Реферат: Деталей, входящих в соединение
Название: Деталей, входящих в соединение Раздел: Остальные рефераты Тип: реферат | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КУРСОВАЯ РАБОТА ПО МЕТРОЛОГИИ, СТАНДАРТИЗАЦИИ И СЕРТИФИКАЦИИ 8 Рисунок, 9-Вариант 1 НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ГЛАДКИХ СОЕДИНЕНИЙ 1.1 Соединение гладких валов и отверстий Карта исходных данных 1
Карта исходных данных 2
Карта исходных данных 3
Для 3-го соединения назначим посадку расчётным методом по в: 1. Рассчитаем допуск посадки: Тs =Smax -Smin =110-30=80 мкм=0,08 мм 2. Определим число единиц посадки: апос =Тпос /i=80/0,9=88,89 мкм i – значение единицы допуска [1, табл. 1] 3. апос =аd +аD =40+40=80 мкм аd =40, 9 квалитет; аD = 40, 9 квалитет. [1, табл. 2] 4. Определяем отклонения полей допусков отверстия и вала: Поле Н: ES и EI определяем по ГОСТ 25347-89: Н9(+0,036 ), для вала отклонения определяются для посадки с зазором: Smax =ES-ei Þ ei=ES- Smax =36-110= - 74 мкм=-0,074 мм Smin =EI-es Þ es=EI- Smin =0-30=-30 мкм=-0,030 мм 5. По ГОСТ 25347-89 производим подбор стандартного поля допуска вала 8 e9 Посадка 8 6. Проверим правильность подбора посадки: Smax =ES-ei=0.036-(-0.061)=0.097 мм, Smin =EI-es=0-(-0,025)=0,025мм Тs =Smax - Smin =0.097-0.025=0.072 мм DТ=< 20% DSmin ==9,9%<10% в Smax =<10% Проанализировав погрешности назначенной посадки, приходим к выводу, что посадка назначена верно. 7. Построим схему расположения полей допусков назначенной посадки: Система отверстия. Схема расположения полей допусков посадки (рисунок 1) Назначим для первого соединения посадку по методу подобия. D1 =16 мм. Проанализировав описание к чертежу: вилка, поз.4 неподвижно закреплена на штоке переключения передач, поз.3. Назначим прессовую посадку , применяющуюся для неподвижных и неразборных соединений, в которой гарантированы натяги. Посадка Æ16 [3, с.16, с.20, с.27] Схема полей допусков назначенной посадки: система отверстия, посадка с натягом. Dmax =D+ES=16+0,018=16,018 мм; Dmin =D+EI=16+0=16 мм; dmin =d+ei=16+0,023=16.023 мм; dmax =d+es=16+0.034=16.034 мм. Nmax =0.034-0=0.034 мм. Nmin =0,023-0.018=0,005 мм, Nm =0,0195 мм Схема расположения полей допусков посадки (рисунок 2) Назначим для второго соединения посадку по методу подобия. D2 =72 мм. По описанию к чертежу: крышка подшипника крепится к корпусу болтами. Назначим напряжённую посадку, применяемую в таких случаях. Посадка Æ72 Переходная посадка в системе отверстия. [3, с.16, с.20, с.27] Схема полей допусков посадки по D2 . Dmax =D+ES=72+0,030=72.030 мм; Dmin =D+EI= 72+0=72 мм; dmin =d+ei=72+0,0095=72,0095 мм; dmax =d+es=72-0,0095=71,9905 мм. Nmax =0.0095-0=0.0095 мм. Smax =0,030-(-0.0095)=0,0395 мм, Sm =0,015 мм Схема расположения полей допусков посадки (рисунок 3) Рассчитаем допуски формы и расположения, а также шероховатости рабочих валов и отверстий для трёх заданных соединений, по нормальному уровню относительной геометрической точности: Ra =0,05*IT (мкм), Tф =kф *IT (мм), kф =0,3 т.к. детали цилиндрические. IT – допуск размера. [7,с.46] 1 соединение : вал Æ16 r6(). IT=0,034-0,023=0,011 мм=11 мкм, L>2d Þ назначаем отклонения от круглости и продольности поперечного сечения профиля. Тф =0,3*0,011=0,0033 мм »0,003 мм (5 степень точности), т.к. kж =L/2d>1, то принимаем 6 степень точности Þ Тф =0,005 мм. Ra =0,05*11=0,55 мкм »0,4 мкм Отверстие Æ16 Н7(+0,018 ). IT=0,018-0=0,018 мм=18 мкм, L<=2d Þ назначаем отклонения от круглости. Тф =0,3*0,018=0,0054 мм »0,005 мм (6 степень точности), т.к. kж =L/2d<1, то оставляем 6 степень точности Þ Тф =0,005 мм. Ra =0,05*18=0,9 мкм »0,8 мкм. 2 соединение : вал Æ72 js6(). IT=0,0095-(-0,0095)=0,019 мм=19 мкм, L<2d Þ назначаем отклонения от круглости. Тф =0,3*0,019=0,0057 мм »0,006 мм (5 степень точности), т.к. kж =L/2d<1, то оставляем 5 степень точности Þ Тф =0,006 мм. Ra =0,05*19=0,95 мкм Принимаем Ra =0,8 мкм. Отверстие Æ 72 Н7(+0,03 ). IT=0,03-0=0,03 мм=30 мкм, L<=2d Þ назначаем отклонения от круглости. Тф =0,3*0,030=0,009 мм (6 степень точности), т.к. kж =L/2d<1, то оставляем 6 степень точности Þ Тф =0,01мм. Допуск расположения – торцевое биение. Т.к. неуказанные допуски размеров используются по 14 квалитету, то применимаем 11 степень точности Þ Тр =0,1мм. Ra =0,05*30=1, 5 мкм »1,6 мкм. 3 соединение : вал 9 e9IT=-0,025-(-0,061)=0,036 мм=36 мкм, Ra =0,05*36=1,8 мкм »1,6 мкм. Отверстие 9 Н9(+0,036 ). IT=0,036-0=0,036 мм=36 мкм, Ra =0,05*36=1.8 мкм »1,6 мкм. Округление допусков формы и расположения по ГОСТ 24643 [7, табл. 2.8], шероховатостей – по ГОСТ 2789-73 [7, табл. 2.1]. Эскизы деталей, входящих в 1-е соединение (рисунок 4) Эскизы деталей, входящих во 2-е соединение (рисунок 5) Эскизы деталей, входящих в 3-е соединение (рисунок 6) 1.2 Контроль размеров цилиндрических поверхностей гладкими калибрами По номинальному размеру отверстия и вала, а также их предельным отклонениям выбранной посадки найдём из таблиц ГОСТ 24853-81 отклонения и допуски на калибр-пробку и калибр-скобу. Расчёт калибров произведем для первого соединения, в котором назначена посадка Æ16 . Запишем параметры калибра-пробки L=102 мм;d=13 мм; d1 =8мм; l=12 мм; l1 =8мм; l2 =6мм; r=1,6 мм; с=0,4 мм; масса=0,09 кг. [6, с.14, табл.8] Пробка 8133-0930 Н7, ГОСТ 14810-69. Значение предельных отклонений для калибра-пробки: Н=3 мкм, Z=2,5 мкм, Y=2 мкм. [6, с.4, табл.1] Размер проходного калибра-пробки: ПР=(Dmin +Z+Н/2)-Н =(16+0,0025+0,003/2)-0,003 =(16,004)-0,003 мм; ПРmax =ПР+Н/2=16,004+0,0015=16,0055 мм; ПРmin =ПР-Н/2=16,004-0,0015=16,0025 мм; Размер непроходного калибра-пробки: НЕ=(Dmax +Н/2)-Н =(16,018+0,003/2)-0,006 =(16,0235)-0,003 мм. НЕmax =НЕ+Н/2=16,0235+0,0015=16,025 мм; НЕmin -Н/2=16,0235-0,0015=16,022 мм; Рассчитаем размеры предельно изношенных калибров (Dmin -Y)=(16-0,002)=15,998 мм. Схема полей допусков для калибра-пробки (рисунок 7) Рассчитаем допуск цилиндричности для круглых пробок: Тф =Н/3=0,003/3=0,001 мм. Шероховатость рабочих поверхностей по ГОСТ 2015-84 Ra =0,08 мкм; Шероховатость торцев - Ra =1,6 мкм; фасок - Ra =0,8 мкм. [6, с.8] Рассчитаем калибр-скобу для Æ16 r6(). Скоба 8113-0108 r6, ГОСТ 18362-73. [6, с.10, табл.4] Параметры и отклонения скобы: Н1 =3 мкм; Z1 =2,5 мкм; Y1 =2 мкм; Нр =1,2 мкм; D1 =60 мм; Н=55 мм; h=24 мм; S=5 мм; l=18 мм; l1 =11 мм; l2 =2 мм; r=13 мм; r1 =4 мм; масса=0,09 кг. Проходной диаметр: ПР=(dmax -Z1 -H1 /2)+ H 1 =(16,034-0,0025-0,003/2)+0,003 =(16,03)+0,003 мм. ПРmax =ПР+ H1 /2=16,03+0,0015=16,0315 мм; ПРmin =ПР- H1 /2=16,03-0,0015=16,0285 мм Непроходной диаметр: НЕ=(dmin -H1 /2)+Н 1 =(16,023-0,003/2)+0,003 =(16,0215)+0,003 мм. НЕmax =НЕ+ H1 /2=16,0215+0,0015=16,023 мм НЕmin =НЕ- H1 /2=16,0215-0,0015=16,02 мм Размер предельно изношенной скобы: (dmax +Y1 )=(16,034+0,002)=16,036 мм. Размеры контр-калибров для контроля валов: [6, с.7] К-И=(dmax +Y1 +Нр /2)-Нр =(16,034+0,002+0,0012/2)-0,0012 =(16,0366)-0,0012 мм. К-Иmax =К-И+Нр /2=16,0366+0,0006=16,0372 мм К-Иmin =К-И-Нр /2=16,0366-0,0006=16,036 мм К-ПР=(dmax -Z1 +Нр /2)-Нр =(16,034-0,0025+0,0012/2)-0,0012 =(16,0371)-0,0012 мм. К-ПРmax =К-ПР+ Нр /2=16,0371+0,0006=16,0377 мм К-ПРmin = К-ПР- Нр /2=16,0371-0,0006=16,0365мм К-НЕ=(dmin +Нр /2)-Нр =(16,023+0,0012/2)-0,0012 =(16,0236)-0,0012 мм. К-НЕmax =К-НЕ+ Нр /2=16,0236+0,0006=16,0242 мм К-НЕmin =К-НЕ- Нр /2=16,0236-0,0006=16,023 мм Схема полей допусков для калибра-скобы (рисунок 8) Эскиз калибра-пробки (рисунок 9) Эскиз калибра-скобы (рисунок 10) 1.3 Допуски и посадки подшипников качения Карта исходных данных
Условное обозначение подшипника по ГОСТ 3189. Подшипник 60206 – шариковый радиальный однорядный с двусторонним уплотнением по ГОСТ 7242. Расшифровка условного обозначения подшипника: 06 – код диаметра отверстия (d=06*5=30); 2 – серия по диаметру; 0 – тип – радиальный шариковый; 6 – конструктивное исполнение – однорядный, с одной защитной шайбой. 0 – серия по ширине. 0 – класс точности подшипника По ГОСТ 7242: D=62 мм – диаметр наружного кольца подшипника; d=30 мм – диаметр внутреннего кольца подшипника; В=16-0,12 мм – ширина колец подшипника; r=r1 =1,5 мм – радиусы закруглений на торцах колец подшипника. По ГОСТ 520-89: Класс точности подшипника – 0; Отклонения диаметров колец подшипника: Ddmp = dmp -d, DDmp = Dmp -D. es DDmp =0; ei DDmp = -13 мкм. ES Ddmp =0; EI Ddmp = -10 мкм. dmp =Æ30 L0(-0,01 ) ; Dmp =Æ62 l0(-0,013 ). Эскиз подшипника (рисунок 11) Определим вид нагружения колец подшипника: Внутреннее кольцо подшипника испытывает циркуляционный вид нагружения, т.к. вращается вал поз. 5 и кольцо воспринимает нагрузку всей окружностью дорожки качения. Для определения посадки внутреннего кольца подшипника на вал рассчитаем интенсивность радиальной нагрузки: Р=, [7, с.94] R –радиальная нагрузка [Н], В – ширина колец подшипника; r и r1 – радиусы закруглений на торцах колец подшипника; k1 =1 при перегрузке до 150 %. - Динамический коэффициент посадки, учитывающий допустимую перегрузку. k2 =1, коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга при пониженной жёсткости вала. k3 =1, т.к. подшипник однорядный. – Коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки в двухрядных подшипниках. Р=Н/мм. Учитывая значение интенсивности радиальной нагрузки – посадка внутреннего кольца подшипника на вал – Æ 30 [7, с.94] Схема расположения полей допусков посадки (рисунок 12). Т.к. наружное кольцо испытывает местное нагружение (воспринимает нагрузку частью окружности дорожки качения), перегрузка до 150%, режим работы нормальный, то посадка наружного кольца в корпус - Æ62 . [7, с.95] Схема расположения полей допусков посадки (рисунок 13) Упрощённый эскиз подшипникового узла (рисунок14) Эскиз посадочной поверхности корпуса (рисунок 15) Эскиз посадочной поверхности вала (рисунок 16) Шероховатости рабочих поверхностей вала и корпуса назначены в соответствии ГОСТ 2789-73 [табл. 2.1]. Допуски формы и расположения - ГОСТ 24643 [7, табл. 2.8]. 1.4 Допуски размеров, входящих в размерные цепи Исходные данные (размеры в мм)
Схема размерной цепи: (рисунок 17) 1. Упрощённая схема размерной цепи (рисунок 18) А1 – ширина ступицы зубчатого колеса 9; А2 – длина ступени вала-шестерни 13; А3 – высота стопорного кольца; А4 =А8 – высота подшипников; А5 – размер корпуса; А6 – толщина прокладки; А7 – высота крышки корпуса; АD - зазор между ступицей зубчатого колеса (поз. 9) и торцом наружного кольца подшипника (поз. 8). Направление обхода контура принимаем против часовой стрелки. 3. Определение увеличивающих и уменьшающих размеров методом замкнутого потока: А1 , А2 , А3 , А4 , А8 ,– уменьшающие размеры; А5 , А6 , А7 – увеличивающие размеры. 3 Рассчитаем номинальный размер АD (замыкающего звена) по формуле: АD =, [7, с.32] где n – количество увеличивающих размеров (n=3); р – количество уменьшающих размеров (р=5). АD =(А5 + А6 +А7 )-(А1 +А2 +А3 +А4 +А8 )= =(240+3+45)-(40+210+3+16+16)=288-285=3 мм. 4. Рассчитаем верхнее ESD и нижнее EID предельные отклонения и допуск замыкающего звена по формулам: ESD = АD max - АD =4,6 -3=1,6 мм; EID = АD min - АD =1,6-3=-1,4 мм; ТD = АD max - АD min = ESD - EID =4,6-1,6=1,6-(-1,4)=3 мм. [7, с.32] 5. Определим средний квалитет составляющих размеров размерной цепи по среднему значению единиц допуска аm . аm = [7, с.32] Т’ D - допуск замыкающего звена за вычетом суммы допусков стандартизованных размеров. Т’ D =3-0,12-0,12=2,76 мм. Ij – значение единицы допуска для каждого размера, кроме стандартизованных. [7, табл. 1.1] k – число стандартизованных звеньев (k=2); аm = 6. Назначим для составляющих звеньев конкретный квалитет по значению аm . (Соответствует 13-14 квалитет). 7. Назначим стандартные поля допусков по ГОСТ 25347 на составляющие размеры цепи по установленным для них квалитетам. 8. Определим расчётное поле допуска замыкающего звена: wD = [7, с.33] wD =0,39+0,72+0,25+0,12+0,72+0,25+0,39+0,12=2,96<ТD . Точность размеров удовлетворяет условиям. 9. Проверим соответствие предельных отклонений размеров требованиям исходного звена: ES’ D =- , EI’ D =- , [7, с.33] ES’ D =(0,36+0+0)-(-0,39-0,72-0,25-0,12-0,12)=1,96 мм. EI’ D =(-0.36-0.25-0.39)-(0+0+0+0+0)= -1 мм. ES’ D ¹ESD . Решим обратную задачу. Для согласования отклонений выберем уменьшающее звено А3 =3-0,25 (высота стопорного кольца), как наиболее простой в исполнении. Определим новые отклонения для звена А3 : ES3 =EI5 +EI6 +EI7 -ES1 -ES2 -ES4 -ES8 -EID =(-0.36-0.25-0.39)-0-0-0-0-(-1.4)=0.4 мм EI3 =ES5 +ES6 +ES7 -EI1 -EI2 -EI4 -EI8 -ESD = =0.36+0+0-(-0.39)-(-0.72)-(-0.12)-(-0.12)-1.6=0.11 мм. А3 =3(). Стандартного поля допуска не существует. Проверим соответствие предельных отклонений размеров требованиям исходного звена: ESD =- , ESD =0.36+0+0-(-0.39)-(-0.72)-0.11-(-0.12)-(-0.12)=1,6 мм EID =- , EID =(-0,36-0,25-0,39)-0-0-0.4-0-0= -1,4 мм Т3 = 0,4-0,11=0,29 мм Сводная таблица к расчёту прямой задачи
2 НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ТИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ 2.1 Нормирование точности метрической резьбы Карта исходных данных:
Определяем для заданной резьбы ряд предпочтительности по ГОСТ 8724 – 2-ой ряд предпочтительности. Крупный шаг Р=3 мм.
По ГОСТ 24705 определим размеры всех основных элементов профиля резьбы по шагу резьбы Р=3 мм (крупный). [7, с.103] Средний диаметр резьбы d2 (D2 )=d-2+0.051=27-2+0.051=25,051 мм; Внутренний диаметр резьбы d1 (D1 )=d-4+0,752=27-4+0,752=23,752 мм; Внутренний диаметр болта по дну впадин d3 =d-4+0,319=27-4+0,319=23,319 мм. Н – высота исходного треугольника. Н=0,866Р=0,866*3=2,598 мм; [7, с.101] R – номинальный радиус закругления впадины болта: R=Н/6=2,598/6=0,433 мм; [7, с.101] Допуски и отклонения диаметров болта и гайки по ГОСТ 16093: 6 степень точности по среднему и наружному диаметрам болта т.к. шаг резьбы крупный,– средний класс точности; основное отклонение диаметров – g (наиболее предпочтительно). 6g – средний класс резьбы. 6 степень точности по среднему и внутреннему диаметрам гайки, основное отклонение Н. Посадка М27- при нормальной длине свинчивания. Допуск наружного диаметра болта Тd =375 мкм; [7, табл. 5.5] Допуск среднего диаметра болта Тd 2 =200 мкм; [7, табл. 5.3] Основные отклонения диаметров d1 , d2 наружной резьбы: ei=0, es=-48 мкм. [7, табл. 5.6] Допуск среднего диаметра гайки ТD2 =265 мкм; [7, табл. 5.4] Допуск внутреннего диаметра гайки ТD1 =500 мкм; [7, табл. 5.5] Основные отклонения диаметров: EI=0. Профиль метрической резьбы (рисунок 19) Расположение полей допусков по профилю резьбы (рисунок 20) Рассчитаем предельные диаметры болта: Наружный диаметр: d=27 мм; dmax =d+es; dmin =d+ei Средний диаметр d2 =25,051 мм; d2 max =d2 +es; d2 min =d2 +ei Внутренний диаметр d1 =23,752 мм; d1 max =d1 +es; d1 min – не нормируется. d3 max =d3 +es=23,319+(-0.048)= 23,271мм Рассчитаем предельные диаметры гайки: Наружный диаметр: D=27 мм; Dmax – не нормируется; Dmin =D+EI Средний диаметр: D2 =25,051 мм; D2 max =D2 +ES; D2 min =D2 +EI Внутренний диаметр: D1 =23,752 мм; D1 max =D1 +ES; D1 min =D1 +EI
Проверим выполнение условий годности резьбы: Условия годности резьбы: d2 max >=d2пр ; d2 min <=d2изм [7, с.102] d2пр – приведённый средний диаметр; d2изм – измеренный средний диаметр. d2пр = d2изм +fp +fa , fp – диаметральная компенсация погрешности шага, fp =1,732D Рn =1,732*0,03=0,05196мм fa - диаметральная компенсация отклонения половины угла профиля, fa =0,36Р*D a2=мм, D a2=(|D a2 пр |+|D a2 лев |)/2 d2пр =25,76+0,05196+0,0108=25,823 мм 25,003<25,823; 24,803<25,76 Вывод: первое условие годности резьбы не выполняется – резьба не годна. Схема полей допусков внутренней резьбы по среднему диаметру (рисунок 21) 2.2 Нормирование точности прямобочного шлицевого соединения Карта исходных данных
Z – число зубьев Центрирование шлицев по в – наружному диаметру целесообразно, когда соединение неподвижное вдоль оси и испытывает достаточно небольшие нагрузки, но необходимо точное центрирование, при этом шлицы в отверстии втулки не закалены. Основные размеры прямобочных шлицевых соединений по ГОСТ 1139-80: b=6 мм, d1 =47,0 мм, r=0,5 мм. Тяжёлая серия: Z x в x в –16 х 52 х 60 Подберём посадки по центрирующим элементам: [7, табл. 3.4] D - , в - , b - . Условное обозначение шлицевого соединения: в – 16х 52х 60,х 6 - неподвижное соединение, тяжёлая серия, центрирование по наружному диаметру. По ГОСТ 25347 найдём отклонения для каждого из 3-х элементов шлицевого вала и втулки. Æ52, Æ60, 6. [7, табл. 1.1, 1.2, 1.3] Схема расположения полей допусков посадки Æ52 (рисунок 22) Схема расположения полей допусков посадки Æ60 (рисунок 23) Схема расположения полей допусков посадки 6 (рисунок 24) Эскизы соединения согласно гост 2.409 (рисунок 25) Шероховатости выбраны согласно эксплуатационным требованиям. [7, табл. 2.2] 2.3 Нормирование точности шпоночных соединений Карта исходных данных
По ГОСТ 23360: b=12 мм (ширина шпонки), h=8 мм (высота шпонки), фаска Smin =0,4 мм, l=90 мм (длина шпонки). Глубина шпоночного паза с отклонением: на валу t1 =5,0+0,2 мм, во втулке t2 =3,5+0,2 мм. Радиус закругления r или фаска Smax =0.4 мм. [7, с.69] Условное обозначение шпонки: 12 х 8 х 90 ГОСТ 23360 (шпонка призматическая, исполнение 1, b x h = 12 x 8, длина шпонки l=90 мм). Посадка шпонки по ширине b в пазы вала и втулки: Поля допусков назначены согласно виду соединения. Соединение нормальное (неподвижное, не требующее частой разборки и не воспринимающее ударных реверсивных нагрузок). Ширина шпонки – h9; [7, табл. 3.2] ширина паза на валу – N9; [7, табл. 3.2] ширина паза во втулке – Js9. [7, табл. 3.2] Значение предельных отклонений полей допусков шпоночного соединения по ГОСТ 25347: Ширина шпонки – 12 h9(-0,043 ), ширина паза на валу – 12 N9(-0,043 ), ширина паза во втулке – 12 Js9. Схема расположения полей допусков, назначенных по ширине шпонки (рисунок 26) Эскизы шпоночного соединения, вала и втулки (рисунок 27). 2.4 Нормирование точности цилиндрических прямозубых зубчатых передач Карта исходных данных Z=40 – число зубьев колеса
По значению окружной скорости и виду изделия определяем степени точности по ГОСТ 1643-81, степень точности по кинематическим нормам назначаем на 1-цу грубее, т.к. передача среднескоростная. Вид сопряжения определяем по минимальному гарантированному боковому зазору jnmin =jn 1 +jn 2 . jn 2 =0, т.к. температурный режим не задан. jnmin =jn 1 =0,03m=0.03*4=0.120 мм=120 мкм. =100 мкм. [7, табл. 6.9] По ГОСТ 1643-81: 9– 8 – 8 – С. 9 – степень точности по нормам кинематической точности; 8 – степень точности по нормам плавности работы; 8 – степень точности по нормам контакта зубьев; С – вид сопряжения; c – вид допуска на боковой зазор; IV – класс отклонения межосевого расстояния. Делительный диаметр d=mz=4*40=160 мм; диаметр вершин зубьев dа =mz+2m=4*40+2*4=168 мм; ширина зубчатого венца В=10m=10*4=40 мм. Контрольные показатели по нормам кинематической точности: Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот находим по формуле |Fi ¢¢|комб =| Fi ¢¢ -fi ¢¢|F +| fi ¢¢|f =140—50+40=130 мкм; т.к. степени точности по нормам плавности работы и нормам кинематической точности отличаются. [7, табл. 6.5] Допуск на колебание длины общей нормали Fvw – не нормируется для заданной степени точности [7, табл. 6.5] Контрольные показатели по нормам плавности работы: Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе fi ¢¢=40 мкм [7, табл. 6.6] Контрольные показатели по нормам степени контакта зубьев: Допуск на погрешность направления зуба Fb =18 мкм; [7, табл. 6.8] Допуск на непараллельность осей fx =18 мкм; [7, табл. 6.8] Допуск на перекос осей fy =9 мкм; [7, табл. 6.8] Суммарное пятно контакта: по высоте (не менее) 40% [7, табл. 6.8] по ширине зуба (не менее) 50% Контрольные показатели вида сопряжения: Предельные отклонения межосевого расстояния =50 мкм. [7, табл. 6.9] Номинальное значение длины общей нормали: W=m[1,47606(2zw -1)+0,014z], [7, с.116] Где m – модуль колеса; z – число зубьев; zw – приведённое число зубьев. zw =0,111z+0,6=0,111*40+0,6=5,04»5 W=4[1,47606(2*5-1)+0.014*40]=55,378 мм; Wтабл =55,38 мм. [7, табл. 6.1] Средняя длина общей нормали Wmr =, Где Ewms =EwmsI +EwmsII – наименьшее отклонение средней длины общей нормали. EwmsI , EwmsII – нормы бокового зазора. Ewms =80 мкм; [7, табл. 6.10] Fr =100 мкм – допуск на радиальное биение; [7, табл. 6.5] Twm =110 мкм – допуск на среднюю длину общей нормали. Wmr =55,378мм. Технические требования к рабочему чертежу: Базовое отверстие зубчатого колеса выполнено по 7 квалитету, опорные шейки вала – по 6 квалитету. Диаметр вершин зубьев используется как выверительная база для обработки на зубообрабатывающем станке и для контроля размеров зубьев, поэтому исполняется по первому варианту. [7, табл. 6.12] Допуск на радиальное биение: Fd а =0,1d+5=0,1*160+5=21; Принимаем Fd а =25 мкм. [7, табл. 2.8] Допуск на торцевое биение базового торца: Fт ===24,3 мкм Принимаем Fт =25 мкм. [7, табл. 2.8] Допуск на ширину зубчатого венца по h11. Шероховатость: профиль зубьев Ra =1,6 мкм Диаметр выступов Ra =3,2 ÷ 12,5 мкм [7, табл. 2.2] Контрольный комплекс на зубчатое колесо
Эскиз зубчатого колеса (рисунок 28) 3 ВЫБОР УНИВЕРСАЛЬНЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ Карта исходных данных
Допускаемая погрешность измерения δизм определяется по ГОСТ 8.051 в зависимости от IT=0,018 мм δ=5 мкм. Выбираем возможные измерительные средства: [8, табл. 2] Это микроскоп инструментальный ММИ ГОСТ 8074 с кодом 28. Его техническая характеристика: цена деления отсчётного устройства 0,005 мм, предельная погрешность измерительного средства Δ=5 мкм (контакт любой). Методы измерения – прямой, контактный, абсолютный с отсчётом результата измерения по микровинту и отсчётной шкале. Перед началом работы проверить правильность нулевой установки по установочной мере – 15 мм и выдержать деталь и прибор в лаборатории не менее 3 часов. Далее проведём оценку влияния погрешности измерения микрометра рычажного на результаты рассортировки деталей. Определим относительную точность метода измерения [8, c. 6] Амет (σ)= (σ мет /IT)*100%=(2,5/18)*100%=13,8% σ мет =Δ/2=5/2=2,5 мкм По графикам [8, рис.1] при Амет (σ)=12% для заданной точности технологического процесса находим m=0,3% - риск заказчика, необнаруженный брак; n=2,8% - риск изготовления, т.е. ложный брак; c/IT=0,05 – вероятная величина выхода размера за каждую границу поля допуска у неправильно принятых деталей. Оценка годности детали производится по предельно допустимым размерам: Дmin =Д+EI=16+0=16 мм; Дmax =Д+ES=16+0.018=16.018 мм. Среди годных деталей могут оказаться бракованные детали, но не более 0,3%, у которых размеры выходят за границы поля допуска на величину не более 0,9 мкм. Это риск заказчика. Риск изготовителя в этом случае будет не более 2,8 %, т.е. будут забракованы фактически годные детали. Принимаем условие недопустимости риска заказчика при Δ>δ и производим расчёт производственного допуска: Тпр =IT-2с=18-2*0,9=16,2 мкм. Выбираем средство измерений для арбитражной перепроверки деталей. Допускаемая погрешность при арбитражной перепроверке δарб =0,3 δ=0,3*5=1,5 мкм. По [8, табл.2] выбираем пневмопробку с отсчётным прибором с кодом 23 ГОСТ 14865. Техническая характеристика: цена деления – 0,0002 мм, предельная инструментальная погрешность Δ=1 мкм. Метод измерения – относительный, прямой, контактный. На рисунке 29 представлен вариант установления приёмочных границ. 4 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1 Болдин Л.А., Лебедев Г.И., Спасский А.Н., Гребнева Т.Н., Магницкая С.Ф., Тесленко Е.В. нормирование точности деталей машин. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплинам: «Нормирование точности», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения». НГТУ. Нижний Новгород. 1999. 2 Спасский А.Н., Ионова Т.М. Справочно-методическое пособие для выполнения курсовой работы по ВС и ТМ. ГПИ. Горький. 1988. 3 Болдин Л.А. методические разработки к внедрению в учебный процесс международной системы допусков и посадок СЭВ на гладкие соединения. ГПИ. Горький. 1978. 4 Мягков В.Д. допуски и посадки. Справочник в 2-х частях. Ленинград. 1983. Часть 1. 5 Мягков В.Д. допуски и посадки. Справочник в 2-х частях. Ленинград. 1983. Часть 2. 6 Кайнова В.Н., Фролова Н.Н., Зотова В.А. Расчёт исполнительных размеров гладких калибров; методические указания. Кафедра ТМ. Нижний Новгород. 1995. 7 Кайнова В.Н., Лебедев Г.И., Магницкая С.Ф., Гребнева Т.Н., Зотова В.А. Нормирование точности изделий машиностроения. Учебное пособие. НГТУ Нижний Новгород. 2001. |