Определение зазоров, натягов и допусков посадок в гладких цилиндрических соединениях

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………………4

1. Определение зазоров, натягов и допусков посадок в гладких цилиндрических соединениях……………………………………………………………………….5
1. Расчет точности соединения по 5-му квалитету…………………………….5
2. Расчет точности соединения по 8-му квалитету……………………………..9
3. Эскиз деталей соединения ø35F8/h8 и сборки с указанием всех способов обозначения допусков на чертежах…………………………………………..12
2. Расчет гладких предельных калибров………………………………………….13
1. Формулы и обозначения……………………………………………………..15
2. Построение схемы расположения полей допусков………………………...16
3. Расчет калибров………………………………………………………………17
4. Эскизы рабочих калибров с указанием их исполнительных размеров…..18
3. Решение размерных цепей методом полной взаимозаменяемости………….18
1. Решение прямой задачи……………………………………………………..19
2. Решение обратной задачи……………………………………………………20
3. Эскизы узлов и безмасштабные схемы размерных цепей…………………22

4. Расчет точности резьбового соединения и резьбовых калибров……………..23

Список литературы…………………………………………………………………28

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В машиностроении созданы и освоены новые системы современных, надёжных  и эффективных машин для комплексной автоматизации производства, что  позволило выпускать  продукцию  высокого  качества  с  наименьшими  затратами   труда; увеличился  выпуск  автоматических  линий,  новых  видов  машин,   приборов, аппаратов, отвечающих современным требованиям.  Непрерывно  совершенствуются конструкции машин и других изделий, технология, средства их  производства  и контроля, материалы; расширилась внутри- и  межотраслевая  специализация  на основе унификации и стандартизации изделий, их  агрегатов  и  деталей;  шире используются методы комплексной  и  опережающей  стандартизации;  внедряются системы управления и аттестации качества продукции, система  технологической подготовки производства. Увеличилась доля изделий высшей категории  качества в общем объёме их производства.

  Большое  значение   для   развития   машиностроения   имеет   организация производства машин и других изделий на основе  взаимозаменяемости,  создание и применение надёжных средств технических измерений и контроля.

  Основной задачей данной  курсовой  работы  является  закрепление  знаний, полученных  в   процессе   изучения   теоретического   материала,   развитие практических навыков в расчёте посадок, размерных  цепей,  калибров,  выборе средств  измерения,  а  также  в  работе   со   справочной   литературой   и стандартами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАЗОРОВ, НАТЯГОВ И ДОПУСКОВ ПОСАДОК В ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ

Дано:

d(D)= 3 мм

Квалитеты 5, 8

Соединение ø35F8/h8

1.1  Расчет точности соединения по 5-му квалитету

1. Выписываем из ЕСДП значения предельных отклонений в системе основного вала и основного отверстия.

Согласно 5 квалитету при номинальном диаметре D(d) = 3мм в системе основного отверстия имеем следующие предельные отклонения:

g5 -6-2,  h5-40, js5-2,0+2,0 ,  k50+4, m5+2+6, n5+4+8, p5+6+10, r5+10+14, s5+14+18

В системе основного вала:  
 G5+2+6, H50+4, Js5-2,0+2,0, K5-40, M5-6-2, N5-8-4

2. Выполняем графическое изображение системы отверстия и системы вала (рис. 1). Система основного отверстия, 5 квалитет

Система основного вала, 5 квалитет

 

Рис. 1 Графическое изображение системы отверстия и системы вала

3. Аналитический расчет посадок:

1. Расчет посадок в  системе основного отверстия:

а) Посадка с зазором

Smax =  Dmax - d min = ES – ei =((3 + 0,004) −(3 - 0,006))=0,01мм

  Smin =  Dmin -  dmax = EI - es =((3 + 0 ) – (3 – 0,002) = 0,002мм

TS = Smax – Smin = 0,01 – 0,002 = 0,008мм

б) посадка с натягом

Nmax = dmax – Dmin = es – EI = (3 + 0,018) – (3 – 0) = 0,018 мм

Nmin = dmin – Dmax = ei – ES = (3 + 0,014) – (3 +0,004) = 0,01мм

ТN = Nmax – Nmin = 0,018 – 0,01 = 0,008 мм

в) переходная посадка

Nmax = (3 + 0,018) – (3- 0) = 0,018мм

Smax = (3 + 0,004) – (3 - 0,006) = 0,01мм

TS(TN) = 0,018 + 0,01= 0,008мм

 

Выполняем графическое изображение посадок с зазором, посадка с натягом  и переходной посадки (рис. 2).

 

Графическое изображение посадок в системе отверстия

Рисунок. 2

Значения , ,  мы берем из расчета посадок соответственно с зазором, натягом и переходной посадки. , находим как разность верхних ( ) и нижних ( ) предельных отклонений.

2.Расчет посадок в системе основного вала:

а) Посадка с зазором

Smax =  Dmax - d min = ES – ei =((3 + 0,006) −(3 - 0,004))=0,01мм

Smin =  Dmin -  dmax = EI - es =((3 + 0,002) – (3 – 0) = 0,002мм

TS = Smax – Smin = 0,01 – 0,002 = 0,008мм

б) Nmax = dmax – Dmin = es – EI = (3 + 0) – (3 – 0.008) = 0,008 мм

Nmin = dmin – Dmax = ei – ES = (3 - 0,004) – (3 - 0,004) = 0мм

ТN = Nmax – Nmin =0,008 – 0 = 0,008

в) переходная посадка

Nmax = (3 - 0) – (3- 0) = 0,018мм

Smax = (3 + 0,004) – (3 - 0,006) = 0,01мм

TS(TN) = 0,018 + 0,01= 0,028мм

 

Выполняем графическое изображение посадок с зазором, посадка с натягом и переходной посадки (рис. 3)

 

Рисунок. 3 Графическое изображение посадок в системе вала

Значения , ,  мы берем из расчета посадок соответственно с зазором, натягом и переходной посадки. , находим как разность верхних ( ) и нижних ( ) предельных отклонений.

2. Расчет точности соединения по 8-му квалитету
1. Выписываем из ЕСДП значения предельных отклонений в системе основного вала и основного отверстия.

Согласно 8 квалитету при номинальном диаметре D(d) = 3 мм в системе основного вала имеем следующие предельные отклонения:

D+20+34, E8+14+28, F8+6+20, H80+14, Js-7+7, K8-140, N8-18-4, U8-32-18.

В системе основного отверстия:  
c8-74-60, d8-34-20, e8-18-14, f8-20-6, h8-140, js-7+7, u8+18+32,  x8+20+34, z8+26+40 

2. Выполняем графическое изображение системы отверстия и системы вала (рис. 4).

Система основного отверстия, 8 квалитет

Система основного вала, 8 квалитет

Рисунок. 4 Графическое изображение системы отверстия и системы вала

3. Аналитический расчет посадок:

1. Расчет посадок в  системе основного отверстия:

а) Посадка с зазором

Smax = ((3+ 0,014 ) − ( 3 - 0,074 )) = 0,088мм

Smin= ((3 + 0) – ( 3 – 0,060 )) = 0,06мм

TS = Smax – Smin = 0,088-0,06 = 0,028мм

б) переходная посадка

Smax =  Dmax – dmin =  ES – ei = ( 3 + 0,014 ) – ( 3 – 0,007 ) = 0,021мм

Nmax = dmax – Dmin = es – EI = ( 3 + 0,007 ) – ( 3 + 0 ) = 0,007мм

TN(TS) = Nmax +  Smax  = 0,007 + 0,021 = 0,028мм

в) посадка с натягом

 Nmax = dmax – Dmin = es – EI = (3+0,040) – (3-0) = 0,04мм

Nmin = dmin – Dmax = ei – ES = (3+0,026) – (3+0,014) = 0,012мм

TN = Nmax – Nmin =0,04-0,012=0,028мм

 

Выполняем графическое изображение посадок с зазором, натягом  и переходной посадки (рис. 5).

Рисунок. 5 Графическое изображение посадок в системе отверстия

Значения , ,  мы берем из расчета посадок соответственно с зазором и переходной посадки. Натяг в данном случае отсутствует. , находим как разность верхних ( ) и нижних ( ) предельных отклонений.

2.Расчет посадок в системе  основного вала:

а) Посадка с зазором

Smax = ((3+ 0,034 ) − ( 3 - 0,014 )) = 0,048мм

 Smin= ((3 + 0,020) – ( 3 – 0)) = 0,02мм

TS = Smax – Smin = 0,048 – 0,028мм

б) Посадка c натягом

Nmax = dmax – Dmin = es – EI = (3+0) – (3-0,032) = 0,032мм

Nmin = dmin – Dmax = ei – ES = (3-0,014) – (3+0,018) = 0,004мм

TN = Nmax – Nmin =0,032-0,004=0,028мм

 

в) Переходная посадка

Smax =  Dmax – dmin =  ES – ei = ( 3 + 0,007) – ( 3 – 0,014 ) = 0,021мм

Nmax = dmax – Dmin = es – EI = ( 3 + 0) – ( 3 – 0,007 ) = 0,007мм

TN(TS) = Nmax +  Smax  = 0,007 + 0,021 = 0,028мм

 

Выполняем графическое изображение посадок с зазором, натягом  и переходной посадки (рис. 6)

Риссунок. 6 Графическое изображение посадок в системе вала

 

Значения , ,  мы берем из расчета посадок соответственно с зазором, натягом и переходной посадки. Натяга в данном случае нет. , находим как разность верхних ( ) и нижних ( ) предельных отклонений.

 

1.3 Эскиз деталей соединения ø35F8/h8 и сборки с указанием всех способов обозначения допусков на чертежах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок. 7 Эскиз деталей соединения. ø35F8/h8

 

 

Раздел 2. РАСЧЕТ ГЛАДКИХ ПРЕДЕЛЬНЫХ КАЛИБРОВ

 

Дано:

Соединение ø35F8/h8

 

F8+25+64, h8-390, z=z1=6, y=y1=5,  α=α1=0, H=4, H1=7, H2=2,5

2.1  Формулы и обозначения

ФОРМУЛЫ

КАЛИБР-ПРОБКА (ДЛЯ ОТВЕРСТИЙ)

(Р-ПР)нб: ;              

(Р-ПР)нм: ;              

(Р-ПР)изн: ;                   

(Р-НЕ)нб: ;                    

(Р-НЕ)нм: ;                    

КАЛИБР-СКОБА (ДЛЯ ВАЛОВ)

(Р-ПР)нб: ;              

(Р-ПР)нм: ;              

(Р-ПР)изн: ;                     

(Р-НЕ)нб: ;                       

(Р-НЕ)нм: ;                       

 

(К-ПР)нб: ;             

(К-ПР)нм: ;            

(К-НЕ)нб: ;                      

(К-НЕ)нм: : ;                   

(К-И)нб: ;                

(К-И)нм: ;                

 

ОБОЗНАЧЕНИЯ

d(D) - номинальный размер;

- наименьший предельный размер  изделия;

  - наибольший предельный размер  изделия;

Td(TD)- допуск изделий;

- допуск на изготовление калибров (за исключением калибров со  сферическими измерительными поверхностями) для отверстия;

- допуск на изготовление калибров  со сферическими измерительными  поверхностями для отверстия;

- допуск на изготовление калибров  для вала;

- допуск на изготовление контрольного  калибра для скобы;

z  - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия;

  - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера изделия;

- допустимый выход размера изношенного  проходного калибра для отверстия  за границу поля допуска изделия;

- допустимый выход размера изношенного  проходного калибра для вала  за границу поля допуска изделия;

- величина для компенсации погрешности  контроля калибрами отверстия  с размерами свыше 180 мм;

 - наибольший, наименьший и изношенный размеры рабочего проходного калибра;

- наибольший, наименьший размеры  рабочего непроходного калибра;

- наибольший и наименьший размеры  контрольного проходного калибра-пробки;

- наибольший и наименьший размеры контрольного непроходного калибра-пробки;

- наибольший и наименьший размеры  калибра для контроля на износ  рабочей проходной скобы.

 

2.2 Построение схемы расположения  полей допусков

1) Построим графическое изображение, чтобы определить характер посадки (рис. 8).

Рисунок. 8 Графическое изображение системы вала соединения ø35F8/h8

Исходя из рис. 8 делаем вывод о том, что в нашем случае имеем посадку с зазором.

Опираясь на графические изображения посадок, согласно характеру посадки (в моем случае с зазором) строим схему расположения полей допусков калибров для деталей соединения     35F8/h8 (рис. 9).

Рисунок. 9 Схема расположения полей допусков.

 

2.3 Расчет калибров

Производим непосредственный расчет калибров, согласно вышеуказанным формулам.

КАЛИБР-ПРОБКА (ДЛЯ ОТВЕРСТИЙ)

(Р-ПР)нб: = 35 + 0,025 + 0,006 + 0,004/2 = 35,033 мм

(Р-ПР)нм: = 35 + 0,025 + 0,006 – 0,004/2= 35,029 мм

(Р-ПР)изн: = 35 + 0,025 – 0,005 = 35,02 мм

(Р-НЕ)нб: = 35 + 0,064 + 0,004/2 = 35,066 мм

(Р-НЕ)нм: = 35 + 0,064 – 0,004/2 = 34,934 мм

 

КАЛИБР-СКОБА (ДЛЯ ВАЛОВ)

(Р-ПР)нб: = 35 + 0 – 0,006 + 0,007/2 = 34,9975 мм

(Р-ПР)нм: = 35 + 0 – 0,006 – 0,007/2 = 34,9905 мм

(Р-ПР)изн: = 35 + 0 + 0,005 = 35,005 мм

(Р-НЕ)нб: = 35 + (-0,039) + 0,007/2 = 34,9965 мм

(Р-НЕ)нм: = 35 + (-0,039) – 0,007/2 =34,9926 мм

 

(К-ПР)нб: = 35 + 0 – 0,006 + 0,0025/2 = 34,99525 мм

(К-ПР)нм: = 35 + 0 – 0,006 – 0,0025/2 = 34,99275 мм

(К-НЕ)нб: = 35 + (-0,039) + 0,0025/2 = 34,96225 мм

(К-НЕ)нм: : = 35 + (-0,039) – 0,0025/2 = 34,95975 мм

(К-И)нб: = 35 + 0 + 0,005 + 0,0025/2 = 35,00625 мм

(К-И)нм: = 35 + 0 + 0,005 – 0,0025/2 = 35,00375 мм

2.4 Эскизы рабочих калибров  с указанием их исполнительных размеров

Отклонения для проходных калибра-скобы и калибра-пробки определяется как разность между наибольшим рабочим проходным калибром и наименьшем рабочим проходным калибром:

Калибр-скоба: (Р – ПР) нб – (Р – ПР)нм = 34,9975 – 34,9905 = 0,007 мм,

Калибр-пробка: (Р – ПР) нб – (Р – ПР) нм = 35,033 – 35,029 = 0,004 мм;

аналогично определяем отклонения для непроходных рабочих калибра-скобы и калибра пробки: