Метрология и нормирование точности, шпиндельная головка + контрольная по нормирование точности
1. Взаимозаменяемость в машиностроении.
Взаимозаменяемость – возможность сборки из деталей и узлов механизмов, агрегатов и машин, а так же замены при ремонте как дет. так и узлов без доп. обработки при без соблюдении всех техн. требований к изделию. Взаимозам-мыми изготавливают как отдельные детали, как и отдельные узлы. Взаимоз-ость бывает внутренняя и внешняя. Внутренняя – внутри узла. Внешняя – взаимоз-ость узлов, механизмов, приводов. Бывает полная и неполная. Полная – из любых годных деталей собираются годные узлы. Неполная – требуются доп. операции: * с применением теоретико-вероятностных расчетов; * выборочной сборки; * применение конструкторских и технологических компенсаторов. Взамоз-ость обеспечивается по след. параметрам: 1. по геометр. (точность размеров, геом. форм и др.); 2. по кинематическим параметрам (Соблюдение заданных законов движения). 3 по физико-механическим пар. (величина наклепа и остат-ых напр. в пов-ом слое). Функциональная взаим-ость – 3 выше указанные группы + взаим-ость по эксплуатационным пар-ам, а так же по надежности и долговечности. Базой для осуществления взаом-ости в соврем-ой промышленности является стандартизация.
2. Основные понятия о размерах.
Виды: 1)Расчетные, 2)Номинальные, 3)Предельные, 4)Действительные, 5)Истинные. Расчетные – пол-ся в результате расчета на прочность, жесткость, виброуст. Номинальные – размеры от кот. ведется расчет отклонений, должны выбираться из рядов предпочтительных чисел (от 0,001 до 20000), для сокращения номенклатуры мерных и режущих инстр: R>5> = = 1,58; R>10> = ; R>20> = ; R>40> = - знаменатели геом. ряда. 5-й ряд 10, 10*1,58,15,8*1,58…40-й ряд 10, 10*, … Все числа 5-го ряда есть в 10-ом, все числа 10-го есть в 20-ом и тд. Пример: dрасч = 15,28 мм, берем dном = 15,8 мм. Предельные – устанавливаются на произ-ве max и min; из-за погрешности при произ-ве. Средний (max+min)/2. Действительные – полученные в рез-те измерения с определенной степенью точности, причем размер, полученный в рез-те измерения, как линейкой, так и микрометром будет действ-ным. Истинные – полученные при измерении без погрешности, в практике это среднеарифмет-ое значение ряда измерений, чем > число измер. тем точнее будет результат. D>max> = D>н> + ES = 10, 009 мм. D>min> = D>н> + EI = 10, 000 мм TD = D>max> - D>min> = 0, 009 мм TD = ES – EI = 0, 009 мм – для отвер. Отклонения бывают +, -, или = 0. Допуск – разность между предельными значениями.
3. Основные понятия о сопряжениях.
Две или несколько дет-й наход-ся в соприкосновении между собой после сборки наз-ся сопрягаемыми. В сопрег-мых дет-лях различают охватываемые и охватывающие. Классифицируются: 1 – по виду сопр-мых пов-тей: гладкие цилинд. и конич.; плоские; резьбовые; шпоночные; шлицевые; зубчатые; сферические. 2 – по хар-ру контакта сопрягаемых пов-й: с поверхностным контактом (неподвижные цилен-кие, конич-кие, резьбовые, шпоночные, шлицевые); с линейным контактом (зубчат-е передачи, подвижные цилен-кие, конич-кие сопряжения в состоянии покоя); с точечным контактом (шаровые). 3 – по хар-ру относительного перемещения сопряг-ых пов-тей: подвижные; неподвижные, кот-е могут быть разборными в процессе зксплуа-ции и ремонта, и неподвижные.
4. Основные понятия о посадках, зазорах и натягах.
Посадка хар-ет подвижность соединяемых деталей. Разность раз-ров отв-тия и вала до сборки опр-ет хар-ер соединения дет-ей или посадку. С зазором D>d; S=D–d. С натягом d>D; N=d-D. Переходная D≥d N=es-EI, S=ES-ei. Посадка в сис-ме отр-тия обозн-ся буквой Н (нижнее отк-ние EI=0), а в сис-ме вала –h (верхнее от-ние es=0). Под системой отв-тия понимают такую совокупность допусков и посадок, когда для одного и того же ном-ного размера, одной и той же степени точности, предельные размеры отверстий остаются постоянными, хар-тер посадки достигается за счет изменения предельных размеров вала. Для системы вала так же…
5. Системат-кие и случ-ные погрешности обработки.
Погрешность – это рзность действ-го и сред-него размеров, они не может быть > допуска. Системат-кими наз-тся погрешности, постоянные по величине и знаку или изменяющиеся по определенному закону в зависимости от хар-ра неслучайных факторов. Являются следствием ограниченного количества факторов (неточ-ть настойки оборудования, отклон-я раб-ей темп-ры). Такая погрешность имеет одну и туже величину для каждой изготовленной детали. Например возрастающая погрешность обработки из-за износа режущего инструмента. Во многих случаях эти пог-сти могут быть обнр-ны и устранены. Случ-ные непостоянные по величине и знаку погрешности, кот-е возникают в зависимости от случайного действующих причин (мех-ие св-ва материала, сила резания, точность установки деталей). Полностью устранить случайные погрешности невозможно, но их можно уменьшать. Влияние случ-ных пог-тей учитывается допуском на размер. Точность дет-ли должна быть обеспечена по след-им геом-им пар-ам: 1-точность размера; 2-точ-ть геом-ой формы; 3-точность расположения пов-ей; 4-волнистость; 5-шероховатость пов-сти. Погрешность геом-ких параметров дет-ли возникают: 1-погрешность получения заготовки; 2-погр-ть при мех. обработке; 3-погр-сть измерений.
6. Нор-ние точности раз-ов и форм пов-ей.
Точность размера – степень приближения геом-их пар-ов к тем, кот-е хотел бы иметь конструктор (т.е. среднегоем-ие размеры). Различают номинальные (идеальные), форма задана чертежом, и реальные (действительные) пов-сти.
4. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
4. 1. Цилиндрические соединения
Системой отверстия называется совокупность посадок, в которых предельные отклонения отверстий одинаковы для всех посадок, а различные посадки достигаются за счёт изменения предельных отклонений валов.
Посадки в системе отверстия – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием. Основной деталью в системе отверстия является отверстие.
Основной деталью в С«Н» является отверстие.
Системой вала называется совокупность посадок, в которых предельные отклонения валов одинаковы для всех посадок, а различные посадки достигаются за счёт изменения предельных отклонений отверстий.
Посадки в системе вала – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом. Основной деталью в системе вала является вал.
Основной деталью в С«h» является вал.
4.1.3. Основным предельным отклонением называется ближайшее к нулевой линии предельное отклонение.
Различают три типа посадок:
подвижные (с зазором)
неподвижные (с натягом)
переходные
Зазором называется положительная разность между размерами отверстия и вала.
Натягом называется положительная разность между размерами вала и отверстия до сборки.
Подвижной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении имеется зазор, обеспечивающий возможность взаимного перемещения детали после сборки.
Посадки скольжения:
Образованы полями допусков основного вала и основного отверстия. Наименьший зазор равен нулю (S>min>=0), а наибольший – сумме допусков вала и отверстия. Применяют для неподвижных соединений.
Посадки движения:
Применяют в точных подвижных соединениях, в которых требуется обеспечить герметичность, при перемещении одной детали в другой. Характеризуется минимальным зазором отличным от нуля.
Ходовые посадки:
Предназначены для опор валов, вращающихся с умеренной угловой скоростью.
Легкоходовые посадки:
Широкоходовые:
Тепло ходовая посадка:
Неподвижной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении имеется натяг, обеспечивающий взаимную неподвижность детали после сборки.
Тяжёлой серии:
Средней серии:
Лёгкой серии:
Переходной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении может быть либо зазор, либо натяг.
Глухие посадки:
Тугие посадки:
Напряжённые посадки:
Плотные посадки:
Соединение |
d1 |
d2 |
d3 |
d4 |
d5 |
d6 |
||
Отверстие |
Верхнее отклонение, мкм |
ES |
0 |
+20 |
+18 |
+18 |
+18 |
+30 |
Нижнее отклонение, мкм |
EI |
-15 |
+5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Наибольший диаметр, мм |
D>max> |
8,000 |
8,020 |
12,018 |
18,018 |
18,018 |
56,030 |
|
Наименьший диаметр, мм |
D>min> |
7,985 |
8,005 |
12,000 |
18,000 |
18,000 |
56,000 |
|
Допуск, мкм |
TD |
15 |
15 |
18 |
18 |
18 |
30 |
|
Вал |
Верхнее отклонение, мкм |
es |
0 |
0 |
+34 |
-6 |
+12 |
+117 |
Нижнее отклонение, мкм |
ei |
-9 |
-9 |
+23 |
-17 |
+1 |
+87 |
|
Наибольший диаметр, мм |
d>max> |
8,000 |
8,000 |
12,034 |
17,994 |
18,012 |
56,117 |
|
Наименьший диаметр, мм |
d>min> |
7,991 |
7,991 |
12,023 |
17,983 |
18,001 |
56,087 |
|
Допуск, мкм |
Td |
9 |
9 |
11 |
11 |
11 |
30 |
|
Соединение |
Зазоры, мм |
S>max> |
0,009 |
0,029 |
- |
0,035 |
0,017 |
- |
S>min> |
- |
0,005 |
- |
0,006 |
- |
- |
||
Натяги, мм |
N>max> |
0,015 |
- |
0,034 |
- |
0,012 |
0,117 |
|
N>min> |
- |
- |
0,005 |
- |
- |
0,057 |
||
Допуск посадки, мм |
TS |
- |
0,024 |
- |
0,029 |
- |
- |
|
TN |
- |
- |
0,029 |
- |
- |
0,060 |
||
T(S,N) |
0,024 |
- |
- |
- |
0,029 |
- |
Соединение |
d1 |
d2 |
d3 |
d4 |
d5 |
d6 |
d7 |
d8 |
||
Отверстие |
Верхнее отклонение, мкм |
ES |
0 |
+20 |
+18 |
+18 |
+18 |
+30 |
0 |
+12 |
Нижнее отклонение, мкм |
EI |
-15 |
+5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-8 |
-12 |
|
Наибольший диаметр, мм |
D>max> |
8,000 |
8,020 |
12,018 |
18,018 |
18,018 |
56,030 |
20,000 |
42,012 |
|
Наименьший диаметр, мм |
D>min> |
7,985 |
8,005 |
12,000 |
18,000 |
18,000 |
56,000 |
19,992 |
41,988 |
|
Допуск, мкм |
TD |
15 |
15 |
18 |
18 |
18 |
30 |
8 |
24 |
|
Вал |
Верхнее отклонение, мкм |
es |
0 |
0 |
+34 |
-6 |
+12 |
+117 |
+15 |
0 |
Нижнее отклонение, мкм |
ei |
-9 |
-9 |
+23 |
-17 |
+1 |
+87 |
+2 |
-9 |
|
Наибольший диаметр, мм |
d>max> |
8,000 |
8,000 |
12,034 |
17,994 |
18,012 |
56,117 |
20,015 |
42,000 |
|
Наименьший диаметр, мм |
d>min> |
7,991 |
7,991 |
12,023 |
17,983 |
18,001 |
56,087 |
20,002 |
41,991 |
|
Допуск, мкм |
Td |
9 |
9 |
11 |
11 |
11 |
30 |
13 |
9 |
|
Соединение |
Зазоры, мм |
S>max> |
0,009 |
0,029 |
- |
0,035 |
0,017 |
- |
- |
0,021 |
S>min> |
- |
0,005 |
- |
0,006 |
- |
- |
- |
- |
||
Натяги, мм |
N>max> |
0,015 |
- |
0,034 |
- |
0,012 |
0,117 |
0,023 |
0,012 |
|
N>min> |
- |
- |
0,005 |
- |
- |
0,057 |
0,002 |
- |
||
Допуск посадки, мм |
TS |
- |
0,024 |
- |
0,029 |
- |
- |
- |
- |
|
TN |
- |
- |
0,029 |
- |
- |
0,060 |
0,021 |
- |
||
T(S,N) |
0,024 |
- |
- |
- |
0,029 |
- |
- |
0,033 |
4. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
4. 1. Цилиндрические соединения
Системой отверстия называется совокупность посадок, в которых предельные отклонения отверстий одинаковы для всех посадок, а различные посадки достигаются за счёт изменения предельных отклонений валов.
Посадки в системе отверстия – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием. Основной деталью в системе отверстия является отверстие.
Основной деталью в С«Н» является отверстие.
Системой вала называется совокупность посадок, в которых предельные отклонения валов одинаковы для всех посадок, а различные посадки достигаются за счёт изменения предельных отклонений отверстий.
Посадки в системе вала – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом. Основной деталью в системе вала является вал.
Основной деталью в С«h» является вал.
4.1.3. Основным предельным отклонением называется ближайшее к нулевой линии предельное отклонение.
Различают три типа посадок:
подвижные (с зазором)
неподвижные (с натягом)
переходные
Зазором называется положительная разность между размерами отверстия и вала.
Натягом называется положительная разность между размерами вала и отверстия до сборки.
Подвижной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении имеется зазор, обеспечивающий возможность взаимного перемещения детали после сборки.
Посадки скольжения:
Посадки движения:
Применяют в точных подвижных соединениях, в которых требуется обеспечить герметичность, при перемещении одной детали в другой. Характеризуется минимальным зазором отличным от нуля.
Ходовые посадки:
Легкоходовые посадки:
Широкоходовые:
Тепло ходовая посадка:
Неподвижной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении имеется натяг, обеспечивающий взаимную неподвижность детали после сборки.
Тяжёлой серии:
Средней серии:
Лёгкой серии:
Переходной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении может быть либо зазор, либо натяг.
Глухие посадки:
Тугие посадки:
Напряжённые посадки:
Плотные посадки:
4.1.4. Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 10 Н6 вал - 10 g5
ES = 0,009 мм es = -0,005 мм
EI = 0 ei = -0,011 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 10, 009 мм
D>min> = D>н> + EI = 10, 000 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 009 мм
TD = ES – EI = 0, 009 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 9, 995 мм
d>min> = d>н> + ei = 9, 989 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 006 мм
Td = es – ei = 0,006 мм
соединение:
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 020 мм
S>max> = ES – ei = 0, 020 мм
S>min> = D>min> – d>max> = 0, 005 мм
S>min> = EI – es = 0, 005 мм
TS = S>max> - S>min> = 0, 015 мм
TS = TD + Td = 0, 015 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 30Н7 вал - 30r7
ES = 0,021 мм es = 0,034 мм
EI = 0 ei = 0,019 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 30, 021 мм
D>min> = D>н> + EI = 30, 000 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 021 мм
TD = ES – EI = 0, 021 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 30, 034 мм
d>min> = d>н> + ei = 30, 019 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 015 мм
Td = es – ei = 0,015 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 034 мм
N>max> = es – EI = 0, 034 мм
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 002 мм
S>max> = ES – ei = 0, 002 мм
T (S, N) = N>max> + S>max> = 0, 036 мм
T (S, N) = TD + Td = 0, 036 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 50 Н8 вал - 50 m7
ES = 0,039 мм es = 0,034 мм
EI = 0 ei = 0,009 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 50, 039 мм
D>min> = D>н> + EI = 50, 000 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 039 мм
TD = ES – EI = 0, 039 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 50, 034 мм
d>min> = d>н> + ei = 50, 009 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 025 мм
Td = es – ei = 0,025 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 034 мм
N>max> = es – EI = 0, 034 мм
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 030 мм
S>max> = ES – ei = 0, 030 мм
T (S, N) = N>max> + S>max> = 0, 064 мм
T (S, N) = TD + Td = 0, 064 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 70 F8 вал - 70 h8
ES = 0,076 мм es = 0
EI = 0, 030 мм ei = -0,046 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 70, 076 мм
D>min> = D>н> + EI = 70, 030 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 046 мм
TD = ES – EI = 0, 046 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 70, 000 мм
d>min> = d>н> + ei = 69, 954 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 046 мм
Td = es – ei = 0,046 мм
соединение:
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 122 мм
S>max> = ES – ei = 0, 122 мм
S>min> = D>min> – d>max> = 0, 030 мм
S>min> = EI – es = 0, 030 мм
TS = S>max> - S>min> = 0, 092 мм
TS = TD + Td = 0, 092 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 90 P7 вал - 90 h6
ES = -0,024 мм es = 0
EI = -0, 059 мм ei = -0,022 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 89, 976 мм
D>min> = D>н> + EI = 89, 941 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 035 мм
TD = ES – EI = 0, 035 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 90, 000 мм
d>min> = d>н> + ei = 89, 978 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 022 мм
Td = es – ei = 0,022 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 059 мм
N>max> = es – EI = 0, 059 мм
N>min> = d>min> – D>max> = 0, 002 мм
N>min> = ei – ES = 0, 002 мм
TS = N>max> - N>min> = 0, 057 мм
TS = TD + Td = 0, 057 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 110 N7 вал - 110 h7
ES = -0,010 мм es = 0
EI = -0,045 мм ei = -0,022 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 109, 990 мм
D>min> = D>н> + EI = 109, 955 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 035 мм
TD = ES – EI = 0, 035 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 110, 000 мм
d>min> = d>н> + ei = 109, 978 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 022 мм
Td = es – ei = 0,022 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 045 мм
N>max> = es – EI = 0, 045 мм
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 012 мм
S>max> = ES – ei = 0, 012 мм
T (S, N) = N>max> + S>max> = 0, 057 мм
T (S, N) = TD + Td = 0, 057 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 130 S7 вал - 130 d8
ES = -0,077 мм es = -0,145 мм
EI = -0,117 мм ei = -0,208 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 129, 923 мм
D>min> = D>н> + EI = 129, 883 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 040 мм
TD = ES – EI = 0, 040 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 129, 855 мм
d>min> = d>н> + ei = 129, 792 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 063 мм
Td = es – ei = 0,063 мм
соединение:
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 131 мм
S>max> = ES – ei = 0, 131 мм
S>min> = D>min> – d>max> = 0, 028 мм
S>min> = EI – es = 0, 028 мм
TS = S>max> - S>min> = 0, 103 мм
TS = TD + Td = 0, 103 мм
4.1.5. В технике наибольшее распространение получила С”Н”. В этой системе различных по своим размерам меньше, чем в С“h”, поэтому требуется меньше дорогостоящего инструмента (свёрла, пробки и т. д.). Следовательно C“H” более экономична.
Однако иногда выгоднее применить систему вала:
Когда один и тот же вал соединяется с различными деталями по различным посадкам.
Большое распространение C“h” получила в автомобильной промышленности при изготовлении коленчатых валов.
Подшипник качения по наружному диаметру изготовляется в системе вала (для сокращения номенклатуры подшипников качения).
В инструментальном производстве часто применяются прутки серебрянки. Они закаливаются и шлифуются. Затем нарезают заготовки.
В машиностроении для изготовления валов применяют холодно катаные прутки, точность которых вполне удовлетворяет сельское хозяйство.
4.1.6.
i = мкм, где
i – единица допуска;
d>c> – среднее значение какого – либо интервала размеров,
мм, где
d>нб>, d>нн> – наибольшее и наименьшее значение какого – либо интервала размеров.
“i” – отражает влияние технологических, конструктивных и метрологических факторов, выражает зависимость допуска от номинального размера, ограничиваемого допуском, и является мерой точности, чем он больше, тем больше “i”.
-
квалитет
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
“a”
7
10
16
25
40
64
100
160
250
400
640
“а” – число единиц допуска.
IT=a i (мкм)
Стандартом установлено четыре диапазона размеров:
до 1 мм
менее 1 до 500 мм – основной диапазон
свыше 500 до 10000 мм
свыше 10000 до 31500 мм
Основной диапазон разбит на интервалы – 13 основных и 12 промежуточных. К основным относятся:
свыше 18 до 24 мм; свыше 24 до 30 мм; свыше 30 до 40 мм; свыше 40 до 50 мм; свыше 50 до 65 мм; свыше 65 до 80 мм; свыше 80 до 100 мм; свыше 100 до 120 мм; свыше 120 до 140 мм; свыше 140 до 160 мм; свыше 160 до 180 мм; свыше 180 до 200 мм; свыше 200 до 225 мм.
К промежуточным относятся:
менее 1 до 3 мм; свыше 3 до 6 мм; свыше 6 до 10 мм; свыше 10 до 14 мм; свыше 14 до 18 мм; свыше 225 до 250 мм; свыше 250 до 280 мм; свыше 280 до 315 мм; свыше 315 до 355 мм; свыше 355 до 400 мм; свыше 400 до 450 мм; свыше 450 до 500 мм.
Выбор измерительных средств.
4.2.1. Рассчитать исполнительные размеры калибра пробки для контроля отверстия 170 Е8.
4.2.1.1. По таблицам СТ СЭВ 145 – 75 определяем допуск и значение основного отклонения:
IT8 = 63 мкм = 0,063 мм
EI = 85 мкм = 0,085 мм
4.2.1.2. Определяем второе отклонение – не основное.
ES = EI + IT8 = 0,085 + 0,063 = 0,148 мм
4.2.1.3. Определяем предельные размеры отверстия.
D>max> = ES + D>н> = 170,148 мм
D>min> = EI + D>н> = 170,085 мм
Проходной стороне калибра пробки соответствует наименьший предельный размер отверстия; НЕ D>max>
4.2.1.4. По СТ СЭВ 157 – 75 определяем значения допусков и отклонений калибра пробки.
“Z” = 9 мкм
“Y” = 6 мкм
“H” = 8 мкм
На схеме полей допусков:
“Z” – это расстояние от наименьшего предельного размера отверстия до середины проходной стороны калибра пробки.
“Y” – расстояние от D>min> до границы износа проходной стороны.
“H” – величина допуска на изготовление проходной и не проходной стороны калибра пробки.
4.2.1.5. Схема полей допусков калибра.
4.2.1.6. Определяем исполнительные размеры калибра пробки, для этого необходимо найти максимальные размеры: ПР>max>, НЕ>max>.
ПР>max> = D>min> + “Z” +
ПР>max> = 170,085 + 0,009 + 0,004 = 170,098 (мм)
НЕ>max> = D>max> +
НЕ>max> = 170,148 + 0,004 = 170,152 (мм)
Тогда исполнительными размерами калибра пробки
ПР : 170,098>-0,008>
НЕ : 170,152>-0,008>
4.2.1.7. Определяем максимально изношенную проходную сторону калибра пробки.
ПР>изн> = D>min> – “Y”
ПР>изн> = 170,085 – 0,006 = 170,079 (мм)
ПР НЕ
Калибр пробка двусторонняя с коническим хвостовиком.
4.2.2. Рассчитать калибры для контроля межцентрового расстояния отверстий квалитета 9.
4.2.2.1. По таблице №1 ГОСТ 16085 – 80 определяем значения и допуски измерительных элементов калибров для позиционного допуска, т. е. смещение осей от номинального расположения.
Основное отклонение F = 32 мкм = 0,032 мм
Допуск на изготовление H = 10 мкм = 0,010 мм
Величина износа W = 12 мкм = 0,012 мм
Позиционный допуск T>pk> = 20 мкм = 0,020 мм
4.2.2.2. Схема расположения полей допусков калибра без базовых измерительных элементов.
- поле позиционного допуска поверхности детали (отв.)
- поле допуска на изготовление измерительного элемента калибра (пробки)
4.2.2.3. Определяем предельные размеры измерительных элементов калибра по формулам таблицы №2 для калибров без базовых элементов.
d>kmax> = D>min> – T>p> + F , d>kmin> = d>kmax> – H , d>k>>->>W> = d>kmax> – H – W ,
d>k-W> = d>kmin>– W
d>kmax> = 169,795 мм, d>kmin> = 169,785 мм, d>k-W> = 169,773 мм
4.2.2.4. По таблице №3 для T>pk> =20 мкм и для 4 отв. L>k> = 14 мкм = 0,014 мм.
4.2.2.5. Чертёж калибра.
4.2.3. Измерить параметр шероховатости 0,32.
Измеряют шероховатость контактным методом щуповым прибором. Прибор состоит из стойки с приводом, предметного универсального столика, блока управления, счетно-решающего блока, измерительного преобразователя и записывающего устройства.
Принцип действия прибора основан на ощупывании исследуемой поверхности алмазной иглой 1 с радиусом закругления 10 мкм и преобразовании колебаний иглы в соответствующие изменения напряжения. При колебаниях якоря 5 изменяются воздушные зазоры между якорем и сердечником 3, индуктивности катушек 2 и соответственно выходное напряжение мостовой схемы. Выходные сигналы с мостовой схемы, амплитуда которых пропорциональна высоте микро неровностей, а частота соответствует шагу микро неровностей, поступают на блок управления 7 и счетно-решающий блок 8, а затем на записывающее устройство 9. Числовые значения параметров шероховатости определяются с помощью пятиразрядного цифрового от счетного устройства.
4 – стабилизирующий генератор
Выбор посадок.
Для соединения поршня с поршневым пальцем выбираем тугую посадку , так как поршневой палец 2 неподвижно посажен в поршне 1,посадка выполнена в системе вала. Выбираем посадку движения для соединения втулки головки шатуна с поршневым пальцем , так как требуется минимальный гарантированный зазор, посадка выполнена в системе вала. Для соединения шатуна со втулкой головки шатуна выбираем посадку с натягом средней серии , так как бронзовая втулка 3 неподвижно соединена с шатуном. Для соединения коленчатого вала со вкладышем выбираем посадку движения , так как требуется минимальный гарантированный зазор. Для соединения коленчатого вала с распределительной шестерней выбираем переходную посадку, напряженную, где вероятность зазора и натяга примерно одинаково , так как шестерня садится на шпонку. Для соединения втулки с корпусом выбираем посадку с натягом средней серии .
-
Соединение
d1
d2
d3
d4
d5
d6
Отверстие
Верхнее отклонение,
мкм
ES
0
+16
+15
+18
+18
+25
Нижнее отклонение,
мкм
EI
-12
+4
0
0
0
0
Наибольший диаметр,
мм
D>max>
5,000
5,016
9,015
11,018
11,018
40,025
Наименьший диаметр,
мм
D>min>
4,982
5,004
9,000
11,000
11,000
40,000
Допуск,
мкм
TD
12
12
15
18
18
25
Вал
Верхнее отклонение,
мкм
es
0
0
+32
-6
+12
+59
Нижнее отклонение,
мкм
ei
-8
-8
+23
-17
+1
+43
Наибольший диаметр,
мм
d>max>
5,000
5,000
9,032
10,994
11,012
40,059
Наименьший диаметр,
мм
d>min>
4,992
4,992
9,023
10,983
11,001
40,043
Допуск, мкм
Td
8
8
9
11
11
16
Соединение
Зазоры, мм
S>max>
0,008
0,024
-
0,035
0,017
-
S>min>
-
0,004
-
0,006
-
-
Натяги, мм
N>max>
0,012
-
0,032
-
0,012
0,059
N>min>
-
-
0,008
-
-
0,018
Допуск посадки, мм
TS
-
0,020
-
0,029
-
-
TN
-
-
0,024
-
-
0,041
T(S,N)
0,020
-
-
-
0,029
-
4. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
4. 1. Цилиндрические соединения
Системой отверстия называется совокупность посадок, в которых предельные отклонения отверстий одинаковы для всех посадок, а различные посадки достигаются за счёт изменения предельных отклонений валов.
Посадки в системе отверстия – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием. Основной деталью в системе отверстия является отверстие.
Основной деталью в С«Н» является отверстие.
Системой вала называется совокупность посадок, в которых предельные отклонения валов одинаковы для всех посадок, а различные посадки достигаются за счёт изменения предельных отклонений отверстий.
Посадки в системе вала – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом. Основной деталью в системе вала является вал.
Основной деталью в С«h» является вал.
4.1.3. Основным предельным отклонением называется ближайшее к нулевой линии предельное отклонение.
Различают три типа посадок:
подвижные (с зазором)
неподвижные (с натягом)
переходные
Зазором называется положительная разность между размерами отверстия и вала.
Натягом называется положительная разность между размерами вала и отверстия до сборки.
Подвижной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении имеется зазор, обеспечивающий возможность взаимного перемещения детали после сборки.
Посадки скольжения:
Посадки движения:
Применяют в точных подвижных соединениях, в которых требуется обеспечить герметичность, при перемещении одной детали в другой. Характеризуется минимальным зазором отличным от нуля.
Ходовые посадки:
Легкоходовые посадки:
Широкоходовые:
Тепло ходовая посадка:
Неподвижной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении имеется натяг, обеспечивающий взаимную неподвижность детали после сборки.
Тяжёлой серии:
Средней серии:
Лёгкой серии:
Переходной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении может быть либо зазор, либо натяг.
Глухие посадки:
Тугие посадки:
Напряжённые посадки:
Плотные посадки:
4.1.4. Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 10 Н6 вал - 10 g5
ES = 0,009 мм es = -0,005 мм
EI = 0 ei = -0,011 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 10, 009 мм
D>min> = D>н> + EI = 10, 000 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 009 мм
TD = ES – EI = 0, 009 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 9, 995 мм
d>min> = d>н> + ei = 9, 989 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 006 мм
Td = es – ei = 0,006 мм
соединение:
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 020 мм
S>max> = ES – ei = 0, 020 мм
S>min> = D>min> – d>max> = 0, 005 мм
S>min> = EI – es = 0, 005 мм
TS = S>max> - S>min> = 0, 015 мм
TS = TD + Td = 0, 015 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 30Н7 вал - 30r7
ES = 0,021 мм es = 0,034 мм
EI = 0 ei = 0,019 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 30, 021 мм
D>min> = D>н> + EI = 30, 000 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 021 мм
TD = ES – EI = 0, 021 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 30, 034 мм
d>min> = d>н> + ei = 30, 019 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 015 мм
Td = es – ei = 0,015 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 034 мм
N>max> = es – EI = 0, 034 мм
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 002 мм
S>max> = ES – ei = 0, 002 мм
T (S, N) = N>max> + S>max> = 0, 036 мм
T (S, N) = TD + Td = 0, 036 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 50 Н8 вал - 50 m7
ES = 0,039 мм es = 0,034 мм
EI = 0 ei = 0,009 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 50, 039 мм
D>min> = D>н> + EI = 50, 000 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 039 мм
TD = ES – EI = 0, 039 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 50, 034 мм
d>min> = d>н> + ei = 50, 009 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 025 мм
Td = es – ei = 0,025 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 034 мм
N>max> = es – EI = 0, 034 мм
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 030 мм
S>max> = ES – ei = 0, 030 мм
T (S, N) = N>max> + S>max> = 0, 064 мм
T (S, N) = TD + Td = 0, 064 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 70 F8 вал - 70 h8
ES = 0,076 мм es = 0
EI = 0, 030 мм ei = -0,046 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 70, 076 мм
D>min> = D>н> + EI = 70, 030 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 046 мм
TD = ES – EI = 0, 046 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 70, 000 мм
d>min> = d>н> + ei = 69, 954 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 046 мм
Td = es – ei = 0,046 мм
соединение:
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 122 мм
S>max> = ES – ei = 0, 122 мм
S>min> = D>min> – d>max> = 0, 030 мм
S>min> = EI – es = 0, 030 мм
TS = S>max> - S>min> = 0, 092 мм
TS = TD + Td = 0, 092 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 90 P7 вал - 90 h6
ES = -0,024 мм es = 0
EI = -0, 059 мм ei = -0,022 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 89, 976 мм
D>min> = D>н> + EI = 89, 941 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 035 мм
TD = ES – EI = 0, 035 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 90, 000 мм
d>min> = d>н> + ei = 89, 978 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 022 мм
Td = es – ei = 0,022 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 059 мм
N>max> = es – EI = 0, 059 мм
N>min> = d>min> – D>max> = 0, 002 мм
N>min> = ei – ES = 0, 002 мм
TS = N>max> - N>min> = 0, 057 мм
TS = TD + Td = 0, 057 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 110 N7 вал - 110 h7
ES = -0,010 мм es = 0
EI = -0,045 мм ei = -0,022 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 109, 990 мм
D>min> = D>н> + EI = 109, 955 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 035 мм
TD = ES – EI = 0, 035 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 110, 000 мм
d>min> = d>н> + ei = 109, 978 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 022 мм
Td = es – ei = 0,022 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 045 мм
N>max> = es – EI = 0, 045 мм
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 012 мм
S>max> = ES – ei = 0, 012 мм
T (S, N) = N>max> + S>max> = 0, 057 мм
T (S, N) = TD + Td = 0, 057 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 130 S7 вал - 130 d8
ES = -0,077 мм es = -0,145 мм
EI = -0,117 мм ei = -0,208 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 129, 923 мм
D>min> = D>н> + EI = 129, 883 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 040 мм
TD = ES – EI = 0, 040 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 129, 855 мм
d>min> = d>н> + ei = 129, 792 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 063 мм
Td = es – ei = 0,063 мм
соединение:
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 131 мм
S>max> = ES – ei = 0, 131 мм
S>min> = D>min> – d>max> = 0, 028 мм
S>min> = EI – es = 0, 028 мм
TS = S>max> - S>min> = 0, 103 мм
TS = TD + Td = 0, 103 мм
4.1.5. В технике наибольшее распространение получила С”Н”. В этой системе различных по своим размерам меньше, чем в С“h”, поэтому требуется меньше дорогостоящего инструмента (свёрла, пробки и т. д.). Следовательно C“H” более экономична.
Однако иногда выгоднее применить систему вала:
Когда один и тот же вал соединяется с различными деталями по различным посадкам.
Большое распространение C“h” получила в автомобильной промышленности при изготовлении коленчатых валов.
Подшипник качения по наружному диаметру изготовляется в системе вала (для сокращения номенклатуры подшипников качения).
В инструментальном производстве часто применяются прутки серебрянки. Они закаливаются и шлифуются. Затем нарезают заготовки.
В машиностроении для изготовления валов применяют холодно катаные прутки, точность которых вполне удовлетворяет сельское хозяйство.
4.1.6.
i = мкм, где
i – единица допуска;
d>c> – среднее значение какого – либо интервала размеров,
мм, где
d>нб>, d>нн> – наибольшее и наименьшее значение какого – либо интервала размеров.
“i” – отражает влияние технологических, конструктивных и метрологических факторов, выражает зависимость допуска от номинального размера, ограничиваемого допуском, и является мерой точности, чем он больше, тем больше “i”.
-
квалитет
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
“a”
7
10
16
25
40
64
100
160
250
400
640
“а” – число единиц допуска.
IT=a i (мкм)
Стандартом установлено четыре диапазона размеров:
до 1 мм
менее 1 до 500 мм – основной диапазон
свыше 500 до 10000 мм
свыше 10000 до 31500 мм
Основной диапазон разбит на интервалы – 13 основных и 12 промежуточных. К основным относятся:
свыше 18 до 24 мм; свыше 24 до 30 мм; свыше 30 до 40 мм; свыше 40 до 50 мм; свыше 50 до 65 мм; свыше 65 до 80 мм; свыше 80 до 100 мм; свыше 100 до 120 мм; свыше 120 до 140 мм; свыше 140 до 160 мм; свыше 160 до 180 мм; свыше 180 до 200 мм; свыше 200 до 225 мм.
К промежуточным относятся:
менее 1 до 3 мм; свыше 3 до 6 мм; свыше 6 до 10 мм; свыше 10 до 14 мм; свыше 14 до 18 мм; свыше 225 до 250 мм; свыше 250 до 280 мм; свыше 280 до 315 мм; свыше 315 до 355 мм; свыше 355 до 400 мм; свыше 400 до 450 мм; свыше 450 до 500 мм.
Выбор измерительных средств.
4.2.1. Рассчитать исполнительные размеры калибра пробки для контроля отверстия 170 Е8.
4.2.1.1. По таблицам СТ СЭВ 145 – 75 определяем допуск и значение основного отклонения:
IT8 = 63 мкм = 0,063 мм
EI = 85 мкм = 0,085 мм
4.2.1.2. Определяем второе отклонение – не основное.
ES = EI + IT8 = 0,085 + 0,063 = 0,148 мм
4.2.1.3. Определяем предельные размеры отверстия.
D>max> = ES + D>н> = 170,148 мм
D>min> = EI + D>н> = 170,085 мм
Проходной стороне калибра пробки соответствует наименьший предельный размер отверстия; НЕ D>max>
4.2.1.4. По СТ СЭВ 157 – 75 определяем значения допусков и отклонений калибра пробки.
“Z” = 9 мкм
“Y” = 6 мкм
“H” = 8 мкм
На схеме полей допусков:
“Z” – это расстояние от наименьшего предельного размера отверстия до середины проходной стороны калибра пробки.
“Y” – расстояние от D>min> до границы износа проходной стороны.
“H” – величина допуска на изготовление проходной и не проходной стороны калибра пробки.
4.2.1.5. Схема полей допусков калибра.
4.2.1.6. Определяем исполнительные размеры калибра пробки, для этого необходимо найти максимальные размеры: ПР>max>, НЕ>max>.
ПР>max> = D>min> + “Z” +
ПР>max> = 170,085 + 0,009 + 0,004 = 170,098 (мм)
НЕ>max> = D>max> +
НЕ>max> = 170,148 + 0,004 = 170,152 (мм)
Тогда исполнительными размерами калибра пробки
ПР : 170,098>-0,008>
НЕ : 170,152>-0,008>
4.2.1.7. Определяем максимально изношенную проходную сторону калибра пробки.
ПР>изн> = D>min> – “Y”
ПР>изн> = 170,085 – 0,006 = 170,079 (мм)
ПР НЕ
Калибр пробка двусторонняя с коническим хвостовиком.
4.2.2. Рассчитать калибры для контроля межцентрового расстояния отверстий квалитета 9.
4.2.2.1. По таблице №1 ГОСТ 16085 – 80 определяем значения и допуски измерительных элементов калибров для позиционного допуска, т. е. смещение осей от номинального расположения.
Основное отклонение F = 32 мкм = 0,032 мм
Допуск на изготовление H = 10 мкм = 0,010 мм
Величина износа W = 12 мкм = 0,012 мм
Позиционный допуск T>pk> = 20 мкм = 0,020 мм
4.2.2.2. Схема расположения полей допусков калибра без базовых измерительных элементов.
- поле позиционного допуска поверхности детали (отв.)
- поле допуска на изготовление измерительного элемента калибра (пробки)
4.2.2.3. Определяем предельные размеры измерительных элементов калибра по формулам таблицы №2 для калибров без базовых элементов.
d>kmax> = D>min> – T>p> + F , d>kmin> = d>kmax> – H , d>k>>->>W> = d>kmax> – H – W ,
d>k-W> = d>kmin>– W
d>kmax> = 169,795 мм, d>kmin> = 169,785 мм, d>k-W> = 169,773 мм
4.2.2.4. По таблице №3 для T>pk> =20 мкм и для 4 отв. L>k> = 14 мкм = 0,014 мм.
4.2.2.5. Чертёж калибра.
4.2.3. Измерить параметр шероховатости 0,32.
Измеряют шероховатость контактным методом щуповым прибором. Прибор состоит из стойки с приводом, предметного универсального столика, блока управления, счетно-решающего блока, измерительного преобразователя и записывающего устройства.
Принцип действия прибора основан на ощупывании исследуемой поверхности алмазной иглой 1 с радиусом закругления 10 мкм и преобразовании колебаний иглы в соответствующие изменения напряжения. При колебаниях якоря 5 изменяются воздушные зазоры между якорем и сердечником 3, индуктивности катушек 2 и соответственно выходное напряжение мостовой схемы. Выходные сигналы с мостовой схемы, амплитуда которых пропорциональна высоте микро неровностей, а частота соответствует шагу микро неровностей, поступают на блок управления 7 и счетно-решающий блок 8, а затем на записывающее устройство 9. Числовые значения параметров шероховатости определяются с помощью пятиразрядного цифрового от счетного устройства.
4 – стабилизирующий генератор
Выбор посадок.
Для соединения поршня с поршневым пальцем выбираем тугую посадку , так как поршневой палец 2 неподвижно посажен в поршне 1,посадка выполнена в системе вала. Выбираем посадку движения для соединения втулки головки шатуна с поршневым пальцем , так как требуется минимальный гарантированный зазор, посадка выполнена в системе вала. Для соединения шатуна со втулкой головки шатуна выбираем посадку с натягом средней серии , так как бронзовая втулка 3 неподвижно соединена с шатуном. Для соединения коленчатого вала со вкладышем выбираем посадку движения , так как требуется минимальный гарантированный зазор. Для соединения коленчатого вала с распределительной шестерней выбираем переходную посадку, напряженную, где вероятность зазора и натяга примерно одинаково , так как шестерня садится на шпонку. Для соединения втулки с корпусом выбираем посадку с натягом средней серии .
-
Соединение
d1
d2
d3
d4
d5
d6
Отверстие
Верхнее отклонение,
мкм
ES
0
+16
+15
+18
+18
+25
Нижнее отклонение,
мкм
EI
-12
+4
0
0
0
0
Наибольший диаметр,
мм
D>max>
5,000
5,016
9,015
11,018
11,018
40,025
Наименьший диаметр,
мм
D>min>
4,982
5,004
9,000
11,000
11,000
40,000
Допуск,
мкм
TD
12
12
15
18
18
25
Вал
Верхнее отклонение,
мкм
es
0
0
+32
-6
+12
+59
Нижнее отклонение,
мкм
ei
-8
-8
+23
-17
+1
+43
Наибольший диаметр,
мм
d>max>
5,000
5,000
9,032
10,994
11,012
40,059
Наименьший диаметр,
мм
d>min>
4,992
4,992
9,023
10,983
11,001
40,043
Допуск, мкм
Td
8
8
9
11
11
16
Соединение
Зазоры, мм
S>max>
0,008
0,024
-
0,035
0,017
-
S>min>
-
0,004
-
0,006
-
-
Натяги, мм
N>max>
0,012
-
0,032
-
0,012
0,059
N>min>
-
-
0,008
-
-
0,018
Допуск посадки, мм
TS
-
0,020
-
0,029
-
-
TN
-
-
0,024
-
-
0,041
T(S,N)
0,020
-
-
-
0,029
-
4. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
4. 1. Цилиндрические соединения
Системой отверстия называется совокупность посадок, в которых предельные отклонения отверстий одинаковы для всех посадок, а различные посадки достигаются за счёт изменения предельных отклонений валов.
Посадки в системе отверстия – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием. Основной деталью в системе отверстия является отверстие.
Основной деталью в С«Н» является отверстие.
Системой вала называется совокупность посадок, в которых предельные отклонения валов одинаковы для всех посадок, а различные посадки достигаются за счёт изменения предельных отклонений отверстий.
Посадки в системе вала – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом. Основной деталью в системе вала является вал.
Основной деталью в С«h» является вал.
4.1.3. Основным предельным отклонением называется ближайшее к нулевой линии предельное отклонение.
Различают три типа посадок:
подвижные (с зазором)
неподвижные (с натягом)
переходные
Зазором называется положительная разность между размерами отверстия и вала.
Натягом называется положительная разность между размерами вала и отверстия до сборки.
Подвижной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении имеется зазор, обеспечивающий возможность взаимного перемещения детали после сборки.
Посадки скольжения:
Посадки движения:
Применяют в точных подвижных соединениях, в которых требуется обеспечить герметичность, при перемещении одной детали в другой. Характеризуется минимальным зазором отличным от нуля.
Ходовые посадки:
Легкоходовые посадки:
Широкоходовые:
Тепло ходовая посадка:
Неподвижной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении имеется натяг, обеспечивающий взаимную неподвижность детали после сборки.
Тяжёлой серии:
Средней серии:
Лёгкой серии:
Переходной посадкой называется посадка, при осуществлении которой в собранном соединении может быть либо зазор, либо натяг.
Глухие посадки:
Тугие посадки:
Напряжённые посадки:
Плотные посадки:
4.1.4. Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 10 Н6 вал - 10 g5
ES = 0,009 мм es = -0,005 мм
EI = 0 ei = -0,011 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 10, 009 мм
D>min> = D>н> + EI = 10, 000 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 009 мм
TD = ES – EI = 0, 009 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 9, 995 мм
d>min> = d>н> + ei = 9, 989 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 006 мм
Td = es – ei = 0,006 мм
соединение:
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 020 мм
S>max> = ES – ei = 0, 020 мм
S>min> = D>min> – d>max> = 0, 005 мм
S>min> = EI – es = 0, 005 мм
TS = S>max> - S>min> = 0, 015 мм
TS = TD + Td = 0, 015 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 30Н7 вал - 30r7
ES = 0,021 мм es = 0,034 мм
EI = 0 ei = 0,019 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 30, 021 мм
D>min> = D>н> + EI = 30, 000 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 021 мм
TD = ES – EI = 0, 021 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 30, 034 мм
d>min> = d>н> + ei = 30, 019 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 015 мм
Td = es – ei = 0,015 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 034 мм
N>max> = es – EI = 0, 034 мм
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 002 мм
S>max> = ES – ei = 0, 002 мм
T (S, N) = N>max> + S>max> = 0, 036 мм
T (S, N) = TD + Td = 0, 036 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 50 Н8 вал - 50 m7
ES = 0,039 мм es = 0,034 мм
EI = 0 ei = 0,009 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 50, 039 мм
D>min> = D>н> + EI = 50, 000 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 039 мм
TD = ES – EI = 0, 039 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 50, 034 мм
d>min> = d>н> + ei = 50, 009 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 025 мм
Td = es – ei = 0,025 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 034 мм
N>max> = es – EI = 0, 034 мм
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 030 мм
S>max> = ES – ei = 0, 030 мм
T (S, N) = N>max> + S>max> = 0, 064 мм
T (S, N) = TD + Td = 0, 064 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 70 F8 вал - 70 h8
ES = 0,076 мм es = 0
EI = 0, 030 мм ei = -0,046 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 70, 076 мм
D>min> = D>н> + EI = 70, 030 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 046 мм
TD = ES – EI = 0, 046 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 70, 000 мм
d>min> = d>н> + ei = 69, 954 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 046 мм
Td = es – ei = 0,046 мм
соединение:
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 122 мм
S>max> = ES – ei = 0, 122 мм
S>min> = D>min> – d>max> = 0, 030 мм
S>min> = EI – es = 0, 030 мм
TS = S>max> - S>min> = 0, 092 мм
TS = TD + Td = 0, 092 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 90 P7 вал - 90 h6
ES = -0,024 мм es = 0
EI = -0, 059 мм ei = -0,022 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 89, 976 мм
D>min> = D>н> + EI = 89, 941 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 035 мм
TD = ES – EI = 0, 035 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 90, 000 мм
d>min> = d>н> + ei = 89, 978 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 022 мм
Td = es – ei = 0,022 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 059 мм
N>max> = es – EI = 0, 059 мм
N>min> = d>min> – D>max> = 0, 002 мм
N>min> = ei – ES = 0, 002 мм
TS = N>max> - N>min> = 0, 057 мм
TS = TD + Td = 0, 057 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 110 N7 вал - 110 h7
ES = -0,010 мм es = 0
EI = -0,045 мм ei = -0,022 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 109, 990 мм
D>min> = D>н> + EI = 109, 955 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 035 мм
TD = ES – EI = 0, 035 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 110, 000 мм
d>min> = d>н> + ei = 109, 978 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 022 мм
Td = es – ei = 0,022 мм
соединение:
N>max> = d>max> – D>min> = 0, 045 мм
N>max> = es – EI = 0, 045 мм
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 012 мм
S>max> = ES – ei = 0, 012 мм
T (S, N) = N>max> + S>max> = 0, 057 мм
T (S, N) = TD + Td = 0, 057 мм
Из таблиц ГОСТ 25347-82 находятся отклонения:
отверстия - 130 S7 вал - 130 d8
ES = -0,077 мм es = -0,145 мм
EI = -0,117 мм ei = -0,208 мм
Расчёт предельных размеров и характеристик посадки отверстие:
D>max> = D>н> + ES = 129, 923 мм
D>min> = D>н> + EI = 129, 883 мм
TD = D>max> - D>min> = 0, 040 мм
TD = ES – EI = 0, 040 мм
вал:
d>max> = d>н> + es = 129, 855 мм
d>min> = d>н> + ei = 129, 792 мм
Td = d>max> - d>min> = 0, 063 мм
Td = es – ei = 0,063 мм
соединение:
S>max> = D>max> – d>min> = 0, 131 мм
S>max> = ES – ei = 0, 131 мм
S>min> = D>min> – d>max> = 0, 028 мм
S>min> = EI – es = 0, 028 мм
TS = S>max> - S>min> = 0, 103 мм
TS = TD + Td = 0, 103 мм
4.1.5. В технике наибольшее распространение получила С”Н”. В этой системе различных по своим размерам меньше, чем в С“h”, поэтому требуется меньше дорогостоящего инструмента (свёрла, пробки и т. д.). Следовательно C“H” более экономична.
Однако иногда выгоднее применить систему вала:
Когда один и тот же вал соединяется с различными деталями по различным посадкам.
Большое распространение C“h” получила в автомобильной промышленности при изготовлении коленчатых валов.
Подшипник качения по наружному диаметру изготовляется в системе вала (для сокращения номенклатуры подшипников качения).
В инструментальном производстве часто применяются прутки серебрянки. Они закаливаются и шлифуются. Затем нарезают заготовки.
В машиностроении для изготовления валов применяют холодно катаные прутки, точность которых вполне удовлетворяет сельское хозяйство.
4.1.6.
i = мкм, где
i – единица допуска;
d>c> – среднее значение какого – либо интервала размеров,
мм, где
d>нб>, d>нн> – наибольшее и наименьшее значение какого – либо интервала размеров.
“i” – отражает влияние технологических, конструктивных и метрологических факторов, выражает зависимость допуска от номинального размера, ограничиваемого допуском, и является мерой точности, чем он больше, тем больше “i”.
-
квалитет
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
“a”
7
10
16
25
40
64
100
160
250
400
640
“а” – число единиц допуска.
IT=a i (мкм)
Стандартом установлено четыре диапазона размеров:
до 1 мм
менее 1 до 500 мм – основной диапазон
свыше 500 до 10000 мм
свыше 10000 до 31500 мм
Основной диапазон разбит на интервалы – 13 основных и 12 промежуточных. К основным относятся:
свыше 18 до 24 мм; свыше 24 до 30 мм; свыше 30 до 40 мм; свыше 40 до 50 мм; свыше 50 до 65 мм; свыше 65 до 80 мм; свыше 80 до 100 мм; свыше 100 до 120 мм; свыше 120 до 140 мм; свыше 140 до 160 мм; свыше 160 до 180 мм; свыше 180 до 200 мм; свыше 200 до 225 мм.
К промежуточным относятся:
менее 1 до 3 мм; свыше 3 до 6 мм; свыше 6 до 10 мм; свыше 10 до 14 мм; свыше 14 до 18 мм; свыше 225 до 250 мм; свыше 250 до 280 мм; свыше 280 до 315 мм; свыше 315 до 355 мм; свыше 355 до 400 мм; свыше 400 до 450 мм; свыше 450 до 500 мм.
Выбор измерительных средств.
4.2.1. Рассчитать исполнительные размеры калибра пробки для контроля отверстия 170 Е8.
4.2.1.1. По таблицам СТ СЭВ 145 – 75 определяем допуск и значение основного отклонения:
IT8 = 63 мкм = 0,063 мм
EI = 85 мкм = 0,085 мм
4.2.1.2. Определяем второе отклонение – не основное.
ES = EI + IT8 = 0,085 + 0,063 = 0,148 мм
4.2.1.3. Определяем предельные размеры отверстия.
D>max> = ES + D>н> = 170,148 мм
D>min> = EI + D>н> = 170,085 мм
Проходной стороне калибра пробки соответствует наименьший предельный размер отверстия; НЕ D>max>
4.2.1.4. По СТ СЭВ 157 – 75 определяем значения допусков и отклонений калибра пробки.
“Z” = 9 мкм
“Y” = 6 мкм
“H” = 8 мкм
На схеме полей допусков:
“Z” – это расстояние от наименьшего предельного размера отверстия до середины проходной стороны калибра пробки.
“Y” – расстояние от D>min> до границы износа проходной стороны.
“H” – величина допуска на изготовление проходной и не проходной стороны калибра пробки.
4.2.1.5. Схема полей допусков калибра.
4.2.1.6. Определяем исполнительные размеры калибра пробки, для этого необходимо найти максимальные размеры: ПР>max>, НЕ>max>.
ПР>max> = D>min> + “Z” +
ПР>max> = 170,085 + 0,009 + 0,004 = 170,098 (мм)
НЕ>max> = D>max> +
НЕ>max> = 170,148 + 0,004 = 170,152 (мм)
Тогда исполнительными размерами калибра пробки
ПР : 170,098>-0,008>
НЕ : 170,152>-0,008>
4.2.1.7. Определяем максимально изношенную проходную сторону калибра пробки.
ПР>изн> = D>min> – “Y”
ПР>изн> = 170,085 – 0,006 = 170,079 (мм)
ПР НЕ
Калибр пробка двусторонняя с коническим хвостовиком.
4.2.2. Рассчитать калибры для контроля межцентрового расстояния отверстий квалитета 9.
4.2.2.1. По таблице №1 ГОСТ 16085 – 80 определяем значения и допуски измерительных элементов калибров для позиционного допуска, т. е. смещение осей от номинального расположения.
Основное отклонение F = 32 мкм = 0,032 мм
Допуск на изготовление H = 10 мкм = 0,010 мм
Величина износа W = 12 мкм = 0,012 мм
Позиционный допуск T>pk> = 20 мкм = 0,020 мм
4.2.2.2. Схема расположения полей допусков калибра без базовых измерительных элементов.
- поле позиционного допуска поверхности детали (отв.)
- поле допуска на изготовление измерительного элемента калибра (пробки)
4.2.2.3. Определяем предельные размеры измерительных элементов калибра по формулам таблицы №2 для калибров без базовых элементов.
d>kmax> = D>min> – T>p> + F , d>kmin> = d>kmax> – H , d>k>>->>W> = d>kmax> – H – W ,
d>k-W> = d>kmin>– W
d>kmax> = 169,795 мм, d>kmin> = 169,785 мм, d>k-W> = 169,773 мм
4.2.2.4. По таблице №3 для T>pk> =20 мкм и для 4 отв. L>k> = 14 мкм = 0,014 мм.
4.2.2.5. Чертёж калибра.
4.2.3. Измерить параметр шероховатости 0,32.
Измеряют шероховатость контактным методом щуповым прибором. Прибор состоит из стойки с приводом, предметного универсального столика, блока управления, счетно-решающего блока, измерительного преобразователя и записывающего устройства.
Принцип действия прибора основан на ощупывании исследуемой поверхности алмазной иглой 1 с радиусом закругления 10 мкм и преобразовании колебаний иглы в соответствующие изменения напряжения. При колебаниях якоря 5 изменяются воздушные зазоры между якорем и сердечником 3, индуктивности катушек 2 и соответственно выходное напряжение мостовой схемы. Выходные сигналы с мостовой схемы, амплитуда которых пропорциональна высоте микро неровностей, а частота соответствует шагу микро неровностей, поступают на блок управления 7 и счетно-решающий блок 8, а затем на записывающее устройство 9. Числовые значения параметров шероховатости определяются с помощью пятиразрядного цифрового от счетного устройства.
4 – стабилизирующий генератор
Выбор посадок.
Для соединения поршня с поршневым пальцем выбираем тугую посадку , так как поршневой палец 2 неподвижно посажен в поршне 1,посадка выполнена в системе вала. Выбираем посадку движения для соединения втулки головки шатуна с поршневым пальцем , так как требуется минимальный гарантированный зазор, посадка выполнена в системе вала. Для соединения шатуна со втулкой головки шатуна выбираем посадку с натягом средней серии , так как бронзовая втулка 3 неподвижно соединена с шатуном. Для соединения коленчатого вала со вкладышем выбираем посадку движения , так как требуется минимальный гарантированный зазор. Для соединения коленчатого вала с распределительной шестерней выбираем переходную посадку, напряженную, где вероятность зазора и натяга примерно одинаково , так как шестерня садится на шпонку. Для соединения втулки с корпусом выбираем посадку с натягом средней серии .
-
Соединение
d1
d2
d3
d4
d5
d6
Отверстие
Верхнее отклонение,
мкм
ES
0
+16
+15
+18
+18
+25
Нижнее отклонение,
мкм
EI
-12
+4
0
0
0
0
Наибольший диаметр,
мм
D>max>
5,000
5,016
9,015
11,018
11,018
40,025
Наименьший диаметр,
мм
D>min>
4,982
5,004
9,000
11,000
11,000
40,000
Допуск,
мкм
TD
12
12
15
18
18
25
Вал
Верхнее отклонение,
мкм
es
0
0
+32
-6
+12
+59
Нижнее отклонение,
мкм
ei
-8
-8
+23
-17
+1
+43
Наибольший диаметр,
мм
d>max>
5,000
5,000
9,032
10,994
11,012
40,059
Наименьший диаметр,
мм
d>min>
4,992
4,992
9,023
10,983
11,001
40,043
Допуск, мкм
Td
8
8
9
11
11
16
Соединение
Зазоры, мм
S>max>
0,008
0,024
-
0,035
0,017
-
S>min>
-
0,004
-
0,006
-
-
Натяги, мм
N>max>
0,012
-
0,032
-
0,012
0,059
N>min>
-
-
0,008
-
-
0,018
Допуск посадки, мм
TS
-
0,020
-
0,029
-
-
TN
-
-
0,024
-
-
0,041
T(S,N)
0,020
-
-
-
0,029
-