Метрология, стандартизация и сертификация

   N_{max ф расч}  = N_{max ф} + U = 178.195 + 12.5 = 191 мкм (14)

Для обеспечения  работоспособности стандартной  посадки необходимо выполнить условия (неравенства):

N_{max табл}  ≤ N_{max ф расч} (15)

N_{max ф расч} – N_{max табл} = ∆_сб (16)

 N_{min табл}  ≥ N_{min ф расч} (17)

 N_{min табл} – N_{min ф расч} = ∆_э (18)

 ∆_э ˃ ∆_сб (19)

∆_сб - запас на сборку, учитывает перекосы при запрессовке и другие неучтенные в формулах условия сборки; чем больше запас на сборку, тем меньше усилие запрессовки, напряжения в материале деталей, приводящее к их разрушению.

 ∆_э - запас на эксплуатацию, учитывает возможность повторной запрессовки при ремонте, наличие динамический нагрузок при работе. Чем больше запас на эксплуатацию, тем выше надежность и долговечность прессового соединения.

                  При ручном выборе посадок  проверяем:

1. Посадки с  натягом, рекомендуемые ГОСТ 25347-82 «Единая система допусков и  посадок. Поля допусков и рекомендуемые  посадки». В системе отверстия.  Проанализируем эти посадки (таблица  3):

Таблица 3 – Полученные посадки

Посадки	Nmax табл	Nmin табл	∆сб	∆э
	146	89	191-146=45	89-17=72
	168	111	191-168=23	111-17=94
	200	143	191-200=-9	143-17=126

 

Из рассмотренных  посадок условиям, указанным выше,  удовлетворяют первые две посадки (см. таблицу 3).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

 

 

Рисунок 2 – Графическое изображение посадки  с натягом в системе отверстия

          По ГОСТ 25347-82 удовлетворяет только посадка  – Ø95

 

             2.2     Расчет и выбор  переходной посадки

             Для сопряжения 10 – 11 подобрать стандартную переходную посадку.  Переходная посадка обеспечит высокую точность центрирования и легкость сборки.

Точность центрирования определяется величиной Smax, которая в процессе эксплуатации увеличивается:

Smax = F_r/K_T,  (20)

где F_r - радиальное биение, которое определяется по ГОСТ 1643–81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски».

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

 

 

       K_T - коэффициент запаса точности, берется K_T = 2...5, он компенсирует погрешности форм и расположения поверхностей шестерни и вала, смятие неровностей, а также износ деталей при повторных сборках и разборках.

Определим предельные значения зазора по формуле 20:

S_max = 56/2...5 = 28...11.2 мкм

В системе основного отверстия  из рекомендуемых стандартных полей  допусков составляем посадки, определяем , по которому и подбираем оптимальную посадку так, чтобы был приблизительно равен или больше .

Такими посадками  по  ГОСТ 25347-82 «Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки» будут:

            1) Ø70 , S_{max табл} = 0.038.

            2) Ø70 , S_{max табл} = 0.029.   

3) Ø70 , S_{max табл} = 0.020. 

             4) Ø70 , S_{max табл} = 0.008.

           

 

            Итак, принимаем посадку Ø70 , S_{max табл} = 0.029,                                                      

                                                                                   N_{max табл} = 0.020.

            Средний размер отверстия: Dc = (70.040 + 70.010)/2 = 70.025 мм.                       

Средний размер вала: dc = (70.030 + 70.011)/2 = 70.0205 мм.                        

Так как S_{max табл} > S_{max расч}, то надо определить вероятностное предельное значение S_{max вер}, и оно должно быть меньше S_{max расч}.

Легкость сборки определяется вероятностью получения  натягов в посадке. Принимаем, что  рассеяния размеров отверстия и  вала, а также зазора и натяга подчиняются закону нормального  распределения и допуск равен  величине поля рассеяния :

Т = ω = 6Ϭ, (22)

где Ϭ - среднеквадратическое отклонение случайного значения параметра  от центра группирования. Тогда  по формуле 22 выражаем:  

  для отверстия: Ϭ_D = 30/6 = 5          

для вала:  Ϭ_d = 19/6 = 3.16     

Среднеквадратическое  отклонение для распределения зазоров  и натягов в соединении: Ϭ_N,S = = 5.914

                              

При средних размерах отверстия и вала средний зазор  равен:

S_c = D_c – d_c = 4.5 мкм             

Определяем вероятность зазоров  от 0 до 4.5 мкм, т.е. х=4.5

z = x/Ϭ_N,S = 4.5/5.914 = 0.760                                                            

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

  По справочнику находим значение интегральной функции вероятности . Вероятность получения зазора: Ф(0.760)=0.2764.

 

 

Кривая вероятностей натягов и  зазоров посадки Ø70

изображена на рисунке 4.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

 

 

0760

0.2764

TNS=TD+Td=49

S_max=29

N_max=20

0

S_c=4.5

y

Рисунок 4 – Кривая вероятность натягов  и зазоров посадки Ø70      

          ω = 6Ϭ_N,S = 6 ∙ 5.914 = 35.484 мкм — диапазон рассеяния зазоров и натягов.

            Вероятность получения зазоров в соединении:

0.760 + 0.2764  ≈ 1, то есть 100%

Вероятность получения  натяга в соединении:

                           1 – 1 = 0 или 0%

 

 

Предельные значения натягов и зазоров:

                             3Ϭ_N,S – 4.5 = 17.742 – 4.5 = 13.242

                             3Ϭ_N,S + 4.5 = 17.742 +  4.5 = 22.242

 

  3 Расчет калибров

3.1 Расчет  исполнительных размеров гладкого  калибра-скобы

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

 

Контроль детали по размеру Ø95js6 осуществляется с помощью предельных калибров-скоб.

верхнее отклонение вала es = + 0.011 мм;

нижнее отклонение вала ei = - 0.011 мм;

Наибольший предельный размер вала, мм: d_max = d + es = 95.011, мм. (23)

                                                                        

Наименьший предельный размер вала, мм: d_min = d - ei = 94.989, мм. (24)

По таблице 2 ГОСТ 24853-81:

Z₁ = 5 мкм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера вала;

H₁ = 6 мкм – допуск на изготовление калибров для вала (Допуск на форму – IT1);

Y₁ = 4 мкм – допустимый вход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия.

           Считаем исполнительные размеры  калибров-скоб.

В качестве исполнительного размера скобы  берется наименьший предельный

размер  её с положительным отклонением, равным допуску на изготовление калибра.

 

Рисунок 5 - Схема  расположения полей допусков вала, ПР и НЕ калибров-скоб

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

 

                Наименьший предельный размер  проходной стороны калибра-скобы:  d_{min пр} = d_max – Z₁ – H₁/2 = 95.011 – 0.005 – 0.003 = 95.003 мм; (25)

        Наименьший  предельный размер не проходной  стороны калибра-скобы: d_{min не} = d_min – H₁/2 = 94.989 – 0.003 = 94.986 мм; (26)                                                                        

d_{изн max} = d_max + Y₁ = 95.011 + 0.004 = 95.015 мм.

Исполнительный размер проходной  стороны калибра-скобы — Ø95.003^+0.006. Исполнительный размер не проходной стороны калибра-скобы — Ø94.986^+0.006.

 

3.2 Расчет исполнительных размеров  гладкого калибра-пробки

 

Контроль отверстия  по размеру Ø95H7 осуществляется с помощью предельных калибров-пробок.

верхнее отклонение вала ES=0.035 мм;

нижнее отклонение вала EI= 0 мм;

Находим наибольший размер отверстия:

 D_max = D + ES = 95 + 0.035 = 95.035 мм.  (27)

    Наименьший предельный размер  отверстия:

                            D_min = D + EI = 95 + 0 = 95.000 мм.  (28)                                                                  

               По таблице 2 ГОСТ 24853-81:

Z = 5 мкм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера отверстия;

H = 6 мкм – допуск на изготовление калибров для вала (Допуск на форму – IT2);

Y = 4 мкм – допустимый вход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия.

 

 

 

Считаем исполнительные размеры калибров-пробок.

В качестве исполнительного  размера калибра-пробки берётся  наибольший

предельный размер его  с отрицательным отклонением, равным допуску на изготовление калибра.

 

 

Рисунок 6 - Схема расположения полей допусков отверстия, ПР и НЕ калибров-пробок

 

              Наибольший предельный размер  проходной стороны калибра-пробки: D_{max пр} = D_min + Z + H/2 = 95 + 0.005 + 0.003 = 95.008; (29)

              Наибольший предельный размер  не проходной стороны калибра-пробки: D_{max не} = D_max + H/2 = 95.035 + 0.003 = 95.038 мм; (30)

               D_изн = D_min – Y = 95 – 0.004 = 94.996 мм.                                                                                             

      Исполнительный размер  проходной стороны калибра-пробки  – 

Ø95.008_-0.006. Исполнительный размер непроходной стороны калибра-пробки равен – Ø95.038_-0.006.Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

 

4 Допуски резьбовых соединений

Построим  схему расположения полей допусков для резьбового соединения 5-19  . Поле допуска резьбы болта 8h (то есть поле допуска среднего диаметра 8h и поле допуска наружного диаметра 8h), Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19

ФМ-279.05.04.00.00 ПЗ

поле  допуска резьбы гайки 7H (то есть поле допуска среднего диаметра 7Н и поле допуска внутреннего диаметра 7Н).

4.1 Определение основных размеров резьбы.

По ГОСТ 8724-81 «Основные  нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги»: шаг мелки P=2; наружный диаметр d=D=60 мм; средний диаметр d₂=D₂=58.701 мм; внутренний диаметр d₁=D₁=57.835 мм.

4.2 Строим схему расположения поля допуска резьбового отверстия.

По ГОСТ 16093-81 «Основные  нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором» предельные отклонения диаметров внутренней резьбы (основное отклонение Н, степень точности 7): 

для наружного (D), внутреннего (D₁) и среднего (D₂) диаметров нижнее отклонение EI=0;

   для внутреннего диаметра D₁ верхнее отклонение ES=+513 мкм;

   для среднего диаметра D₂ верхнее отклонение ES=+338 мкм.

Считаем предельные размеры  отверстия:

Наибольший предельный средний диаметр:

                                     ;                                          (31)                           

по формуле 31 определяем мм

Наименьший предельный средний диаметр:

;                                              (32)

по формуле 32 определяем мм

Наибольший предельный внутренний диаметр:

 мм

Наименьший предельный внутренний диаметр:

мм

Наибольший предельный наружный диаметр:

 – не нормируется

Наименьший предельный наружный диаметр:

 мм.

 

Изм.