Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и спецификация
Подождите немного. Документ загружается.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 41 из 59
тельная 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 температур-
ных деформаций и размещения смазочного материала, определяется по
формуле [5, с. 317]:
j
n min
= V
см
+ a
w
(α
1
∆t
1
º - α
2
∆t
2
º)2sinα,
где V
см
– толщина слоя смазочного материала между зубьями, мм;
a
w
– межосевое расстояние, мм;
α
1
– температурный коэффициент линейного расширения материала
колеса, ºС
-1
(для стального колеса α
1
=11,5·10
-6
ºС
-1
);
α
2
- температурный коэффициент линейного расширения материала
корпуса редуктора, ºС
-1
(для чугунного корпуса α
2
=10,5·10
-6
ºС
-1
);
∆t
1
º - отклонение температуры колеса от 20 ºС;
∆t
2
º - отклонение температуры корпуса редуктора от 20 ºС;
α – угол профиля исходного контура, град. (α = 20º).
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
112
2
162962
2
7
6
=
⋅+⋅
=
+
=
mZmZ
a
w
мм.
Отклонение температуры колеса от 20 ºС
∆t
1
º = 35 – 20 = 15 ºС.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 42 из 59
Отклонение температуры корпуса редуктора от 20 ºС
∆t
2
º = 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 рас-
стояния ±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 ча-
стности путем определения ее гармонической составляющей - наибольшей раз-
ности между местными соседними максимальными и минимальными значе-
ниями кинематической погрешности зубчатого колеса за один оборот. Кинема-
тическую
погрешность зубчатых колес 1 и 6 (одно из колес образцовое, а дру-
гое проверяемое) контролируют на приборах со стеклянными лимбами 2 и 5,
имеющими радиальные штрихи с ценой деления 2'. Перемещение штрихов вы-
зывает импульсы тока в фотодиодах. Сдвиг фаз импульсов, вызванный кинемати-
ческой погрешностью в зубчатой паре и несогласованностью вращения зубчатых
колес, определяется фазомером 3 и
записывающим самописцем 4.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 43 из 59
4.2. Накопленную погрешность шага можно проконтролировать на прибо-
ре, схема которого приведена ниже, в котором при непрерывном вращении зуб-
чатого колеса 5 в электронный блок 2 поступают импульсы от кругового фото-
электрического преобразователя 4, установленного на одной оси с измеритель-
ным колесом, выдающего командный импульс при заданном положении зуба.
При появлении командного импульса самописец 3
фиксирует ординату по-
грешности шага колеса.
4.3. Измерение погрешности направления зуба прямозубых колес осущест-
вляется на приборах, у которых существует каретка с точными продольными
направляющими и измерительный наконечник перемещается вдоль оси изме-
ряемого 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
.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 44 из 59
4.4. Измерение колебаний межосевого расстояния за один оборот в двух-
профильном зацеплении можно выполнить на приборе МЦ-400 для измерения
межосевого расстояния. На оправки 4 и 5 насаживают контролируемое 6 и об-
разцовое 3 зубчатые колеса. Оправка 5 расположена на неподвижной каретке 7,
положение которой может изменяться лишь при настройке на требуемое меж-
центровое расстояние. Оправка 4 расположена на
неподвижной каретке 2, ко-
торая 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 межо-
севое расстояние измеряется, что фиксируется отсчетным или регистрирующим
прибором 1.
5. Выполняем рабочий чертеж зубчатого колеса [10, с. 451]. Правила вы-
полнения чертежей цилиндрических зубчатых колес по ГОСТ 2.403-75 (конст-
рукция и форма колеса должна соответствовать заданию).
Наружный диаметр зубчатого колеса определяется по формуле
d
нар
= mZ
7
+ 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 шпоноч-
ного 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 на-
ружный диаметр зубчатого колеса (по усмотрению студента). Допуск торцевого
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 45 из 59
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
(
)
0,46
196h12
−
∅
.
Допуск размера
(
)
0,46
196h12
−
∅
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
)20h14(
0,52−
.
Допуск размера
)20h14(
0,52−
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 до-
пуска размера
(
)
0,078
0,03
D10
+
+
.
Допуск размера
(
)
0,078
0,03
D10
+
+
TD
6D10
= ES – EI = 0,078 – 0,03 = 0,048 мм.
Допуск для знака “отклонение от симметричности”
T
÷
= 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
÷
= 0,019 мм.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 46 из 59
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 47 из 59
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)
1,1
3,0
0
+
+
=
∆
A
;
-
допуск замыкающего звена ТА
∆
= 0,8 мм
(ТА
∆
= ES - EI = 1,1-0,3 = 0,8 мм).
1. Выявляем размерную цепь и чертим чертеж сборочной единицы с про-
становкой размеров, входящих в размерную цепь.
2. Составляем схему размерной цепи и обозначаем её звенья, выявляем
увеличивающие (обозначаем стрелкой вправо) и уменьшающие звенья (обозна-
чаем стрелкой влево).
Общее число звеньев размерной цепи – 11.
Увеличивающие звенья – А
1
, А
2
, А
3
(обозначение звеньев на схеме соглас-
но рекомендациям [11, с. 6-7]).
Уменьшающие звенья – А
4
, А
5
, А
6
, А
7
, А
8
, А
9
, А
10
.
Замыкающее звено - А
∆
.
А
1
А
2
А
3
А
4
А
5
А
6
А
7
А
8
А
9
А
10
А
∆
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 48 из 59
3. Выявляем размеры звеньев размерной цепи.
В исходных данных приведен размер d = 25 мм. В [7, с.49, рис.15] линей-
кой 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.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 49 из 59
3.2. Определяем номинальные линейные размеры звеньев А
2
, А
4
, А
6
, А
7
,
А
8
, А
10
(измеряем каждое звено линейкой, полученный размер (А
р
) умножаем
на масштабный коэффициент М (А
j
= А
рj
·М)).
А
2
= 244 мм, А
4
= 20 мм, А
6
= 63 мм, А
7
= 32 мм, А
8
= 63 мм, А
10
= 20 мм.
3.3. Определяем номинальные линейные размеры звеньев А
5
и А
9
(ширина
подшипника качения). Методика определения линейных размеров приведена в п.3.2.
А
5
= А
9
= 25 мм.
Предельные отклонения стандартных изделий (подшипников качения)
приведены в [6, с.21, табл. 4]:
А
5
= А
9
= 25
-0,12
мм;
ТА
5
= ТА
9
= 0,12 мм.
3.4. Определяем номинальные линейные размеры звеньев А
1
и А
3
(толщи-
на прокладки).
Размеры и предельные отклонения стандартных изделий (толщина про-
кладки) приведены в [6, с.21, табл. 4]:
А
1
= А
3
= 2
-0,1
мм;
ТА
1
= ТА
3
= 0,1 мм.
3.5. При определении номинальных размеров звеньев необходимо пом-
нить, что сумма номинальных размеров увеличивающих звеньев всегда должна
равняться сумме номинальных размеров уменьшающих звеньев
∑∑
==
∆
+=
n
j
m
i
iумjув
AAA
11
,
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).
А
1
+ А
2
+ А
3
= А
4
+ А
5
+ А
6
+ А
7
+ А
8
+ А
9
+ А
10
+ А
∆
.
2 + 244 + 2 = 20 + 25 + 63 + 32 + 63 + 25 + 20 + 0.
248 мм = 248 мм.
Красильников А.Я., Лапшина С.Н. Метрология, стандартизация и сертификация
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005
Стр. 50 из 59
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. А
4
= А
10
= 20 мм – интервал номинальных размеров «Св.18 до 30 мм»
[2, с.49, табл. 1.6].
,
,001,045,0
3
104
нминнмакс
DDD
DDii
⋅=
⋅+==
где D
нмакс
– номинальный размер, равный конечному размеру интервала,
мм:
D
нмин
– номинальный размер, равный начальному размеру интервала,
мм;
i
4
, i
10
– единица допуска, мкм.
24,233018 =⋅=D
мм.
31,1023,085,245,024,23001,024,2345,0
3
104
≈+⋅=⋅+== ii
мкм.
4.1.2. А
7
= 32 мм - интервал номинальных размеров «Св. 30 до 50 мм».
7,385030 =⋅=D
мм.
56,1039,038,345,07,38001,07,3845,0
3
7
≈+⋅=⋅+=i
мкм.
4.1.3. А
6
= А
8
= 63 мм - интервал номинальных размеров «Св.50 до 80 мм».
25,638050 =⋅=D
мм.
86,1063,098,345,025,63001,025,6345,0
3
86
≈+⋅=⋅+== ii
мкм.
4.1.4. А
2
= 244 мм - интервал номинальных размеров «Св. 180 до 250 мм».
13,212250180 =⋅=D
мм.
89,2212,096,545,013,212001,013,21245,0
3
2
≈+⋅=⋅+=i
мкм.