Нормирование точности соединений деталей машин

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему:

«Нормирование точности соединений деталей машин»

Содержание

Задание

1. Гладкие сопряжения и калибры

1.1 Гладкие сопряжения

1.2 Калибры

2. Шероховатость, отклонение формы и расположения поверхностей

3. Резьбовые соединения

4. Подшипники качения

5. Шпоночные и шлицевые соединения

6. Размерные цепи

6.1 Составление схемы размерной цепи

6.2 Расчёт подетальной размерной цепи методом максимума и минимума

6.3 Сложение и вычитание размеров и предельных отклонений

6.4 Расчёт подетальной размерной цепи методом максимума-минимума. Проектная задача

6.5 Расчёт подетальной размерной цепи вероятностным методом. Проектная задача

6.6 Замена размеров в размерной цепи

7. Зубчатые передачи

Приложние

Литература

1. Гладкие сопряжения и калибры

1.1 Гладкие сопряжения

Исходные данные для варианта №50:

Ø67 H7/e8

Ø55 Н8/r6

Ø28 H7/m6

Ø13 D9/h8

Ø38 T7/h7

Ø19 E9/e9

Задана посадка Ø67 H7/e8. Предельное отклонение отверстия Ø67 H7: верхнее ES=30мкм; нижнее EJ=0мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=-66мкм; нижнее ei=-106мкм.

Предельные размеры отверстия и вала:

,

,

,

.

Допуски размеров отверстия и вала:

,

.

Параметры посадки с зазором:

,

,

.

Проверка: ,

Изобразим схему посадки Ø67 H7/e8 на Рисунке 1.1.

Рисунок 1.1

Задана посадка Ø55 H8/r6. Предельное отклонение отверстия Ø55 H8: верхнее ES=46мкм; нижнее EJ=0мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=60мкм; нижнее ei=41мкм.

Предельные размеры отверстия и вала:

,

,

,

.

Допуски размеров отверстия и вала:

,

.

Параметры переходной посадки:

,

,

.

Проверка: ,

Изобразим схему посадки Ø55 H8/r6 на Рисунке 1.2.

Рисунок 1.2

Задана посадка Ø28 H7/m6. Предельное отклонение отверстия Ø28 H7: верхнее ES=21мкм; нижнее EJ=0мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=21мкм; нижнее ei=8мкм.

Предельные размеры отверстия и вала:

,

,

,

.

Допуски размеров отверстия и вала:

,

.

Параметры переходной посадки:

,

,

.

Проверка: ,

Изобразим схему посадки Ø28 H7/m6 на Рисунке 1.3.

Рисунок 1.3

Задана посадка Ø13 D9/h8. Предельное отклонение отверстия Ø13 D9: верхнее ES=93мкм; нижнее EJ=50мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=0мкм; нижнее ei=-27мкм.

Предельные размеры отверстия и вала:

,

,

,

.

Допуски размеров отверстия и вала:

,

.

Параметры переходной посадки:

,

,

.

Проверка: ,

Изобразим схему посадки Ø13 D9/h8 на Рисунке 1.4.

Рисунок 1.4

Задана посадка Ø38 T7/h7. Предельное отклонение отверстия Ø38 T7: верхнее ES=-39мкм; нижнее EJ=-64мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=0мкм; нижнее ei=-25мкм.

Предельные размеры отверстия и вала:

,

,

,

.

Допуски размеров отверстия и вала:

,

.

Параметры переходной посадки:

,

,

.

Проверка: ,

Изобразим схему посадки Ø38 T7/h7 на Рисунке 1.5.

Рисунок 1.5

Задана посадка Ø19 E9/e9. Предельное отклонение отверстия Ø19 E9: верхнее ES=92мкм; нижнее EJ=40мкм. Предельное отклонение вала: верхнее es=-40мкм; нижнее ei=-92мкм.

Предельные размеры отверстия и вала:

,

,

,

.

Допуски размеров отверстия и вала:

,

.

Параметры переходной посадки:

,

,

.

Проверка: ,

Изобразим схему посадки Ø19 E9/e9 на Рисунке 1.6.

Рисунок 1.6

Таблица 1.1 Размера отверстий.

Обозначение

посадки

Поле

Допуска отверстия

Предельные

отклонения

Предельные

размеры

Допуск

Отверстия

,мм

Верхнее

ES,мм

Нижнее

EJ,мм

наибольшее

,мм

наименьшее

,мм

Ø67 H7/e8

Ø67 H7

0,030

0

67,03

67

0,03

Ø55 Н8/r6

Ø55 Н8

0,046

0

55,046

55

0,046

Ø28 H7/m6

Ø28 H7

0,021

0

28,021

28

0,021

Ø13 D9/h8

Ø13 D9

0,093

0,050

13,093

13,050

0,043

Ø38 T7/h7

Ø38 T7

-0,039

-0,064

37,961

37,936

0,025

Ø19 E9/e9

Ø19 E9

0,092

0,040

19,092

19,040

0,052

Таблица 2.2 Размера валов.

Обозначение

посадки

Поле

Допуска отверстия

Предельные

отклонения

Предельные

размеры

Допуск

Отверстия

,мм

Верхнее

es,мм

Нижнее

si,мм

наибольшее

,мм

наименьшее

,мм

Ø67 H7/e8

Ø67 e8

-0,066

-0,106

66,934

66,894

0,04

Ø55 Н8/r6

Ø55 r6

0,060

0,041

55,060

55,041

0,019

Ø28 H7/m6

Ø28 m6

0,021

0,008

28,021

28,008

0,013

Ø13 D9/h8

Ø13 h8

0

-0,027

13

12,973

0,027

Ø38 T7/h7

Ø38 h7

0

-0,025

38

37,975

0,025

Ø19 E9/e9

Ø19 E9

-0,040

-0,092

18,96

18,908

0,052

Таблица 2.3 Типы и параметры посадок.

Обозначение посадки

Предельные размеры

Параметры посадок

Группа посадок

Допуск посадки

отверстия

вала

зазор

натяг

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

Ø67 H7/e8

67,03

67

66,934

66,894

0,136

0,066

-

-

с зазор.

0,07

Ø55 Н8/r6

55,046

55

55,060

55,041

0,005

-

0,060

-

перех.

0,065

Ø28 H7/m6

28,021

28

28,021

28,008

0,013

-

0,021

-

перех.

0,034

Ø13 D9/h8

13,093

13,050

13

12,973

0,12

0,05

-

-

с зазор.

0,07

Ø38 T7/h7

37,961

37,936

38

37,975

-

-

0,064

0,014

с натяг.

0,05

Ø19 E9/e9

19,092

19,040

18,96

18,908

0,184

0,08

-

-

с зазор.

0,104

1.2 Калибры

Для контроля деталей сопряжения Ø38 T7/h7разработаем предварительные калибры.

Устанавливаем допуски на изготовление предельных калибров:

Для отверстия допуск на изготовление , - сдвиг поля допуска проходной стороны , координата границы износа - ; сдвиг поля допуска непроходной стороны - 0; для вала: , , , .

Исполнительный размер проходной стороны калибра-пробки:

.

Размер на чертеже Ø 37,9415 – 0,004 мм.

Исполнительный размер проходной стороны калибра-пробки:

.

Размер на чертеже Ø 37,963 – 0,004 мм.

Исполнительный размер проходной стороны калибра-скобы:

.

Размер на чертеже Ø 37,9945 + 0,004 мм.

Исполнительный размер непроходной стороны калибра-скобы:

.

Размер на чертеже Ø 37,973 + 0,004 мм.

Исполнительный размер контрольного калибра

.

Размер на чертеже Ø 38,00375 - 0,0015 мм.

Исполнительный размер контрольного калибра :

.

Размер на чертеже Ø 37,99725 - 0,0015 мм.

Исполнительный размер контрольного калибра :

.

Размер на чертеже Ø 37,97575 - 0,0015 мм.

Изображение схемы расположения полей допусков для калибра-скобы показано на Рисунке 1.6, для калибра-пробки показано на Рисунке 1.7.

Шероховатость рабочих поверхностей калибров с допусками размеров 4мкм и высокой геометрической точностью поверхностей.

;

, принимаем для робки. , принимаем для скобы.

Рисунок 1.7

Рисунок 1.8

2. Шероховатость, отклонение формы и расположения поверхностей

Исходные данные:

I= Ø35к6

IX=10h9

II= Ø48n7

X= Ø72h8

III= Ø35к6

XI= Ø62H7

IV= Ø30r6

XII= Ø92±0,3

V= Ø42-0,2

XIII= Ø10+0,5

VI= Ø48-0,3

XIV=12-0,2

VII=15-0,03

XV=22h8

VIII=10H25

Шероховатости отмеченных поверхностей находим сообразно назначению этих поверхностей и допуску их размера. Так, поверхности Ø35к6, Ø48n8, Ø35K6 согласно полям допусков их размеров являются ответственными поверхностями, образующими с сопрягаемыми поверхностями других деталей определённые посадки. В общем случае выделенные поверхности можно считать поверхностями нормальной геометрической точности, для которых параметр шероховатости

Для поверхности Ø35к6, где , ,

принимаем из табл.0 .

Для поверхности Ø48n7, где , ,

принимаем из табл.0 .

Для поверхности Ø30r6, где , ,

принимаем из табл.0 .

Для поверхности Ø72h8, где , ,

принимаем из табл.0 .

Для поверхности Ø62H7, где , ,

принимаем из табл.0 .

Для поверхности Ø10+0,5, где , ,

принимаем из табл.0 .

К точности обработки, и следовательно, к шероховатости поверхностей Ø42-0,2, Ø48-0,3, Ø95±0,3, Ø10+0,5 не предъявляются столь высокие требования.

Для поверхности Ø42-0,2, ,

принимаем из табл.0 .

Для поверхности Ø48-0,3, ,

принимаем из табл.0 .

Для поверхности Ø92±0,3, ,

принимаем из табл.0 .

Для поверхности Ø10+0,5, ,

принимаем из табл.0 .

Шероховатость поверхностей шпоночного паза принимается обычно в пределах , причём большее значение соответствует дну паза.

Допуски на отклонение формы и расположения поверхностей также определим приближённым методом. Допуски на отклонение от круглости и цилиндричности поверхностей Ø35к6, Ø48n7, Ø30r6, Ø72h8, Ø62H7можно рассчитать следующим образом:

Для поверхности Ø35к6

(принимаем 4);

(принимаем 4);

Для поверхности Ø62H7

(принимаем 8);

(принимаем 8);

Для поверхности Ø48n7

(принимаем );

Для поверхности Ø30r6

(принимаем 3);

Для поверхности Ø72h8

(принимаем );

Допуски на радиальное биение поверхностей Ø48n8, Ø30r6 относительно поверхности АБ (поверхности Ø35к6) приближённо могут быть найдены:

Для поверхности Ø48n8

(принимаем допуск, равным 0,03мм)

Для поверхности Ø30r6

(принимаем допуск, равным 0,012мм)

Допуски на радиальное биение поверхности Ø72h8 относительно поверхности А (поверхности Ø62H7) приближённо могут быть найдены следующим образом: (принимаем 0,04мм)

Допуск на отклонение от ┴ торца поверхности Ø42-0,2 для фиксации подшипника зависит от допуска размера на ширину подшипника. Поэтому

(принимаем 0,008мм),

для поверхности Ø48-0,3

(принимаем 0,016мм),

для поверхности Ø92±0,3

(принимаем 0,016мм),

для поверхности Ø72h8

(принимаем 0,025мм),

Допуск на отклонение от симметричного расположения шпоночного паза:

(принимаем 0,12мм).

Для отверстий допуск равен:

Ø ,

где мм

Ø мм (принимаем 0,5мм).

3. Резьбовые соединения

Задано резьбовое соединение: и отклонения , , , , , .

По условию записи резьбового соединения устанавливаем:

резьба метрическая, номинальный диаметр ; резьба однозаходная, шаг резьбы мелкий и равен 2,5мм, направление навивки – правое; поля допусков на диаметры гайки и - 5Н; диаметры и болта имеют поля допусков 5g и 6g соответственно; длинна свинчивания, не выходит за пределы нормальной; впадины резьбы выполнены без закруглений.

Определяем по формулам размеры сопрягаемых параметров резьбы:

мм;

мм;

мм.

По справочнику согласно указанным полям допусков устанавливаем предельные отклонения для нормируемых параметров болта и гайки:

На средний диаметр , , , ;

На наружный диаметр , , , ;

На внутренний диаметр , , , ;

Определяем предельные размеры сопрягаемых параметров соответственно гайки и болта:

;

;

,

Так как не нормируется, то записываем не менее 52,000 ;

;

;

;

;

;

;

;

;

,

Так как в не нормируется, то записываем не более 49,294.

Находим допуски на сопряжённые размеры резьбового соединения:

;

- не нормируемый;

;

;

;

- не нормируемый;

Определяем зазоры по сопряженным поверхностям резьбового соединения:

по среднему диаметру:

;

;

по наружному диаметру:

;

;

Данные расчётов заносим в Таблицу 3.1, а по их результатам строим схему заданного резьбового соединения (Рисунок 3.1)

Таблица 3.1 Данные расчёта

Обозначение диаметров резьбового соединения

Номин.

р-ры

Гайка

Болт

Допуски размеров

Пред-е

откл.

мм

Предельные

д-ры

Пред-е

откл.

мм

Предельные

д-ры

Гайки

Болта

max

min

max

min

Наружный

d(D)

52,000

не норм.

не менее 52,000

52,000

51,952

51,577

не норм.

0,375

Средний

d2(D2)

50,381

50,681

50,381

50,333

50,163

0,3

0,17

Внутренний

d1(D1)

49,294

49,594

49,294

49,246

не более 49,294

0,3

не норм.

не норм.

Рисунок 3.1

Находим компенсационные поправки, обусловленные наличием указанных в задании дополнительных неточностей в шаге и угла профиля болта и гайки:

суммарная погрешность накопленного шага

;

суммарная погрешность правой половины профиля резьбы

;

суммарная погрешность левой половины профиля резьбы

;

суммарная погрешность угла профиля резьбы

;

поправка для расчёта зазоров, вносимая наличием погрешностей в шаге и угле профиля:

.

Поскольку ошибка, вносимая в соединение погрешностями в шаге и угле профиля, не превышает (, так как ), то для получения гарантированного зазора в резьбовом соединении с указанными погрешностями изготовления можно считать, что коррекция посадки выполнена правильно.

4. Подшипники качения

Исходные данные: радиальная сила ; внутренний диаметр подшипника ; в соединении вращающимся является вал.

1. Для данного соединения можно применить радиальный подшипник средней серии шестого класса точности, например 207, со следующими параметрами: , , , .

В рассматриваемом узле вращающимся кольцом является внутреннее, поэтому его посадку на вал производим с натягом, а наружное кольцо устанавливаем в корпус с зазором.

2. Приняв коэффициент k для средней серии подшипника равным 2,3, определим минимальный потребный натяг для внутренней обоймы подшипника:

3. Находим максимальный допустимый натяг для внутреннего кольца подшипника:

4. По значению подбираем из числа рекомендуемых, посадку для внутреннего кольца подшипника, например Ø35H0/m6, для которой предельные отклонения размеров: для отверстия , , для вала ,.

5. Определим минимальный и максимальный натяги в рассматриваемом соединении:

;

Так как () и (), можно заключить, что посадка внутреннего кольца подшипника выполнена правильно.

6. Выбираем посадку для наружного кольца подшипника, например Ø72Н7/h0, для которой предельные отклонения размеров равны: для отверстия ; ; для вала: ; .

Для выбранной посадки максимальный зазор ; минимальный зазор,

что свидетельствует о том, что посадка относится к посаде с зазором.

Строим схему полей допусков выбранных посадок для колец подшипника качения Рисунок 4.1.

Рисунок 4.1

8. Чертим условные рабочие чертежи посадочных мест подшипников с указанием требований Рисунок 4.2.

9. Чертим условные рабочие чертежи сборочных узлов с указанием требуемых размеров, обозначений Рисунок 4.3.

Рисунок 4.2

Рисунок 4.3

5. Шпоночные и шлицевые соединения

В задании указаны диаметр вала и втулки , длина соединения , тип соединения 3.

По СТ СЭВ 189-78 выбираем основные размеры соединения: , , интервал длин от , до , , .

Записываем условное обозначение шпонки: Шпонка СТ СЭВ 189-78. Для заданного вида соединения назначаем поля допусков для деталей шпоночного соединения, пользуясь СТ СЭВ 189-78, для ширины шпонки b – h9; для высоты шпонки h – H21; для длины шпонки l – H24; для ширины паза на валу - N9; для ширины паза во втулке - Js9.

Определяем предельные отклонения пользуясь СТ СЭВ 144-88 на гладкие соединения:

Диаметр вала – 35m6

Диаметр втулки – 35H7

Ширина шпонки – 10h9

Высота шпонки – 8H21

Длина шпонки – 42H24

Ширина паза на валу – 10P9

Ширина паза во втулке – 10P9

Глубина паза на валу –

Глубина паза во втулке –

Строим схемы расположения полей допусков Рисунок 5.1.

Рисунок 5.1

В задании указаны параметры эвольвентного соединения: номинальный диаметр ; модуль . Вид центрирования по наружному диаметру. По ГОСТ 6033-70 выбираем недостающие параметры - . Находим диаметр делительной окружности:

По СТ СЭВ 259-68 назначаем поля допусков втулки и вала из рекомендуемых посадок. Выбираем по наружному центрирующему диаметру для втулки ; для вала , посадка по ; для ширины впадин втулки (толщина зуба S) – для ширины впадины , для толщины зуба посадка ; поле допуска втулки и вала по центрирующему диаметру при плоской форме дна впадин для втулки , для вала , посадка - .

Величины придельных отклонений диаметров определяем, пользуясь стандартом СЭВ 144-88. Величины придельных отклонений по боковым сторонам зубьев определяем, пользуясь стандартом СЭВ 259-88.

Для втулки СТ СЭВ 259-88 центрирующий диаметр ; ширина впадин ,; ;.

Для вала : центрирующий диаметр , толщина зуба , ; ;.

Условное обозначение соединения СТ СЭВ 259-88.

Пользуясь величинами предельных отклонений, строим схему расположения полей допусков Рисунок 5.2.

Рисунок 5.2

В задании указаны параметры прямобочного шлицевого соединения . Вид центрирования по . По ГОСТ 1139-80 выбираем недостающие данные - , .

По ГОСТ1139-80 назначаем поля допусков втулки и вала из рекомендуемых посадок, выбираем по наружному центрирующему диаметру

для втулки - , для вала , посадка по -; для ширины шлица (вала) для втулки - , для вала - , посадка по - , поле допуска втулки по нецентрирующему диаметру - , предельное отклонение вала по нецентрирующему диаметру - не менее .

Величины придельных отклонений определяем, пользуясь стандартом СЭВ 144-88 на гладкие сопряжения.

Для втулки :

Центрирующий диаметр

Не центрирующий диаметр -

Ширина паза

Для вала :

Центрирующий диаметр

Не центрирующий диаметр -

Ширина зуба

Условно обозначение: .

Пользуясь величинами придельных отклонений, строим схему расположения полей допусков Рисунок 5.3.

Рисунок 5.3

6. Размерные цепи

6.1 Составление схемы размерной цепи

Из приложения 2 выбираем вариант задания:

Рисунок 6.1

Составим и поясним схему заданной размерной цепи:

Рисунок 6.2

Замыкающий размер в трехзвенной цепи (Рисунок 6.1) зависит от размера , называемого увеличивающим (чем больше этот размер, тем больше значение ), и размера , называемого уменьшающим (при его увеличении уменьшается). Замыкающее звено может быть положительным, отрицательным или равным нулю. Размерную цепь можно условно изображать в виде схемы (Рисунок 6.2). По схеме удобно выявлять увеличивающие и уменьшающие звенья. Над буквенными обозначениями звеньев принято изображать стрелку, направленную вправо, для увеличивающих звеньев и влево — для уменьшающих.

6.2 Расчёт подетальной размерной цепи методом максимума и минимума

Проверочная задача

Таблица 6.1 Исходные данные

15

25

15

-0,15

0

+0,15

-0,25

-0,15

+0,05

2

8

-0,05

+0,24

-0,15

0

Эскиз детали Схема размерной цепи

Рисунок 6.3

Параметры составляющих звеньев: передаточное отношение

Номинальный размер и предельные отклонения Допуски:

; ;

; .

;

Координата середины полей допусков:

; ;

; .

;

Расчёт номинального размера замыкающего звена:

Расчёт допуска замыкающего звена:

Расчёт предельных отклонений замыкающего звена:

Расчёт координаты середины поля допуска, замыкающего звена:

.

Схема расположения поля допуска замыкающего звена показана на Рисунке 6.4.

Рисунок 6.4

6.3 Сложение и вычитание размеров и предельных отклонений

Исходные данные:

Таблица 6.2 Размеры и предельные отклонения

55-0,1

+20-0,1

-35+0,1

+15±0,2

-20±0,2

Подготовим уравнение к сложению и вычитанию придельных отклонений:

6.4 Расчёт подетальной размерной цепи методом максимума-минимума. Проектная задача.

Исходные данные:

Эскиз детали Схема размерной цепи

Рисунок 6.5

Передаточные отношения составляющих звеньев:

.

Требования к замыкающему звену:

; ; ;

.

Звенья с известными допусками в размерной цепи отсутствуют .

В качестве корректирующего звена можно принять звено с размером 15мм, так как положение внутренней торцовой поверхности не будет влиять на служебное назначение детали.

Расчёт производится методом максимума-минимума. Связь между допусками замыкающего звена и допусками составляющих звеньев устанавливается способом одинакового квалитета.

Расчёт количества единиц допуска производится по следующей формуле:

- принимаем из таблицы П.7.1 и записываем в таблицу 6.3.

Назначаем квалитет по таблице П.7.2 в зависимости от стандартного , ближайшего к расчётному . Принимаем 12-й квалитет.

Назначаем стандартный допуск по таблице П.7.3 в зависимости от номинального размера и принятого 12-го квалитета. Допуски составляющих звеньев, кроме , записаны в таблице 6.3.

Расчёт допуска корректирующего звена из условия формулы:

.

Назначенные предельные отклонения составляющих звеньев записаны в таблице 6.3.

Расчёт координат, середины поля допуска составляющих звеньев проводим по формуле , а результаты записываем в табл.6.1.

Таблица 6.3 Сведения о размерной цепи, рассчитанной методом максимума-минимума

Символ звена

Номин. размер

Характер действия

Квалитет

мкм

мкм

мкм

мкм

мкм

Исполн.

размер

15

увел.

+1

1,08

12

180

90

+180

0

-90

35

увел.

+1

1,56

12

250

125

+250

0

-125

20

увел.

+1

1,31

12

210

105

+210

0

-105

25

увел.

+1

1,31

12

210

105

+160

-50

55

15

уменш.

-1

1,08

12

160

80

+160

0

50

Расчёт координаты середины поля допуска, корректирующего звена по формуле:

Расчёт предельных отклонений корректирующего звена:

;

.

Решение проверочной задачи способом сложения и вычитания номинального размера и предельных отклонений.

Подготовим уравнение для сложения и вычитания:

6.5 Расчёт подетальной размерной цепи вероятностным методом. Проектная задача

Метод расчёта – вероятностный, способ – одинакового квалитета .

Расчёт количества единиц допуска:

Назначаем квалитет по таблице П.7.2 в зависимости от стандартного , ближайшего к расчётному . Принимаем 13-й квалитет.

Допуски звеньев устанавливаем по 13-му квалитету, а допуск звена по 14-му квалитету. Допуски записаны в таблице 6.4.

Расчёт допуска корректирующего звена из условия следующей формулы:

, тогда

, откуда

.

Назначение предельных составляющих звеньев:

Расчёт координаты середины поля допуска:

Расчёт предельных отклонений корректирующего звена;

;

.

Допуск замыкающего звена:

Координата середины поля допуска:

Предельные отклонения замыкающего звена:

Таблица 6.4 Сведения о размерной цепи, рассчитанной теоретико-вероятностным методом

Символ звена

Номин. размер

Исполн.

размер

15

+1

1,08

1,17

270

72900

135

18225

+270

0

135

35

+1

1,56

2,43

390

152100

195

38025

+390

0

195

20

+1

1,31

1,72

520

270400

260

67600

+520

0

260

25

+1

1,31

1,72

330

108900

165

27225

+165

-165

0

15

-1

1,08

1,17

644

415800

322

103950

+617

-27

295

Заключение Сравнение допусков (табл.6.3 и табл.6.4) на изготовление составляющих звеньев одной и той же размерной цепи показывает, что величину допуска можно рассчитать в 1,6-2,6 раза точней, если распределение погрешностей изготовления подчиняется закону нормального распределения.

6.6 Замена размеров в размерной цепи

Исходные данные:

Рисунок 6.6

Первый вариант замены. Вместо размера С указать на чертеже размер X:

Запишем уравнение расчёта и подставим в него предельные значения размеров C и D. ; , откуда

; , т.е.

Это указывает на то, что замена размера С размером X без уменьшения допуска размера С невозможна рисунок 6.7.

Рисунок 6.7

Второй вариант замены. Вместо размера D указать на чертеже размер X:

Запишем уравнение ; .

; , откуда

; ,

Следовательно

Схема замены показана на рисунке 6.8.

Рисунок 6.8

Сумма допусков размеров D и X после замены должна быть равна допуску заменяемого размера мм. Поверхность I получают, как правило, чистовым точением. Поэтому обеспечить точность размеров D и X с суммарным допуском 0,3мм практически возможно.

7. Зубчатые передачи

Исходные данные:

Обозначение точности колеса: 10 – 8 – 6 – А.

Модуль: .

Число зубьев:

Коэффициент смещения исходного контура колеса: .

Расшифруем условное обозначение передачи: 10 – 8 – 6 – А

10 – степень точности по норме кинематической точности;

8 – степень точности по норме плавности работы;

6 – степень точности по норме контакта зубьев;

А – вид сопряжения, ограничивающего боковой зазор.

Так как вид допуска на боковой зазор не указан, то он совпадает с видом сопряжения, то есть, обозначен символом “А”.

Устанавливаем комплекс контроля по ГОСТ 1643-81

Выписываем нормируемые погрешности:

- наибольшая кинематическая погрешность зубчатого колеса (по норме кинематической точности),

- местная кинематическая погрешность (по норме плавности работы),

- погрешность направления зуба (по норме контакта),

- наименьшее отклонение толщины зуба и допуск на толщину зуба (по норме бокового зазора).

Назначаем допуски на погрешности:

Допуск определи по следующей формуле

где: - допуск на накопленную погрешность зубчатого колеса

- допуск на погрешность профиля зуба колеса

; ;

Допуск - определяем в зависимости от степени точности по норме плавности – 8, модуля m=4мм, делительного диаметра :

Допуск определяем с учётом степени точности по норме контакта – 6, модуля m=4мм, ширины венца

где: - коэффициент ширины зуба колеса,

для цилиндрических прямозубых колёс

Принимаем ,

,

.

Наименьшее отклонение толщины зуба исходя из вида сопряжения А, степени точности по нормам плавности – 8, делительному диаметру :

Допуск на толщину зуба выбираем в зависимости от допуска на радиальное биение зубчатого венца и вида сопряжения А. В свою очередь выбирается в зависимости от степени точности по нормам кинематической точности–10,модуля m=4мм, делительного диаметра :

,

Определяем размеры, необходимые для оформления чертежа зубчатого колеса.

Высота головки зуба до постоянной хорды и кинематическая толщина зуба колеса без смещения по постоянной хорде , определяем по формулам:

; .

Определяем параметры точности формы, расположения и шероховатости отдельных поверхностей.

На ширину венца назначаем из конструктивных и технологических соображений поле допуска по H21…H24.

Поле допуска диаметра выступов принимаем по h. Диаметр окружности выступов: .

Допуск на диаметр выступа рассчитываем по формуле: .

Так как окружность выступов используется как измерительная база для измерения толщины зуба принимаем и округляем его до стандартного , что соответствует допуску h9

.

Допуск на радиальное биение диаметра выступов назначаем в зависимости от допуска на радиальное биение зубчатого венца:

, тогда . Округляем значение допуска до стандартного .

Допуск биения торцев колеса назначаем в зависимости от допуска на направление зуба , ширины венца b и диаметра выступов : , округляем до стандартного .

Шероховатость рабочих эвольвентных поверхностей берём в зависимости от допуска отклонения профиля : , принимаем .

Увязываем посадку отверстия с точностью зубчатой передачи, в частности, с той нормой точности, которая является основой в оценке работоспособности передачи. Степень точности – 6 по норме контакта зубьев предполагает высоконагруженную передачу с посадкой H7/t6 колеса на вал (без шпонок). Соответственно отверстие по H7.

Диаметр отверстия выбираем конструктивно, учитывая, что минимальная толщина обода должна быть не менее 3m, чтобы обеспечить равнопрочность обода и зубьев. Принимаем отверстие:

.

Шероховатость отверстия назначаем следующим образом:

, где: - допуск соответствующего размера. При .

Шероховатости торцев и окружности вершин колеса рассчитываем по формулам: ;, ;.

Шероховатость торцев колеса: . Принимаем .

Шероховатость окружности вершин колеса: .

Принимаем .

Выбор средств измерения:

Первый из измеряемых параметров, выбранного колеса – кинематическая погрешность зубчатого колеса , допуск . Выбираем прибор БВ-5094. Проверяем, соответствуют ли размеры нашего колеса размерам измеряемых на приборе.

Второй измеряемый параметр – кинематическая погрешность , допуск . Выбираем прибор БВ-5058.

Третий измеряемый параметр – погрешность направления зуба , допуск . Выбираем прибор по БВ-5055 ЧЗИП.

Толщину зуба (наименьшее отклонение и допуск на толщину ) проверяем зубомером ЗИМ-16.

Литература

Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборостроении: справочник в двух томах – М: изд. стандартов, 1989-том 1-263 с., том.2: Контроль деталей 208с.

Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: учебник – 6-е издание - М.: М-е, 1986-352с.

Берестнёв О.В. Самоустанавливающиеся зубчатые колёса – Мн.: Наука и техника, 1983-312с.