Нормирование точности в машиностроении

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

по дисциплине: «Нормирование точности в машиностроении»



Задание

На курсовую работу по дисциплине «Нормирование точности в машиностроении».

Исходные данные для варианта № 23.

1. Рассчитать параметры и графически изобразить посадки гладких соединений.

2. Подобрать посадки подшипников по наружному и внутреннему кольцам.

3. Выполнить эскиз резьбового соединения и дать расшифровку условного обозначения резьбы.

4. Выполнить эскизы прямобочного шлицевого соединения и пронормировать по точности для трех методов центрирования.

5. На рабочем чертеже детали указать допуски линейных размеров, необходимые отклонения формы и расположения. Назначить шероховатость поверхностей. Расшифровать обозначения.



1. Расчет посадок гладких соединений

Качество изделий машиностроения зависит от геометрической точности деталей, входящих в них. Точность есть понятие совокупное, и может быть оценена точностью размеров элементов детали, точностью формы поверхностей и их взаимным расположением, волнистостью и шероховатостью. Нормирование точности размеров осуществляется стандартами Единой системы допусков и посадок (ЕСДП) через систему ГОСТов (Государственных стандартов). Различают размеры: номинальный - размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит началом отсчета отклонений, назначается из числа стандартных по ГОСТ 6636 «Нормальные линейные размеры», предельные (наибольший и наименьший) - два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться действительный размер годной детали; действительный - размер, установленный измерением с допускаемой погрешностью.

Принятые обозначения:

· - номинальный размер отверстия (вала);

· , - размер отверстия (вала), наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), действительный;

· - верхнее отклонение отверстия (вала); - нижнее отклонение отверстия (вала);

· - зазор, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно;

· - натяг, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно.

При обработке каждая деталь приобретает свой действительный размер и может быть оценена как годная, если он находится в интервале предельных размеров, или забракована, если действительный размер вышел за эти границы.

Условие годности деталей может быть выражено следующем неравенством:

,

Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется допуском размера. Допуск всегда положительная величина.

- для отверстия;

- для вала.

Допуск является мерой точности размера. Чем меньше допуск, тем меньше допустимое колебание действительных размеров, тем выше точность детали и, как следствие, увеличивается трудоемкость обработки и ее себестоимость. Положение допуска относительно номинального размера определяется отклонениями.

Отклонением размера называется алгебраическая разность между размером (действительным, предельным) и номинальным размером. Отсюда отклонения могут быть действительными или предельными, а предельные - верхним ES (es) и нижним EI (ei):

для отверстия ,

для вала, ,

Отклонения могут быть: положительными (со знаком плюс), если

,

отрицательными (со знаком минус), если



,

и равными нулю, если

,

В соединении элементов двух деталей один из них является внутренним (охватывающим), другой - наружным (охватываемым). В ЕСДП всякий наружный элемент называется валом, всякий внутренний элемент - отверстием. Термины «отверстие» и «вал» применяются и к несопрягаемым элементам.

Разность размеров отверстия и вала до сборки определяет характер соединения деталей, т.е. посадку. Зазор характеризует большую или меньшую свободу относительного перемещения деталей соединения, а натяг - степень сопротивления взаимному смещению деталей в соединении:

,

,

Конструктор назначает посадки в виде определенного сочетания полей допусков отверстия и вала, причем номинальный размер отверстия и вала является общим (одинаковым) и называется номинальным размером соединения. Существуют три типа посадок: с зазором, натягом и переходные, которые могут быть назначены в системе отверстия (СH) или в системе вала (Сh). Выбор системы диктуется конструктивными, технологическими или экономическими соображениями.

В системе отверстия посадки осуществляются между основным отверстием с основным отклонением H и валами с различными основными отклонениями (a....zc).

В системе вала посадки осуществляются между основным валом с основным отклонением h и отверстиями с различными основными отклонениями (A....ZC).

Из двух систем предпочтительной является СH, так как обработать точное отверстие дороже, чем точный вал, а для производства разных по точности отверстий в системе Сh требуется множество мерных режущих инструментов (сверл, зенкеров, разверток, протяжек и т.д.) и средств контроля.

Система вала применяется реже, в экономически обоснованных случаях: на валах, изготовленных из калиброванного холоднотянутого прутка без обработки резанием посадочных поверхностей; в соединении длинного участка вала одного номинального размера с отверстиями в нескольких деталях с различными характеристиками посадки; в соединениях стандартных деталей и узлов, выполненных в системе вала (наружное кольцо подшипника, шпонка по ширине и др.). Посадки могут быть выполнены с зазором -S, натягом- N и переходными- S(N).

Различают , которые количественно оценивают посадку и подсчитываются по формулам:

,

,

,

,

,

,

Допуск посадки с зазором

,



Значение иногда называют гарантированным зазором. К посадкам с зазором относятся и посадки в различных квалитетах, в которых нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала. Для них=0.

В посадке с натягом поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала, т.е. действительный размер вала до сборки больше действительного размера отверстия. Требуется применение силового или теплового воздействия (нагрев втулки или охлаждение вала).

Допуск посадки с натягом

,

где - гарантированный натяг.

Переходной посадкой называется посадка, в которой при сборке возможно получение как зазора, так и натяга. Эти посадки обеспечивают точное центрирование (совпадение осей) втулки относительно оси вала. В такой посадке поля допусков отверстия и вала частично или полностью перекрывают друг друга

Переходные посадки характеризуются наибольшими значениями натяга и зазора

Допуск переходной посадки

,

В переходной посадке средний натяг (зазор) рассчитывается по формуле:

,



Результат со знаком минус будет означать, что среднее значение для посадки соответствует Допуск посадки всегда равен сумме допусков отверстия и вала.

Исходные данные:

Номинальный диаметр: D=20 мм.

Поля допусков отверстий: E8; F7; JS6; N8; P6; S7.

Поля допусков валов: d8; f7; js6; n6; p6; r6.

Согласно ГОСТ 25347-82 «Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки» распишем предельные верхние (es, ES) и нижние (ei, EI) отклонения для заданных полей допуска.

1) Для поля допуска E8:

Верхнее отклонение ES = + 73 мкм

Нижнее отклонение EI = + 40 мкм

Допуск Т = 33 мкм

2) Для поля допуска F7:

Верхнее отклонение ES = + 41 мкм

Нижнее отклонение EI = + 20 мкм

Допуск Т = 21 мкм

3) Для поля допуска JS6:

Верхнее отклонение ES = + 6,5 мкм

Нижнее отклонение EI = - 6,5 мкм

Допуск Т = 13 мкм

4) Для поля допуска N8:

Верхнее отклонение ES = - 3 мкм

Нижнее отклонение EI = - 36 мкм

Допуск Т = 33 мкм

5) Для поля допуска P6:

Верхнее отклонение ES = - 18 мкм

Нижнее отклонение EI = - 31 мкм

Допуск Т = 13 мкм

6) Для поля допуска S7:

Верхнее отклонение ES = - 27 мкм

Нижнее отклонение EI = - 48 мкм

Допуск Т = 21 мкм

7) Для поля допуска d8:

Верхнее отклонение es = - 65 мкм

Нижнее отклонение ei = - 98 мкм

Допуск Т=33 мкм

8) Для поля допуска f7:

Верхнее отклонение es = - 20 мкм

Нижнее отклонение ei = - 41 мкм

Допуск Т=21 мкм

9) Для поля допуска js6:

Верхнее отклонение es = + 6,5 мкм

Нижнее отклонение ei = - 6,5 мкм

Допуск Т=13 мкм

10) Для поля допуска n6:

Верхнее отклонение es = + 28 мкм

Нижнее отклонение ei = +15 мкм

Допуск Т=13 мкм

11) Для поля допуска p6:

Верхнее отклонение es = + 35 мкм

Нижнее отклонение ei = + 22 мкм

Допуск Т=13 мкм

12) Для поля допуска r6:

Верхнее отклонение es = + 41 мкм

Нижнее отклонение ei = +28 мкм

Допуск Т=13 мкм



Рисунок 1.Схема расположения полей допусков отверстий

Рисунок 2. Схема расположения полей допусков валов

Выразим абсолютные значения отклонений размеров:

а) Через предельные размеры:

Отверстие Ш20Е8:

,

,

,

Вал Ш20d8:

,

,

,

б) Через предельные отклонения отверстия (вала):

Ш20S7:

Ш20r6:

1.1 Образование посадок в системе отверстия

С зазором	Переходная посадка	С натягом
,	,	,	,	,	,

Изобразим графически три вида посадок:

а) - Посадка с зазором. Согласно ГОСТ 25347-82 для:

H7: ;

f7: ;

,



Рисунок 3 Посадка с зазором в системе отверстия

б) - переходная посадка в системе отверстия. Согласно

ГОСТ 25347-82 для:

H7: ;

r6: ; .

Рисунок 4. Переходная посадка в системе отверстия

в) - Посадка с натягом в системе отверстия. Согласно ГОСТ 25347-82 для:

H7: ;

r6: ;

Рисунок 5. Схема посадки с натягом в системе отверстия

1.2 Образование посадок в системе вала

Посадка с зазором	Переходная посадка	Посадка с натягом
,	,	,	,	,	,

а) - Посадка с зазором в системе вала. Согласно ГОСТ 25347-82 для:

E8: ;

h7: ;



Рисунок 6. Посадка с зазором в системе вала

б) - Переходная посадка в системе вала. Согласно ГОСТ 25347-82 для:

N8: ;

h7: ;

Рисунок 7. Переходная посадка в системе вала



в) - Посадка с натягом в системе вала. Согласно ГОСТ 25347-82 для:

P6: ;

h5: ;

Рисунок 8. Посадка с натягом в системе вала

Рисунок 9. Обозначение размеров при изготовлении гладких отверстий



2. Подбор посадки подшипника по наружному и внутреннему кольцам

Подшипники качения делятся:

· По форме тел качения: на шариковые и роликовые с цилиндрическими (короткими и длинными), витыми, игольчатыми, бочкообразными и коническими роликами;

· По числу рядов тел качения: на одно -, двух - и четырехрядные;

· По способу компенсации перекосов вала: на несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся;

· По способности воспринимать нагрузку преимущественно того или иного направления: на радиальные, радиально - упорные и упорные;

· По габаритам при одинаковом внутреннем диаметре на серии: сверхлегкая, особо легкая, легкая, легкая широкая, средняя, средняя широкая, тяжелая. Подшипники различных серий отличаются друг от друга предельным числом оборотов в минуту, допускаемой радиальной или осевой нагрузкой и коэффициентом работоспособности.

· По ширине подшипника: на узкие, нормальные, широкие и особоширокие.

В условное обозначение подшипника входят кодовые обозначения серии, типа, конструктивных особенностей и диаметра присоединительного отверстия подшипника (диаметр вала, сопрягаемого с данным подшипником). Полное обозначение стандартного подшипника без указания точности включает семь позиций цифр, в которых, считая справа налево, закодированы:

· диаметр присоединительного отверстия подшипника (позиции первая и вторая);

· серия подшипника (третья и при необходимости седьмая позиции);

· тип подшипника (четвертая позиция);

· конструктивные особенности (пятая и шестая позиции).

Для шариковых радиальных и радиально упорных подшипников и для роликовых радиальных подшипников ГОСТ 520-2002 «Подшипники качения. Общие технические условия" устанавливает следующие классы точности подшипников: 8, 7, N, 6, 5, 4, Т, 2 (обозначения указаны в порядке возрастания точности).

Для роликовых конических подшипников установлены классы точности 8, 7, 0, N, 6Х, 6, 5, 4, 2.

Для всех подшипников, кроме конических нормальный класс точности обозначают знаком 0. Для конических подшипников нулевой класс точности обозначают знаком 0, а нормальный- буквой N. Для обозначения класса точности 6Х используют знак Х.

Основными показателями точности подшипников и их деталей являются:

· Точность размеров присоединительных поверхностей ( ). Средние диаметры ( ). наружной или внутренней цилиндрической поверхности следует определять потому, что при наличии таких отклонений формы, как овальность и конусообразность, можно получить различные значения диаметра в разных сечениях. Средний диаметр определяют расчетом как среднее арифметическое наибольшего и наименьшего значений диаметра, измеренных в двух радиальных сечениях кольца;

· Точность формы и расположения поверхностей колец (радиальное и торцовое биение, непостоянство ширины колец) и шероховатость их поверхностей;

· Точность формы и размеров тел качения;

· Боковое биение по дорожкам качения внутреннего и наружного колец.

Эти показатели определяют равномерность распределения нагрузки на тела качения, точность вращения и в значительной степени срок службы подшипника.

Стандартное сопряжение подшипника с ответными деталями образуется как сочетание полей допусков присоединительных размеров подшипниковых колец со стандартными полями допусков валов и отверстий. В связи с этим есть возможность достижения повышенной точности посадки за счет перераспределения точности сопрягаемых деталей, в частности, ужесточения допусков на присоединительные размеры колец подшипников. Таким образом, появляется необходимость создания специальных стандартов на посадки подшипников качения, которые фактически регламентируют поля допусков размеров деталей, сопрягаемых с подшипниками, а также другие требования к точности их геометрических параметров.

Выбор посадки кольца подшипника (выбор полей допусков валов и отверстий корпусов, сопрягаемых с кольцами подшипников) зависит от:

· вида нагружения кольца подшипника;

· режима работы подшипника;

· соотношения эквивалентной нагрузки Р и каталожной динамической грузоподъемности С;

· типа, размера и класса точности подшипника.

Различают три основных вида нагружения колец подшипника: местное (М), циркуляционное (Ц) и колебательное (К).

При местном нагружении кольцо воспринимает постоянную по направлению радиальную силу ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему участку посадочной поверхности вала или корпуса. Такой вид нагружения имеет место, например тогда, когда неподвижное кольцо нагружено постоянной по направлению радиальной силой (наружные кольца подшипниковых опор валов в редукторе и т.п.).

При циркуляционном нагружении кольцо воспринимает радиальную силу последовательно всеми элементарными участками окружности дорожки качения и соответственно передает ее всей посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение возникает, когда кольцо вращается относительно неподвижной нагружающей (например, внутреннее кольцо подшипника на вращающемся валу редуктора) или вращается сила, а кольцо неподвижно (например, внутреннее кольцо подшипника неподвижного солнечного колеса дифференциальной зубчатой передачи).

При колебательном нагружении на неподвижное кольцо интегрально действуют две радиальные силы (одна постоянна по направлению, а другая, меньшая по значению, вращается). Равнодействующая нагрузка не совершает полного оборота, а колеблется между точками дуги окружности.

Для кольца, которое испытывает циркуляционное нагружение, назначают посадку с натягом. Наличие зазора между циркуляционно нагруженным кольцом и посадочной поверхностью детали может привести к его проворачиванию с проскальзыванием поверхностей, а следовательно к развальцовыванию и истиранию металла детали, что недопустимо. Другое кольцо того же подшипника, если оно нагружено местно, может быть посажено с зазором. При таком сочетании посадок колец одного подшипника устраняется опасность заклинивания шариков из-за чрезмерного уменьшения радиального зазора.

Исходные данные:

· Размеры подшипника:

· Диаметр внутреннего кольца d=80 мм;

· Диаметр наружного кольца D=170 мм;

· Номинальная ширина подшипника B=58 мм;

· Номинальная координата монтажа фаски r=3,5 мм;

· Размеры присоединяемых деталей: dотв.=0,4*d; Dотв.=D/0,35;

· Радиальная нагрузка: Fr=38 кН.

· Направление действия радиальной нагрузки с вала на корпус;

· Режим работы подшипника - а*(спокойный или умеренный с толчками с перегрузкой до 150%);

· Характер действия на подшипник радиальной нагрузки - г* (постоянная по значению и синхронно вращается с вращающимся кольцом);

· Вращается - вал;

· Класс точности подшипника - 4;

· Тип подшипника - радиальный, шариковый, однорядный.

Рассчитаем dотв.=0,4*d=32 мм, Dотв.=D/0,35=487,5 мм.

По ГОСТ 520-2002 «Подшипники качения. Общие технические условия» для 4-го класса точности выписываем значения верхних и нижних отклонений для:

внутреннее кольцо (d=80 мм): ,

внешнее кольцо (D=170 мм): , .

Рисунок 10. Эскиз подшипника качения

Подбираем посадку местно нагруженного кольца подшипника из числа рекомендованных согласно ГОСТ 3325-55 при : .

Из таблицы ГОСТ 3325-85 для 4-го класса точности для посадочной поверхности вала выбираем между и . Получаем . Для поля допуска : ;

Подбираем посадку циркуляционно нагруженного кольца подшипника. Для этого согласно ГОСТ 3325-55 необходимо определить значение интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности - :



Рисунок 11. Схема посадки с зазором в системе отверстия

,

где:

- заданная радиальная нагрузка кН;

- рабочая ширина посадочного места, ;

- коэффициент, учитывающий возможную нагрузку (при 150% =1, при 300% =1,8);

- коэффициент, учитывающий конструкцию соединения;

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки ( для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом =1).

Согласно заданию, имеем:

= 38 кН;

;

=1 (150%);

.

.

Соответственно, для найденного значения при посадке в корпус рекомендуемые поля допуска: ;.

Для : ; .

Рисунок 12.Переходная посадка в системе вала

Рисунок 13. Обозначение посадок подшипников качения



3. Эскиз и расшифровка условного обозначения резьбового соединения

Резьбовым называется соединение двух деталей с помощью резьбы, т.е. элементов деталей, имеющих один или несколько равномерно расположенных винтовых выступов резьбы постоянного сечения, образованных на боковой поверхности цилиндра или конуса.

В зависимости от профиля, т.е. от вида фигуры в сечении, резьба бывает треугольной, трапецеидальной, пилообразной (упорной), круглой, прямоугольной. В зависимости от поверхности, на которую нанесена резьба, она разделяется на цилиндрическую и коническую.

Основным профилем резьбы является общий для наружной и внутренней резьбы профиль, который называется номинальным.

Для образования рабочей высоты профиля H1 из общей высоты равнобедренного треугольника Н в профиле резьбы предусмотрен срез вершины острых углов у гайки Н/4 и у болта Н/8. Исходная высота профиля Н установлена в зависимости от шага резьбы и равна 0,8660254*Р, где Р - шаг резьбы. Реальный профиль впадин у наружной резьбы (болта) не должен выходить за линию плоского среза на расстоянии Н/4 от вершины исходного треугольника, а внутренней резьбы (гайки) - на расстоянии Н/8. Форма впадины у наружной резьбы (болта) не регламентируется и может быть плоско срезанной или закругленной. При плоско срезанной впадине у болта срез должен быть расположен на высоте от Н/4 до Н/8 от вершины исходного треугольника. При закругленной форме впадины радиус должен быть не менее 0,1P, а профиль располагается в зоне от Н/8 до 3Н/16.

Для гайки форма впадины резьбы вообще не регламентируется, но, в основном, делается закругленной, и параметры ее определяются нормированием требований к резьбообрабатывающему инструменту, при изготовлении которого используются чаще указанные радиусы закругления.

Для обеспечения эксплуатационных свойств резьбы при изготовлении и измерении из сложного профиля резьбы выделяется ряд элементов, которые являются одинаковыми для болта и гайки и используются при нормировании. Этими элементами являются наружный диаметр болта d и гайки D, внутренний диаметр болта d1 и гайки D1, средний диаметр болта d2 и гайки D2, шаг резьбы Р и угол профиля резьбы б.

1. Наружный диаметр d и D (он же номинальный диаметр резьбы) - диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы (болта) или по впадинам внутренней резьбы (гайки).

2. Внутренний диаметр и - диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы (болта) или вершин внутренней цилиндрической резьбы (гайки).

3. Средний диаметр и - диаметр воображаемого цилиндра, соосного с резьбой, каждая образующая которого пересекает профиль таким образом, что отрезок, образованный при пересечении с канавкой, равен половине номинального шага. подшипник резьба вал втулка

4. Шаг резьбы Р - расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между средними точками ближайших одноименных боковых сторон, лежащих в одной осевой плоскости по одну сторону от оси резьбы. В отношении шагов используется условное разделение их на крупные и мелкие. На цилиндрической поверхности любого диаметра можно нарезать резьбу с разными шагами. В нормативных документах для каждого диаметра указывается несколько шагов (например, для диаметра 20 мм устанавливаются шаги 2,5; 2; 1,5; 1; 0,75; 0,5 мм). Самый большой шаг для номинального диаметра (в примере это 2,5 мм) называют условно крупным шагом, а остальные - мелкими шагами. Для многозаходных резьб вместе с термином шаг используется еще термин ход - расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между любой исходной средней точкой на боковой стороне резьбы и средней точкой, полученной при перемещении исходной средней точки по винтовой линии на угол 360°. Другими словами, это шаг одной из винтовых линий, из которых состоит многозаходная резьба.

5. Угол профиля резьбы б - угол между смежными боковыми сторонами резьбы в плоскости осевого сечения. Для нормирования чаще используется угол б/2 - угол наклона между боковой стороной резьбы и перпендикуляром к оси резьбы (это установлено для того, чтобы можно было выявить перекос резьбы из-за неточности установки инструмента). Для метрической резьбы б = 60°.

6. Длина свинчивания - длина взаимного соприкосновения наружной и внутренней резьб в осевом направлении (этот элемент называют высотой гайки). Стандартом устанавливаются три группы длин свинчивания, которые обозначаются прописными латинскими буквами и имеют следующие наименования: - нормальная- короткая и - длинная.

Резьбовые соединения по характеру соединения бывают такими же, как и для гладких элементов деталей, т.е. посадки с зазором, натягом и переходные. Для условий крепления деталей наибольшее распространение имеют посадки с зазором.

Для резьбовых соединений основные отклонения обозначаются такими же буквами, как и для гладких элементов деталей (прописные латинские буквы для отверстий-гаек и строчные для валов-болтов), хотя значения этих отклонений, обозначенных одной буквой, не совпадают для резьбовых и гладких деталей одного размера. Ряды точности получили название степени точности (в гладких - квалитеты).

Степени точности (допуски) нормируются в значительно меньшем объеме, чем для гладких элементов, а на практике применяются еще меньше.

· Для наружного диаметра наружной резьбы (болта) нормируются 4, 6 и 8-я степени, а для приведенного среднего диаметра - с 3 по 10 степени (10 - для деталей из пластмасс).

· Для внутреннего диаметра внутренней резьбы (гайки) нормируются с 4 по 8 степени, а для приведенного среднего диаметра - с 4 по 9 степени (9 - для деталей из пластмасс).

В основном нормируются основные отклонения для образования посадок с зазором:

на наружную резьбу (болт) - ;

на внутреннюю резьбу (гайка) - .

Возможно сочетание любых отклонений со всеми степенями точности, а также разных полей допусков для диаметров и для приведенных средних диаметров, но таких сочетаний оказывается очень много и для практического применения их столько не нужно. Поэтому в стандарте специально введен набор определенных сочетаний.

Обозначение резьбовых элементов должно сочетать в себе следующую информацию, характеризующую резьбу а, б, в, г, и требования к точности нормируемых параметров для этой резьбы [д, е, ж]:

а) Указание о виде резьбы (М - метрическая);

б) Значение номинального диаметра, т.е. наружного диаметра d, D, (одинаковое для болта и для гайки, образующих соединение);

в) Значение шага, если он мелкий (крупный шаг не указывается);

г) Специально указывается , если резьба левая;

д) Поле допуска на приведенный средний диаметр или;

е) Поле допуска на диаметр выступов, т.е. поле допуска на наружный диаметр болта d или внутренний диаметр гайки D1;

ж) Значение длины свинчивания , если она не нормальная.

Исходные данные:

,

Расшифровка условного обозначения резьбового соединения:

· М - метрическая;

· Номинальный диаметр - 80 мм;

· Шаг резьбы - мелкий;

· Условное обозначение наружной резьбы: ;

· Условное обозначение внутренней резьбы: .

Согласно ГОСТ 24705-2004 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры.» и ГОСТ 16095-2004 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.»

Расшифровка условного обозначения наружной резьбы.

1) Точность выполнения среднего диаметра:

· Номинальный средний диаметр

· Условное обозначение поля допуска среднего диаметра: 6e

· Предельные отклонения среднего диаметра

,

· Предельные размеры среднего диаметра

,

,

· Допуск среднего диаметра .

2) Точность выполнения наружного диаметра:

· Номинальный наружный диаметр

· Условное обозначение поля допуска наружного диаметра: 6e

· Предельные отклонения наружного диаметра

,

· Предельные размеры наружного диаметра

,

,

· Допуск наружного диаметра .

3) Точность выполнения внутреннего диаметра:

· Номинальный внутренний диаметр

· Верхнее предельное отклонение внутреннего диаметра

· Наибольший размер внутреннего диаметра

Расшифровка условного обозначения внутренней резьбы

1) Точность выполнения среднего диаметра:

· Номинальный средний диаметр

· Условное обозначение поля допуска среднего диаметра: 6G

· Предельные отклонения среднего диаметра

.

· Предельные размеры среднего диаметра

.

.

· Допуск среднего диаметра

2) Точность выполнения наружного диаметра:

· Номинальный наружный диаметр

· Нижнее предельное отклонение наружного диаметра



.

· Наименьший размер наружного диаметра

,

3) Точность выполнения внутреннего диаметра:

· Номинальный внутренний диаметр

· Условное обозначение поля допуска внутреннего диаметра: 6G

· Предельные отклонения внутреннего диаметра

,

· Предельные размеры внутреннего диаметра

,

,

· Допуск внутреннего диаметра

Рисунок 14. Построение профиля резьбового соединения



Рисунок 15. Схемы расположения полей допусков резьбового соединения: а) по среднему диаметру; б)по наружному диаметру; в) по внутреннему диаметру



4. Эскиз и нормирование по точности прямобочного шлицевого соединения

Шлицевые соединения предназначены для передачи больших крутящих моментов, они имеют большую усталостную прочность, высокую точность центрирования и направления. Достигается это высокой точностью размеров, формы и расположения зубьев (шлицев) по окружности.

В зависимости от профиля зубьев шлицевые соединения делятся на прямобочные, эвольвентные и треугольные. Наибольшее распространение получили шлицевые соединения с прямобочным профилем зуба, имеющие четное число зубьев (6, 8, 10, 16, 20). Выполняются прямобочные шлицевые соединения по ГОСТ 1139 «Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски», в котором устанавливается три градации высот и чисел зубьев для одного и того же диаметра. В соответствии с этим соединения делятся на легкую, среднюю и тяжелую серии. Выбор серии зависит от величины передаваемой нагрузки.

Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зубьев по сравнению с прямобочными передают большие крутящие моменты, имеют меньшую (на 10…40%) концентрацию напряжений у основания зубьев, повышенную циклическую прочность и долговечность, обеспечивают лучшее центрирование и направление деталей, просты в изготовлении, так как их можно фрезеровать методом обкатки.

Шлицевые соединения с треугольным профилем не стандартизированы, они имеют мелкие зубья. Угол профиля характеризуется углом впадины на валу.

Выбор типа шлицевых соединений связан с их конструктивными и технологическими особенностями. Для точных соединений, которые предназначены для передачи значительных крутящих моментов и имеют реверсивное движение, целесообразнее применять соединения с эвольвентным профилем при центрировании по боковым сторонам зубьев.

Допуски и посадки шлицевых соединений зависят от их назначения и принятой поверхности центрирования втулки относительно вала. Стандартом предусматриваются три способа центрирования: по поверхностям (диаметрами или ) и по боковым поверхностям зубьев (,т. е. по размеру ).

· Центрирование по является наиболее простым и экономичным, применяется чаще всего в крупносерийном и массовом типах производства для неподвижных шлицевых соединений, так как в них отсутствует износ от осевых перемещений. Оно рекомендуется, когда втулка термически не обрабатывается (сырая) или когда твердость ее материала после термообработки допускает калибровку протяжкой, а вал фрезеруется до окончательных размеров зубьев, а по наружному диаметру шлифуется на обычном круглошлифовальном станке.

· Центрирование по обеспечивает точное центрирование и применяется для подвижных соединений. Втулка при этом закаливается до высокой твердости, ее внутренний диаметр (отверстие) шлифуется на внутришлифовальном станке. Шлицевый участок вала для легкой и средней серий может быть изготовлен с опорной площадкой и занижающей канавкой, глубина которой ограничивается . Окончательно диаметр обрабатывается на шлицешлифовальном станке. При центрировании по и обязательно дополнительное центрирование по b.

· Центрирование по применяется при невысоких требованиях к соосности вала и отверстия, для передачи больших крутящих моментов, при знакопеременных нагрузках, а также при работе с реверсом и в подвижных соединениях. Этот метод центрирования широко используется в автомобилестроении. Пазы вала шлифуют по боковым сторонам. По нецентрирующим элементам предусматриваются зазоры при любом виде центрирования. Поля допусков нецентрирующих диаметров: - у вала b12, у втулки - Н 11; - у вала а 11, у втулки - Н 12.

Предельные отклонения размеров и определять по таблицам ГОСТ 25347 «Единая система допусков и посадок».

Условное обозначение шлицевого соединения включает способ центрирования, число зубьев, номинальные размеры , обозначение посадок (указываются после соответствующих размеров).

Исходные данные:

,

Расшифровка условного обозначения шлицевого соединения:

1) Способ центрирования шлицевого вала и втулки- по наружному диаметру D;

2) Число зубьев ;

3) Номинальный внутренний диаметр шлицевого соединения

;

4) Номинальный наружный диаметр шлицевого соединения

;

5) Номинальный размер толщины зуба шлицевого вала и ширины шлицевого паза ;

6) Поле допуска на втулку H11, а диаметр вала не менее ;

7) Посадка по наружному диаметру ;

8) Посадка по боковым поверхностям зубьев ;

9) Условное обозначение шлицевого вала

;;

10) Условное обозначение шлицевой втулки

.

Точность выполнения отдельных элементов шлицевого вала и шлицевой втулки.

1) Для шлицевого вала:

· Условное обозначение поля допуска внутреннего диаметра - нет;

· Условное обозначение поля допуска наружного диаметра D - f7, для него ; ;

· Условное обозначение поля допуска толщины зуба b:

; .

2) Для шлицевой втулки:

Рисунок 16. Посадки по отдельным элементам прямобочного шлицевого соединения: а) по внутреннему диаметру шлицевого соединения;

· Условное обозначение поля допуска внутреннего диаметра d - H11, для него ;

· Условное обозначение поля допуска наружного диаметра D - H7, для него ;

· Условное обозначение поля допуска ширины паза b - D9, для него .

б) по наружному диаметру шлицевого соединения;

в) по ширине паза шлицевого соединения.

Рисунок 17. Изображение на чертеже шлицевой втулки и шлицевого вала

Рисунок 18. сборочный чертеж шлицевого соединения

5. Обозначение допусков размеров и формы на рабочих чертежах

Рассмотрим обозначения полей допусков и допусков формы на примере чертежа вала. Во-первых, шероховатость поверхностей, не указанных особо, равна (среднеарифметическое отклонение профиля). Для ответственных мест, предназначенных для присоединения к другим деталям, требуется довести параметр до 1,25 мкм. Базовые длины в обозначении не указаны, а, значит, соответствуют ГОСТ 2789-73 для выбранного параметра шероховатости. Также конструктором не указан способ обработки поверхности.

Для обрабатываемых поверхностей выбран 6-ой квалитет. Это размеры деталей высокоточных ответственных соединений, например подшипников качения, шеек коленчатых валов, деталей, соединяемых с подшипниками качения высоких классов точности, шпинделей прецизионных и точных металлорежущих станков. Поля допуска на вал обозначены комбинированным способом, то есть указано условное обозначение поля допуска и численные значения предельных отклонений ( например, . В разрезах А-А и Б-Б поле допуска обозначено числовым и условным ( способами

На поверхность с базой «В» установлен допуск на соосность 0,025 мм и радиальное биение 0,02 мм относительно баз «А» и «Б».

На детали имеется два шпоночных паза, на которые установлены требования на отклонения симметричности не более Т0,2 мм и отклонение параллельности не более 0,025 мм относительно базовых поверхностей Б и В. Пазы изготовлены по 9-му квалитету, который применяют для посадок с перемещением деталей или с передачей усилий при относительно невысоких требованиях к однородности зазоров и натягов и для посадок, обеспечивающих среднюю точность сборки.

Для неответственных размеров в технических требованиях на изготовление детали приведена ссылка на ГОСТ 30893.1-m, что соответствует предельным отклонениям , .



Список использованной литературы

1. «Нормирование точности деталей и соединений». Иванова В.Н., Абзалов А.Р., издательство Казанского Технического Университета, 2011 г.

2. Детали машин. Шлицевые соединения.

Размещено на Allbest.ru

...