2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство образования Российской Федерации

ГОУ ВПО “Уральский государственный технический университет - УПИ”

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Методические указания и пример выполнения курсовой работы для студентов заочной формы обучения всех машиностроительных специальностей

Екатеринбург 2004

УДК 389. 621

Составители А.Я. Красильников, С.Н. Лапшина

Научный редактор доц., канд. техн. наук С.И.Фоминых

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ: Методические указания и пример выполнения курсовой работы. -2-е изд. перераб. и доп. / А.Я. Красильников, С.Н. Лапшина. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. 50 с.

В методических указаниях даны рекомендации по выполнению курсовой работы и пример её оформления.

Второе издание (1-е изд. 2002 г.) переработано и дополнено в соответствии с новыми ГОСТами.

Библиогр.: 11 назв.

Подготовлено кафедрой «Технология машиностроения».

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

ЧЕТЫРЕ ПОСАДКИ

ФОРМА И РАСПОЛОЖЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ

РАСЧЕТ ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ПОСАДОК ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ И ЕГО КОНТРОЛЬ

6. НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ КОНТРОЛЬ

РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ИХ КОНТРОЛЬ

РАСЧЕТ ДОПУСКОВ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ В РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

допуск поверхность посадка соединение

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания предназначены для выполнения курсовой работы по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация».

Объем курсовой работы (задание состоит из восьми частей):

Четыре посадки (используемая литература - [1, 2]).

Форма и расположение поверхностей (используемая литература - [1, 2]).

Шероховатость поверхности (используемая литература - [1, 2, 3, 4, 5]).

Расчет посадок подшипников качения (используемая литература - [1, 2, 6, 7, 8, 9, 10]).

Назначение и обоснование посадок шпоночного соединения и его контроль (используемая литература - [1, 2, 6, 7, 10]).

Назначение посадок шлицевых соединений и их контроль (используемая литература - [1, 5, 6, 7, 10]).

Расчет точности зубчатых колес и их контроль (используемая литература - [1, 2, 5, 6, 7, 10]).

Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи (используемая литература - [2, 6, 7, 11]).

Выполненная курсовая работа представляется в виде расчетно-пояснительной записки с титульным листом (образец титульного листа приведен в приложении), необходимыми расчетами, чертежно-графической частью, схемами и обоснованиями на листах формата А4.

1. ЧЕТЫРЕ ПОСАДКИ

Заданные посадки (в соответствии с вариантом [1, с.4-6]):

Ш105H7/f7; Ш48H6/n6; Ш6Н6/k5; Ш42P6/h5.

1. Посадка Ш105Н7/f7.

1.1. Для посадки Ш105Н7/f7 определяем предельные отклонения для отверстия и вала по [2, с.89-113]

.

Посадка в системе отверстия.

Номинальный диаметр отверстия D_н = 105 мм.

Верхнее отклонение отверстия ES = 0,035 мм.

Нижнее отклонение отверстия EI = 0.

Номинальный диаметр вала d_н = 105 мм.

Верхнее отклонение вала es = - 0,036 мм.

Нижнее отклонение вала ei = - 0,071 мм.

1.2. Определяем наибольшие, наименьшие предельные размеры и допуски размеров деталей, входящих в соединение.

1.2.1. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и допуск размера отверстия.

Максимальный диаметр отверстия

D_макс = D_н + ES = 105 + 0,035 = 105,035 мм.

Минимальный диаметр отверстия

D_мин = D_н + EI = 105 + 0 = 105 мм.

Допуск размера отверстия (рассчитывается по двум формулам):

TD = D_макс - D_мин = 105,035 - 105 = 0,035 мм;

TD = ES - EI = 0,035 - 0 = 0,035 мм.

1.2.2. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и допуск размера вала.

Максимальный диаметр вала

d_макс = d_н + es = 105 + (- 0,036) = 105 - 0,036 = 104,964 мм.

Минимальный диаметр вала

d_мин = d_н + ei = 105 + (- 0,071) = 105 - 0,071 = 104,929 мм.

Допуск размера вала (рассчитывается по двум формулам):

Td = d_макс - d_мин = 104,964 - 104,929 = 0,035 мм;

Td = es - ei = (- 0,036) - (- 0,071) = - 0,036 + 0,071 = 0,035 мм.

1.3. Строим схему расположения полей допусков деталей, входящих в соединение.



1.4. Определяем наибольший, наименьший, средний зазоры и допуск посадки.

1.4.1. Определяем наибольший зазор (по двум формулам):

S_макс = D_макс - d_мин = 105,035 - 104,929 = 0,106 мм;

S_макс = ES - ei = 0,035 - (- 0,071) = 0,035 + 0,071 = 0,106 мм.

1.4.2. Определяем наименьший зазор (по двум формулам):

S_мин = D_мин - d_макс = 105 - 104,964 = 0,036 мм;

S_мин = EI - es = 0 - (- 0,036) = 0 + 0,036 = 0,036 мм.

1.4.3. Определяем средний зазор посадки

мм.

1.4.4. Определяем допуск посадки (по двум формулам)

TS = S_макс - S_мин = 0,106 - 0,036 = 0,07 мм,

TS = TD + Td = 0,035 + 0,035 = 0,07 мм.

2. Посадка Ш48H6/n6.

2.1. Для посадки Ш48H6/n6 определяем предельные отклонения для отверстия и вала по [2, с.89-113]

.

Посадка в системе отверстия.

Номинальный диаметр отверстия D_н = 48 мм.

Верхнее отклонение отверстия ES = 0,016 мм.

Нижнее отклонение отверстия EI = 0.

Номинальный диаметр вала d_н = 48 мм.

Верхнее отклонение вала es = 0,033 мм.

Нижнее отклонение вала ei = 0,017 мм.

2.2. Определяем наибольшие, наименьшие предельные размеры и допуски размеров деталей, входящих в соединение.

2.2.1. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и допуск размера отверстия.

Максимальный диаметр отверстия

D_макс = D_н + ES = 48 + 0,016 = 48,016 мм.

Минимальный диаметр отверстия

D_мин = D_н + EI = 48 + 0 = 48 мм.

Допуск размера отверстия (рассчитывается по двум формулам):

TD = D_макс - D_мин = 48,016 - 48 = 0,016 мм;

TD = ES - EI = 0,016 - 0 = 0,016 мм.

2.2.2. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и допуск размера вала.

Максимальный диаметр вала

d_макс = d_н + es = 48 + 0,033 = 48,033 мм.

Минимальный диаметр вала

d_мин = d_н + ei = 48 + 0,017 = 48,017 мм.

Допуск размера вала (рассчитывается по двум формулам):

Td = d_макс - d_мин = 48,033 - 48,017 = 0,016 мм;

Td = es - ei = 0,033 - 0,017 = 0,016 мм.

2.3. Строим схему расположения полей допусков деталей, входящих в соединение.



Посадка с натягом в системе отверстия

2.4. Определяем наибольший, наименьший, средний натяги и допуск посадки.

2.4.1. Определяем наибольший натяг (по двум формулам):

N_макс = d_макс - D_мин = 48,033 - 48 = 0,033 мм;

N_макс = es - EI = 0,033 - 0 = 0,033 мм.

2.4.2. Определяем наименьший натяг (по двум формулам):

N_мин = d_мин - D_макс = 48,017 - 48,016 = 0,001 мм;

N_мин = ei - ES = 0,017 - 0,016 = 0,001 мм.

2.4.3. Определяем средний натяг посадки

мм.

2.4.4. Определяем допуск посадки (по двум формулам):

TN = N_макс - N_мин = 0,033 - 0,001 = 0,032 мм;

TN = TD + Td = 0,016 + 0,016 = 0,032 мм.

3. Посадка Ш6Н6/k5.

3.1. Для посадки Ш6Н6/k5 определяем предельные отклонения для отверстия и вала по [2, с.89-113]

.

Посадка в системе отверстия.

Номинальный диаметр отверстия D_н = 6 мм.

Верхнее отклонение отверстия ES = 0,008 мм.

Нижнее отклонение отверстия EI = 0.

Номинальный диаметр вала d_н = 6 мм.

Верхнее отклонение вала es = 0,006 мм.

Нижнее отклонение вала ei = 0,001 мм.

3.2. Определяем наибольшие, наименьшие предельные размеры и допуски размеров деталей, входящих в соединение.

3.2.1. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и допуск размера отверстия.

Максимальный диаметр отверстия

D_макс = D_н + ES = 6 + 0,008 = 6,008 мм.

Минимальный диаметр отверстия

D_мин = D_н + EI = 6 + 0 = 6 мм.

Допуск размера отверстия (рассчитывается по двум формулам):

TD = D_макс - D_мин = 6,008 - 6 = 0,008 мм;

TD = ES - EI = 0,008 - 0 = 0,008 мм.

3.2.2. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и допуск размера вала.

Максимальный диаметр вала

d_макс = d_н + es = 6 + 0,006 = 6,006 мм.

Минимальный диаметр вала

d_мин = d_н + ei = 6 + 0,001 = 6,001 мм.

Допуск размера вала (рассчитывается по двум формулам):

Td = d_макс - d_мин = 6,006 - 6,001 = 0,005 мм;

Td = es - ei = 0,006 - 0,001 = 0,005 мм.

3.3. Строим схему расположения полей допусков деталей, входящих в соединение.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Посадка переходная в системе отверстия

3.4. Определяем наибольший зазор, наибольший натяг и допуск посадки.

3.4.1. Определяем наибольший зазор (по двум формулам):

S_макс = D_макс - d_мин = 6,008 - 6,001 = 0,007 мм;

S_макс = ES - ei = 0,008 - 0,001 = 0,007 мм.

3.4.2. Определяем наибольший натяг (по двум формулам):

N_макс = d_макс - D_мин = 6,006 - 6 = 0,006 мм;

N_макс = es - EI = 0,006 - 0 = 0,006 мм.

3.4.3. Определяем допуск посадки

TN = TS = TD + Td = 0,008+ 0,005 = 0,013 мм.

4. Посадка Ш42P6/h5.

4.1. Для посадки Ш42P6/h5 определяем предельные отклонения для отверстия и вала по [2, с.89-113]

.

Посадка в системе вала, т.к. основное отклонение вала равно нулю.

Номинальный диаметр отверстия D_н = 42 мм.

Верхнее отклонение отверстия ES = - 0,021 мм.

Нижнее отклонение отверстия EI = - 0,037 мм.

Номинальный диаметр вала d_н = 42 мм.

Верхнее отклонение вала es = 0 мм.

Нижнее отклонение вала ei = - 0,011 мм.

4.2. Определяем наибольшие, наименьшие предельные размеры и допуски размеров деталей, входящих в соединение.

4.2.1. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и допуск размера отверстия.

Максимальный диаметр отверстия

D_макс = D_н + ES = 42 + (-0,021) = 42 - 0,021 = 41,979 мм.

Минимальный диаметр отверстия

D_мин = D_н + EI = 42 + (-0,037) = 42 - 0,037 = 41,963 мм.

Допуск размера отверстия (рассчитывается по двум формулам):

TD = D_макс - D_мин = 41,979 - 42,963 = 0,016 мм;

TD = ES - EI = -0,021 - (-0,037) = -0,021 + 0,037 = 0,016 мм.

4.2.2. Определяем наибольший, наименьший предельные размеры и допуск размера вала.

Максимальный диаметр вала

d_макс = d_н + es = 42 + 0 = 42 мм.

Минимальный диаметр вала

d_мин = d_н + ei = 42 + (-0,011) = 42 - 0,011 = 41,989 мм.

Допуск размера вала (рассчитывается по двум формулам):

Td = d_макс - d_мин = 42 - 42,989 = 0,011 мм;

Td = es - ei = 0 - (-0,011) = 0 + 0,011 = 0,011 мм.

4.3. Строим схему расположения полей допусков деталей, входящих в соединение.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Посадка с натягом в системе вала

4.4. Определяем наибольший, наименьший, средний натяги и допуск посадки.

4.4.1. Определяем наибольший натяг (по двум формулам):

N_макс = d_макс - D_мин = 42 - 41,963 = 0,037 мм;

N_макс = es - EI = 0 - (-0,037) = 0 + 0,037 = 0,037 мм.

4.4.2. Определяем наименьший натяг (по двум формулам):

N_мин = d_мин - D_макс = 41,989 - 41,979 = 0,01 мм;

N_мин = ei - ES = (-0,011) - (-0,021) = -0,011 + 0,021 = 0,01 мм.

4.4.3. Определяем средний натяг посадки

мм.

4.4.4. Определяем допуск посадки (по двум формулам):

TN = N_макс - N_мин = 0,037- 0,01 = 0,027 мм;

TN = TD + Td = 0,016 + 0,011 = 0,027 мм.

5. Полученные данные заносим в таблицу.

6. Выполняем эскиз соединения Ш42P6/h5.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

7. Назначить средства контроля (измерения) размеров деталей, входящих в соединение Ш42P6/h5.

Считаем, что детали, входящие в данное соединение, изготавливаются в мелкосерийном производстве. Контроль диаметрального размера вала осуществляется рычажной скобой с ценой деления измеряемой шкалы 0,002 мм. Контроль внутреннего диаметра втулки производится индикаторным нутромером с рычажно-зубчатой измерительной головкой с ценой деления шкалы 0,001 мм.

Основные результаты расчетов

Размеры в мм

Посадка	Dмакс	Dмин	TD	dмакс	dмин	Td	Зазоры S	Натяги N	Допуск, посадка
							макс.	мин.	средн.	макс.	мин.	средн.
Ш105H7/f7	105,035	105,0	0,035	104,964	104,929	0,035	0,106	0,036	0,071	-	-	-	0,07, с зазором
Ш48H6/n6	48,016	48,0	0,016	48,033	48,017	0,016	-	-	-	0,033	0,001	0,017	0,032, с натягом
Ш6Н6/k5	6,008	6,0	0,008	6,006	6,001	0,005	0,007	-	-	0,006	-	-	0,013, переходная
Ш42P6/h5	41,979	41,963	0,016	42,0	41,989	0,011	-	-	-	0,01	0,037	0,0235	0,027, с натягом

2. ФОРМА И РАСПОЛОЖЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Задание выполняется в соответствии с вариантом, приведенным в [1, с.11-15].

1. Вычертить эскиз детали с указанием на заданных поверхностях (поверхности а (d = 30 мм) и в (d₁ = 90 мм) вариант № 42) обозначений отклонений формы и расположения поверхностей.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Охарактеризовать заданные поверхности.

2.1. Поверхность а - открытая наружная цилиндрическая поверхность диаметром 30 мм.

2.2. Поверхность в - открытая наружная торцевая поверхность в виде кольца размерами мм (принимаем внутренний диаметр кольца торцевой поверхности равным d).

3. Расшифровать обозначения отклонений формы и расположения заданных поверхностей, в том числе указать размерность числовых отклонений.

3.1.

отклонение от круглости цилиндрической поверхности диаметром 30 мм (допуск формы) по всей длине не должно превышать 0,016 мм [2, с. 384].

3.2.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

4. По допуску формы или расположения установить степень точности.

4.1. Номинальный размер цилиндрической поверхности а (d = 30 мм) попадает в интервал размеров «Св. 18 до 30» [2, с. 427 табл. 2.18], а допуск круглости, равный 0,016 мм (16 мкм) соответствует 8 степени точности.

4.2. Допуск торцевого биения определяется по наибольшему диаметру торцевой поверхности или диаметру, на котором задается допуск торцевого биения.

Наибольший диаметр торцевой поверхности в, на котором задается допуск торцевого биения, равен 90 мм. Данный номинальный размер попадает в интервал номинальных размеров «Св. 63 до 100 мм» [2, с. 450, табл. 2.28], допуск торцевого биения, равный 0,12 мм (120 мкм), соответствует 11 степени точности.

5. Изобразить схемы измерения отклонений.

5.1. Схема измерения отклонений от круглости цилиндрической поверхности а [2, с. 432].

1 - проверяемая деталь,

2 - измерительная головка с регулируемым кольцом.

5.2. Схема измерения торцевого биения поверхности в [2, с. 464].

3. ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ

Задание выполняется в соответствии с вариантом, приведенным в [1, с.16-19].

1. Вычертить эскиз детали с указанием заданных обозначений шероховатости поверхностей (поверхности 1 и 2 вариант № 3).

Старое обозначение шероховатости Новое обозначение шероховатости

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Охарактеризовать заданные поверхности (поверхности 1 и 2).

1 - внутренняя (полуоткрытая) цилиндрическая поверхность.

2 - поверхность впадин зубьев зубчатого колеса, часть открытой цилиндрической поверхности.

3. Расшифровать обозначение шероховатости поверхностей и в том числе указать размерность числового значения шероховатости [2, с. 547, табл. 2.61].

3.1.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

- буквенное обозначение параметра не указано, значит, числовое значение относится к параметру Ra (среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины). Значение параметра Ra = 0,4 указывается в мкм, т.е. высота неровностей профиля поверхности 1 не должна превышать 0,4 мкм.

4. Указать: предпочтительные или нет числовые значения шероховатости поверхностей [2, с. 544, табл. 2.59].

4.1. Ra = 0,4 мкм - согласно справочнику [2, с. 544] числовое значение шероховатости обведено рамкой, значит, параметр Ra = 0,4 мкм предпочтительный.

4.2. Rz = 50 мкм - согласно справочнику [2, с. 544] числовое значение шероховатости обведено рамкой, значит, параметр Rz = 50 мкм предпочтитель-ный.

Примечание. В случае если заданное значение параметра шероховатости не обведено рамкой, значит, оно непредпочтительно, необходимо выбрать значение параметра предпочтительное, т.е. взять ближайшее меньшее значение параметра шероховатости, находящееся в рамке.

5. Указать метод обработки для получения шероховатости заданных поверхностей.

5.1. Поверхность 1. Так как данная поверхность имеет цилиндрическую форму (внутренняя цилиндрическая поверхность), то она может быть получена тонким (алмазным) точением на токарном станке или тонким шлифованием на круглошлифовальном станке [3, с. 116, табл. 25].

5.2. Поверхность 2. Так как данная поверхность является поверхностью впадин зубьев зубчатого колеса, то она может быть получена получистовым зубофрезерованием на зубофрезерном станке [4, с. 95, 342].

6. Назначить и описать метод и средства для контроля (измерения) шероховатости поверхностей.

6.1. Контроль шероховатости поверхности 1 производится количествен-ным методом (тип производства детали - мелкосерийное производство, размер внутреннего диаметра поверхности 1 принимаем равным 30 мм). При использовании количественного метода измеряют значение параметров шероховатости с помощью различных приборов. Средство контроля поверхности 1 - профилометр (прибор для определения числовых значений Ra) мод. 283. Принцип действия прибора основан на преобразовании колебаний иглы (алмазная игла, установленная на щупе) с помощью механотронного преобразователя. Игла перемещается по контролируемой поверхности с постоянной скоростью. С механотрона сигнал подается на усилитель, линейный выпрямитель, интегратор и стрелочный показывающий прибор, шкала которого проградуирована в значениях параметра Ra. Профилометр мод. 283 имеет диапазон измерений Ra от 0,02 до 10 мкм, наименьший измеряемый диаметр цилиндра 6 мм при глубине 20 мм и 18 мм при глубине 130 мм [3, с. 184-187; 5, с. 199-203].

6.2. Контроль шероховатости поверхности 2 производится количествен-ным методом (тип производства детали - мелкосерийное производство, размер окружности впадин зубьев зубчатого колеса поверхности 2 принимаем равным 120 мм). Средство контроля поверхности 2 - профилограф-профилометр (прибор для регистрации координат профиля и определения числовых значений параметров шероховатости) мод. 252. Принцип работы прибора основан на ощупывании измеряемой поверхности алмазной иглой с малым радиусом закругления и преобразовании перемещений иглы с помощью различных датчиков в электрические параметры. Диапазон измерений параметра Rz от 0,02 до 250 мкм [3, с. 184-187; 5, с. 199-203].

4. РАСЧЕТ ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Задание выполняется в соответствии с вариантом, приведенным в [6, с.7-8; 7].

Исходные данные [7, с.14, вариант 31, часть 3]:

чертеж редуктора изображен в [7, рис. 4];

номер позиции подшипника качения (обозначение) в [7, рис. 4 - 2];

размер подшипника dЧD - 15Ч32 мм;

радиальная нагрузка, действующая на подшипник, - 2500 Н.

По справочникам [8, с.121] или [9, с.143] находим по двум размерам (d=15 мм и D=32 мм) ширину подшипника (В), радиус закругления колец (r) и условное обозначение подшипника.

Подшипник 7000102: d = 15 мм; D = 32 мм; В = 8 мм; r = 0,5 мм.

1. Устанавливаем вид нагружения каждого кольца подшипника.

Исходя из [7, с.13, рис.4, поз.2] подшипник используется в цилиндрическом редукторе. Подшипник является одной из опор ведомого вала, на котором установлено зубчатое колесо. Согласно чертежу наружное кольцо подшипника воспринимает радиальную нагрузку, постоянную по направлению. Наружное кольцо установлено неподвижно. Значит, наружное кольцо воспринимает нагрузку ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности корпуса редуктора. Следовательно, характер нагружения кольца - местный.

Внутреннее кольцо подшипника вращается совместно с ведомым валом редуктора (внутреннее кольцо подшипника установлено неподвижно на ведомом валу) и воспринимает радиальную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения подшипника и передает ее последовательно всей посадочной поверхности вала. Следовательно, характер нагружения кольца - циркуляционный [10, с. 343, табл. 4.88].

2. Для кольца, имеющего циркуляционное нагружение (внутреннее кольцо подшипника), рассчитаем интенсивность радиальной нагрузки [10, с.344].

где P_R - интенсивность радиальной нагрузки, кН;

F_r - радиальная реакция опоры на подшипник (радиальная реакция опоры на подшипник равна радиальной нагрузке, действующей на подшипник, т.е. в рассматриваемом примере 2500 Н или 2,5 кН), кН;

b - рабочая ширина посадочного места (b = В - 2r), м;

k₁ - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрации k₁= 1; при перегрузке до 300 %, сильных ударах и вибрации k₁ = 1,8). В нашем случае k₁ = 1;

k₂ - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале k₂ =1);

k₃ - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору. Для радиальных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом k₃ =1.

кН/м.

По [10, с.348, табл. 4.90.1] выбираем поле допуска для вала ш15k6 (в таблице нет интервала диаметров d до 18 мм, принимаем интервал «Св. 18 до 80 мм» с допускаемыми значениями P_R - (300-1400) кН/м).

Полное обозначение размера вала .

Выбираем класс точности подшипника - 0.

Согласно [10, с.345, табл. 4.89.1] при циркуляционном нагружении внутреннего кольца назначаем посадку внутреннего кольца подшипника и вала > (отклонения наружного и внутреннего диаметров подшипника в [10, с. 358-359, табл. 4.92]).

Для посадочного отверстия корпуса редуктора под наружное кольцо подшипника с местным нагружением назначаем поле допуска ш32Н7 (отверстие в корпусе разъемное [10, с.347, табл. 4.89.2]).

Согласно [10, с. 345, табл. 4.89.1] при местном нагружении наружного кольца назначаем посадку отверстия корпуса редуктора и наружного кольца подшипника > .

3. Схемы расположения полей допусков колец подшипников и присоединительных поверхностей вала и корпуса.

3.1. - внутреннее кольцо подшипника с валом.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

3.2. - отверстие корпуса редуктора с наружным кольцом подшипника.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

4. Эскизы посадочных мест вала и корпуса.

4.1. Эскиз посадочного места вала.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

4.2. Эскиз посадочного места корпуса редуктора.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Шероховатость поверхности вала, корпуса и допуски формы и расположения поверхности берутся из справочника [2; 10, с.384 табл. 4.95] или из другой справочной литературы по подшипникам качения.

4.3. Обозначение на сборочном чертеже посадок подшипников качения.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

4.4. Определяем допуск для знака “отклонение от круглости” (допуск составляет 30% от допуска размера подпункт 4.1).

Тd_15к6 = es - ei = 0.012 - 0,001 = 0,011 мм,

Т_о = 0,3Тd_15к6 = 0,3·0,011 = 0,0033 мм,

где Тd_15к6 - допуск размера ;

Т_о - допуск для знака “отклонение от круглости”.

4.5. Определяем допуск для знака “отклонение профиля продольного сечения” (допуск составляет 60% от допуска размера подпункт 4.1).

Т₌ = 0,6 Тd_15к6 = 0,6·0,011 = 0,0066 мм.

4.6. Допуск для знака “торцовое биение” (подпункт 4.1) принимаем равным допуску для знака “ отклонение профиля продольного сечения ”

Т_^ = Т₌ = 0,0066 мм.

4.7. Принимаем Т_о = 0,003 мм, Т₌ = Т_^ = 0,006 мм (подпункт 4.1).

4.8. Определяем допуск для знака “отклонение от круглости” (допуск составляет 30% от допуска размера подпункт 4.2).

TD_32H7 = ES - EI = 0,025 - 0 = 0,025 мм,

Т_о = 0,3TD_32H7 = 0,3·0,025 = 0,0075 мм,

где TD_32H7 - допуск размера .

4.9. Определяем допуск для знака “радиальное биение” размера .

Отклонение от круглости, радиальное биение и полное радиальное биение составляют 30, 20 и 12% допуска размера, поэтому принимаем допуск радиального биения равным допуску отклонение от круглости.

Т_^ = Т_о = 0,0075 мм.

4.10. Принимаем Т_о = 0,007 мм, Т_^ = 0,007 мм (подпункт 4.2).

5. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ПОСАДОК ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ И ЕГО КОНТРОЛЬ

Задание выполняется в соответствии с вариантом, приведенным в [6, с. 9; 7].

Исходные данные [7, с.17, вариант 45, часть 4]:

чертеж редуктора изображен в [7, рис. 5];

номер позиции шпонки (обозначение) в [7, рис. 5 - 15];

номинальный размер соединения (ширина шпонки) - 12 мм;

контролируемая деталь (контроль размеров шпоночного паза) - вал;

метод контроля - комплексный.

По справочнику [10, с. 271, табл. 4.64] определяем основные размеры шпоночного соединения:

ширина шпонки (b) - 12 мм;

высота шпонки (h) - 8 мм;

интервал размеров вала, соответствующий номинальному размеру шпонки 12х8 мм, - «Св. 38 до 44 мм» (принимаем диаметр вала d = 40 мм);

глубина паза на валу (t₁) - 5 мм;

глубина паза во втулке (t₂) - 3,3 мм;

размер (d - t₁) - 35 мм (предельное отклонение размера - (-0,2) мм [9, с. 719, табл. 3]);

размер (d + t₂) - 43,3 мм (предельное отклонение размера - (+0,2) мм [9, с. 719, табл. 3]);

длину шпонки (l) принимаем равной размеру диаметра вала - 40 мм.

1. Устанавливаем и обосновываем тип шпоночного соединения.

Заданное шпоночное соединение применяется в коробке скоростей фрезерного станка [7, с. 16, рис.5]. Производство фрезерных станков - серийное. По рекомендациям, приведенным в справочнике [10, с. 273, табл. 4.65], тип шпоночного соединения для серийного и массового производства соответствует нормальному соединению.

2. Назначаем поля допусков и квалитеты для деталей, входящих в соединение.

2.1. Ширина шпонки - 12 [10, с. 273, табл. 4.65].

2.2. Паз вала - 12 [10, с. 273, табл. 4.65].

2.3. Паз втулки - 12 [10, с. 273, табл. 4.65].

Примечание. Для определения верхнего и нижнего отклонений паза втулки с номинальным размером 12 мм необходимо допуск для интервала номинальных размеров «Св. 10 до 18 мм», приведенный в справочнике [2, с. 54, табл. 1.8] и обозначенный IT9, разделить пополам, т.е. ES= + IT9/2, EI= - IT9/2.

2.4. Схема полей допусков.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

3. Вычерчиваем в масштабе (поперечный разрез) общий вид шпоночного соединения, вал и втулку с указанием номинального размера по ширине шпоночных пазов, основного отклонения, квалитета и предельных отклонений, а также шероховатости, допусков формы и расположения поверхностей.

4. Назначаем средства для контроля шпоночного паза вала.

4.1. Контроль шпоночных соединений в серийном и массовом производстве осуществляется специальными предельными калибрами - ширина паза вала и втулки (b) проверяется пластинами, имеющими проходную и непроходную стороны [10, с. 288].

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

4.2. Контроль глубины паза вала (размер t₁) осуществляется кольцевыми калибрами, имеющими стержень с проходной и непроходной ступенью [10, с. 289].

4.3. Симметричность паза вала относительно осевой плоскости проверяют комплексными калибрами - накладной призмой с контрольным стержнем [10, с. 289].

4.4. Определяем допуск для знаков “отклонение от симметричности” и “отклонение от параллельности” (допуск составляют 60% от допуска размеров и ).

Допуск размера

TD_12JS9 = ES - EI = 0,0215 - (- 0,0215) = 0,043 мм.

Допуск размера

TD_12N9 = ES - EI = 0 - (- 0,043) = 0,043 мм.

Допуск для знаков “отклонение от симметричности” и “отклонение от параллельности”

Т_ч = Т₌ = 0,6TD_12JS9 = 0,6·0,043 = 0,0258 мм.

Принимаем Т_ч = Т₌ = 0,025 мм (см. чертеж шпоночного соединения).

6. НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ КОНТРОЛЬ

Задание выполняется в соответствии с вариантом, приведенным в [6, с. 9-11; 7].

Исходные данные [7, с.14, вариант 31, часть 5]:

чертеж редуктора изображен в [7, рис. 4];

номер позиции вала со шлицами (обозначение) в [7, рис. 4 - 11];

размер шлицевого соединения zЧdЧD по ГОСТ 1139-80 - 8Ч42Ч46 мм;

средства контроля: деталь - вал; метод - комплексный.

По справочнику [10, с. 290, табл. 4.71] определяем, к какому типу соединений относится наше прямобочное шлицевое соединение в зависимости от передаваемого крутящего момента.

8Ч42Ч46 - относится к легкой серии, ширина шлица b = 8 мм.

1. Назначаем метод центрирования соединения.

Согласно [7, с.13, рис.4, поз.11] вал предназначен для передачи больших крутящих моментов. По рекомендациям, приведенным в справочнике [10, с.292], выбираем центрирование по боковым поверхностям зубьев (b). Подвижность шлицевого соединения - неподвижное [10, с. 293].

2. Назначаем посадки по центрирующим и нецентрирующим элементам соединения.

Посадка для центрирующих элементов b (по боковой стороне зубьев) -

[10, с. 294, табл. 4.74].

Посадка для нецентрирующих элементов D (по наружному диаметру) -

[10, с. 293].

Посадка для нецентрирующих элементов d (по внутреннему диаметру) -

[10, с. 295, табл. 4.75].

3. Строим схемы расположения полей допусков шлицевых деталей по соединяемым элементам.

3.1. Схема полей допусков для паза и зуба (b).

S_макс = ES - ei = 0,035 - (-0,0075) = 0,0425 мм.

S_мин = EI - es = 0,013 - 0,0075 = 0,0055 мм.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

3.2. Схема полей допусков для наружного диаметра вала и отверстия втулки (D).

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

S_макс = ES - ei = 0,25 - (-0,48) = 0,73 мм.

S_мин = EI - es = 0- (-0,32) = 0,32 мм.

3.3. Схема полей допусков для внутреннего диаметра вала и отверстия (d).

S_макс = ES - ei = 0,16 - (-0,48) = 0,64 мм.

S_мин = EI - es = 0- (-0,32) = 0,32 мм.

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

4. Вычерчиваем чертеж шлицевого соединения и наносим на нем условное обозначение соединения по ГОСТ 1139-80.

5. Выбираем средства для контроля шлицевого вала

Шлицевые соединения контролируют комплексными проходными калибрами и комплектом непроходных калибров для каждого из элементов шлицевой втулки и шлицевого вала. Контроль шлицевого вала комплексным калибром достаточен в одном положении без перестановки калибра. Вал считается годным, если комплексный калибр-кольцо проходит, а диаметр и толщина зуба не выходят за установленный нижний предел [5, с. 339; 10, с. 296].

Комплексный калибр-кольцо

6. Определяем допуск для знака “отклонение от симметричности” на размеры и (см. чертеж шлицевого соединения).

Допуск размера TD_8F8 = ES - EI = 0,035 - 0,013 = 0,022 мм.

Допуск размера Td_8js7 = es - ei = 0,0075 - (-0,0075) = 0,015 мм.

Допуск для знака “отклонение от симметричности” составляет 60% допуска размера.

Допуск для знака “отклонение от симметричности” размеров 8F8 и 8js7

Т_ч8F8 = 0,6TD_8F8 = 0,6·0,022 ? 0,013 мм,

Т_ч8js7 = 0,6Td_8js7 = 0,6·0,015 = 0,009 мм.

7. РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ИХ КОНТРОЛЬ

Задание выполняется в соответствии с вариантом, приведенным в [6, с.13-16; 7].

Исходные данные [7, с.15, вариант 31, часть 8]:

чертеж редуктора изображен в [7, рис. 4];

номер позиции шестерни (обозначение) в [7, рис. 4 - 6],

число зубьев Z₆ = 16;

номер позиции колеса (обозначение) в [7, рис. 4 - 7],

число зубьев Z₇ = 96;

модуль m = 2 мм;

угол наклона зубьев в_д = 0є;

температура колеса t₁ = 35є C;

температура корпуса t₂ = 20є C;

окружная скорость V = 15 м/с.

1. Устанавливаем, к какой группе по эксплуатационному назначению относится зубчатая передача.

Согласно классификации, приведенной в методических указаниях [6, с.13-14] и рекомендациям справочника [10, с. 425, табл. 5.12], зубчатая передача по эксплуатационному назначению относится ко второй группе - скоростные (окружная скорость V до 15 м/с для прямозубых колес). Основной эксплуатационный показатель передачи - плавность работы, т.е. отсутствие циклических погрешностей, многократно повторяющихся за оборот колеса.

2. Устанавливаем степень точности зубчатых колес по нормам кинематической точности, плавности и контакта зубьев.

2.1. Согласно данным, приведенным в справочнике [10, с. 425, табл. 5.12], при окружной скорости V до 15 м/с степень точности зубчатых колес по плавности работы - 6 (высокоточные, т.е. зубчатые колеса для плавной работы на высоких скоростях, требующих наиболее высокого КПД и бесшумности).

2.2. В примечании [10, с. 427, табл. 5.12, примечание обозначено знаком - **] даны рекомендации для выбора степени по нормам кинематической точности - степень по нормам кинематической точности может быть на одну степень грубее степени точности по плавности. Принимаем степень по нормам кинематической точности - 7.

2.3. Выбор показателя точности по нормам контакта зависит от величины коэффициента осевого перекрытия, который определяется по формуле

,

где B_w - рабочая ширина венца зубчатого колеса, мм;

в_д - угол наклона зубьев, град.;

m - модуль зубчатого колеса (нормальный), мм.

Рабочую ширину венца зубчатого колеса определяем следующим образом:

в [7, рис.4] указан размер диаметра вала, обозначенный поз.1 (в [7, с.14, вариант 31, часть 1] приведен номинальный размер соединения), - 20 мм;

измеряем линейкой размер вала на чертеже - 11 мм;

находим масштаб чертежа - 20/11;

измеряем линейкой ширину зубчатого колеса поз.6 - 11 мм;

находим истинный размер ширины колеса - B_w=(20/11)·11 = 20 мм.

.

Согласно рекомендациям, приведенным в справочнике [10, с. 411, табл.5.6], для передачи с коэффициентом е_в < 1,25 и m > 1 мм степени точности по нормам контакта - 3-12. Выбираем степень точности по нормам контакта при е_в ? 1,25 на одну степень грубее норм плавности (рекомендации приведены [6, с. 14]) - 7.

2.4. Выбираем контролируемые показатели для назначенных степеней точности (плавности работы, кинематической точности и контакта зубьев) и числовые значения допусков показателей.

2.4.1. Для 6 степени точности по плавности работы из [10, с. 410, табл.5.5] выбираем контролируемый показатель - f'_ir (местная кинематическая погрешность зубчатого колеса). По [10, с. 415-417, табл.5.9] определяем допуск на местную кинематическую погрешность колеса - f'_i.

Допуск f'_i зависит от размера делительного диаметра колеса.

Определяем размер делительного диаметра зубчатого колеса

d = m•Z₇ = 2•96 = 192 мм.

Допуск на местную кинематическую погрешность колеса для 6 степени точности при m?1 и d=192 мм равен 20 мкм (f'_i = 20 мкм, т.е. наибольшая разность между местными соседними максимальными и минимальными значениями кинематической погрешности зубчатого колеса за один оборот не должна превышать 20 мкм).

2.4.2. Для 7 степени точности по кинематической точности из [10, с. 409, табл.5.4] выбираем контролируемый показатель - F_pr (накопленная погрешность шага по зубчатому колесу). По [10, с. 413-414, табл.5.8] определяем допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса - F_p.

Допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса для 7 степени точности при m?1 и d=192 мм равен 63 мкм (F_p = 63 мкм, т.е. наибольшая алгебраическая разность значений накопленных погрешностей в пределах зубчатого колеса не должна превышать 63 мкм).

2.4.3. Для 7 степени точности по нормам контакта зубьев из [10, с. 411, табл.5.6] выбираем контролируемый показатель - F_вr (погрешность направления зуба). По [10, с. 418-419, табл. 5.10] определяем допуск погрешности направления зуба - F_в.

Допуск погрешности направления зуба для 7 степени точности при m?1 и ширине зубчатого венца B_w=20 мм равен 11 мкм (F_в= 11 мкм, т.е. расстояние между двумя ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в торцевом сечении, между которыми размещается действительная делительная линия зуба, соответствующая рабочей ширине зубчатого колеса, не должно превышать 11 мкм).

3. Рассчитываем гарантированный боковой зазор в передаче.

Боковой зазор в передаче, необходимый для компенсации температурных деформаций и размещения смазочного материала, определяется по формуле [5, с. 317]

j_{n min}= V_см + a_w(б₁Дt₁є - б₂Дt₂є)2sinб,

где V_см - толщина слоя смазочного материала между зубьями, мм;

a_w - межосевое расстояние, мм;

б₁ - температурный коэффициент линейного расширения материала колеса, єС^-1 (для стального колеса б₁=11,5·10^-6 єС^-1);

б₂ - температурный коэффициент линейного расширения материала корпуса редуктора, єС^-1 (для чугунного корпуса б₂=10,5·10^-6 єС^-1);

Дt₁є - отклонение температуры колеса от 20 єС;

Дt₂є - отклонение температуры корпуса редуктора от 20 єС;

б - угол профиля исходного контура, град. (б = 20є).

Толщина слоя смазочного материала в мм определяется по формуле

V_см = (0,01-0,03)m,

где 0,01 - для тихоходных передач;

0,03 - для быстроходных передач.

Принимаем 0,03, так как наша передача скоростная.

V_см = 0,03·2 = 0,06 мм.

Межосевое расстояние определяется по формуле

мм.

Отклонение температуры колеса от 20 єС

Дt₁є = 35 - 20 = 15 єС.

Отклонение температуры корпуса редуктора от 20 єС

Дt₂є = 20 -20 = 0.

Гарантированный боковой зазор в передаче

j_{n min} = 0,06 + 112·(11,5·10^-6·15 - 10,5·10^-6·0)·2·sin20 = 0,073 мм.

Определяем вид сопряжения по [10, с. 433-434, табл.5.17]. Для зубчатого колеса с m?1 мм, a_w = 112 мм и j_{n min} = 0,073 мм (73 мкм) - вид сопряжения С.

Выбираем показатель, обеспечивающий гарантированный боковой зазор по [10, с. 433, табл.5.16] - f_ar (отклонение межосевого расстояния).

По виду сопряжения определяем предельные отклонения межосевого расстояния ±f_a [10, с. 434, табл.5.17]

a_w = 112 ± f_a = (112 ± 0,045) мм.

4. Схемы измерения всех назначенных параметров [5, с. 327-330].

4.1. Местная кинематическая погрешность зубчатого колеса может быть проконтролирована на приборах для измерения кинематической точности, в частности путем определения ее гармонической составляющей - наибольшей разности между местными соседними максимальными и минимальными значениями кинематической погрешности зубчатого колеса за один оборот. Кинематическую погрешность зубчатых колес 1 и 6 (одно из колес образцовое, а другое проверяемое) контролируют на приборах со стеклянными лимбами 2 и 5, имеющими радиальные штрихи с ценой деления 2'. Перемещение штрихов вызывает импульсы тока в фотодиодах. Сдвиг фаз импульсов, вызванный кинематической погрешностью в зубчатой паре и несогласованностью вращения зубчатых колес, определяется фазомером 3 и записывающим самописцем 4.

4.2. Накопленную погрешность шага можно проконтролировать на приборе, схема которого приведена ниже, в котором при непрерывном вращении зубчатого колеса 5 в электронный блок 2 поступают импульсы от кругового фотоэлектрического преобразователя 4, установленного на одной оси с измерительным колесом, выдающего командный импульс при заданном положении зуба. При появлении командного импульса самописец 3 фиксирует ординату погрешности шага колеса.

4.3. Измерение погрешности направления зуба прямозубых колес осуществляется на приборах, у которых существует каретка с точными продольными направляющими и измерительный наконечник перемещается вдоль оси измеряемого колеса.

1 - стол с продольным перемещением совместно с проверяемым колесом; 2 - поперечная каретка; 3 - шпиндель; 4 - проверяемое колесо; 5 - измерительный узел; 6 - микроскоп; 7 - линейка, которую можно точно устанавливать на заданный угол.

4.4. Измерение колебаний межосевого расстояния за один оборот в двухпрофильном зацеплении можно выполнить на приборе МЦ-400 для измерения межосевого расстояния. На оправки 4 и 5 насаживают контролируемое 6 и образцовое 3 зубчатые колеса. Оправка 5 расположена на неподвижной каретке 7, положение которой может изменяться лишь при настройке на требуемое межцентровое расстояние. Оправка 4 расположена на неподвижной каретке 2, которая поджимается пружиной так, что зубчатая пара 3-6 находится всегда в плотном соприкосновении по обеим сторонам профилей зубьев. При вращении зубчатой пары вследствие неточностей ее изготовления измерительное межосевое расстояние измеряется, что фиксируется отсчетным или регистрирующим прибором 1.

5. Выполняем рабочий чертеж зубчатого колеса [10, с. 451]. Правила выполнения чертежей цилиндрических зубчатых колес по ГОСТ 2.403-75 (конструкция и форма колеса должна соответствовать заданию).

Наружный диаметр зубчатого колеса определяется по формуле

d_нар = mZ₇ + 2m = 2·96 + 2·2 = 196 мм.

Определение размеров шпоночного соединения приведено в задаче 5 с.24-27 данных методических указаний (назначение и обоснование посадок шпоночного соединения, и его контроль). Если шлицевое соединение - в задаче 6 с.28-31.

Радиальное биение зубчатого колеса берется 12, 20 или 30 % от допуска на наружный диаметр зубчатого колеса (по усмотрению студента). Допуск торцевого биения зубчатого колеса берется 25, 40 или 60 % от допуска на размер ширины колеса (по усмотрению студента).

6. Определяем допуск для знака “радиальное биение” от допуска размера .

Допуск размера

Td_196h12 = es - ei = 0 - (-0,46) = 0,46 мм.

Допуск для знака “радиального биения”

Т_^ = 0,3Td_196h12 = 0,3·0,46 = 0,138 мм.

7. Определяем допуск для знака “торцовое биение” от допуска размера .

Допуск размера

Td_20h14 = es - ei = 0 - (-0,52) = 0,52 мм.

Допуск для знака “торцовое биения”

Т_^ = 0,3Td_20h14 = 0,3·0,52 = 0,13 мм.

8. Определяем допуск для знака “отклонение от симметричности” от допуска размера .

Допуск размера

TD_6D10 = ES - EI = 0,078 - 0,03 = 0,048 мм.

Допуск для знака “отклонение от симметричности”

T_ч = 0,4TD_6D10 = 0,4·0,048 = 0,0192 мм.

9. Принимаем (см. чертеж зубчатого колеса):

допуск для знака “радиальное биение” Т_^ = 0,13 мм;

допуск для знака “торцовое биение” Т_^ = 0,13 мм;

допуск для знака “отклонение от симметричности” T_ч = 0,019 мм.

8. РАСЧЕТ ДОПУСКОВ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ В РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ

Задание выполняется в соответствии с вариантом, приведенным в [6, с. 16-21; 7, с. 34-50; 11].

Исходные данные (выбираются согласно примечанию [6, с.19-21, табл.2 и 3]):

номер рисунка [7, с. 49, рис. 15];

диаметр d = 25 мм;

размер замыкающего звена (исходного) ;

допуск замыкающего звена ТА_Д = 0,8 мм

(ТА_Д = ES - EI = 1,1-0,3 = 0,8 мм).

1. Выявляем размерную цепь и чертим чертеж сборочной единицы с простановкой размеров, входящих в размерную цепь.

2. Составляем схему размерной цепи и обозначаем её звенья, выявляем увеличивающие (обозначаем стрелкой вправо) и уменьшающие звенья (обозначаем стрелкой влево).

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Общее число звеньев размерной цепи - 11.

Увеличивающие звенья - А₁, А₂, А₃ (обозначение звеньев на схеме согласно рекомендациям [11, с. 6-7]).

Уменьшающие звенья - А₄, А₅, А₆, А₇, А₈, А₉, А₁₀.

Замыкающее звено - А_Д.

3. Выявляем размеры звеньев размерной цепи.

В исходных данных приведен размер d = 25 мм. В [7, с.49, рис.15] линейкой измеряем размер d (размер на рисунке d_р = 12,5 мм).

3.1. Определяем масштаб (М), в котором выполнен рисунок,

М = d/d_р = 25/12,5 = 2.

3.2. Определяем номинальные линейные размеры звеньев А₂, А₄, А₆, А₇, А₈, А₁₀ (измеряем каждое звено линейкой, полученный размер (А_р) умножаем на масштабный коэффициент М (А_j = А_рj·М)).

А₂ = 244 мм, А₄ = 20 мм, А₆ = 63 мм, А₇ = 32 мм, А₈ = 63 мм, А₁₀ = 20 мм.

3.3. Определяем номинальные линейные размеры звеньев А₅ и А₉ (ширина подшипника качения). Методика определения линейных размеров приведена в п.3.2.

А₅ = А₉ = 25 мм.

Предельные отклонения стандартных изделий (подшипников качения) приведены в [6, с.21, табл. 4]:

А₅ = А₉ = 25_-0,12 мм;

ТА₅ = ТА₉ = 0,12 мм.

3.4. Определяем номинальные линейные размеры звеньев А₁ и А₃ (толщина прокладки).

Размеры и предельные отклонения стандартных изделий (толщина прокладки) приведены в [6, с.21, табл. 4]:

А₁ = А₃ = 2_-0,1 мм;

ТА₁ = ТА₃ = 0,1 мм.

3.5. При определении номинальных размеров звеньев необходимо помнить, что сумма номинальных размеров увеличивающих звеньев всегда должна равняться сумме номинальных размеров уменьшающих звеньев

где А_jув - j-е увеличивающее звено, мм;

А_iум - i-е уменьшающее звено, мм;

n - число увеличивающих звеньев (в нашем примере n = 3);

m - число уменьшающих звеньев (в нашем примере m = 7).

А₁ + А₂ + А₃ = А₄ + А₅ + А₆ + А₇ + А₈ + А₉ + А₁₀ + А_Д.

2 + 244 + 2 = 20 + 25 + 63 + 32 + 63 + 25 + 20 + 0.

248 мм = 248 мм.

4. Решаем размерную цепь способом одного квалитета методом полной взаимозаменяемости.

Примечание. Решать размерную цепь для всех вариантов способом одного квалитета методом полной взаимозаменяемости.

4.1. Для каждого звена размерной цепи определяем единицу допуска.

4.1.1. А₄ = А₁₀ = 20 мм - интервал номинальных размеров «Св.18 до 30 мм» [2, с.49, табл. 1.6].

где D_нмакс - номинальный размер, равный конечному размеру интервала, мм:

D_нмин - номинальный размер, равный начальному размеру интервала, мм;

i₄, i₁₀ - единица допуска, мкм.

мм.

мкм.

4.1.2. А₇ = 32 мм - интервал номинальных размеров «Св. 30 до 50 мм».

мм.

мкм.

4.1.3. А₆ = А₈ = 63 мм - интервал номинальных размеров «Св.50 до 80 мм».

мм.

мкм.

4.1.4. А₂ = 244 мм - интервал номинальных размеров «Св. 180 до 250 мм».

мм.

мкм.

5. Определяем среднее значение числа единиц допуска, приходящегося на каждое звено, при этом учитываем, что на стандартные детали (подшипники, прокладки) уже назначены допуски и предельные отклонения.

Величина допуска каждого составляющего размера (звена) определяется выражением [11, с.10-12]

ТА_j = а_j·i_j,

где а_j - число единиц допуска соответствующего звена размерной цепи;

i_j - единица допуска, мм.

Так как по условию задачи принято одинаковое число единиц допуска для каждого звена, то среднее число единиц допуска для каждого звена обозначим а_ср, т.е. а_j = а_ср. Тогда допуск замыкающего звена определяется выражением:

Так как допуски подшипников и прокладок нам заданы, то уравнение приобретает вид

Допуски ТА_Д, ТА₅, ТА₉, ТА₁, ТА₃ подставляются в вышеприведенное уравнение в мкм.

6. Определяем квалитет точности по найденному а_ср и назначаем по этому квалитету на все звенья, кроме одного (регулирующего звена), допуски и предельные отклонения.

6.1. По [2, с.52-55, табл. 1.8] определяем, что а_ср=33,36 находится между 8 и 9 квалитетами (число единиц допуска в допуске 8 квалитета - 25, число единиц допуска в допуске 9 квалитета - 40).

Принимаем меньшую величину (25 единиц допуска). Следовательно, принимаем 8 квалитет.

6.2. Назначаем допуски на соответствующие звенья размерной цепи, кроме звена А₆ (данное звено будет регулирующим) [2, с. 52, табл. 1.8].

ТА₄ = ТА₁₀ = 0,033 мм (33 мкм).

ТА₇ = 0,039 мм (39 мкм).

ТА₈ = 0,046 мм (46 мкм).

ТА₂ = 0,072 мм (72 мкм).

6.3. Делаем предварительную проверку решения.

Определяем величину допуска замыкающего звена размерной цепи по выражению

Расчетный допуск замыкающего звена без учета допуска ТА₆

ТА_Др = ТА₁ + ТА₂ +ТА₃ + ТА₄ + ТА₅ +ТА₇ + ТА₈ + ТА₉ + ТА₁₀.

ТА_Др = 0,1 + 0,072 + 0,1 + 0,033 + 0,12 + 0,039 + 0,046 + 0,12 + 0,033 =

= 0,663 мм.

ТА_Др < ТА_Д, 0,663 мм< 0,8 мм.

В качестве регулирующего звена примем втулку (звено А₆), т.к. она легко может быть доработана в нужный размер.

Допуск регулирующего звена рассчитывается по выражению

ТА₆ = ТА_Д - ТА_Др.

ТА₆ = 0,8 - 0,663 = 0,137 мм.

6.4. Назначаем предельные отклонения на размеры звеньев А₂, А₄, А₆, А₇, А₈, А₁₀ пользуясь правилом: отклонения назначать в тело детали, а для размеров уступов - симметрично, т.е. ± половина назначенного допуска.

А₂ - вал, размер звена с отклонениями 244_-0,072 мм.

А₄ - уступ, размер звена с отклонениями 20±0,0165 мм.

А₆ - вал, размер звена с отклонениями 63_-0,137 мм.

...