14 ВАРИАНТ. НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ контрольная

Вариант 14

_

ПОЛНОЕ ЗАДАНИЕ В ДЕМО ФАЙЛЕ,

ЧАСТЬ ДЛЯ ПОИСКА ДУБЛИРУЮ НИЖЕ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Ковровская государственная технологическая академия имени В.А.

Дегтярева»

Н.А. Овчинников

ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ОСНОВЫ НОРМИРОВАНИЯ ТОЧНОСТИ»

Методические указания

Ковров   2017

Задание №1. Расчѐт предельных размеров и допусков деталей.

По заданным в таблице 1.1 размерам деталей типа «Вал»:

1. Определить значения предельных размеров, верхних и нижних отклонений.

2. Определить допуски заданных размеров.

3. Определить размерный ряд, к которому относится номинальный размер.

4. Определить ближайший квалитет, которому соответствует заданный размер.

5. Определить основное отклонение и привести обозначение поля допуска заданного размера.

6. Выполнить в масштабе графическое изображение полей допусков заданных размеров.

УКАЗАНИЕ: Для удобства сравнительного анализа построение всех полей допусков одного номинального размера должно быть выполнено на одном общем рисунке в едином масштабе.

Исходные данные

Таблица 1.1.

№ варианта

Размеры деталей, мм

А

Б

В

Г

Д

1

5-0,01

-0,04

5-0,03

5 ± 0,015

50,03

50,045

0,015

2

10-0,02

-0,035

10-0,015

10 ± 0,0075

100,015

100,03

0,015

3

15-0,05

-0,12

15-0,07

15 ± 0,035

150,07

150,11

0,04

4

20-0,04

-0,17

20-0,13

20 ± 0,065

200,13

200,165

0,035

5

25-0,16

-0,49

25-0,33

25 ± 0,165

250,33

250,49

0,16

6

30-0,02

-0,045

30-0,025

30 ± 0,0125

300,025

300,060

0,035

7

35-0,08

-0,24

35-0,16

35 ± 0,08

350,16

350,24

0,08

8

40-0,05

-0,15

40-0,10

40 ± 0,05

400,10

400,16

0,06

9

45-0,08

-0,24

45-0,16

45 ± 0,08

450,16

450,23

0,07

10

50-0,13

-0,38

50-0,25

50 ± 0,125

500,25

500,43

0,18

11

55-0,03

-0,06

55-0,03

55 ± 0,015

550,03

550,071

0,041

12

60-0,06

-0,18

60-0,12

60 ± 0,06

600,12

600,173

0,053

13

65-0,01

-0,29

65-0,19

65 ± 0,095

650,19

650,292

0,102

14

70-0,15

-0,50

70-0,35

70 ± 0,175

700,35

700,49

0,14

15

75-0,06

-0,18

75-0,12

75 ± 0,06

750,12

750,24

0,12

16

80-0,03

-0,06

80-0,03

80 ± 0,015

800,03

800,062

0,032

17

85-0,01

-0,15

85-0,14

85 ± 0,070

850,14

850,211

0,071

18

90-0,12

-0,34

90-0,22

90 ± 0,11

900,22

900,311

0,091

19

95-0,014

-0,068

95-0,054

95 ± 0,027

950,054

950,091

0,037

20

100-0,036

-0,058

100-0,022

100 ± 0,011

1000,022

1000,072

0,050

21

105-0,012

-0,022

105-0,01

105 ± 0,005

1050,01

1050,047

0,037

22

110-0,12

-0,47

110-0,35

110 ± 0,175

1100,35

1100,56

0,21

23

115-0,18

-0,72

115-0,54

115 ± 0, 27

1150,54

1150,75

0,21

24

120-0,12

-0,99

120-0,87

120 ± 0, 435

1200,87

1201,18

0,31

25

125-0,20

-0,30

125-0,10

125 ± 0,05

1250,10

1250,192

0,092

Методические указания к выполнению задания №1 и пример расчѐта.

При выполнении задания №1 потребуется использование стандартов ГОСТ 25346-89 «ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений», ГОСТ 25347-89 «ЕСДП. Поля допусков и рекомендуемые посадки», ГОСТ 6636-69 «Основные нормы взаимозаменяемости.

Нормальные линейные размеры».

ПРИМЕР.

1. Пусть задано, что деталь «Вал» имеет размер

-0,04

20     .

  -0,17

2. Определяют предельные размеры детали, используя заданные предельные отклонения.

dmax = d + es = 20 + (-0,04) = 19,96 мм dmin = d + ei = 20 + (-0,17) = 19,83 мм

3. Определяют допуск размера вала.

Td = dmax - dmin = 19,96 -19,83 = 0,13 мм = 130 мкм

или

Td = es - ei = -0,04 - (-0,17) = 0,13 мм = 130 мкм

4. Определяют размерный ряд, к которому относится заданный размер.

Согласно ГОСТ 6636-69 «Основные нормы взаимозаменяемости.

Нормальные линейные размеры» размер 20 мм относится к ряду предпочтительных чисел (нормальных линейных размеров) Ra 10.

5. Определяют квалитет, которому соответствует точность заданного размера.

Согласно таблице 1 ГОСТ 25346-89 «ЕСДП. Общие положения, ряды

допусков и основных отклонений» точности размера вала

d = 20 мм ,

находящегося в интервале номинальных размеров 18…30 мм и имеющего допуск 130 мм, соответствует 11-й квалитет.

6. Определяют основное отклонение заданного размера.

Основное отклонение – это предельное отклонение ближайшее к нулевой линии на схеме полей допусков, которая характеризует номинальный размер.

Согласно таблице 2 ГОСТ 25346-89 «ЕСДП. Общие положения, ряды

допусков и основных отклонений» для размера вала

d = 20 мм

в интервале

номинальных размеров 18…30 мм основное отклонение имеет значение

es = -0,040 мм = -40 мкм .

В Единой системе допусков и посадок (ЕСДП) этому основному отклонению соответствует буквенное обозначение – е.

Согласно ЕСДП обозначение стандартного допуска включает букву, характеризующую положение поля допуска относительно нулевой линии, и цифру, характеризующую квалитет точности, т.е. ширину поля допуска размера.

Таким образом, для заданного размера обозначение допуска будет иметь вид - 20е11.

7. Выполняют графическое изображение поля допуска на схеме.

Пример построения показан на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема расположения поля допуска

Аналогично выполняются расчѐты и графические построения для всех размеров согласно принятому варианту задания.

Задание №2. Расчѐт посадок гладких цилиндрических соединений.

По заданным в таблице 2.1 значениям номинального диаметра для соответствующих посадок необходимо:

1. Определить допуски валов и отверстий, входящих в сопряжения.

2. Определить предельные отклонения размеров валов и отверстий.

3. Определить предельные размеры валов и отверстий.

4. Определить максимальные и минимальные зазоры и натяги.

5. Построить в масштабе графическое изображение полей допусков отверстий и валов для заданных посадок гладких цилиндрических соединений.

6. Дать характеристику посадок.

Исходные данные

Таблица 2.1.

№ варианта

1-е соединение

2-е соединение

3-е соединение

d

Посадка

d

Посадка

d

Посадка

1

100

H7/h6

28

H5/js4

20

H6/p5

2

100

H8/h7

28

H6/js5

22

H7/p6

3

100

H8/h8

28

H7/js6

24

H6/r5

4

100

H8/h9

28

H8/js7

26

H7/r6

5

100

H9/h8

28

H5/k4

28

H6/s5

6

120

H9/h9

32

H6/k5

20

H7/s6

7

120

H10/h10

32

H7/k6

22

H7/s6

8

120

H11/h11

32

H8/k7

24

H8/s7

9

120

H12/h12

32

H5/m4

26

H7/t6

10

120

H7/g6

32

H6/m5

28

H6/p5

11

40

G7/h6

20

H7/m6

20

H7/p6

12

40

H8/f8

20

H8/m7

22

H7/u7

13

40

H9/f9

20

H5/n4

24

H8/u8

14

40

F7/h6

20

H6/n5

26

H6/r5

15

40

F9/h8

20

H7/n6

28

H7/r6

16

40

F9/h9

20

H8/n7

20

H8/x8

17

40

H7/e7

20

Js5/h4

22

H8/z8

18

63

H7/e8

40

Js6/h5

24

P6/h5

19

63

E8/h6

40

Js7/h6

26

H6/p5

20

63

H10/h9

40

Js8/h7

28

H7/p6

21

63

H8/e8

40

K5/h4

20

P7/h6

22

63

E9/h8

40

K6/h5

22

P7/h7

23

63

E8/h6

40

K7/h6

24

R7/h6

24

63

E8/h7

40

K8/h7

26

S7/h6

25

63

H8/e9

40

M5/h4

28

T7/h6

Методические указания к выполнению задания №2 и пример расчѐта.

При выполнении задания №2 потребуется использование стандартов ГОСТ 25346-89 «ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений» и ГОСТ 25347-89 «ЕСДП. Поля допусков и рекомендуемые посадки».

ПРИМЕР.

Пусть заданы гладкие цилиндрические соединения, параметры которых представлены в табл. 2.2.

Таблица 2.2.

1-е соединение

2-е соединение

3-е соединение

d

Посадка

d

Посадка

d

Посадка

50

H9/e9

48

M6/h5

30

H6/r5

1-е соединение имеет посадку 50 H9/e9.

1. Определяют допуск отверстия и вала заданного соединения.

Точность размеров данного сопряжения соответствует 9-му квалитету. Согласно табл.1 ГОСТ 25346-89 допуск размера 50 мм 9-го квалитета точности для отверстия и вала имеет одинаковое значение:

TD = Td = 62

мкм

2. Определяют предельные отклонения размеров отверстия и вала.

Для отверстия:

-нижнее предельное отклонение

Согласно табл. 2 ГОСТ 25346-89 для размера 50 мм нижнее предельное отклонение отверстия с буквенным обозначением Н имеет значение

EI = 0 мкм ;

-верхнее предельное отклонение

ES = EI + TD = 0 + 62 = 62 мкм .

Для вала:

-верхнее предельное отклонение

Согласно табл. 2 ГОСТ 25346-89 для размера 50 мм верхнее предельное отклонение вала с буквенным обозначением е имеет значение

es = -50 мкм ;

-нижнее предельное отклонение

ei = es - Td = -50 - 62 = -112 мкм

3. Определяют предельные размеры отверстия и вала.

Dmax = D + ES = 50 + 0,062 = 50,062 мм ;

Dmin = D + EI = 50 + 0 = 50 мм ;

dmax = d + es = 50 + (-0,050) = 49,95 мм ;

dmin = d + ei = 50 + (-0,112) = 49,888 мм .

4. Определяют максимальный и минимальный зазор.

Smax = Dmax - dmin = 50,062 - 49,888 = 0,174 мм = 174 мкм ;

Smin = Dmin - dmax = 50 - 49,95 = 0,05 мм = 50 мкм .

5. Выполняют в масштабе графические построения полей допусков посадки гладкого цилиндрического соединения.

Результаты построения показаны на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема расположения полей допусков отверстия и вала посадки

1-го соединения.

6. Даѐтся определение характера посадки гладкого цилиндрического соединения.

Посадка H9/e9 относится к посадкам с зазором. Данный вид посадки обеспечивает легкоподвижное соединение при жидкостной смазке. Такие посадки применяют для быстровращающихся валов больших машин.

2- е соединение имеет посадку 48 M6/h5.

1. Определяют допуск отверстия и вала заданного соединения.

Согласно табл.1 ГОСТ 25346-89:

допуск размера отверстия 48 мм 6-го квалитета точности TD = 16 мкм ,

допуск размера вала 50 мм 5-го квалитета точности Td = 11 мкм

2. Определяют предельные отклонения размеров отверстия и вала.

Для отверстия:

-нижнее предельное отклонение

Согласно табл. 2 ГОСТ 25346-89 для размера 48 мм нижнее предельное отклонение отверстия с буквенным обозначением М имеет значение

EI = -20 мкм ;

-верхнее предельное отклонение

ES = EI + TD = -20 +16 = -4 мкм .

Для вала:

-верхнее предельное отклонение

Согласно табл. 2 ГОСТ 25346-89 для размера 48 мм верхнее предельное отклонение вала с буквенным обозначением h имеет значение

es = 0 мкм ;

-нижнее предельное отклонение

ei = es - Td = 0 -11= -11 мкм

3. Определяют предельные размеры отверстия и вала. Dmax = D + ES = 48 + (-0,004) = 47,996 мм ; Dmin = D + EI = 48 + (-0,02) = 47,98 мм ;

dmax = d + es = 48 + 0 = 48 мм ;

dmin = d + ei = 48 + (-0,011) = 47,989 мм .

4. Определяют максимальный и минимальный зазор (натяг).

Максимальный зазор

Smax = Dmax - dmin = 47,996 - 47,989 = 0,007 мм = 7 мкм .

Минимальный зазор

Smin = 0 мкм .

Максимальный натяг

Nmax = dmax - Dmin = 48 - 47,98 = 0,02 мм = 20 мкм.

Минимальный натяг

Nmin = dmax - Dmax = 48 - 47,996 = 0,004 мм = 4 мкм .

5. Выполняют в масштабе графические построения полей допусков посадки гладкого цилиндрического соединения.

Результаты построения показаны на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Схема расположения полей допусков отверстия и вала посадки

2-го соединения.

6. Даѐтся определение характера посадки гладкого цилиндрического соединения.

Посадка M6/h5 относится к переходным посадкам. Такие посадки используются в неподвижных разъѐмных соединениях для центрирования сменных деталей или деталей, которые при необходимости могут передвигаться вдоль вала. Эти посадки характеризуются малыми зазорами и натягами, что, как правило, позволяет собирать детали при небольших усилиях (вручную или с помощью легкого постукивания). Для гарантии неподвижности одной детали относительно другой соединения дополнительно крепят шпонками, стопорными винтами и другими крепежными средствами.

3- е соединение имеет посадку 30 H6/r5.

1. Определяют допуск отверстия и вала заданного соединения.

Согласно табл.1 ГОСТ 25346-89:

допуск размера отверстия 30 мм 6-го квалитета точности TD = 13 мкм , допуск размера вала 30 мм 5-го квалитета точности Td = 9 мкм

2. Определяют предельные отклонения размеров отверстия и вала.

Для отверстия:

-нижнее предельное отклонение

Согласно табл. 2 ГОСТ 25346-89 для размера 30 мм нижнее предельное отклонение отверстия с буквенным обозначением H имеет значение

EI = 0 мкм ;

-верхнее предельное отклонение

ES = EI + TD = 0 +13 = 13 мкм.

Для вала:

-нижнее предельное отклонение

Согласно табл. 2 ГОСТ 25346-89 для размера 30 мм нижнее предельное отклонение вала с буквенным обозначением r имеет значение

ei = 28 мкм ;

-верхнее предельное отклонение

es = ei + Td = 28 + 9 = 37 мкм

3. Определяют предельные размеры отверстия и вала.

Dmax = D + ES = 30 + 0,013 = 30,013 мм ;

Dmin = D + EI = 30 + 0 = 30 мм ; dmax = d + es = 30 + 0,037 = 30,037 мм; dmin = d + ei = 30 + 0,028 = 30,028 мм .

4. Определяют максимальный и минимальный натяг.

Максимальный натяг

Nmax = dmax - Dmin = 30,037 - 30 = 0,037 мм = 37 мкм.

Минимальный натяг

Nmin = dmin - Dmax = 30,028 - 30,013 = 0,015 мм = 15 мкм.

5. Выполняют в масштабе графические построения полей допусков посадки гладкого цилиндрического соединения.

Результаты построения показаны на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Схема расположения полей допусков отверстия и вала посадки

3-го соединения.

6. Даѐтся определение характера посадки гладкого цилиндрического соединения.

Посадка H6/r5 относится к посадкам с натягом. Она характеризуется большими гарантированными натягами. Такие посадки применяются для соединений, воспринимающих большие нагрузки, например, для передачи крутящих моментов.

Задание  №3.  Расчѐт  допусков  и  определение                характера     посадки    в сопряжениях.

По заданным в таблице 3.1 исходным данным необходимо определить недостающие характеристики посадки гладкого цилиндрического соединения.

Таблица 3.1.

№ варианта

Дано:

Найти:

1

1.Посадка в системе вала. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=20 мм.

2.                        ES=+20 мкм.

3. EI=-10 мкм.

4.  Td=30 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

2

1.        Посадка в системе отверстия. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=30 мм.

2.                         es=+20 мкм.

3.  ei=-10 мкм.

4. TD=30 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

3

1.        Посадка в системе отверстия. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=10 мм.

2.                         es=+10 мкм.

3. TD=Td=30 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

4

1.Посадка в системе вала. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=25 мм.

2. TD=Td=30 мкм.

3.  ES=+10 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

5

1.Посадка в системе вала. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=30 мм.

2. TD=Td=20 мкм.

3. ES=-25 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

6

1.        Посадка в системе отверстия. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=40 мм.

2. TD=Td=40 мкм.

3. ei=+50 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

7

1.        Посадка в системе отверстия. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=30 мм.

2. TD=Td.

3.  Smax=50 мкм.

4.  Nmax=10 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

8

1.Посадка в системе вала. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=40 мм.

2. TD=Td.

3.  Smax=20 мкм.

4.  Nmax=40 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

9

1. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=40 мм.

2. TD=30 мкм.

3. Td=40 мкм.

3. ei=+20 мкм.

4. Nmax=40 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

10.

1. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=30 мм.

2. TD=20 мкм.

3. Td=30 мкм.

3. ES=+10 мкм.

4. Smax=50 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками.

11.

1. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=40 мм.

2. TD=30 мкм.

3. Td=20 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

3. EI=+10 мкм.

4. Smin=10 мкм.

4. Записать обозначения размеров с допусками.

12

1. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=40 мм.

2. TD=10 мкм.

3. Td=20 мкм.

3. ES=+10 мкм.

4. Nmin=30 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками.

13.

1. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=40 мм.

2. TD=20 мкм.

3. Td=10 мкм.

3. ES=-10 мкм.

4. Nmin=50 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками.

14

1. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=15 мм.

2.                        ES=+41 мкм.

3.  ei=-61 мкм.

4. TD=Td=21 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

15.

1. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=35 мм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики

2. TD=30 мкм.

3. Td=40 мкм.

3. ei=+20 мкм.

4. Nmax=40 мкм.

соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

Методические указания к выполнению задания №3 и пример расчѐта.

При выполнении задания №3 для определения характера посадки рекомендуется после определения необходимых размеров построить графическое изображение сопряжения в соответствующем масштабе. Это придаст большую наглядность соотношению полей допусков сопрягаемых деталей, что позволит более легко определить характер посадки.

Графическое изображение должно содержать обозначение предельных размеров и отклонений, значений полей допусков, зазоров и натягов сопряжения.

ПРИМЕР.

Пусть задано гладкое цилиндрическое соединение, параметры которого представлены в табл. 3.2.

Таблица 3.2.

1

1. Номинальный диаметр сопряжения D(d)=10 мм.

2.                        ES=+41 мкм.

3.  ei=-61 мкм.

4. TD=Td=21 мкм.

1. Определить характер посадки.

2. Рассчитать характеристики соединения.

3. Привести графическое изображение сопряжения.

4. Записать обозначения размеров с допусками

1. Определяют недостающие предельные отклонения размеров отверстия и вала.

Для отверстия:

-нижнее предельное отклонение

EI = ES - TD = 41- 21 = 20 мкм ;

Для вала:

-верхнее предельное отклонение

es = ei + Td = -61+ 21 = -40мкм

2. Определяют предельные размеры отверстия и вала. Dmax = D + ES = 10 + 0,041 = 10,041 мм ; Dmin = D + EI = 10 + 0,02 = 10,02 мм ;

dmax = d + es = 10 + (-0,040) = 9,96 мм ;

dmin = d + ei = 10 + (-0,061) = 9,939 мм .

3. Выполняют в масштабе графические построения полей допусков посадки гладкого цилиндрического соединения.

Результаты построения показаны на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Схема расположения полей допусков отверстия и вала.

4. Даѐтся определение характера посадки гладкого цилиндрического соединения.

Как следует из рис. 3.1, посадка относится к посадкам с зазором. Для посадок с зазором наименьший предельный размер отверстия больше

наибольшего предельного размера вала

Dmin > dmax , значит, при любом

сочетании размеров вала и отверстия в сопряжении будет иметь место зазор.

5. Определяют максимальный и минимальный зазоры.

Максимальный зазор

Smax = Dmax - dmin = ES - ei = 10,041 мм - 9,939 мм = .

= 41 мкм - (-61 мкм) = 0,102 мм = 102 мкм

Минимальный зазор

Smin = Dmin - dmax = EI - es = 10,020 мм - 9,960 мм =.

= 20 мкм - (-40 мкм) = 0,060 мм = 60 мкм

6. Записываются размеры сопрягаемых деталей с указанием допусков.

0,020

  Отверстие: 100,041 .        Вал:

-0,040

10      .

  -0,061

Задание     №4.     Расчѐт    размерной     цепи     из                   условия               полной взаимозаменяемости методом равной точности (одного квалитета).

Для указанного сборочного узла (рис. 4.1):

Рис. 4.1. Схема сборочного узла.

1. Составить схему размерной цепи, представить эскиз узла с обозначением на нѐм размеров, входящих в размерную цепь.

2. По заданному допуску исходного звена найти допуски составляющих звеньев.

3. Определить звено, назначаемое в качестве компенсатора.

4. Определить допуск и предельные отклонения компенсатора.

Варианты исходных данных представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1.

№ варианта

Номинальные значения размеров составляющих звеньев, мм

Исходное звено, мм

Поз.1

Поз.2

Поз.3

Поз.4

Поз.5

Поз.6

Поз.7

А∆

1

100

1,5

12

20

*

12

8

0±0,25

2

75

1

11

30

*

11

8

1+0,4

3

80

2

13

25

*

13

7

1±0,2

4

85

2,5

12

30

*

12

8

0,5±0,2

5

90

3

14

30

*

14

9

1+0,5

6

75

2

12

15

*

12

8

0±0,3

7

110

2,8

15

40

*

15

10

1±0,25

8

105

1,5

13

50

*

13

9

0±0,25

9

92

0,5

11

42

*

11

7

0,5±0,2

10

95

2

12

32

*

12

10

1+0,4

11

100

2,5

13

48

*

13

8

0+0,5

12

96

1,5

12

50

*

12

7

1±0,3

13

87

3

12

40

*

12

8

1+0,5

14

70

1

11

15

*

11

6

0±0,2

15

120

2,5

14

50

*

14

10

1±0,2

16

75

1

11

25

*

11

10

0,5±0,2

17

60

1

11

20

*

11

6

0±0,4

18

65

1,5

11

25

*

11

5

0,5+0,4

19

70

0,5

14

20

*

14

8

1±0,25

20

68

1,5

11

15

*

11

9

0+0,5

Примечание: для подшипников (поз.3 и поз.6) верхнее отклонение

es=0, нижнее отклонение ei= -0,12 мм (-120 мкм).

Методические указания к выполнению задания №4 и пример расчѐта.

Решение задачи включает ряд последовательно выполняемых этапов:

1. Анализ чертежа.

На данном этапе анализируется конструкция рассматриваемого узла, заданные на чертеже размеры. Определяются составляющие звенья размерной цепи. Решается, какой тип задачи имеет место – проверочная или проектировочная. В данном случае рассматривается проектировочная задача, когда по заданной точности исходного звена определяются характеристики точности составляющих звеньев

2. Составление схемы размерной цепи.

На данном этапе выполняется анализ составляющих звеньев размерной цепи – определяются увеличивающие и уменьшающие звенья. Выполняется изображение схемы размерной цепи. Следует учитывать, что исходное (замыкающее) звено всегда находится на одной линии с уменьшающими составляющими звеньями. Для большей наглядности, если это возможно, схему размерной цепи рекомендуется показывать, используя изображение сборочного узла.

3. Определение недостающих размеров звеньев размерной цепи.

На данном этапе составляется уравнение номиналов, из которого вычисляется недостающий размер.

4. Определение допусков составляющих звеньев и выбор в случае необходимости звена, назначаемого в качестве компенсатора.

Расчѐт размерной цепи в данной задаче выполняется из условия полной взаимозаменяемости всех деталей в составе сборочного узла. В этом случае при любом сочетании размеров составляющих звеньев всегда будет обеспечиваться заданная точность замыкающего звена. Например, если все детали имеют все наибольшие или наименьшие предельные размеры, то точность замыкающего звена все равно будет обеспечена. Такой метод расчѐта ещѐ называют расчѐтом на «максимум-минимум».

В данной задаче определение допусков составляющих звеньев проводится методом равной точности (одного квалитета).

Метод равной точности исходит из того, что номинальные размеры составляющих звеньев все разные и, значит, находятся в разных интервалах размеров, но на все звенья допуски надо назначать по одному квалитету точности.

На данном этапе необходимо будет использовать ГОСТ 25346-89

«ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений».

5. Определение точности звена-компенсатора.

На данном этапе выполняется расчет допуска звена, принятого в качестве компенсатора размерной цепи, а также определяются предельные отклонения его размера.

ПРИМЕР.

Сборочный узел, представленный на рис. 4.1, характеризуется размерами составляющих звеньев, представленными в табл. 4.2.

Таблица 4.2.

№ варианта

Номинальные значения размеров составляющих звеньев, мм

Исходное звено, мм

Поз.1

Поз.2

Поз.3

Поз.4

Поз.5

Поз.6

Поз.7

А∆

n

110

2,5

14

40

*

14

10

1±0,3

Примечание: для подшипников (поз.3 и поз.6) верхнее отклонение

es=0, нижнее отклонение ei= -0,12 мм (-120 мкм).

РЕШЕНИЕ.

1. Выполняется анализ чертежа.

             Известны номинальный размер и точность исходного (замыкающего) звена A∆. Решается проектировочная задача, значит, необходимо определить характеристики точности составляющих звеньев.

             В данном сопряжении для обеспечения заданного зазора участвуют составляющие звенья A1, A3, A4, A5, A6, A7. Из них:

- размер A7 встречается дважды;

- размеры A3 и A6 – размеры подшипников, стандартных покупных изделий, точность которых задана их изготовителем, и значит, нет необходимости еѐ рассчитывать;

- размер A5 втулки поз.5 не задан, поэтому можно предположить, что данное звено удобно для использования в качестве компенсатора;

- звено A7 характеризует «охватывающую» поверхность для данного сопряжения, условно «отверстие»;

- остальные составляющие звенья – «охватываемые» поверхности, условно «вал».

2. Выполняется анализ составляющих звеньев и строится схема размерной цепи сопряжения.

             Определение увеличивающих звеньев:

- при увеличении размера звена A1 при условии неизменности размеров остальных звеньев размер замыкающего звена A∆ увеличивается;

- при увеличении размера звена A2 при условии неизменности размеров остальных звеньев размер замыкающего звена A∆ увеличивается.

Таким образом, составляющие звенья A1 и A2 являются увеличивающими звеньями.

             Определение уменьшающих звеньев:

- при увеличении размера звена A3 при условии неизменности размеров остальных звеньев размер замыкающего звена A∆ уменьшается;

- при увеличении размера звена A4 при условии неизменности размеров остальных звеньев размер замыкающего звена A∆ уменьшается;

- при увеличении размера звена A5 при условии неизменности размеров остальных звеньев размер замыкающего звена A∆ уменьшается;

- при увеличении размера звена A6 при условии неизменности размеров остальных звеньев размер замыкающего звена A∆ уменьшается;

- при увеличении размера звена A7 при условии неизменности размеров остальных звеньев размер замыкающего звена A∆ уменьшается.

Таким образом, составляющие звенья A3, A4, A5, A6, A7 являются уменьшающими звеньями.

             Строится схема размерной цепи с учетом того, что исходное (замыкающее) звено всегда находится на одной линии с уменьшающими составляющими звеньями.

Схема размерной цепи представлена на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Схема размерной цепи.

3. Определяют номинальное значение неизвестного размера составляющего звена A5.

Составляется уравнение номиналов:

А1 + А2 = А7 + А3 + А4 + А5 + А6 + АD + А7 .

Отсюда:

А5 = А1 + А2 - А7 - А3 - А4 - А6 - АD - А7 = 110 мм + 2,5 мм -10 мм - .

-14 мм - 40 мм -14 мм -1 мм -10 мм = 23,5 мм

Полученное значение округляют до

А5 = 24 мм .

4. Определяются допуски составляющих звеньев.

             Определяют сумму неизвестных допусков.

Расчѐт основан на том, что допуск исходного (замыкающего) звена равен сумме допусков составляющих звеньев.

TD  = åTi  = T1  + T2  + T3  + T4  + T5  + T6  + T7  + T7

Допуски на звенья A3 и A6 известны, т.к. это размеры подшипников - серийных покупных изделий. Они равны:

T3 = T6 = es - ei = 0 - (-120 мкм) = 120 мкм

Допуск исходного (замыкающего) звена A∆ равен сумме известных и неизвестных допусков составляющих звеньев

TD  = åTi изв - åTi неизв  .

Допуск исходного (замыкающего) звена можно определить по величине заданных предельных отклонений и соответствующих им предельных размеров этого звена (А∆=1±0,3):

TD = AD max - AD min = 1300 мкм - 700 мкм = 600 мкм

Тогда:

TD  = T3  + T6  + åTi неизв  .

Откуда:

åTi неизв  = TD  - T3  - T6  = 600 мкм -120 мкм -120 мкм = 360 мкм .

             Определяют значение единицы допуска для каждого составляющего звена.

Для размеров до 500 мм используют формулу из таблицы 5 ГОСТ 25346-89:

i = 0, 45×      + 0,001D ,

где: i - значение единицы допуска, мкм;

D - среднее геометрическое из крайних значений каждого из интервалов номинальных размеров, мм.

Результаты расчѐта сведены в табл. 4.3.

Таблица 4.3.

Интервалы размеров, мм

до 3

св. 3

до 6

св. 6

до 10

св. 10

до 18

св. 18

до 30

св. 30

до 50

св. 50

до 80

св. 80

до 120

св. 120

до 180

св. 180

до 250

св. 250

до 315

св. 315

до 400

Единица допуска, мкм

0,54

0,73

0,9

1,08

1,31

1,56

1,86

2,17

2,52

2,9

3,23

3,54

Для составляющих звеньев размерной цепи:

i1 = 2,17 мкм , т.к. размер А1=110 мм находится в интервале св. 80 до 120 мм;

i2 = 0,54 мкм , т.к. размер А2=2,5 мм находится в интервале до 3 мм;

i3 = i6 = 1,08 мкм , т.к. размер А3= А6=14 мм находится в интервале св. 10 до 18 мм;

i4 = 1,56 мкм , т.к. размер А4=40 мм находится в интервале св. 30 до 50

мм;

i7 = 0,9 мкм , т.к. размер А7=10 мм находится в интервале св. 6 до 10 мм.

             Определяют число единиц допуска размера каждого из звеньев размерной цепи.

При решении методом равной точности (одного квалитета) принимают, что все размеры звеньев имеют одинаковую точность, т.е. допуск каждого звена содержит одинаковое число единиц допуска k.

Согласно принципам построения Единой системы допусков и посадок (ЕСДП) допуск на размер равен:

T = k × i

  , 

где: k –число единиц допуска;

i –значение единицы допуска, мкм. Соответственно:

T1 = k1 ×i1 ;

T2 = k2 ×i2 ;

T4 = k4 ×i4 ;

T5 = k5 × i5 ;

T7 = k7 ×i7 .

Т.к.

k1 = k2 = k4 = k5 = k7 = k , то:

åTi неизв  = T1  + T2  + T4  + T5  + T7  + T7  = k ×åiнеизв  .

Откуда:

k = åTi неизв

åiнеизв

=          åTi неизв                      =

i1 + i2 + i4 + i5 + i7 + i7

=                                          360 мкм                                          =

2,17мкм + 0,54мкм + 1,56мкм + 1, 31мкм + 0, 9 мкм + 0, 9мкм

= 360мкм

7, 38мкм

= 48,8

             Определяют стандартные допуски размеров составляющих звеньев.

Полученное значение числа единиц допуска, характеризующее точность, сравнивается со стандартными значениями числа единиц допуска, соответствующими определенному квалитету точности по ГОСТ 25346-89.

Стандартные значения числа единиц допуска k для разных квалитетов согласно ГОСТ 25346-89 приведены в табл. 4.4.

Таблица 4.4.

Квалитет точности по ГОСТ 25346-89

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Число единиц допуска k

7

10

16

25

40

64

100

160

250

400

640

1000

Значение k=48,8 находится между 9-м и 10-м квалитетами (k9=40;

k10=64).

Т.к. звено А7 – условно «отверстие», то согласно правилам построения посадок данному размеру присваивается менее точный квалитет – в данном случае 10-й.

Остальным размерам присваивается более точный квалитет – 9-й. Основные отклонения назначают «в тело» детали. Т.е. H для

«отверстий» (охватывающих поверхностей) и h для «валов» (охватываемых

поверхностей).

Определяют стандартные допуски размеров составляющих звеньев размерной цепи по выбранным квалитетам. Согласно таблице 1 ГОСТ 25346- 89:

- по 9-му квалитету

IT1 = 87 мкм ;

IT2 = 25 мкм ;

IT4 = 62 мкм ;

IT5 = 52 мкм ;

- по 10-му квалитету

IT7 = 58 мкм .

             Определяется необходимость использования звена-компенсатора.

В идеальном случае при стандартных допусках размеров всех звеньев размерной цепи должно выполняться равенство:

åITi неизв  = 360 мкм .

В данном случае:

åITi неизв  = 87 + 25 + 62 + 52 + 58 + 58 = 342 мкм < 360 мкм .

Равенство не выполняется. В этом случае стандартные допуски назначают для всех звеньев, кроме A5. Звено A5 назначают компенсатором.

5. Определяют допуск и предельные отклонения компенсатора A5.

          Принимают звено-компенсатор A5 в качестве замыкающего звена

размерной цепи.

Примечание: на данном этапе расчѐта переопределяют замыкающее звено, т.к. ранее в качестве замыкающего звена рассматривалось исходное звено.

Для компенсатора A5 в размерной цепи увеличивающие звенья – A1 и

A2, а уменьшающие звенья – A3, A4, A6, A∆, два A7.

Тогда:

А5 = А1 + А2 - А3 - А4 - А6 - АD - 2А7 .

             Определяют наибольший предельный размер звена A5:

,

  А5max = å Aувел max -å Aумен min = (110 + 2,5) --(13,88 + 39,938 +13,88 + 0,7 +10 +10) = 24,102 мм

где:

А1max = A1 + es = 110 мм + 0 мм = 110 мм ;

А2max = A2 + es = 2,5 мм + 0 мм = 2,5 мм ;

А3min = A3 - ei = 14 мм - 0,120 мм = 13,880 мм ; А4min = A4 - ei = 40 мм - 0,062 мм = 39,938 мм ; А6min = A6 - ei = 14 мм - 0,120 мм = 13,880 мм ;

А7min = A7 - EI = 10 мм - 0 мм = 10 мм ;

АD min = AD - ei = 1мм - 0,3 мм = 0,7 мм .

             Определяют наименьший предельный размер звена A5.

,

  А5min = å Aувелmin -å Aуменmax = (109,913 + 2, 475) --(14 + 40 + 14 +1,3 +10,058 +10,058) = 22,972 мм

где:

А1min = A1 - ei = 110 мм - 0,087 мм = 109,913 мм ;

А2min = A2 - ei = 2,5 мм - 0,025 мм = 2, 475 мм ;

А3max = A3 + es = 14 мм + 0 мм = 14 мм ; А4max = A4 + es = 40 мм + 0 мм = 40 мм ; А6max = A6 + es = 14 мм + 0 мм = 14 мм ;

А7max = A7 + ES = 10 мм + 0,058 мм = 10,058 мм ;

АD max = AD + es = 1 мм + 0,3 мм = 1,3 мм .

             Определяют допуск звена-компенсатора.

T5 = A5max - A5min = 24,102 мм - 22,972 мм = 1,13 мм = 1130 мкм .

          Определяют предельные отклонения звена-компенсатора.

Верхнее предельное отклонение:

es = A5max - A5

= 24,102 мм - 24,0 мм = 0,102 мм = 102 мкм.

Нижнее предельное отклонение:

ei = A5min - A5

= 22,972 мм - 24,0 мм = -1,028 мм = -1028 мкм .

Следует учитывать, что нестандартный допуск компенсатора не может контролироваться с помощью стандартных калибров. Для этого придется использовать универсальные средства измерения.