Егоров, Стародубов - Пособие к решению задач курса взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения - 2003

		+0,015
Для вала 25k6
		+0,002

Т/o/ ≤ 0,5×0,013 ≤ 0,0065 мм.

Для отверстия в корпусе 52(± 0,015)

Т/o/ ≤ 0,5×0,03 ≤ 0,015 мм.

Выполняем графическую часть. Пример выполнения – на рис.3.3.

3.4 Задача 4. Расчет предельных калибров

Для заданных размеров вала и отверстия (см. условие задачи 1) рассчитать исполнительные размеры комплекта жестких предельных калибров (скоб и пробок).

Расчет предельных жестких калибров, а также описание программы для автоматизированного расчета приведены в методических указаниях /6/. Пример выполнения графической части смотри /6/.

3.5 Задача 5. Допуски и посадки шпоночных соединений

Для заданного номинального размера соединения (см. условие задачи 1) выбрать размеры шпонки и шпоночных пазов для соединения с призматической шпонкой.

Назначить допуски и отклонения на выбранные элементы. Выполнить графическую часть.

3.5.1Из приложения Г, табл. Г.1 или /3, C.235/ выбираем размеры шпонки и сечения пазов.

3.5.2Из приложения Г, табл. Г.2 или /3, C.237/ выбираем поля допусков для сопрягаемых размеров шпоночного соединения.

3.5.3По таблице Г.3 или по /3, C.238/ назначаем поля допусков и предельные отклонения несопрягаемых размеров шпоночного соединения.

3.5.4Из таблицы Г.4 или по ГОСТ 25347-82 выбираем числовые значения предельных отклонений для назначенных полей допусков.

Пример решения задачи 5.

Исходные данные: номинальный диаметр вала d = 30 мм, тип соединения (задается преподавателем) – свободное.

В таблице Г.1 находим размеры элементов шпоночного соединения.

Номинальные размеры шпонки:

Ширина b = 8 мм, высота h = 7 мм, длина l = 18...90 мм, принима-

ем l = 2d =2×30 = 60 мм.

31

Рисунок 3.4 – Графическая часть к задаче 5

32

Номинальные размеры паза на валу: ширина b = 8 мм, глубина t1 = 4 мм, длина l = 60 мм.

Номинальные размеры паза во втулке: ширина b = 8 мм, глубина t2

= 3,3 мм.

По таблице Г.2 и Г.3 выбираем поля допусков для размеров шпоночного соединения.

Исполнительные размеры шпонки: ширина b = 8h9 (-0,036) мм, вы-

сота h = 7h11 (-0,09) мм, длина l = 60h14 (-0,74) мм.

Исполнительные размеры пазов:

	+0,098				+0,2
				= 3,3		;
паз во втулке – ширина b = 8D10	+0,040		, глубина t2
+0,036				+1,2
		длина l = 60H15 (				), глубина
паз на валу – ширина b = 8H 9	,

t1 = 4 +0,2.

Примечание: численные значения предельных отклонений, указанные в скобках выбраны по таблице Г.4 (ГОСТ 25347-82)

Пример выполнения графической части приведен на рис. 3.4.

3.6 Задача 6. Допуски и посадки резьбовых соединений

Для заданного резьбового соединения определить номинальные размеры основных параметров резьбы, определить предельные отклонения и предельные размеры нормируемых диаметров резьбы.

Выполнить графическую часть.

3.6.1Расшифровываем условное обозначение заданного резьбового соединения.

3.6.2По таблице Д.1 или по таблице ГОСТ 8724-81 /3, С.141/ определяем шаг профиля резьбы.

3.6.3По таблице Д.2 или по таблице ГОСТ 9150-81 /3, С.144/ определяем размеры среднего и внутреннего диаметров резьбы. Находим

значения высоты исходного профиля Н≈0,866Р, рабочей высоты профиля Н1≈0,541Р, радиуса закругления впадины резьбы болта R=H/6≈0,144P, внутреннего диаметра резьбы болта по дну впадины d3=d-1,2269P.

3.6.4По таблице Д.3 или по таблице ГОСТ 16093-81 /3, табл.4.29/ находим предельные отклонения нормируемых диаметров резьбы и определяем предельные диаметры болта и гайки.

3.6.5Выполняем графическую часть.

33

Пример решения задачи 6.

Исходные данные: задано резьбовое соединение М24-6Н/6g

Задана метрическая резьба с крупным шагом, наружный диаметр наружной резьбы (болта) d=24 мм, поле допуска резьбы гайки 6Н (т.е. поле допуска среднего диаметра 6Н и поле допуска внутреннего диаметра 6Н), поле допуска резьбы болта 6g (т.е. поле допуска среднего диаметра 6g и поле допуска наружного диаметра 6g).

По таблице Д.1 для номинального диаметра d=24 мм находим шаг резьбы Р=3 мм.

По таблице Д.2 находим размеры среднего и внутреннего диаметров резьбы (болта и гайки): средний диаметр d2=D2=22,051 мм, внутренний диаметр d1=D1=20,752 мм.

Высота исходного профиля Н≈0,866Р=0,866×3=2,598 мм, рабочая высота профиля Н1=0,541Р=0,541×3=1,623 мм, радиус закругления впадины резьбы болта R=0,144×Р=0,144×3=0,432 мм, внутренний диаметр резьбы болта по дну впадины d3=d-1,2269P=24- 1,2269×3=20,319 мм.

По таблице Д.3 находим предельные отклонения диаметров резьбы:

es (d, d2, d1)= −48мкм= −0,048 мм, ei (d2)= −248мкм= −0,248 мм, ei(d)= −423 мкм= −0,423 мм, ei(d1) не нормируется,

ES(D2)= +265 мкм= +0,265 мм, ES(D1)= +500мкм= +0,5 мм, EJ(D,

D1, D2)=0.

Предельные диаметры резьбы болта:

dmax = d + es(d)=24 − 0,048 = 23,952 мм,

dmin = d + ei(d) = 24 − 0,423 = 23,577 мм,

d2 max = d2 + es(d2) = 22,051 − 0,048 = 22,003 мм, d2 min = d2 + ei(d2) = 22,051 − 0,248=21,803 мм,

d1 max = d1 + es (d1) = 20,752 − 0,048=20,704 мм, d1 min не нормируется

Предельные диаметры резьбы гайки:

Dmax не нормируется, D min = D + EI(D) = 24 мм,

D1 max = D1 + ES(D1) = 20,752 + 0,5=21,252 мм,

D1 min = D1 + EJ(D1) = 20,752 мм,

D2 max = D2 + ES(D2) = 22,051 + 0,265 = 22,316 мм, D2 min = D2 + EJ(D2) = 22,051 мм.

Пример выполнения графической части приведен на рис. 3.5.

34

Рисунок 3.5 – Графическая часть к задаче 6

35

3.7 Задача 7. Допуски зубчатых колес

Для зубчатого венца заданной точности выбрать комплекс контролируемых параметров и численные значения отклонений выбранных показателей точности.

В графической части выполнить чертеж зубчатого колеса и таблицу параметров зубчатого венца согласно ГОСТ 2.403-75.

3.7.1Объясняем условное обозначение точности зубчатого венца.

3.7.2Выбираем комплекс контролируемых параметров, пользуясь данными таблицы Е.1 или рекомендациями ГОСТ 1643-81 (СТ СЭВ

641-77).

Пояснения к п. 3.7.2.

Точность зубчатых колес проверяют различными методами и с помощью различных средств, поэтому установлено несколько комплексов (вариантов) контроля показателей точности. Комплексы контроля являются равноправными, но не равноценными. Первый из них, обра-

зованный для каждой нормы одним комплексным показателем (F′ir, fzk, пятно контакта, jn min), дает наиболее полную оценку точности колеса. Каждый последующий комплекс, образованный поэлементными показателями, характеризует только часть, хотя и значительную, общей погрешности.

Предпочтение следует отдавать комплексным показателям.

Кроме того, предпочтительными следует считать измерения, проводимые на рабочей оси вращения колеса, а также измерения, дающие результат без пересчета или другой математической обработки.

Дополнительно рекомендации к выбору варианта контрольного комплекса смотри /1, 8/.

3.7.3По таблицам ГОСТ 1643-81 (СТ СЭВ 641-77) или по таблицам приложения Е находим численные значения отклонений контролируемых показателей точности зубчатого венца.

Нормируемые отклонения, их обозначения и номера таблиц, в которых приведены числовые значения отклонений и допусков по СТ СЭВ 641-77, указанны в табл. Е.2 приложения Е.

Приборы и схемы измерения для контроля показателей точности зубчатых колес приведены в /1, С.400-420/, /9, С.327/, а так же в приложении И.

3.7.4Выполняем графическую часть.

Пояснения к п. 3.7.4.

Графическая часть выполняется на листе формата А4 согласно требований ГОСТ 2.403-75 и ЕСКД. Включает рабочий чертеж зубчатого

36

колеса (с упрощениями) и таблицу параметров зубчатого венца. На чертеже зубчатого колеса необходимо указать:

а) диаметр вершин зубьев и его поле допуска; б) ширину зубчатого венца и ее поле допуска; в) биение диаметра вершин зубьев; г) биение базового торца;

д) шероховатость рабочих поверхностей зубьев.

В правом верхнем поле чертежа помещается таблица параметров зубчатого венца, состоящая из трех частей:

а) основные данные; б) данные для контроля взаимного положения разноименных про-

филей зубьев; в) справочные данные.

Пример выполнения графической части приведен на рис. 3.6. Пример определения отклонений и полей допусков для выполнения

чертежа зубчатого колеса смотри /3, С.363/.

Пример решения задачи 7 Исходные данные: степень точности по ГОСТ 1643-81 8-7-7-В;

модуль m= 3мм; число зубьев z=68; число зубьев сопрягаемого колеса z1=2*z=136; ширина зубчатого венца b=10*m=10*3=30 мм; дели-

тельный диаметр d=m*z=3*68=204 мм; исходный контур стандартный по ГОСТ 13755-81; коэффициент смещения х=0.

Зубчатое колесо имеет восьмую степень по нормам кинематической точности, седьмую степень по нормам плавности и нормам пятна контакта, вид сопряжения В.

Исходя из степени точности зубчатого колеса, его размеров и средств измерения по таблице Е.1 приложения Е выбираем для контроля венца четвертый комплекс.

Показатели комплекса:

-для контроля кинематической погрешности допуск радиального биения зубчатого венца Fr и допуск на погрешность обката Fc;

-для контроля плавности работы предельные отклонения шага зацепления (основного шага) fpb и предельные отклонения шага fpt;

-для контроля контакта зубьев допуск на направление зуба Fβ;

-для контроля вида сопряжения (бокового зазора) наименьшее

отклонение средней длины общей нормали Ewms и допуск на среднюю длину общей нормали Twm.

Измерение показателей Fr, Fc, fpt, Fβ производится на рабочей оси вращения колеса, а при измерении fpb и Ewms в качестве измерительной базы используется боковая поверхность зуба.

37

Таким образом, диаметр вершин зубьев для базирования средств измерения не используется и, следовательно, не требуется пересчет производственных допусков.

По таблицам приложения Е определяем числовые значения отклонений и допусков показателей точности.

По таблице Е.3 находим числовое значение допуска на радиальное биение зубчатого венца Fr=63мкм и числовое значение допуска на погрешность обката Fc=50 мкм.

По таблице Е.5 находим отклонения шага зацепления fpb=±15 мкм и отклонения шага fpt=±16 мкм.

По таблице Е.6 находим числовое значение допуска на погрешность направления зуба Fβ=11 мкм.

Длина общей нормали

W = W1 × m = 23,09333 × 3 = =69,27999 ≈ 69,28,

где W1=23,09333 при Zn=8 /3, С.360/.

Наименьшее отклонение средней длины общей нормали Ewms находим как сумму двух слагаемых. Слагаемое I равно 140 мкм для вида сопряжения В и седьмой степени точности по нормам плавности

(табл. Е.9).

Слагаемое II равно 18 мкм. (табл. Е.10)

Тогда Ewms=-(140+18)= -158 мкм.

Допуск на среднюю длину общей нормали Twm=100 мкм (табл.Е.11). Наибольшее отклонение средней длины общей нормали

Ewmi= - (Ewms+ Twm) = - (158+100)= -258 мкм.

Размер общей нормали на чертеже зубчатого колеса

W =69,28-−00.258.158

Определяем отклонения и допуски, необходимые для выполнения чертежа зубчатого колеса.

Диаметр вершин зубьев da=m(z+2)=3(68+2)=210 мм.

Радиальное биение этого диаметра Fda=0,1×m=0,1*3=0,3 мм /3,

С.354/.

Поле допуска этого размера h14.

Биение базового торца зубчатого колеса Ft=24 мкм = 0,024 мкм /3, C.355/.

Допуск на ширину зубчатого венца выбираем из ряда h11, h12, h13, h14 /2, табл. 2.86/.

Шероховатость рабочей поверхности зубьев Ra<=1,25 мкм.

38

Рисунок 3.6 – Графическая часть к задаче 7

39

Примечание: показатели комплекса Fr, Fc, Fβ, fpb, fpt, Ewm, Twm на рабочем чертеже зубчатого колеса не указывают.

Эти показатели используют для наладки станков и разработки карт технологического процесса механической обработки колеса.

3.8 Задача 8. Расчет размерных цепей

Для заданного сборочного узла определить допуски и предельные отклонения всех размеров деталей, влияющих на величину указанного зазора. Задачу решить методом максимума-минимума и вероятностным методом.

Решаем задачу методом полной взаимозаменяемости (методом максимума-минимума).

Последовательность решения прямой задачи методом полной взаимозаменяемости регламентирована ГОСТ 16320-80. Решаем задачу в соответствии с рекомендациями стандарта /3, С.26/.

3.8.1Выявляем исходное звено, его предельные отклонения и значение допуска.

3.8.2Выявляем составляющие звенья.

3.8.3Строим схему размерной цепи и выявляем увеличивающие и уменьшающие звенья.

3.8.4Проверяем правильность назначения номинальных размеров звеньев по основному уравнению размерной цепи

m	n
AΣ = ∑Ai ув −∑Ai ум ,
I	I

где AΣ - исходное (замыкающее) звено;

m– число увеличивающих звеньев;

n– число уменьшающих звеньев.

3.8.5Определяем среднюю степень точности размеров составляющих звеньев.

3.8.6Назначаем допуски и отклонения в соответствии с принятым квалитетом точности на составляющие звенья, кроме одного, называемого обычно зависимым звеном Ax.

3.8.7Определяем отклонения и допуск зависимого звена.

3.8.8Проверяем правильность решения по уравнению баланса до-

пусков

TΣ = ∑TAi ,

40