Контроль точности конструкций

Размещено на http://www.allbest.ru/

204

2

1

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

Жодинский государственный политехнический колледж

Заочное отделение

Специальность:2-36.01.01 «Технология машиностроения»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

По дисциплине: Нормирование точности и технические измерения

Номер зачетной книжки - 578

Группа 15-ТМзк

Шифр учащегося 13/03

Работу выполнил: Гнедчик С.В.

Жодино 2014

Содержание

Введение

1. Понятие о размерных цепях

2. Обозначение шероховатости на чертежах

3. Виды допусков угловых размеров

4. Задача № 8

Заключение

Список используемых источников

Введение

Среди важнейших проблем повышения эффективности наиболее острой и неотложной является качество продукции. Народное хозяйство подошло к такой черте, когда без коренного улучшения положения дел с качеством не может быть решена ни одна крупная производственная задача. Под качеством понимают совокупность свойств и показателей, определяющих их пригодность для удовлетворения определенных потребностей в соответствии с назначением.

Качество и эффективность действия выпускаемых машин и приборов находится в прямой зависимости от точности их изготовления и контроля показателей качества с помощью технических измерений.

Точность и ее контроль служит исходной предпосылкой важнейшего свойства совокупности изделий - нормирования. При конструировании применение принципа нормирования ведет к повышению качества и снижению себестоимости конструкции.

1. Понятие о размерных цепях

Качество машин и приборов обеспечивается в числе других мер точностью расположения деталей, узлов и механизмов, образующих конечные изделия. При этом число операций, связанных с подгонкой деталей и регулированием их положения в процессе сборки, должно сводиться к минимуму. Зазоры, предельные размеры и другие параметры, координирующие взаимное положение собираемых объектов, как правило, зависят от режимов работы, конструктивных, технологических и эксплуатационных особенностей деталей, узлов и конечных изделий, поэтому часто взаимосвязь между» предельным и размерами и допусками собираемых деталей и узлов устанавливают с помощью расчетов, основанных на теории размерных цепей.

Размерная цепь -- совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи. С помощью размерных цепей можно решать конструкторские, технологические, измерительные и прочие задачи. Расчет размерных цепей позволяет обоснованно назначать допуски на взаимосвязанные размеры деталей и сборочных единиц; облегчает правильную простановку размеров на чертежах, согласованную с порядком обработки деталей и сборки механизмов. Размерные цепи применяют для определения операционных допусков, пересчета конструкторских баз на технологические, для выбора измерительных баз и т. д.

Звено размерной цепи -- один из размеров, образующих размерную цепь (например, высота оси электродвигателя а) на рис. 1.1). Один и тот же механизм, даже одна деталь, могут иметь несколько размерных цепей.

Рисунок 1.1

Например, размерные цепи, определяющие зазор между полумуфтами и соосность валов привода. Размерные цепи обозначают прописными буквами латинского алфавита А, В, С и т. д. Звенья, образующие размерную цепь, обозначают буквой, принятой для размерной цепи, с порядковыми цифровыми индексами: A₁ А₂, … A_n ; В₁,… В_п и т. д. Условные обозначения при определении параметров и в общих формулах для расчета размерных цепей даны далее для размерной цепи А, в обозначениях параметров, относящихся к другим цепям, букву А заменяем буквой, присвоенной соответствующей размерной цепи.

Виды звеньев размерных цепей. Замыкающее звено А₀ -- звено размерной цепи, которое получается последним в процессе изготовления или сборки. Исходное звено А₀ -- звено, получающееся по условию задачи, для решения которой используется размерная цепь. Составляющее звено А_j -- звено, изменение которого вызывает изменение замыкающего звена. Составляющие звенья могут быть увеличивающими и уменьшающими. Увеличивающее звено -- звено, с увеличением которого увеличивается замыкающее (исходное) звено. Уменьшающее звено -- звено, с увеличением которого уменьшается замыкающее (исходное) звено. Увеличивающие звенья считают положительными. К условным обозначениям составляющих уменьшающих звеньев добавляют знак минус (--Aj).

Для пояснения приведенных терминов рассмотрим размерные цепи па рис. 1.1. При проектировании и сборке данного привода возникают две основные конструкторские и технологические задачи: 1) определение зазора В₀ (рис. 1.1, в) между полумуфтами электродвигателя 2 (рис. 1.1, a) и редуктора 3 (необходим для компенсации осевых погрешностей расположения и тепловых деформаций валов этих механизмов); 2) определение отклонения от соосности валов C_n (рис. 1.1, б).

Зазор получающийся после установки на плите 1 механизмов 2 и 3. зависит от размеров В₁, В₂ и В₃:

· с увеличением размера В₁ зазор увеличивается;

· с увеличением размеров В₁ и В₃ зазор уменьшается.

Перечисленные размеры образуют замкнутый контур и величины их взаимосвязаны. Размеры B_l, В₂, В₃ и В_n образуют размерную цепь В; зазор В₀ в этой цепи является замыкающим, а остальные размеры составляющими (размер -- увеличивающий, размеры В₂ и В₃ -- уменьшающие).

Отклонение валов от соосности определяется замыкающим размером С₀, последним в размерной цепи С и зависящим от соотношения увеличивающих размеров С₁ и С₂ и уменьшающего размера С₃.

В рассмотренных примерах величина и точность замыкающего звена зависели от соотношения размеров и точности составляющих звеньев. Однако в большинстве случаев размерные цепи включают звено, точность которого определяет работоспособность механизма, а следовательно, и составляющих звеньев. Например, для нормальной работы привода необходимо ограничить отклонение валов от соосности. Следовательно, точность звена С₀ определяет качество работы привода. Но чтобы обеспечить требуемую точность звена С₀, допуски на составляющие звенья необходимо назначить исходя из допуска на звено С₀. Этот пример поясняет сущность определения исходного звена: звено С₀ возникло в результате поставленной задачи проектирования -- ограничить отклонения валов от соосности; исходя из этого назначают допуск на звено С₀; затем, решая размерную цепь, определяют допуски составляющих звеньев.

В качестве замыкающих и исходных звеньев используют детали (например, комплект прокладок 20, рис. 3.1), зазоры, натяги и т. д. Поэтому, числовые значения указанных звеньев могут быть положительными, отрицательными и равными нулю.

Виды размерных цепей. Линейная размерная цепь -- размерная цепь, звеньями которой являются линейные размеры. Угловая размерная цепь -- размерная цепь, звеньями которой являются угловые размеры. Размерная цепь с параллельными звеньями -- размерная цепь, все звенья которой параллельны Плоская размерная цепь -- размерная цепь, звенья которой расположены в одной или нескольких параллельных плоскостях. Пространственная размерная цепь -- размерная цепь, звенья которой расположены в пространстве под различными углами.

Размерные цепи с параллельными звеньями весьма широко распространены в технике, их расчеты наиболее полно разработаны, дают достаточное представление о методике расчета размерных цепей.

Параметры звеньев размерных цепей. Составляющие, замыкающие и исходные звенья характеризуются: действительным, предельным (наибольшим A_umax, А_1max, _тах и наименьшим A_0min , A_1min) и номинальным (A_umax, А_1max) размерами; верхним [Es (A₀), Es(A_j)] и нижним [Ei (А₀), Ei(Aj)) отклонениями; допуском (ТА₀, TAj) и полем допуска.

размерный цепь шероховатость размер

2. Обозначение шероховатости на чертежах

Шероховатость поверхностей обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.

Структура обозначения шероховатости поверхности приведена на черт. 1. При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки.

Рисунок 2.1

В обозначении шероховатости поверхности применяют один из знаков, изображенных на рис. 2.2

Рисунок 2.2

Высота h должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота H равна (1,5 ... 5) h. Толщина линий знаков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии, применяемой на чертеже.

В обозначении шероховатости поверхности, способ обработки которой конструктором не устанавливается, применяют знак.

В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована только удалением слоя материала, применяют знак.

В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована без удаления слоя материала, применяют знак с указанием значения параметра шероховатости.

Поверхности детали, изготовляемой из материала определенного профиля и размера, не подлежащие по данному чертежу дополнительной обработке, должны быть отмечены знаком без указания параметра шероховатости.

Состояние поверхности, обозначенной знаком, должно соответствовать требованиям, установленным соответствующим стандартом или техническими условиями, или другим документом, причем на этот документ должна быть приведена ссылка, например, в виде указания сортамента материала в графе 3 основной надписи чертежа по ГОСТ 2.104-68.

Значение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73 указывают в обозначении шероховатости: после соответствующего символа, например:

Ra 0,4; Rmaх 6,3; Sm 0,63; t50 70; S 0,032; Rz 50.

Примечание. В примере t50 70 указана относительная опорная длина профиля tp = 70 % при уровне сечения профиля р = 50 %,

При указании наибольшего значения параметра шероховатости в обозначении приводят параметр шероховатости без предельных отклонений, например: .

При указании наименьшего значения параметра шероховатости после обозначения параметра следует указывать «min», например:;.

При указании диапазона значений параметра шероховатости поверхности в обозначении шероховатости приводят пределы значений параметра, размещая их в две строки, например:

В верхней строке приводят значение параметра, соответствующее более грубой шероховатости.

При указании номинального значения параметра шероховатости поверхности в обозначении приводят это значение с предельными отклонениями по ГОСТ 2789-73, например:

Ra 1 + 20 %; Rz 100 -10 %; Sm 0,63 +20 %; t50 70 ± 40 % и т. п.

AT_h -- допуск угла, выраженный отрезками ab (рис. 3.2,б), перпендикулярными к стороне угла б_мах н расположенными напротив вершины угла ATб/2 на заданном расстоянии L. С учетом малости угла АТ_а отрезок ab можно считать равным длине дуги, стягивающей стороны угла ATб/2 на расстояниях L₁ Отрезок ub обозначим AT_h/2. Из треугольника Oab

AT_h = ATб 10^-3

(AT_h в мкм; AT_a в мкрад; L₁ в мм);

Рис. 3.2

АТ_d -- допуск угла конуса, выраженный допуском на разность диаметров в сечении, которое расположено на заданной длине конуса L (рис. 3.2, а, 6). Допуск AT_D, измеряемый перпендикулярно оси конуса, равен разности предельных значений диаметров конуса в данном сечении. Из треугольника bac AT_D -- АТ_h, : cos а 2 (где ч 2 =« <bac). Допуск АТ_D применяют при проверке диаметров конусов в заданных сечениях.

Допуски углов с конусностью не более 1:3 следует назначать по номинальной длине конуса L (рис. 3.2, a), а при большей конусности -- по длине образующей конуcа L (рис. 3.2, б).

Для угловых размеров допуски выбирают по меньшей стороне угла L₁ (рис. 3.2, в). При одной степени точности с увеличением длины L допуски в угловых единицах уменьшаются, допуски в линейных единицах увеличиваются. Допуски углов могут быть расположены относительно номинальных углов в плюс, минус и симметрично. В обоснованных случаях допускаются иные способы расположения допусков.

Точности ориентировочно имеют следующие назначения:

1--6 -- для угловых мер, угловых размеров калибров, особо точных и герметичных соединений;

7 -- для деталей высокой точности, требующих хорошего центрирования (инструментальных конусов, конусных соединений зубчатых колес с валами в передачах высокой точности);

8--9 -- для деталей высокой точности, передающих конусными соединениями большие крутящие моменты (конических фрикционных муфт);

10--12 -- для деталей нормальной точности (центров и центровых отверстий);

13--15 -- для деталей пониженной точности (конических отверстий под конические головки болтов и др.);

16, 17 -- для ограничения отклонений свободных угловых размеров. Технология обработки конусов и призм должна соответствовать намеченной степени точности.

4. Задача № 8

Определить вид посадки, предельные размеры и отверстия (Dmах, Dmin и dmax, dmin), рассчитать допуск отверстия (TD) и допуск вала (Td), рассчитать максимальное, минимальное и средние натяги, зазоры (в зависимости от типа посадки). Построить схему расположения полей допусков.

Исходные данные: отверстие Ш260 ^{- 0,18}_-0,29, вал Ш260^-0,31_-0,4

Решение:

1. Находим предельный наибольший размер отверстия по формуле:

Dmax = D + Es, Dmax = 260+(-0.18) = 259,82 (мм);

2. Находим предельный наименьший размер отверстия по формуле:

Dmin = D + Ei, Dmin = 260+(-0.29) = 259,71 (мм);

3. Находим допуск отверстия по формуле:

TD = Dmax - Dmin, TD =259,82 - 259,71 = 0.11 (мм)

4. Находим предельный наибольший размер вала по формуле:

dmax = d + es, dmax = 260+(-0.31) = 259,69 (мм);

5. Находим предельный наименьший размер вала по формуле:

dmin = d + ei, dmin = 260+(-0.4) = 259,6 (мм);

6. Находим допуск вала по формуле:

Td = dmax - dmin, Td = 259,69 - 259,6 = 0.09 (мм);

7. Проанализировав, полученные выше данные видим, что отверстие больше вала можно сделать вывод, что посадка с зазором, поэтому определяем предельные зазоры по формулам:

Smax = Dmax - dmin = 259,82 - 259,6 = 0,22 (мм);

Smin = Dmin - dmax = 259,71 - 259,69 = 0,02 (мм);

8. На основании полученных данных находим среднее значение зазора по формуле:

,

9. По полученным расчетам необходимо построить схему расположения полей допусков (рис.3.3).

Рисунок 3.3 Схема расположения полей допусков

Ответ: Определили вид посадки - посадка с зазором, предельные размеры и отверстия (Dmах= 259,82 мм , Dmin= 259,71 мм и dmax= 259,69 мм, dmin= 259,6 мм), рассчитали допуск отверстия (TD= 0,11 мм) и допуск вала (Td= 0,09 мм), рассчитали максимальное, минимальное и средние натяги, зазоры (в зависимости от типа посадки, Smax= 0.22мм, Smin =0.02 мм, Sm = 0.12мм). Построили схему расположения полей допусков (рис. 3.3).

Заключение

В первом вопросе данной работы рассмотрено понятие о размерных цепях. Размерная цепь -- совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи. С помощью размерных цепей можно решать конструкторские, технологические, измерительные и прочие задачи. Расчет размерных цепей позволяет обоснованно назначать допуски на взаимосвязанные размеры деталей и сборочных единиц; облегчает правильную простановку размеров на чертежах, согласованную с порядком обработки деталей и сборки механизмов. Размерные цепи применяют для определения операционных допусков, пересчета конструкторских баз на технологические, для выбора измерительных баз и т. д.

Во втором вопросе данной работы рассмотрено обозначение шероховатостей на чертежах. Шероховатость поверхностей обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции по ГОСТ 2.309-73 «Обозначения шероховатости поверхности», примеры нанесения обозначений приведены на рисунках 2.1-2.6 и в таблице 2.1.

В третьем вопросе данной работы рассмотрены виды допусков угловых размеров. Угловые размеры определяют положение плоскостей, осей, линий, центров отверстий и т. д. Угловые размеры бывают независимые и зависимые. Независимые углы не связаны с другими параметрами проектируемых изделий, и их размеры назначают по СТ СЭЗ 513--77, в котором установлены три ряда нормальных углов (первый ряд предпочитают второму, а второй -- треть- ему)

В практическом задании решена задача в соответствии с вариантом данной работы. Определили вид посадки - посадка с зазором, предельные размеры и отверстия (Dmах= 259,82 мм , Dmin= 259,71 мм и dmax= 259,69 мм, dmin= 259,6 мм), рассчитали допуск отверстия (TD= 0,11 мм) и допуск вала (Td= 0,09 мм), рассчитали максимальное, минимальное и средние натяги, зазоры (в зависимости от типа посадки, Smax= 0.22мм, Smin =0.02 мм, Sm = 0.12мм). Построили схему расположения полей допусков (рис. 3.3).

Список использованных источников

1. ГОСТ 2.309-73 ЕСКД. Обозначения шероховатости поверхности

2. Козловский Н.С. Основы стандартизации, допуски и технические измерения: учебник для учащихся техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп./Н.С. Козловский, А.Н. Виноградов. - М.: Машиностроение; 1982. -288 с.

3. Соломахо В.Л.Основы стандартизации, допуски, посаки и технические измерения / В.Л. Соломахо, Б.В. Цитович. Минск: Дизфйн ПРО, 2004. - 360 с.

Размещено на Allbest.ru