Ø67 H7/e8

Ø55 Н8/r6

Ø28 H7/m6

Ø13 D9/h8

Ø38 T7/h7

Ø19 E9/e9

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

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

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

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 1.8

Рисунок 1.8

2. Шероховатость, отклонение формы и расположения поверхностей

Исходные данные:

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

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 – h11; для длины шпонки l – h14; 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 – 8h11

Длина шпонки – 42h14

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

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

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

25

увел.

+1

1,31

12

210

105

+160

-50

55

15

уменш.

-1

1,08

12

160

80

+160

0

50

Символ звена

Номин. размер

Исполн.

размер

15

+1

1,08

1,17

270

72900

135

18225

+270

0

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 h11…h14.

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.