Параметры цилиндрического сопряжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗАДАНИЕ 1

Практическое освоение терминологии курса и определение основных параметров цилиндрического сопряжения.

Изучение способов нанесения на чертежах обозначений посадок и допусков.

Содержание задания

Рассчитать предельные размеры отверстия вала, допуски и квалитеты. Подобрать из таблиц буквенные обозначения посадки по ЕСДП СЭВ. Рассчитать предельные зазоры или натяги, допуск посадки и среднее значение посадки.

Выполнить схему полей допусков на размеры сопряженных деталей, указав все рассчитанные в пункте 1.2.1. параметры.

Подобрать конечную операцию механической обработки деталей соединения и назначить предельную шероховатость поверхностей отверстия и вала.

Выполнить чертёж соединения в сборе и по детально обозначить буквами и числовыми величинами параметры соединения и деталей; нанести условные обозначения шероховатости.

Подобрать универсальное измерительное средство для измерения вала и отверстия.

Выполнение задания

Номинальный размер цилиндрического сопряжения D_н = d_н=40 мм.

Отклонения отверстия и вала соответственно равны ES= +0,02 мм;

EI= +0,009 мм; es = - 0,023 мм; ei = - 0,036 мм.

Рассчитываем предельные размеры отверстия и вала:

D_max =D_н + ES= 40 + 0,02 = 40,02 мм

D_min =D_н + EI = 40 + 0,009 = 40,009 мм

d_max =D_н + es = 40+(-0,025) =39,975 мм

d_min =D_н + ei = 40+(-0,036) = 39,964 мм

Определяем допуски на размеры деталей:

TD= D_max-D_min= 40,02 - 40,009 = 0,011 мм

Td= d_max-d_min= 39,975 - 39,964 = 0,011 мм

Определяем квалитеты изготовления деталей. Квалитет зависит от количества единиц допуска `а' в формуле допуска Т=a·i , где Т- допуск;

i- единица допуска.

Для заданного D(d) = 40 мм; D_nmax= 50 мм; D_nmin= 30 мм;

D_n=v D_nmax · D_nmin =v30·50 =38,73

Формула определения единицы допуска:

i=0.45³vD_n+0,001 D_{n ,}

где i - в мкм, D - в мм.

i=1,56 мкм ;

Определяем число единиц допуска:

Для отверстия и вала a_D =(a_d)=TD/i=Td/i= 7,05 мкм

Из таблицы определяем квалитет, по которому выполнены элементы сопряжения.

Квалитет отверстия IT5

Квалитет вала IT5

Подбираем буквенные обозначения и стандартную посадку.

Для этого примера поле допуска отверстия G5, вала f5. Тогда буквенное обозначение искомой посадки имеет вид:

Ш40

Подсчитываем зазоры или натяги.

Наибольший допустимый зазор:

S_max = D_max-d_min =40,02 -39,964= 0,056 мм

Наименьший допустимый зазор:

S_min = D_min-d_max =40,009 - 39,975 =0,034 мм

Средний зазор посадки с зазором:

S_ср = (S_max+S_min)/2 = (0,056+0,034)/2 = 0,045 мм

Производим расчёт допуска посадки TS с зазором.

TS= S_max - S_min= 0,056 - 0,034 = 0,022 мм

TS = TD + Td = 0,011 + 0,011 = 0,022 мм

Изображаем схему полей допусков .

цилиндрическое сопряжение допуск звено

В соответствии с таблицей определяем для сопрягаемых деталей параметры шероховатости и подбираем конечную операцию механической обработки:

для отверстия IT5 => R_a=0,4 мкм, выбираем вид обработки - тонкое шлифование

для вала IT5 => R_a=0,4 мкм, выбираем вид обработки - тонкое шлифование.

Вычерчиваем соединение в сборе и подетально .

ЗАДАНИЕ 2

Цель задания.

Практическое ознакомление с методикой расчёта калибров.

Изучение конструкции калибров.

Содержание задания

Рассчитать исполнительные размеры калибров.

Выполнить схему полей допусков отверстия, вала и соответствующих калибров.

Выбрать тип и выполнить эскизы калибров.

Выполнение задания

Номинальный диаметр 30 мм. Сопряжение выполнено в посадке

Рассчитываем размеры предельных калибров для гладких цилиндрических деталей. Калибры названы предельными, поскольку ими контролируются только предельно допустимые размеры деталей.

Предельные размеры отверстия:

D_max= D_н + ES = 30 + 0,033 = 30,033 мм

D_min= D_н + EI = 30 + 0 = 30 мм

Предельные размеры вала:

d_max= D_н + es = 30 +0,023 = 30,023 мм

d_min = D_н + ei = 30+0,002 = 30,002 мм

Для нашего примера

Отверстие: H=4 мкм; Z=5 мкм; y=4 мкм;

Вал: H₁=4 мкм; Z₁=3 мкм; y₁=3 мкм;

Расчёт исполнительных размеров калибров для отверстия.

Р - ПР_min= D_min + Z - H/2 = 30 + 0,005 - 0,002 = 30,003 мм

Р - ПР_max= D_min + Z + H/2= 30+ 0,005 + 0,002 = 30,007 мм

Р - НЕ_min= D_max - H/2 = 30,033 - 0,002 = 30,031 мм

Р - НЕ_max= D_max + H/2 = 30,033 + 0,002 = 30,035 мм

Исполнительные размеры рабочих калибров

Р - ПР = 30,007_-0,004

Р - НЕ = 30,035_-0,004

Расчёт исполнительных калибров для вала

Р - ПР_min= d_max- Z₁ - H₁/2 = 30,023 - 0,003 - 0,002 = 30,018 мм

Р - ПР_max= d_max- Z₁ + H₁/2 = 30,023 - 0,003 + 0,002 = 30,020 мм

Предельный размер изношенной проходной скобы:

Р - ПР_изн= d_max+ Y₁ = 30,023 + 0,003 = 30,026 мм

Рабочая непроходная скоба

Р - НЕ_max= d_min + H₁/2 = 30,002 + 0,002= 30,004 мм

Р - НЕ_min= d_min - H₁/2 = 30,002 - 0,002 =30 мм

Исполнительные размеры рабочих калибров скоб:

+0,004

Р - ПР = 30,018

+0,004

Р - НЕ = 30

По величине допуска определяем квалитеты точности калибров, назначаем параметры шероховатости (рис. 4):

Назначаем квалитет IT3 для скобы; для пробки IT3

Параметры шероховатости для вала R_a= 0,2 мкм; для отверстия R_a=0,2 мкм.

ЗАДАНИЕ 3

Цель задания

Ознакомление с методикой выбора посадок деталей шпоночного соединения.

Освоение расчётов допусков на размеры всех элементов шпоночного соединения.

Ознакомление со способами нанесения на чертежах посадок и допусков шпоночных соединений.

Практическое ознакомление со стандартами, регламентирующими шлицевое соединение.

Изучение обозначения шлицевых соединений на чертежах.

Содержание задания

Определить основные размеры шпоночного соединения.

Выбрать поля допусков деталей шпоночного соединения.

Рассчитать размерные характеристики.

Выполнить схему расположения полей допусков деталей шпоночного соединения.

Выполнить эскизы шпоночного соединения в сборе.

Назначить посадки и определить предельные размеры деталей.

Выполнить эскиз шлицевого сопряжения.

Часть первая. Выполнение задания

Номинальный диаметр соединения 20 мм; шпонка призматическая; нормальное.

Определяем параметры шпоночного соединения согласно ГОСТ 23360-78. Для диаметра вала d=50 мм и в соответствии с условиями соединения записываем:

ширина шпонки b= 6 мм;

высота шпонки h= 6 мм;

длина шпонки l= 50 мм;

глубина паза на валу t₁= 3,5 мм;

- во втулке t₂=2,8 мм;

Согласно ГОСТ 26360-78 находим поля допусков.

ширина шпонки b = 6h9

высота шпонки h = 6h11

длина шпонки l = 50h14

ширина паза на валу b₁= 6H9

ширина паза во втулке b₂= 6JS9

длина паза по валу l₁= 50H15

Находим числовые значения размерных характеристик шпоночного соединения и заносим в таблицу.

Таблица 1

Наименование параметра	Буквен- ное обозна- чение	Номин размер, мм	Обознач-е поля допуска	Предельные отклонения, мм	Предельные размеры, мм	Допус-ки, мм
				верхнее	нижнее	макс.	мин.
Ширина шпонки	b	6	h9	0	-0,030	6	5,970	0,030
Высота шпонки	h	6	h11	0	-0,075	6	5,925	0,075
Длина шпонки	l	50	h14	0	-0,062	50	49,938	0,062
Ширина паза на валу	b1	6	N9	0	-0,030	6	5,970	0,030
Ширина паза во втулке	b2	6	JS9	+0,015	-0,015	6,015	5,985	0,030
Длина паза на валу	l1	50	H15	+1,000	0	51,000	50	1,000
Глубина паза на валу	t1	3,5	-	+0,100	0	3,6	3,5	0,1
Глубина паза во втулке	t2	2,8	-	+0,100	0	2,9	2,8	0,1

Выполняем схему расположения полей допусков шпоночного соединения и эскиз шпоночного соединения с обозначением посадок



Схема расположения полей допусков шпоночного сопряжения

Часть вторая. Выполнение задания

Число зубьев Z=6, внутренний диаметр d=26 мм, наружный диаметр D=30 мм, ширина канавки b=6 мм. Центрирование по наружному диаметру.

В соответствии с ГОСТ-1139-80 определяем серию шлицевого соединения и назначаем посадки сопряжения.

Соединение относится к легкой серии.

Условное обозначение шлицевого сопряжения имеет вид:

6x26x30x6

По таблице определяем предельные отклонения

d D b

Втулка:

Вал:

Задание 4

Резьбовое сопряжение M8-; измеренный наружный диаметр dизм=7,989мм, измеренный средний диаметр d₂изм=7,250 мм, отклонение изгиба ?Р=-30мкм, отклонение половины угла профиля резьбы =-10є, =-25є

Номинальные размеры, параметры сопряжения

d =D = 8 мм (наруж.)

d₁ = D₁ = 6,647 мм (внутр.)

d₂ = D₂ = 7,188 мм (средн.)

По ГОСТ 16093-81 находим предельные отклонения размеров резьбы болта:

Td = 212 мкм; Td2 = 95 мкм;

TD1 = 212 мкм; TD2 = 160 мкм;

Основное отклонение гайки

EID = EID1 = EID2 = 0 мкм;

Основное отклонение болта

esd = esd1 = esd2 = 0 мкм;

ESD1 = EID1 + TD1 = 212 мкм;

ESD2 = EID2 + TD2 = 160мкм;

ESD - не нормируется;

eid2 = esd2 - Td2 = -95 мкм;

eid = esd - Td = -212 мкм;

eid1 - не нормируется

Определяем предельные размеры сопряжения.

Предельные размеры болта:

dmax = d + es = 8 мм

dmin = d + ei = 7,788 мм

d₂max = d₂ + es =7,188 мм

d₂min = d₂ + ei = 7,093 мм

d₁max = d₁ + es = 6,647 мм

d_lmin - не нормируется

Предельные размеры гайки:

Dmax - не нормируется.

Dmin. = D + EI = 8 мм

D₂max = D₂ + ES =7,348 мм

D₂min = D₂ + EI =7,188мм

D_lmax = D_l + ES = 6,859 мм

D_lmin = D_l + EI = 6,647 мм

Рассчитываем величину диаметральной компенсации погрешности шага

fp = 1,732*ДР =1,732 * 0,030 = 0,05196 мм

Отклонение половины угла профиля резьбы

= 17,5є

Вычисляем величину диаметральной компенсации погрешности половины угла профиля:

fб = 0.36*P*Дб/2 = (0.36 * 1,25 * 17,5)/1000 = 0,007875 мм

Приведенный средний диаметр d2np (D2np) соответственно для болта и гайки равен:

d_2ПР = d_2И3M + fp + fб = 7,250 + 0,05196 + 0,007875 = 7,312 мм

d_max ? d_изм ? d_min 8 ? 7,989 ? 7,788

d_{2 max} ? d_{2пр ?} d_{2 min} 7,188 ? 7,312 ? 7,093

Результаты расчета сводим в таблицу

Таблица 2.

Буквенные обозначение	Номинальные значения, мм	Предельные размеры, мм	Результаты измерений, мм	Заключение о годности
d	8	7,788;8	7,989	не годна
d2	7,188	7,093;7,188	7,312

используя ГОСТы 16093-81, ГОСТ 4608-81, ГОСТ 24834-81,

стандарты СЭВ 182-75, СТ СЭВ 184-73, СТ СЭВ 640-77 вычерчиваем профиль резьбы и схему расположения полей допусков (рис. 8).



ЗАДАНИЕ 5

Цель задания.

Практическое ознакомление с системой построения допусков на параметры зубчатых передач.

Содержание задания.

Изучить геометрические определения параметров геометрической точности, плавности и контакта зубьев цилиндрических передач.

В соответствии с индивидуальным заданием определить допуски на основные параметры зубчатой передачи.

Выполнения задания.

Точность и вид сопряжения зубчатой пары 9-8-7-С модуль 3,6 мм; число зубьев шестерни Z₁= 50; колеса Z₂ = 62.

Делительные диаметры:

d₁ = m·z₁ = 180 мм

d₂ = m·z₂ = 223,2 мм

межосевое расстояние a_w = = = 201,6

Определяем допуски показателей кинематической точности.

Допуски радиального биения

Для шестерни:

Fr₁ = 0,1 мм

Для колеса:

Fr₂ = 0,1 мм

Для шестерни:

Fp -не нормируется

Для колеса:

Fp -не нормируется

Для шестерни:

Fpк-не нормируется

Для колеса:

Fpк-не нормируется

Определяем допуски показателей плавности работы.

Допуски на местную кинематическую погрешность

fi'₁=0,050 мм - для шестерни

fi'₂=0,050 мм - для колеса

допуски на погрешность профиля ff

f_f=0,022 мм - для шестерни

f_f=0,022 мм - для колеса

Предельные отклонения шага ± fpt

fpt₁ = ±0,028 мм fpt₁ = ±0,028 мм

Определяем допуски показателей контакта зубьев.

Суммарное пятно контакта по высоте зуба не менее 45%, По длине зуба не менее 60%.

Допуск на непараллельность fx = 0,011.

Допуск на перекос осей fy = 0,0056.

Допуск на направление зуба f_b = 0,011.

Определяем показатели бокового зазора.

Горизонтальный боковой зазор jnmin = 0,115 мм

Предельное отклонение межосевого расстояния fa = ± 0,055 мм

Наименьшее дополнительное смещение исходного контура - Енs, +Енi для шестерни 0,14 мм, для колеса 0,14 мм.

Допуск на смещение исходного контура шестерни Тн₁ = 0.25 мм, колеса Тн₂ = 0,25 мм.

Допуск на среднюю длину общей нормали Twm и на длину обшей нормали Tw. Для шестерни:

Twm = 0,12 мм

Tw = 0,18мм

для колеса:

Twm = 0,12 мм

Tw = 0,18 мм.

Наименьшее отклонение толщины зуба - Ecs =0,1 мм; Ecs =0,1 мм

Допуск на толщину зуба Тс

для шестерни: Тс = 0,18 мм,

для колеса: Тс = 0,18 мм.

ЗАДАНИЕ 6

Цель задания.

Изучение методов размерного анализа сборочного узла.

Содержание задания

Выполнить схему размерной цепи заданного механизма.

Определить параметры замыкающего звена.

Определить отклонения всех составляющих звеньев.

Выполнения задания

Задан чертеж узла редуктора.

Детали узла по увеличивающим размерам изготовлены по H8, а по уменьшающим - h7. Номинальные размеры звеньев:

А₁ = 19 мм; А₂ = 13 мм; А₃ = 56 мм; А₄=13,5 мм; А₅ = 19 мм; А₆= 15 мм; А₇ = 1 мм;

А₈=146 мм ;А₉ = 1мм; А₁₀ = 12 мм

Первая задача. Определить номинальное, наибольшее и наименьшее значения и допуск замыкающего звена.

Составляем схему размерной цепи и выявляем на ней увеличивающие (А₉; А₈ ; А₇) и уменьшающие (А₁; А₂; А₃; А₄; А₅; А₆; А₁₀;) размеры..

Определяем номинальное значение:

A₀ = (А₉ + А₈ + А₇) - (А₁₀ + А₁ + А₂ + А₃ + А₄+ А₅ + А₆) = 0,5 мм

По СТ СЭВ 144-75 находим отклонении составляющих размеров увеличенные по H8 ,уменьшенные по h7 :

А₁ =19h7_-0,021 А₂ =13 h7_-0,018 А₃ = 56 h7_-0,030 мм; А₄= 13,5 h7_-0,018 мм;

А₅= 19 h7_-0,021 мм; А₆= 15 h7_-0,018 мм; А₁₀= 12 h7_-0,018 мм;

А₇ = 1 H8^+0,014 мм, А₈= 146 H8^+0,063 мм ; A₉=1 H8^+0,014 мм .

Определяем допуск замыкающего звена

TA₀ =21+18+30+18+21+18+14+63+14+18= 235 мкм

Находим координаты середины поля допуска замыкающего звена:

Ec(A0) = 117,5 мкм

Определяем верхнее и нижнее отклонения замыкающего звена:

Es(A0) = 235 мкм

Ei(A0) = 0 мкм

Проверка

=0,735мм

= 0,5 мм

Вторая задача. По заданному допуску и отклонениям исходного эвена определить отклонения всех составляющих звеньев. Исходное звено выполняется по h12 Номинальные значения всех звеньев те же, что и в первой задаче.

6.3.10. По СТ СЭВ 144-75 находим отклонения исходного звена

А₀ = 0,5 _-0,100 мм ; предельные размеры исходного звена А_0max = 0,5 мм ;

А_0min= 0,4 мм

Допуск замыкающего звена равен

TA0 = 0,5 - 0,4 = 0,1 мм = 100 мкм

Определяем среднее число единиц допуска

;

;

;

Найденное число единиц допуска соответствует квалитету IT5.

Находим допуски размеров.

А₁ =19_-0,009 А₂ =13_-0,008 А₃ = 56_-0,013 мм; А₄= 13,5_-0,008 мм; А₅ = 19_-0.009 мм, А₆=15_-0,008 мм ; A₇=1^+0,004 мм ; A₈=146^+0,018 А₉= 1^+0,004 А₁₀ = 12_-0.008 мм.

Определяем правильность выбора допусков для составляющих размеров согласно выражения.

100 ? 9+8+13+8+9+8+4+18+4+8 100 >89

Назначаем следующие предельные отклонения составляющих размеров для охватывающих поверхностей, как для основных отверстий со знаком “плюс”, для охватываемых, как для основных валов со знаком “минус”.

А₁ =19_-0,009 А₂ =13_-0,008 А₃ = 56_-0,013 мм; А₄= 13,5_-0,008 мм; А₅ = 19_-0.009 мм, А₆=15_-0,008 мм ; A₇=1^+0,004 мм ; A₈=146^+0,018 А₉= 1^+0,004 А₁₀ = 12_-0.008 мм.

Размещено на Allbest.ru