Нормирование точности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание 1. Расчёт параметров гладких цилиндрических соединений и их деталей

Исходные данные по варианту задания №131.

Согласно заданию заданы условные обозначения следующих двух гладких цилиндрических соединений:

а)

б)

Решение

1а) Расчёт параметров гладкого цилиндрического соединения

1 Описание (расшифровка) условного обозначения соединения:

50 - номинальный размер соединения в мм;

условное обозначение посадки;

H9 - условное обозначение поля допуска отверстия и p8 - вала;

Н - условное обозначение основного отклонения отверстия и d - вала;

9 - квалитет отверстия и 8 - квалитет вала;

Посадка выполнена в системе отверстия, т.к. в обозначении применяется буква Н, характерная для основного отверстия;

Посадка H9/р8 относится к посадкам с натягом, для образования которых в общем случае используется одно из основных отклонений валов в интервале от p до zc, куда вписывается применяемая в обозначении буква p.

По данным [2, с.34] определяем, что посадка H9/p8 относится к числу не рекомендуемых т.к. нет в таблице.

2 Определяем величину поля допуска:

для отверстия: TD = IT9 = 62 мкм [2, с.26];

для вала : Td = IT8 = 39 мкм [2, с.26].



3 Определяем основное отклонение поля допуска:

для отверстия : EI = 0 мкм [2, с.27];

для вала :ei = +26 мкм [2, с.32].

4 Учитывая, что TD (Td) = ES (es) - EI (ei), определяем второе (неизвестное) предельное отклонение для размеров:

отверстия : ES = Td + EI = +62 + 0 = +62 мкм;

вала :es = ei + Td = +26 + 39 = +65 мкм.

5 Определяем предельные размеры:

отверстия :

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

Dmin = D + EI = 50,0 + 0 = 50,000 мм;

вала

dmax = d + es = 50,0 + (+0,065) = 50,065 мм;

dmin = d + ei = 50,0 + (+0,026) = 50,026 мм; 6 Определяем зазоры в соединении:

Smax = ES - ei = +62 - (+26) = 36 мкм;

Nmax = es - EI = +65 - 0 = 65 мкм;

7 Определяем допуск посадки

Т= T s = Smax + Nmax = TD + Td =+62 + 39 = 101 мкм.

8 Результаты расчета параметров гладкого цилиндрического соединения и его деталей сведем в таблицу 1.



Таблица 1 - Результаты расчета параметров соединения

Обозначение заданного соединения
Значения параметров соединения	Номинальный размер, мм	50
	Переходная, мм	Smax	0,036
		Nmax	0,065
	Допуск посадки, мм Т	0,101
	Характер посадки	Переходная
	Система посадки	H - система отв.
Значения параметров деталей	Отверстие	Условное обозначение размера
		Допуск, мм TD	0,062
		Значение основного отклонения, мм	0 (нижнее)
		Предельные отклонения, мкм	Верхнее ES	+62
			Нижнее EI	0
		Предельные размеры, мм	Dmax, мм	50,062
			Dmin, мм	50,000
	Вал	Условное обозначение размера
		Допуск, мм Td	0,039
		Значение основного отклонения, мм	+0,065 (верхнее)
		Предельные отклонения, мкм	Верхнее es	+65
			Нижнее ei	+26
		Предельные размеры, мм	dmax, мм	50,065
			dmin, мм	50,026

9 Вычерчиваем схему полей допусков деталей заданного соединения, представленную на рисунке 1, где все размеры выражены в мм, а остальные параметры - в мкм.



Рисунок 1 - Схема полей допуска соединения

Вычерчиваем эскизы соединения в сборе и его деталей с обозначением полей допусков и предельных отклонений, представленные на рисунке 2.

Рисунок 2 - Эскизы соединения и его деталей

1б) Расчёт параметров гладкого цилиндрического соединения б)

1 Описание (расшифровка) условного обозначения соединения:

315 - номинальный размер соединения в мм;

- условное обозначение посадки;

H7 - условное обозначение поля допуска отверстия и к7 - вала;

Н - условное обозначение основного отклонения отверстия и к- вала;

7 - квалитет отверстия и 7- квалитет вала;

Посадка выполнена в системе отверстия, т.к. в обозначении применяется буква Н, характерная для основного отверстия;

Посадка H7/к7 относится к переходным посадкам, для образования которых в общем случае используется одно из основных отклонений вала в интервале от J до N, куда вписывается применяемая в обозначении буква m.

По данным [2, с.34] определяем, что посадка H7/к7 не относится к числу не рекомендуемых.

2 Определяем величину поля допуска:

для отверстия : TD = IT7 = 52 мкм [2, с.26];

для вала :Td = IT7 = 52 мкм [2, с.26].

3 Определяем основное отклонение поля допуска:

для отверстия : EI = 0 мкм [2, с.27];

для вала :ei = +4 мкм [2, с.23].

4 Учитывая, что TD (Td) = ES (es) - EI (ei), определяем второе (неизвестное) предельное отклонение для размеров:

отверстия :ES = EI + TD= 0 + 52 = + 52 мкм;

вала : es = ei + Td = +4 + 57 = + 56 мкм.

5 Определяем предельные размеры:

отверстия :

Dmax = D + EI = 315,0 + 0 = 315,0 мм;

Dmin = D + ES = 315,0 + 57 = 315,052 мм;

вала :

dmax = d + ei = 315,0 + 4 = 315,004 мм;

dmin = d + es = 315,0 + 61 = 315,056 мм.

6 Определяем зазоры в соединении:



Smax = ES - ei = + 52 - (+ 4) = + 48 мкм;

Nmax = es - EI = + 61 - 0 = + 56 мкм;

7 Определяем допуск посадки

Т = Ts = Smax + Nmas = TD + Td = 52 + 52 = 104 мкм.

8 Результаты расчета параметров гладкого цилиндрического соединения и его деталей сведем в таблицу 2.

Таблица 2 - Результаты расчета параметров соединения

Обозначение заданного соединения
Значения параметров соединения	Номинальный размер, мм	315
	Переходная, мм	Smax	0,048
		Nmax	0,056
	Допуск посадки, мм Т	0,104
	Характер посадки	Переходная
	Система посадки	H - система отверстия
Значения параметров деталей	Отверстие	Условное обозначение размера
		Допуск, мм TD	0,052
		Значение основного отклонения, мм	+0,052 (верхнее)
		Предельные отклонения, мкм	Верхнее ES	+52
			Нижнее EI	0
		Предельные размеры, мм	Dmax, мм	315,0
			Dmin, мм	315,052
	Вал	Условное обозначение размера
		Допуск, мм Td	0,052
		Значение основного отклонения, мм	+0,056 (верхнее)
		Предельные отклонения, мкм	Верхнее es	+56
			Нижнее ei	+4
		Предельные размеры, мм	dmax, мм	315,056
			dmin, мм	315,004



9 Вычерчиваем схему полей допусков деталей заданного соединения, представленную на рисунке 3, где все размеры выражены в мм, а остальные параметры - в мкм.

Рисунок 3 - Схема полей допусков соединения

10 Вычерчиваем эскизы соединения в сборе и его деталей с обозначением полей допусков и предельных отклонений, представленные на рисунке 4.

Рисунок 4 - Эскизы соединения и его деталей

11 Определение ожидаемой вероятности появления зазоров и натягов в соединении выполним при условии, что производство деталей массовое, технологический процесс изготовления деталей устойчивый, налаженный. Поэтому есть все основания полагать, что рассеивание размеров деталей в партии будет подчиняться нормальному закону распределения (закону Гаусса).

12 Определяем среднее квадратическое отклонение () рассеивания размеров отверстия, вала и параметров посадки (S, N). В общем случае V = 6. охватывает 99,73% рассеивания случайной величины, где V - общее поле рассеивания случайной величины, -- среднее квадратическое отклонение случайной величины, представленные не рисунке 5.

Рисунок 5 - Кривая нормального распределения случайной величины

Поэтому на практике принимают допуск Ti = 6. Откуда находим:

13 Определяем вероятные предельные зазоры:

SB.max = Scp. + 3= 6 + 3*13,43 = 43,8 мкм

SB.min = Scp. - 3 = 6 - 3*13,43 = - 31,8 мкм (- N B.max)

14 Полагая, что закон распределения размеров валов и отверстий в пределах поля допуска нормальный, то и закон распределения зазоров и натягов будет также нормальным. Поэтому построим кривую нормального распределения зазоров и натягов для рассматриваемого соединения, представленную на рисунке 6.



Рисунок 6 - Кривая нормального распределения зазоров и натягов в соединении

15 Чтобы определить, согласно рисунку 6, вероятность появления зазоров в соединении, сначала вычислим значения коэффициентов риска для мкм и = = 40,29 мкм:

16 Определяем вероятность появления зазоров в посадке, используя значения нормированной функции Лапласа Ф(t) [2, с.18].

Тогда Ps = Ф1(t1 = 0,47) + Ф2(t2 = 3,0) = 0,1808 + 0,49865 = 0,67945 или 67,94

Вероятность появления зазоров в интервале от 0 до 6 мкм

Вероятность появления зазоров в интервале от 6 до 43,8 мкм



Определяем вероятность появления натягов в посадке

PN = 100 - Ps = 100 - 67,64 = 32,36%

Выполненные расчеты позволяют сделать вывод, что в каждых 10 соединения будет возникать примерно семь посадок с натягом и три посадки с зазором.

цилиндрический допуск посадка гладкий

Задание 2. Расчет и выбор посадки для гладкого цилиндрического соединения с заданными размерными параметрами

Исходные данные по варианту задания №131:

- номинальный размер соединения в мм;

Значения расчетных натягов и зазора в мкм:

Np max = 10;

Sp max = 16.

Система посадки - h (система вала).

Решение

1 Для выбора стандартной посадки необходимо знать точность изготовления деталей соединения. Предварительно её можно определить по коэффициенту точности (числу единиц допуска) посадки -:

где - допуск посадки;

- единица допуска для заданного размера.

Для условий задания находим:



= Np max + Sp max = 10 + 16 = 26 мкм;

для 30,0 = 1,44 [2, с.25 ].

Тогда, = 26 / 1,71 = 18.

2 Определение квалитета точности деталей, входящих в соединение, учитывая, что

3 По данным [2, с.25] можно установить:

Квалитет	5	6	7	8	9
Числа единиц допуска а	7	10	16	25	40

Из приведенной таблицы наглядно видно, что для рассматриваемой задачи возможны два следующих варианта:

= aD + ad = 18 = 10 + 7, что будет соответствовать IT5 для отверстия и IT6 для вала.

Анализируя приведенные данные, можно сделать следующие выводы:

вариант соединение образуется грубо обработанным (по 6-му квалитету) отверстием и точно выполненным (по 5-му квалитету) валом, т.е. точность изготовления отверстия и вала различаются на 1 квалитет.

4 Определение полей допусков и предельных отклонений деталей, образующих соединение.

Для 30 по данным [2, с.26] определяем:

Td = IT5 = 9 мкм.

ТD = IT6 = 13 мкм.

По условию задачи в соединении задана система посадки «h», следовательно поле допуска вала будет равно . Для образования переходной посадки могут быть использованы, в общем случае, следующие основные отклонения валов: J,Js,K,M,N.

Чтобы найти искомое стандартное основное отклонение вала ESстанд, воспользуемся схемой расположения полей допусков, представленной на рисунке 7, по которой сначала определим расчетное значение нижнего отклонения вала:

ESрасч. = Td + Sp max = -9 -(-13) = +4 мкм.

Рисунок 7 - Расчетная схема для определения искомого отклонения ESстанд.

По стандарту [2, с.28] находим, что для к ES расч.= +4 мкм максимально приближено основное отклонение вала «J», для которого ES станд. = + 8мкм.

В результате получаем стандартное соединение

5 Схема полей допусков выбранной посадки представлена на рисунке 8, где указаны параметры не стандартного соединения Smax =17 мкм и Nmax =9 мкм.

6 Сравнение расчетных и стандартных значений параметров соединения представлено в таблице 3.

Таблица 3 - Сравнение параметров соединения

Расчетные параметры, мкм	Стандартные параметры, мкм	Величина отклонения параметров
		абсолютная, мкм	относительная, %
Np max = 10	Nmax = 9	| 10 - 9 | = 1	(1:10)*100=10%
Sp max = 16	Smax = 17	| 16 - 17 | = 1	(1:16)*100=6,2%



Рисунок 8 - Схема полей допусков найденного соединения

На основании изложенного можно сделать вывод, что задание выполнено правильно, т.к. относительное отклонение расчетных и стандартных параметров соединения не превышает 10%.

Размещено на Allbest.ru