Егоров А.А., Стародубов С.Ю. Пособие к решению задач курса взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения

Подождите немного. Документ загружается.

Для вала ∅25k6













002,0

015,0

/o/

≤ 0,5×0,013 ≤ 0,0065 мм.

Для отверстия в корпусе ∅52(± 0,015)

/o/

≤ 0,5×0,03 ≤ 0,015 мм.

Выполняем графическую часть. Пример выполнения – на рис.3.3.

3.4 Задача 4. Расчет предельных калибров

Для заданных размеров вала и отверстия (см. условие задачи 1)

рассчитать исполнительные размеры комплекта жестких предельных

калибров (скоб и пробок).

Расчет предельных жестких калибров, а также описание программы

для автоматизированного расчета приведены в методических указани-

ях /6/. Пример выполнения графической части смотри /6/.

3.5 Задача 5. Допуски и посадки шпоночных соединений

Для заданного номинального размера соединения (см. условие за-

дачи 1) выбрать размеры шпонки и шпоночных пазов для соединения с

призматической шпонкой.

Назначить допуски и отклонения на выбранные элементы.

Выполнить графическую часть.

3.5.1 Из приложения Г, табл. Г.1 или /3, C.235/ выбираем размеры

шпонки и сечения пазов.

3.5.2 Из приложения Г, табл. Г.2 или /3, C.237/ выбираем поля до-

пусков для сопрягаемых размеров шпоночного соединения.

3.5.3 По таблице Г.3 или по /3, C.238/ назначаем поля допусков и

предельные отклонения несопрягаемых размеров шпоночного соеди-

нения.

3.5.4 Из таблицы Г.4 или по ГОСТ 25347-82 выбираем числовые

значения предельных отклонений для назначенных полей допусков.

Пример решения задачи 5.

Исходные данные: номинальный диаметр вала d = 30 мм, тип

соединения (задается преподавателем) – свободное.

В таблице Г.1 находим размеры элементов шпоночного соедине-

ния.

Номинальные размеры шпонки:

Ширина b = 8 мм, высота h = 7 мм, длина l = 18...90 мм, принима-

ем l = 2d =2×30 = 60 мм.

Рисунок 3.4 – Графическая часть к задаче 5

Номинальные размеры паза на валу: ширина b = 8 мм, глубина t

4 мм, длина l = 60 мм.

Номинальные размеры паза во втулке: ширина b = 8 мм, глубина t

= 3,3 мм.

По таблице Г.2 и Г.3 выбираем поля допусков для размеров шпо-

ночного соединения.

Исполнительные размеры шпонки: ширина b = 8h9 (

-0,036

) мм, вы-

сота h = 7h11 (

-0,09

) мм, длина l = 60h14 (

-0,74

) мм.

Исполнительные размеры пазов:

паз во втулке – ширина ,

040,0

098,0

10D8b













= глубина t

= 3,3

+0,2

;

паз на валу – ширина ,

036,0

9H8b













= длина l = 60H15 (

+1,2

), глубина

= 4

+0,2

Примечание: численные значения предельных отклонений, указан-

ные в скобках выбраны по таблице Г.4 (ГОСТ 25347-82)

Пример выполнения графической части приведен на рис. 3.4.

3.6 Задача 6. Допуски и посадки резьбовых соединений

Для заданного резьбового соединения определить номинальные

размеры основных параметров резьбы, определить предельные откло-

нения и предельные размеры нормируемых диаметров резьбы.

Выполнить графическую часть.

3.6.1 Расшифровываем условное обозначение заданного резьбового

соединения.

3.6.2 По таблице Д.1 или по таблице ГОСТ 8724-81 /3, С.141/ опре-

деляем шаг профиля резьбы.

3.6.3 По таблице Д.2 или по таблице ГОСТ 9150-81 /3, С.144/ опре-

деляем размеры среднего и внутреннего диаметров резьбы. Находим

значения высоты исходного профиля Н≈0,866Р, рабочей высоты про-

филя Н

≈0,541Р, радиуса закругления впадины резьбы болта

R=H/6≈0,144P, внутреннего диаметра резьбы болта по дну впадины

=d-1,2269P.

3.6.4 По таблице Д.3 или по таблице ГОСТ 16093-81 /3, табл.4.29/

находим предельные отклонения нормируемых диаметров резьбы и

определяем предельные диаметры болта и гайки.

3.6.5 Выполняем графическую часть.

Пример решения задачи 6.

Исходные данные: задано резьбовое соединение М24-6Н/6g

Задана метрическая резьба с крупным шагом, наружный диаметр

наружной резьбы (болта) d=24 мм, поле допуска резьбы гайки 6Н

(т.е. поле допуска среднего диаметра 6Н и поле допуска внутреннего

диаметра 6Н), поле допуска резьбы болта 6g (т.е. поле допуска сред-

него диаметра 6g и поле допуска наружного диаметра 6g).

По таблице Д.1 для номинального диаметра d=24 мм находим шаг

резьбы Р=3 мм.

По таблице Д.2 находим размеры среднего и внутреннего диамет-

ров резьбы (болта и гайки): средний диаметр d

=22,051 мм, внут-

ренний диаметр d

=20,752 мм.

Высота исходного профиля Н≈0,866Р=0,866×3=2,598 мм, рабочая

высота профиля Н

=0,541Р=0,541×3=1,623 мм, радиус закругления

впадины резьбы болта R=0,144×Р=0,144×3=0,432 мм, внутренний

диаметр резьбы болта по дну впадины d

=d-1,2269P=24-

1,2269×3=20,319 мм.

По таблице Д.3 находим предельные отклонения диаметров резь-

бы:

es (d, d

, d

)= −48мкм= −0,048 мм, ei (d

)= −248мкм= −0,248 мм,

ei(d)= −423 мкм= −0,423 мм, ei(d

) не нормируется,

ES(D

)= +265 мкм= +0,265 мм, ES(D

)= +500мкм= +0,5 мм, EJ(D,

, D

)=0.

Предельные диаметры резьбы болта:

max

= d + es(d)=24 − 0,048 = 23,952 мм,

min

= d + ei(d) = 24 − 0,423 = 23,577 мм,

2 max

= d

+ es(d

) = 22,051 − 0,048 = 22,003 мм,

2 min

= d

+ ei(d

) = 22,051 − 0,248=21,803 мм,

1 max

= d

+ es (d

) = 20,752 − 0,048=20,704 мм,

1 min

не нормируется

Предельные диаметры резьбы гайки:

max

не нормируется,

min

= D + EI(D) = 24 мм,

1 max

= D

+ ES(D

) = 20,752 + 0,5=21,252 мм,

1 min

= D

+ EJ(D

) = 20,752 мм,

2 max

= D

+ ES(D

) = 22,051 + 0,265 = 22,316 мм,

2 min

= D

+ EJ(D

) = 22,051 мм.

Пример выполнения графической части приведен на рис. 3.5.

Рисунок 3.5 – Графическая часть к задаче 6

3.7 Задача 7. Допуски зубчатых колес

Для зубчатого венца заданной точности выбрать комплекс контро-

лируемых параметров и численные значения отклонений выбранных

показателей точности.

В графической части выполнить чертеж зубчатого колеса и таблицу

параметров зубчатого венца согласно ГОСТ 2.403-75.

3.7.1 Объясняем условное обозначение точности зубчатого венца.

3.7.2 Выбираем комплекс контролируемых параметров, пользуясь

данными таблицы Е.1 или рекомендациями ГОСТ 1643-81 (СТ СЭВ

641-77).

Пояснения к п. 3.7.2.

Точность зубчатых колес проверяют различными методами и с по-

мощью различных средств, поэтому установлено несколько комплек-

сов (вариантов) контроля показателей точности. Комплексы контроля

являются равноправными, но не равноценными. Первый из них, обра-

зованный для каждой нормы одним комплексным показателем (F

′

, f

пятно контакта, j

n min

), дает наиболее полную оценку точности колеса.

Каждый последующий комплекс, образованный поэлементными пока-

зателями, характеризует только часть, хотя и значительную, общей

погрешности.

Предпочтение следует отдавать комплексным показателям.

Кроме того, предпочтительными следует считать измерения, про-

водимые на рабочей оси вращения колеса, а также измерения, дающие

результат без пересчета или другой математической обработки.

Дополнительно рекомендации к выбору варианта контрольного

комплекса смотри /1, 8/.

3.7.3 По таблицам ГОСТ 1643-81 (СТ СЭВ 641-77) или по таблицам

приложения Е находим численные значения отклонений контролируе-

мых показателей точности зубчатого венца.

Нормируемые отклонения, их обозначения и номера таблиц, в ко-

торых приведены числовые значения отклонений и допусков по СТ

СЭВ 641-77, указанны в табл. Е.2 приложения Е.

Приборы и схемы измерения для контроля показателей точности

зубчатых колес приведены в /1, С.400-420/, /9, С.327/, а так же в при-

ложении И.

3.7.4 Выполняем графическую часть.

Пояснения к п. 3.7.4.

Графическая часть выполняется на листе формата А4 согласно тре-

бований ГОСТ 2.403-75 и ЕСКД. Включает рабочий чертеж зубчатого

колеса (с упрощениями) и таблицу параметров зубчатого венца. На

чертеже зубчатого колеса необходимо указать:

а) диаметр вершин зубьев и его поле допуска;

б) ширину зубчатого венца и ее поле допуска;

в) биение диаметра вершин зубьев;

г) биение базового торца;

д) шероховатость рабочих поверхностей зубьев.

В правом верхнем поле чертежа помещается таблица параметров

зубчатого венца, состоящая из трех частей:

а) основные данные;

б) данные для контроля взаимного положения разноименных про-

филей зубьев;

в) справочные данные.

Пример выполнения графической части приведен на рис. 3.6.

Пример определения отклонений и полей допусков для выполнения

чертежа зубчатого колеса смотри /3, С.363/.

Пример решения задачи 7

Исходные данные: степень точности по ГОСТ 1643-81 8-7-7-В;

модуль m= 3мм; число зубьев z=68; число зубьев сопрягаемого колеса

=2*z=136; ширина зубчатого венца b=10*m=10*3=30 мм; дели-

тельный диаметр d=m*z=3*68=204 мм; исходный контур стан-

дартный по ГОСТ 13755-81; коэффициент смещения х=0.

Зубчатое колесо имеет восьмую степень по нормам кинематиче-

ской точности, седьмую степень по нормам плавности и нормам

пятна контакта, вид сопряжения В.

Исходя из степени точности зубчатого колеса, его размеров и

средств измерения по таблице Е.1 приложения Е выбираем для кон-

троля венца четвертый комплекс.

Показатели комплекса:

- для контроля кинематической погрешности допуск радиального

биения зубчатого венца F

и допуск на погрешность обката F

;

- для контроля плавности работы предельные отклонения шага

зацепления (основного шага) f

и предельные отклонения шага f

;

- для контроля контакта зубьев допуск на направление зуба F

;

- для контроля вида сопряжения (бокового зазора) наименьшее

отклонение средней длины общей нормали E

wms

и допуск на сред-

нюю длину общей нормали T

Измерение показателей F

, F

, f

, F

производится на рабочей оси

вращения колеса, а при измерении f

и E

wms

в качестве измерительной

базы используется боковая поверхность зуба.

Таким образом, диаметр вершин зубьев для базирования средств

измерения не используется и, следовательно, не требуется пересчет

производственных допусков.

По таблицам приложения Е определяем числовые значения откло-

нений и допусков показателей точности.

По таблице Е.3 находим числовое значение допуска на радиальное

биение зубчатого венца F

=63мкм и числовое значение допуска на по-

грешность обката F

=50 мкм.

По таблице Е.5 находим отклонения шага зацепления f

=±15 мкм

и отклонения шага f

=±16 мкм.

По таблице Е.6 находим числовое значение допуска на погреш-

ность направления зуба F

=11 мкм.

Длина общей нормали

W = W

× m = 23,09333 × 3 = =69,27999 ≈ 69,28,

где W

=23,09333 при Z

=8 /3, С.360/.

Наименьшее отклонение средней длины общей нормали E

wms

нахо-

дим как сумму двух слагаемых. Слагаемое I равно 140 мкм для вида

сопряжения В и седьмой степени точности по нормам плавности

(табл. Е.9).

Слагаемое II равно 18 мкм. (табл. Е.10)

Тогда E

wms

=-(140+18)= -158 мкм.

Допуск на среднюю длину общей нормали T

=100 мкм (табл.Е.11).

Наибольшее отклонение средней длины общей нормали

wmi

= - (E

wms

+ T

) = - (158+100)= -258 мкм.

Размер общей нормали на чертеже зубчатого колеса

158.0

0.258-

69,28W

−

Определяем отклонения и допуски, необходимые для выполнения

чертежа зубчатого колеса.

Диаметр вершин зубьев d

=m(z+2)=3(68+2)=210 мм.

Радиальное биение этого диаметра F

=0,1×m=0,1*3=0,3 мм /3,

С.354/.

Поле допуска этого размера h14.

Биение базового торца зубчатого колеса F

=24 мкм = 0,024 мкм /3,

C.355/.

Допуск на ширину зубчатого венца выбираем из ряда h11, h12, h13,

h14 /2, табл. 2.86/.

Шероховатость рабочей поверхности зубьев R

<=1,25 мкм.

Рисунок 3.6 – Графическая часть к задаче 7

Примечание: показатели комплекса F

, F

, f

, E

, T

на ра-

бочем чертеже зубчатого колеса не указывают.

Эти показатели используют для наладки станков и разработки

карт технологического процесса механической обработки колеса.

3.8 Задача 8. Расчет размерных цепей

Для заданного сборочного узла определить допуски и предельные

отклонения всех размеров деталей, влияющих на величину указанного

зазора. Задачу решить методом максимума-минимума и вероятност-

ным методом.

Решаем задачу методом полной взаимозаменяемости (методом

максимума-минимума).

Последовательность решения прямой задачи методом полной взаи-

мозаменяемости регламентирована ГОСТ 16320-80. Решаем задачу в

соответствии с рекомендациями стандарта /3, С.26/.

3.8.1 Выявляем исходное звено, его предельные отклонения и зна-

чение допуска.

3.8.2 Выявляем составляющие звенья.

3.8.3 Строим схему размерной цепи и выявляем увеличивающие и

уменьшающие звенья.

3.8.4 Проверяем правильность назначения номинальных размеров

звеньев по основному уравнению размерной цепи

∑∑

−

ум

ув

AA ,

где A

- исходное (замыкающее) звено;

m – число увеличивающих звеньев;

n – число уменьшающих звеньев.

3.8.5 Определяем среднюю степень точности размеров составляю-

щих звеньев.

3.8.6 Назначаем допуски и отклонения в соответствии с принятым

квалитетом точности на составляющие звенья, кроме одного, называе-

мого обычно зависимым звеном A

3.8.7 Определяем отклонения и допуск зависимого звена.

3.8.8 Проверяем правильность решения по уравнению баланса до-

пусков

∑

Σ i

TAT ,