скачать
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

Наименование исходных данных	Значение исходных данных
Номинальный размер соединения	Д1=16 мм
Название деталей, входящих в соединение	Вал – шток, поз.3 Отверстие – вилка, поз.4
Требования, предъявляемые к работе соединения при назначении посадок методом подобия	Вилка неподвижно закреплена на штоке переключения передач.

Карта исходных данных 2

Наименование исходных данных	Значение исходных данных
Номинальный размер соединения	Д2=72 мм
Название деталей, входящих в соединение	Вал – крышка подшипника, поз.1. Отверстие – корпус.
Требования, предъявляемые к работе соединения при назначении посадок методом подобия	Крышка подшипника крепится к корпусу болтами

Карта исходных данных 3

Наименование исходных данных	Значение исходных данных
Номинальный размер соединения	в=8 мм
Название деталей, входящих в соединение	Вилка, поз.4 Ступица зубчатого колеса, поз.5
Заданные характеристики для расчётного метода назначения посадок, мкм.	Smax=110 Smin=30

Для 3-го соединения назначим посадку расчётным методом по в:

1. 
   Рассчитаем допуск посадки: Т_s=S_max-S_min=110-30=80 мкм=0,08 мм
   
2. 
   Определим число единиц посадки: а_пос=Т_пос/i=80/0,9=88,89 мкм
   

i – значение единицы допуска [1, табл. 1]

3. а_пос=а_d+а_D=40+40=80 мкм а_d=40, 9 квалитет; а_D= 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:

S_max=ES-ei Þ ei=ES- S_max=36-110= - 74 мкм=-0,074 мм

S_min=EI-es Þ es=EI- S_min=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:

S_max=ES-ei=0.036-(-0.061)=0.097 мм, S_min=EI-es=0-(-0,025)=0,025мм

Т_s=S_max- S_min=0.097-0.025=0.072 мм

DТ=< 20%

DS_min==9,9%<10%

D S_max=<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.

D_max=D+ES=16+0,018=16,018 мм; D_min=D+EI=16+0=16 мм;

d_min=d+ei=16+0,023=16.023 мм; d_max=d+es=16+0.034=16.034 мм.

N_max=0.034-0=0.034 мм. N_min=0,023-0.018=0,005 мм, N_m=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.

D_max=D+ES=72+0,030=72.030 мм; D_min=D+EI= 72+0=72 мм; d_min=d+ei=72+0,0095=72,0095 мм; d_max=d+es=72-0,0095=71,9905 мм.

N_max=0.0095-0=0.0095 мм. S_max=0,030-(-0.0095)=0,0395 мм, S_m=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:

R_a=0,05*IT (мкм), T_ф=k_ф*IT (мм), k_ф=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.

Т_ф=0,3*0,011=0,0033 мм »0,003 мм (5 степень точности), т.к. k_ж=L/2d>1, то принимаем 6 степень точности Þ Т_ф=0,005 мм.

R_a=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.

Т_ф=0,3*0,018=0,0054 мм »0,005 мм (6 степень точности), т.к. k_ж=L/2d<1, то оставляем 6 степень точности Þ Т_ф=0,005 мм.

R_a=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.

Т_ф=0,3*0,019=0,0057 мм »0,006 мм (5 степень точности), т.к. k_ж=L/2d<1, то оставляем 5 степень точности Þ Т_ф=0,006 мм.

R_a=0,05*19=0,95 мкм Принимаем R_a=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.

Т_ф=0,3*0,030=0,009 мм (6 степень точности), т.к. k_ж=L/2d<1, то оставляем 6 степень точности Þ Т_ф=0,01мм.

Допуск расположения – торцевое биение. Т.к. неуказанные допуски размеров используются по 14 квалитету, то применимаем 11 степень точности Þ Т_р=0,1мм.

R_a=0,05*30=1, 5 мкм »1,6 мкм.
3 соединение: вал 9 e9IT=-0,025-(-0,061)=0,036 мм=36 мкм,

R_a=0,05*36=1,8 мкм »1,6 мкм.

Отверстие 9 Н9(^+0,036). IT=0,036-0=0,036 мм=36 мкм,

R_a=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)

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=(D_min+Z+Н/2)_-Н=(16+0,0025+0,003/2)_-0,003=(16,004)_-0,003 мм;

ПР_max=ПР+Н/2=16,004+0,0015=16,0055 мм;

ПР_min=ПР-Н/2=16,004-0,0015=16,0025 мм;

Размер непроходного калибра-пробки:

НЕ=(D_max+Н/2)_-Н=(16,018+0,003/2)_-0,006=(16,0235)_-0,003 мм.

НЕ_max=НЕ+Н/2=16,0235+0,0015=16,025 мм;

НЕ_min-Н/2=16,0235-0,0015=16,022 мм;

Рассчитаем размеры предельно изношенных калибров

(D_min-Y)=(16-0,002)=15,998 мм.

Схема полей допусков для калибра-пробки (рисунок 7)

Рассчитаем допуск цилиндричности для круглых пробок: Т_ф=Н/3=0,003/3=0,001 мм.

Шероховатость рабочих поверхностей по ГОСТ 2015-84 R_a=0,08 мкм; Шероховатость торцев - R_a=1,6 мкм; фасок - R_a=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; Н_р=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=(d_max-Z₁-H₁/2)^+H₁=(16,034-0,0025-0,003/2)^+0,003=(16,03)^+0,003мм.

ПР_max=ПР+ H₁/2=16,03+0,0015=16,0315 мм;

ПР_min=ПР- H₁/2=16,03-0,0015=16,0285 мм

Непроходной диаметр:

НЕ=(d_min-H₁/2)^+Н₁=(16,023-0,003/2)^+0,003=(16,0215)^+0,003мм.

НЕ_max=НЕ+ H₁/2=16,0215+0,0015=16,023 мм

НЕ_min=НЕ- H₁/2=16,0215-0,0015=16,02 мм

Размер предельно изношенной скобы: (d_max+Y₁)=(16,034+0,002)=16,036 мм.

Размеры контр-калибров для контроля валов: [6, с.7]

К-И=(d_max+Y₁+Н_р/2)_-Нр=(16,034+0,002+0,0012/2)_-0,0012=(16,0366)_-0,0012 мм.

К-И_max=К-И+Н_р/2=16,0366+0,0006=16,0372 мм

К-И_min=К-И-Н_р/2=16,0366-0,0006=16,036 мм

К-ПР=(d_max-Z₁+Н_р/2)_-Нр=(16,034-0,0025+0,0012/2)_-0,0012=(16,0371)_-0,0012 мм.

К-ПР_max=К-ПР+ Н_р/2=16,0371+0,0006=16,0377 мм

К-ПР_min= К-ПР- Н_р/2=16,0371-0,0006=16,0365мм

К-НЕ=(d_min+Н_р/2)_-Нр=(16,023+0,0012/2)_-0,0012 =(16,0236)_-0,0012 мм.

К-НЕ_max=К-НЕ+ Н_р/2=16,0236+0,0006=16,0242 мм

К-НЕ_min=К-НЕ- Н_р/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)

2. 
   Допуски и посадки подшипников качения
   

Карта исходных данных

Наименование исходных данных	Значение исходных данных
Условное обозначение подшипника	60206
№ позиции по чертежу	Поз. 2
Радиальная нагрузка R, кН	14
Режим работы, перегрузка %	Умеренные толчки и вибрация, до 150%
Укажите, какая деталь вращается	Вал,
Конструкция вала (по чертежу)	Сплошной
Конструкция корпуса (по чертежу)	неразъёмный

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: Dd_mp= d_mp-d, DD_mp= D_mp-D.

es DD_mp=0; ei DD_mp= -13 мкм.

ES Dd_mp=0; EI Dd_mp= -10 мкм.

d_mp=Æ30 L0(_-0,01) ; D_mp=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].

2. 
   Допуски размеров, входящих в размерные цепи
   

Исходные данные (размеры в мм)

АDmax	АDmin	А1	А2	А3	А5	А6	А7	А4=А8
4,6	1,6	40	210	3	240	3	45	16-0,12

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;

А_D - 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 А_D (замыкающего звена) по формуле: А_D=, [7, с.32]
   

где n – количество увеличивающих размеров (n=3); р – количество уменьшающих размеров (р=5).

А_D=(А₅+ А₆+А₇)-(А₁+А₂+А₃+А₄+А₈)=

=(240+3+45)-(40+210+3+16+16)=288-285=3 мм.

4. Рассчитаем верхнее ES_D и нижнее EI_D предельные отклонения и допуск замыкающего звена по формулам:

ES_D= А_Dmax- А_D=4,6 -3=1,6 мм; EI_D= А_Dmin- А_D=1,6-3=-1,4 мм;

Т_D= А_Dmax- А_Dmin= ES_D- EI_D=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 а_m.

а_m= [7, с.32]

Т^’_D - допуск замыкающего звена за вычетом суммы допусков стандартизованных размеров.

Т^’_D=3-0,12-0,12=2,76 мм.

I_j – значение единицы допуска для каждого размера, кроме стандартизованных.

[7, табл. 1.1]

k – число стандартизованных звеньев (k=2);

а_m=

6. Назначим для составляющих звеньев конкретный квалитет по значению а_m. (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: w_D= [7, с.33]

w_D=0,39+0,72+0,25+0,12+0,72+0,25+0,39+0,12=2,96<Т_D. 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^’_D¹ES_D. 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 -EI_D=(-0.36-0.25-0.39)-0-0-0-0-(-1.4)=0.4 мм

EI₃=ES₅+ES₆+ES₇-EI₁-EI₂-EI₄-EI₈ -ES_D=

=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:

ES_D=- , ES_D=0.36+0+0-(-0.39)-(-0.72)-0.11-(-0.12)-(-0.12)=1,6 мм

EI_D=- , EI_D=(-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

Обозначение размеров размерной цепи Аj ()	Номинальный размер звена, мм	Значение единицы допуска, мкм	Принятые значения звеньев размерной цепи
			После назначения полей допусков	После согласования полей допусков	После согласования предельных отклонений
	40	1.6	40h13(-0.39)	40h13(-0.39)	40h13(-0.39)
	210	2.9	210 h13(-0,72)	210 h13(-0,72)	210 h13(-0,72)
	3	0.6	3 h14(-0.25)	3 h14(-0.25)	3()
	16-0.12	-	16-0,12	16-0,12	16-0,12
	240	2,9	240 Js13(0.36)	240 Js13(0.36)	240 Js13(0.36)
	3	0.6	3 h14(-0.25)	3 h14(-0.25)	3 h14(-0.25)
	45	1.6	45 h13(-0.39)	45 h13(-0.39)	45 h13(-0.39)
	16-0,12	-	16-0,12	16-0,12	16-0,12
АD	3			А’D=3	АD=3
			wD=2,96	wD<=TD=3	А’D=3

2 НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ТИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ

1. 
   Нормирование точности метрической резьбы
   

Карта исходных данных:

Наименование исходных данных	Значение исходных данных
Условное обозначение резьбы	М27
№ позиции по чертежу	Поз. 11
Наименование деталей, входящих в соединение	Две части корпуса
Длина свинчивания по ГОСТ 16093	N: 12 мм – 36 мм

Определяем для заданной резьбы ряд предпочтительности по ГОСТ 8724 – 2-ой ряд предпочтительности. Крупный шаг Р=3 мм.

№ позиции	Обозначение резьбы	d2изм	DРn	Da/2 пр	Da/2 лев
		мм	мкм	мин
11	М27	25,76	30	-10	+10

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 Т_d=375 мкм; [7, табл. 5.5]

Допуск среднего диаметра болта Т_d2=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; d_max=d+es; d_min=d+ei

Средний диаметр d₂=25,051 мм; d_2max=d₂+es; d_2min=d₂+ei

Внутренний диаметр d₁=23,752 мм; d_1max=d₁+es; d_1min – не нормируется.

d_3max=d₃+es=23,319+(-0.048)= 23,271мм

Рассчитаем предельные диаметры гайки:

Наружный диаметр: D=27 мм; D_max – не нормируется; D_min=D+EI

Средний диаметр: D₂=25,051 мм; D_2max=D₂+ES; D_2min=D₂+EI

Внутренний диаметр: D₁=23,752 мм; D_1max=D₁+ES; D_1min=D₁+EI

Номинальный размер, мм	Обозначение поля допуска	Величина допуска, Т, мкм	ES (es), мкм	Наибольший предельный размер, мм	EI (ei), мкм	Наименьший предельный размер, мкм
d=27	6g	375	-48	26,952	-423	26,577
d2=25,051	6g	200	-48	25,003	-248	24,803
d1=23,752	-	-	-48	17,252	-	-
D=27	-	-	-	-	0	27
D2=25,051	6Н	265	265	25,316	0	25,051
D1=23,752	6Н	500	500	24,252	0	23,752

Проверим выполнение условий годности резьбы:

Условия годности резьбы: d_2max>=d_2пр; d_2min<=d_2изм [7, с.102]

d_2пр – приведённый средний диаметр; d_2изм – измеренный средний диаметр.

d_2пр= d_2изм+f_p+f_a,

f_p – диаметральная компенсация погрешности шага, f_p=1,732_DР_n=1,732*0,03=0,05196мм

f_a - диаметральная компенсация отклонения половины угла профиля, f_a=0,36Р*_Da/2=мм, _Da/2=(|_Da/2 _пр|+|_Da/2 _лев |)/2

d_2пр=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. 
   Нормирование точности прямобочного шлицевого соединения
   

Карта исходных данных

Наименование исходных данных	Значение исходных данных
Z x d x D	16 х 52 х 60
Соединение работает с реверсом? С вращением в одну сторону?	Вращение в одну сторону
Соединение вдоль оси: Подвижное? Неподвижное?	Не подвижное
Шлицы в отверстии втулки: Закалены? Не закалены?	Не закалены

Z – число зубьев

Центрирование шлицев по D – 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 d x D –16 х 52 х 60

Подберём посадки по центрирующим элементам: [7, табл. 3.4]

D - , d - , b - .

Условное обозначение шлицевого соединения: D – 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]

3. 
   Нормирование точности шпоночных соединений
   

Карта исходных данных

Наименование исходных данных	Значение исходных данных
Диаметр цилиндрического соединения	d=40
Ширина и высота шпонки, мм (ГОСТ 23360)	b x h = 12 x 8
Шпонка: крепёжная? Направляющая?	Крепёжная
Тип производства: массовое, серийное? Единичное, мелкосерийное?	Серийное
Расположение шпонок в соединении под углом 90°? 180°?	-

По ГОСТ 23360: b=12 мм (ширина шпонки), h=8 мм (высота шпонки), фаска S_min=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 S_max=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).

4. 
   Нормирование точности цилиндрических прямозубых зубчатых передач
   

Карта исходных данных

Z=40 – число зубьев колеса

Наименование исходных данных	Значение исходных данных
Вид изделия	Механизм привода вращения промышленного робота
№ позиции по чертежу	Поз. 9
Степень точности по ГОСТ 1643-81	-
Межосевое расстояние, мм	а=150
Модуль, мм	m=4
Исходный контур	ГОСТ 13755-81
Коэф. смещения исходного контура	c=0
Окружная скорость, м/с	V=6

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 j_nmin=j_n1+j_n2. j_n2=0, т.к. температурный режим не задан. j_nmin=j_n1=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 d_а=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 |F_i¢¢|_комб=| F_i¢¢ -f_i¢¢|_F +| f_i¢¢|_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 F_vw – 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 f_i¢¢=40 мкм [7, табл. 6.6]

Контрольные показатели по нормам степени контакта зубьев:

Допуск на погрешность направления зуба F_b=18 мкм; [7, табл. 6.8]

Допуск на непараллельность осей f_x=18 мкм; [7, табл. 6.8]

Допуск на перекос осей f_y=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(2z_w-1)+0,014z], [7, с.116]

Где m – модуль колеса; z – число зубьев; z_w – приведённое число зубьев.

z_w =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;

W_табл=55,38 мм. [7, табл. 6.1]

Средняя длина общей нормали W_mr=,

Где E_wms=E_wmsI+E_wmsII – наименьшее отклонение средней длины общей нормали. E_wmsI, E_wmsII – нормы бокового зазора.

E_wms=80 мкм; [7, табл. 6.10]

F_r=100 мкм – допуск на радиальное биение; [7, табл. 6.5]

T_wm=110 мкм – допуск на среднюю длину общей нормали. W_mr=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: F_dа=0,1d+5=0,1*160+5=21; Принимаем F_dа=25 мкм.

[7, табл. 2.8]

Допуск на торцевое биение базового торца: F_т===24,3 мкм

Принимаем F_т=25 мкм. [7, табл. 2.8]
Допуск на ширину зубчатого венца по h11.

Шероховатость: профиль зубьев R_a=1,6 мкм

Диаметр выступов R_a=3,2 ÷ 12,5 мкм [7, табл. 2.2]

Контрольный комплекс на зубчатое колесо

Наименование контролируемого параметра		Обозначение допуска	Допускае-мое значение, мкм	Применяя-емые средства измерения
Допуск на колебание длины общей нормали		Fvw	-	Нормалемер
Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния	На 1-м зубе	fi¢¢	40	Межцентро-мер
	За оборот	|Fi¢¢|комб	130
Суммарное пятно контакта, %	По высоте	-	40	Межцентро-мер
	По длине	-	50
Погрешность направления зуба		Fb	18	Ходомер
на корпус передачи
Допуск на непараллельность осей		fx	18	Специальное приспособление для контроля расположений отверстий в корпусе
Допуск на перекос осей		fy	9
Предельные отклонения межосевого расстояния			50	Межцентро-мер

Эскиз зубчатого колеса (рисунок 28)

2. 
   ВЫБОР УНИВЕРСАЛЬНЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ
   

Карта исходных данных

Наименование исходных данных	Значение исходных данных
Контролируемая поверхность	отверстие
Исполнительный размер	Æ16 Н7
Допуск на контролируемый размер, мкм	IT7=18
Коэффициент технологической точности IT/σтех	4,5
Тип производства	Серийный

Допускаемая погрешность измерения δ_изм 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]

А_мет(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 А_мет(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:

Д_min=Д+EI=16+0=16 мм; Д_max=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:

Т_пр=IT-2с=18-2*0,9=16,2 мкм.

Выбираем средство измерений для арбитражной перепроверки деталей. Допускаемая погрешность при арбитражной перепроверке δ_арб=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.

скачать