок р = 6 (А1, А₂ (2 шт.), А₃, А₄, А₅);

- замикаюча ланка А_У.

Допуск замикаючої ланки T_У= 640 мкм.

Допуск розміру

Т = а • і,

де а - кількість одиниць допуску. В межах одного й того ж квалітету а постійне, тому розміри в одному квалітеті мають однакову ступінь точності;

і - одиниця допуску -- виражає залежність допуску від номінального розміру та служить базою для визначення стандартних допусків для розмірів.

Допуск замикаючої ланки дорівнює сумі допусків складаючих ланок.

Знаючи розмір підшипника та його клас точності визначаємо у 6-му класі точності для розміру b= 27 мм допуск розміру -- 120 мкм.

Таблиця 4.1- Одиниці допуску

Ланка	А1	А3	А4	А5	А6
Номінальний розмір, мм	3	19	55	4	137
Значення одиниці допуску і, мкм	0,55	1.31	1,86	0.73	2.52

Підставивши значення величин, отримаємо

Отримана кількість одиниць допуску знаходиться між 9-м та 10-м квалітетами точності (a9 = 40, a10 = 64) («Кількість одиниць допуску а в допускові даного квалітету»). Призначаємо на всі ланки розмірного ланцюга, крім ланки А₃, допуски за 9-м квалітетом точності. Ланка А₃ вибрана ув'язувальною з тієї причини, що її конструкція дозволить виконати розмір А₃ за більш точним квалітетом.

Тоді за табл. «Значення допусків для розмірів до 500 мм (за СТ РЕВ 145-88)»знаходимо допуски на розміри ланок:

Т1 = 25 мкм; Т₂ = 120 мкм; Т₃ - поки не визначений; Т₄ = 74 мкм; Т₅ = 30 мкм; Т₆ = 100 мкм.

Допуск ув'язувальної ланки, знайдений за основним рівнянням розмірного ланцюга:

Т₃ = Т_У - (Т1 + 2Т₂ + Т₄ + Т₅ + Т₆) == 640 - (25 + 2 • 120 +76 + 30 + 100) = 169 мкм.

Допуск ланки А₃ (Т₃ = 169 мкм) знаходиться між 11-м і 12-м квалітетами. Оскільки всі ланки виконуємо за 9-м квалітетом, то не доцільно ланку А₃ виготовляти за грубішим квалітетом. Приймаємо допуск для ланки А₃ теж за 9-м квалітетом: Т₃(9) = 52 мкм.

Знаходимо граничні відхилення для всіх ланок у мкм. Для складаючих ланок приймаємо поля допусків: на збільшуючі -- як на основний отвір, а на зменшуючі -- як на основні вали:

А1 = 3-0,025 мм; А₂ = 27-0,120 мм; А₃ = 19-0,052 мм; А₄ = 55-0,074 мм; А₅ = 4-0,025 мм;

А₆= 137^+0,1 мм

Остаточно визначаємо граничне відхилення замикаючої (вихідної) ланки, виходячи із формулювання:

- верхнє відхилення замикаючої ланки дорівнює різниці сум верхніх відхилень збільшуючих ланок та нижніх відхилень зменшуючих;

- нижнє відхилення замикаючого розміру дорівнює різниці сум нижніх відхилень збільшуючих та верхніх відхилень зменшуючих розмірів, тобто:

ES(AУ)=100-(-25-2•120-52-74-25)=516 мкм,

EI(AУ)=0 мкм.

Результати розрахунків методом min-max

Ланка	Номінальний розмір, мм	Прийнятий квалітет точності	Допуск, мкм	Розмір на кресленні
АУ	2	--	516	2+0,516
А1	3	9	25	3-0,025
А2	27	--	120	27-0,120
А3	19	9	52	19-0,052
А4	55	9	74	55-0,074
А5	4	9	25	4-0,025
А6	137	9	100	137+0,1

Теоретико-ймовірнісний метод

Знайдена кількість одиниць допуску знаходиться між 12-м та 13-м квалітетами точності. Призначаємо на всі ланки розмірного ланцюга, крім ланки А₃, допуски за 12 квалітетом :

Т1 = 100 мкм; Т₂ = 210 мкм; Т₃ - поки не визначений; Т₄ = 300 мкм; Т₅ = 120 мкм; Т₆ = 400 мкм.

Визначаємо допуск ув'язувальної ланки:



Отриманий допуск лежить між 12-м та 13-м квалітетами точності (Т₃(12) = 210 мкм, Т₃(13) = 330 мкм). Доцільно призначити допуск за 12 квалітетом: Т₃ = 210 мкм. Назначаємо поля допусків:

- для зменшуючих ланок -- h 12;

- для збільшуючих ланок -- Н12.

Знаходимо середені відхилення складаючих ланок: Е_т(А1) = -50; Е_т(А₂) = -105; Е_т(А₃) = -105; Е_т(А₄) = -150; Е_т(А₅) = -60; Е_т(А₆) = +200.(Т6/2).

Середнє відхилення замикаючої (вихідної) ланки

Е_т (У)= 200 - ( -50 - 2 • 105 - 105 - 150 - 60) = 775.

Знаючи середнє відхилення замикаючої ланки, визначимо уточнене поле замикаючої ланки за формулою

Для вихідної ланки:

ЕS(У) = Е_т(У) + 0,5 • Т У = 775+ 0,5 • 637,73 = 1,094 мкм;

ЕІ(У) = EI(У)-0,5•Т У = 775-0,5•637,73 = 456,125 мкм

Скоректоване значення вихідного розміру

Результати розрахунків заносимо до таблиці.



Результати розрахунку теоретико-ймовірнісним методом

Ланка	Номінальний розмір, мм	Прийнятий квалітет точності	Допуск, мкм	Розмір на кресленні
АУ	2	--	637,73
А1	3	12	100	3-0,1
А2	27	--	210	27-0,21
А3	19	12	210	19-0,21
А4	55	12	300	55-0,3
А5	4	12	120	4-0,12
А6	137	12	400	137+0,4

При порівнянні результатів розрахунків видно, що використовуючи теоретико-ймовірнісний метод, можна значно розширити допуски з незначним відсотком браку, що особливо важливо при великій кількості складаючих ланок, так як метод повної взаємозамінності потребує складної виконавчої точності .

Задача №5. Визначення допусків різьбового з'єднання

Завдання: За даним номінальним діаметром:

- побудувати схему розташування полів допусків болта та гайки;

- заповнити таблицю чисельних значень діаметрів, граничних відхилень та допусків різьби болта і гайки.

Отже, призначена посадка М100 х 1, 5 - 6Н/6g

За табл. «Довжини згвинчування» [1] різьба припадає у групу N (нормальні). Задаємося класом точності - середнім. Він забезпечує міцність з'єднання, широко застосовується у різьбових з'єднаннях загального призначення.

Номінальні значення діаметрів та крок різьби:

d(D) = 100,000 мм; Р = 1,5 мм.

За таблицею «Основні розміри метричної різьби, мм (за СТ РЕВ 181-75 і СТ РЕВ 182-75)» при Р = 1, 5 мм:

d₂ ⁼ D₂ ⁼ 99,026 мм;

d₃ = 98,16 мм; D₁ = 98,376 мм.

За таблицею «Граничні відхилення діаметрів зовнішньої різьби (за СТ РЕВ 640-77)» знаходимо граничні відхилення для болта:

- еs для d,d1,d2= -32 мкм;

- еі для d = -164 мкм;

- еі для d2 = -268 мкм.

Граничні відхилення гайки обираємо за таблицею «Граничні відхилення діаметрів внутрішньої різьби (за СТ РЕВ 640-77) »

Маємо

- ЕS для D2 ⁼ +224 мкм;

- ЕS для D1= +300 мкм;

- ЕІ для D,D1,D2= 0 мкм.

Визначаємо граничні значення діаметрів для болта і гайки.

Граничні значення діаметрів для болта:

dmax = 100,000 - 0,032=99,968 мм;

dmin = 100,000-0,164=99,836 мм;

d₂max = 99,026-0,032=98,994 мм;

d₂min = 99,026-0,268=98,758 мм;

d₃max = 98,16-0,032=98,128 мм.

Граничні значення діаметрів для гайки:

Dmin = D = 100,000 мм.

D₂max = 99,026+0,224=99,25 мм;

D₂min = 99,026+0=99,026 мм;

D₁max= 98,376+0,3=98,676 мм;

D₁min ⁼ 98,376 мм.

Діаметри d₃ min і Dmax - не нормуються.

R=0.144P; d3 = d - 2(17/24)H=

Результати розрахунків діаметрів, граничних відхилень та допусків різьби болта та гайки

Діаметр ,мм	Номінальне значення, мм	Граничні відхилення діаметрів, мкм	Граничні значення діаметрів, мм
		болт	гайка	болт	гайка
		еs	еі	ЕS	ЕІ	mах	mіn	mах	mіn
d(D)	100,000	-32	-164	--	0	99,968	99,836	--	100,000
d2(D2)	99,026	-32	-268	+224	0	98,994	98,758	99,25	99,026
d3(D1)	98,16; 98,376	-32	--	+300	0	98,128	--	98,676	98,376

За таблицею «Найменше додаткове зміщення вихідного контуру для зубчастого колеса із зовнішніми зубами Енs (ГОСТ 1643-81)» визначаємо значення Енs =220 мкм.

Задача №6. Встановлення числових значень допусків зубчастої передачі

Завдання: Для спряження пари зубчастих коліс:

- встановити числові значення контрольованих показників;

- виконати робоче креслення зубчастого колеса згідно з ЄСКД та ГОСТ

2.403-75.

При виконанні контрольного завдання норми степені й точності зубчастого колеса задані.

Для спряження пари зубчастих коліс норми ступіней точності 8-В ГОСТ 1643-81;

m = 5.5 мм, z = 34 встановити числові значення контрольованих показників.

При визначенні допусків на зубчасті колеса та точності монтажу для досягнення якісної роботи необхідно забезпечити:

- кінематичну точність;

- плавність роботи;

- контакт зубців;

- бічний зазор.

1. За табл. «Норми кінематичної точності. Допуск на коливання довжини загальної нормалі Fvw(ГОСТ 1643-81)» Fvw= 50 мкм.

Допуск на радіальне биття зубчастого вінця F_г (ГОСТ 1643-81) складає F_г = 71 мкм.

2. Допуск відхилення колового кроку(за табл. « Граничне відхилення кроку ^ (ГОСТ 1643-81)»: fpt = ±38 мкм.

За таблицею «Сумарна пляма контакту (ГОСТ 1643-81)» для 7-ї ступені точності знаходимо

- за висотою зубців -- не менше 40%;

- за довжиною зубів -- не менше 50%.

3. Обираємо шорсткість Rz = 20 мкм. «Шорсткість робочої поверхні зубів»

4. За таблицею «Гарантований бічний зазор J_{п mіп} і граничні відхилення міжосьової відстані f_а при m > 1 мм (ГОСТ 1643-81)» для виду спряження D J_{п min} = 185 мкм та граничне відхилення міжосьової відстані при aw = 180...250 мм становить f_а = ±90 мкм.

5. За таблицею «Допуск на зміщення вихідного контуру Т_н, мкм (ГОСТ 1643-81) » визначаємо допуск на зміщення вихідного контуру в залежності від виду спряження В, виду допуску бокового зазору (Ь) і допуску на радіальне биття Fr: Т_н = 500 мкм.

6. Найменше відхилення довжини загальної нормалі в тілі зуба:

Еwms = (Е_нs + 0,35Fr) * 0,684 = (220 + 0,73 * 71) * 0,684 =185,93 мкм.

7. Допуск на середню довжину загальної нормалі:



Тwm = (Т_н - 0,7Fr) •0,684 = (500 - 0,7 •71) * 0,684 = 308 мкм.

8. Визначаємо дійсну довжину нормалі:

W1 =(W'+0,684-x1)m = 10,83863•5,5 = 59.61 мм, (хі=0)

де W1- номінальна довжина загальної нормалі;

W'- довжина загальної нормалі при m = 1,0 мм (Значення довжини загальної нормалі W для прямозубих і косозубих коліс при m = 1 мм, а = 20° і х = 0, мм);

X1 - коефіцієнт радіального зміщення; (X1=0)

m - модуль зачеплення.

Дійсна довжина загальної нормалі, що вказується на кресленні W= ^мм-

9. Визначаємо постійну хорду зуба та висоту до неї. Ділильний діаметр зубчастого колеса

d = m•z = 5,5•34= 187 мм.

Діаметр по вершинах зубів

d_а =d + 2(h_а+х)m = 187+2(1 + 0)5,5 = 188 мм.

Номінальна товщина зуба за постійною хордою

S_С = (1,387 + 0,643•х) •m = (1,387 + 0,643•0) •5,5 = 7,6285 мм. Висота головки зуба постійної хорди

h_с = 0,5-(dа -d-0,364-Sс) = 0,5• (188 -187 - 0,364•7,6285) = 0,888мм. Найменше відхилення товщини зуба за постійною хордою

Е_сз = 0,728•Е_Нз = 0,728•220 = 160,16 мкм.

Допуск на товщину зуба за постійною хордою (у тіло зуба)

Т_с = 0,728•Т_н = 0,728•500=364 мкм.

S_С =(Sс-Е_Сs)-_Тс = (7,6285 -0,16)_-0,364 =7,469_-0,364 мм.

Оформлення креслень циліндричних зубчастих коліс

1. Креслення зубчастого колеса виконується згідно з ССКД за ГОСТ 2.403-75.

2. Допуск на радіальне биття діаметра вершин зубів

Fda=0,6 Fr = 0,6•220 = 132 мкм.

Значення Fda визначаємо у менший бік до стандартного значення. Тобто,

Fda =0,015 мм.

Відхилення зовнішнього циліндра заготовки за h І 2.

Допуск на торцеве биття приймаємо за табл. « Допуски на торцеве биття базового торцю Fт циліндричних зубчастих коліс із m > 1 мм »:

Fт = (10•127)/100 = 12,7 мкм.

Приймаємо Fт = 0,015 мм.

3. Відхилення ширини зубчастого вінця b за полем допуску h 12.

Задача №7. Визначення допусків шліцевого з'єднання

Завдання: Для шліцевого прямобічного перерізу:

- визначити метод центрування, точність та характер сполучення;

- побудувати схему розташування полів допусків;

- виконати ескіз умовного позначення шліцевого валу, шліцевої втулки та шліцевого з'єднання з вказуванням геометричних розмірів, шорсткості поверхні та технічних вимог.

1. Номінальний розмір зовнішнього діаметра 38 мм. За табл. «Основні розміри прямобічних шліцевих з'єднань, мм (за СТ РЕВ 188--75)» маємо: z х d х D = 8 х 46 х 54, мм; b = 9 мм, де z - кількість шліців; d - внутрішній діаметр; D - зовнішній діаметр; b - ширина шліца.

2. Маємо центрування за внутрішнім діаметром d. При цьому приймаємо поля допусків та посадки :

--для розміру D = 54 мм - H12/a11 «Поля допусків нецентруючих діаметрів (за СТ РЕВ 187-75)»;

--для розміру d = 46 мм -H7/g6

--для розміру b = 9 мм - D9/h8

3. Обираємо значення граничних відхилень полів допусків із таблиць «Граничні відхилення валів з розмірами від 1 до 500 мм(СТ РЕВ 144-88)», «Граничні відхилення отворів з розмірами від 1 до 500 мм (за СТ РЕВ 144-88)»визначаємо основні параметри з'єднань:

- для з'єднання ш 46H7/g6

ш 46H7: ЕS = +25 мкм; ЕІ = 0;

ш 46g6: еs = -9 мкм; еі = -25 мкм.

Найбільший та найменший зазори становлять відповідно

S_mах = ЕS - еі = 25 - (-25) = 50 мкм;

S_mіп = ЕІ - еs = 0 - (-9) = 9 мкм.

- для з'єднання ш54 H12

ш 54 H12: ЕS = +300 мкм; ЕІ = 0;

ш 54 а11: еs = -340 мкм; еі = -530 мкм.

Найбільший та найменший зазори становлять відповідно



S_mах = ЕS - еі = 300 - (-530) = 830 мкм;

S_mіп = ЕІ - еs = 0 - (-340) = 340 мкм.

- для з єднання ш9D9/h8

9D9: ЕS = +76 мкм; ЕІ = +40 мкм;

9h8: еs = 0 мкм; еі = -22 мкм.

Найбільший та найменший зазори становлять відповідно

S_mах = ЕS - еі = 76- (-22) = 98 мкм;

S_min = ЕІ - еs = 40 - 0 = 40 мкм.

Креслимо схему способу центрування за внутрішнім діаметром d, а також, дотримуючись одного масштабу, креслимо поля допусків з'єднань.

3. Умовне позначення з'єднання:

- для отвору цього з'єднання

- для вала

Задача №8. Визначення допусків шпонкового з'єднання

Завдання: Обрати тип шпонкового з'єднання та обґрунтувати його. Для обраного типу шпонкового з'єднання:

- побудувати схеми розташування полів допусків для спряжених розмірів

шпонки та пазів валу і втулки в масштабі;

- визначити найбільші та найменші зазори або натяги в спряженнях;

- виконати ескіз валу зі шпонковою канавкою з урахуванням вимог ЄСКД.

Номінальний розмір діаметру з'єднання становить ш 420мм, нормальний характер з'єднання. За таблицею «Поля допусків для різних сполучень шпонкових з'єднань» приймаємо посадку з'єднання шпонки з пазом валу N9/h9 та з пазом маточини -Js9/h9(нормальне з'єднання).

Розміри призматичної шпонки і перерізу паза приймаємо за СТ РЕВ 189-79 (табл. Основні розміри з'єднань з призматичними шпонками, мм ): b = 90 мм; h = 45 мм.

За таблицею « Граничні відхилення розмірів» (за СТ РЕВ 144-88):

- для шпонки 90h9: еs = 0 мкм; еі = -87 мкм;

- для паза маточини 90 Js9: ЕS = +43 мкм; ЕІ = -43 мкм;

- для паза валу: 90N9: ЕS = 0 мкм; ЕІ = -87 мкм.

Для з'єднання шпонки з пазом валу:

S_mах = ЕS - еі = 0 - (-87) = 87 мкм;

N_mах = еs - ЕІ = 0 - (-87) = 87 мкм.

Для з'єднання шпонки з пазом маточини

S_mах = ЕS - еі = 43 - (-87) = 130 мкм;

Нпах = еs - ЕІ = 0 - (-43) = 43 мкм.

Інші розміри приймаємо із таблиці «Граничні відхилення не сполучуваних розмірів з'єднань з призматичними шпонками»: довжина шпонки за h14, висота -- заh11. Довжина паза за Н15.

Література

1. Методичні вказівки до виконання курсової роботи з курсу «Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання» для студентів механічних спеціальностей / Уклад, к.т.н. А.В. Васильєв - Полтава: ПНТУ, 2003.

2. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. Ч. 1/ Под ред. В.Д. Мягкова. -- 5- е изд., перераб. и доп. --Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978.

3. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. Ч. 2/ Под ред. В.Д. Мягкова. -- 5- е изд., перераб. и доп. --Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978.

4. Палей М.А., Тайц Б.А., Лукьянов В.С. и др. Единая система допусков и посадок СЗВ в машиностроении и приборостроении: Справочник: В 2 т. -- 2-е изд., перераб. и доп. -- М.: Издательство стандартов, 1989. -- Т. 1. -- 263 с.

5.Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. -М.:Машиностроение,1979

Размещено на Allbest.ru

...