Расчет точностных параметров изделий и их контроль

Принимаем радиальную реакцию опоры  R = 21000Н, по условию задана нагрузка с умеренными толчками и вибрацией и по формуле 23 вычисляем:

По величине P_R и диаметру d кольца находим рекомендуемое основное отклонение. Найденным значениям P_R и d соответствует основное отклонение вала n , отверстия корпуса - H.

Номер квалитета зависит от класса точности подшипника. В данном случае поле допуска вала в соединении будет n6.

В данном примере основное отклонение Н, для “6” класса IT7, поле допуска отверстия в соединении – Н7.

Для построения расположения полей  допусков находим отклонения  наружного и внутреннего колец подшипника по ГОСТ 3325 – 85 «Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки». Отклонения вала и отверстия корпуса находим из таблиц  ГОСТ 25347-82 «Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки».  Найденные отклонения наносим на схему.

 

 

Рисунок 5.  – схема полей допусков подшипника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6. Допуски и технические  требования подшипника в системе  вала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7. Допуски и технические  требования подшипника в системе отверстия.

3 Допуски резьбовых соединений

Построим схему расположения полей допусков для резьбового соединения 7-16  .

Строим схему расположения поля допуска резьбового отверстия. По ГОСТу 8724-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги» наружный диаметр D=8 мм; средний диаметр D₂=7,188 мм; внутренний диаметр D₁=6,647 мм.

По ГОСТу 16093-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором» предельные отклонения диаметров резьбы:

для наружного, внутреннего и среднего диаметров верхнее отклонение EI=0;

   для внутреннего диаметра D₁ нижнее отклонение ES=+265 мкм;

   для среднего диаметра D₂ ES=+160 мкм.

Наибольший предельный наружный диаметр

                                     ;  ⁶                                           (24)                           

по формуле 24 определяем мм.

;                                              (25)

по формуле 25 определяем мм.

мм.

мм.

Полученные данные указываем на рисунке 8.

 

 

 

 

 

Рисунок 8. Схема расположения допусков внутренней резьбы

 Расчет исполнительных размеров для наружной резьбы (болт)

Строим схему расположения поля допуска резьбового вала. По           ГОСТ 8724-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги. Определяем основные размеры.

Определяем основные размеры резьбы: р=1,25, наружный диаметр d=8, средний диаметр d₂=7,148, внутренний диаметр d₁=6,647.

По ГОСТу 16093-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором». Находим предельное отклонение диаметров резьбы. Для наружного диаметра es(d)=-28, ei(d)=-240, для внутреннего диаметра es(d₁)=-28, для среднего диаметра es(d₂)=-28,

  ei(d₂)=-146.

Считаем предельные размеры болта:

d_max=8-0.028=7,972

d_min=8-0,24=7,76

T_d=0.212 мкм

d_{2 max}=7,188-0.028=7,16

d_{2 min}=7,188-0,146=7,042

T_d2=0,118 мкм.

Поученные данные указываем на рисунке 9.

 

 

 

Рисунок 9. Схема расположения полей допусков наружной резьбы⁷

Для соединения резьбовых  деталей по посадке с зазором  определим максимальный S_max и минимальный S_min и изобразим расположение полей допусков наружной и внутренней резьбы.

S_max = ES (D₂) – ei (d₂) = 160+146=306

S_min = EI (D₂) – es (d₂) = 0 - (-28) = 28

Полученные данные указываем на рисунке 10

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 9. Соединения резьбовых деталей  по посадке с зазором

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчет зубчатого колеса

 

Модуль m назначается в соответствии с действующим стандартом. Находим модуль из формулы:

,                                                (25)

где h – высота зуба зубчатого колеса (измеряется на чертеже).

По формуле 25 находим 

Округлим модуль m по ряду стандартных значений: m=2.

Количество зубьев z найдем из формулы:

,                                                  (26)

    где  диаметр делительной окружности,

           число зубьев.

По формуле 26 определяем 

Так как  то это зубчатое колесо без смещения (x=0) при α=20˚ и коэффициенте делительной головки зуба h_a=1.

По ГОСТ 1643-81 «Основные нормы  взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски» определяем точность  зубчатого колеса, принимаем степень точности 7-6-6-А.

Номинальный размер длины общей  нормали определяется по формуле 

W_m = (1,476(2n+1)+z*0,01387)*m = 27,455мм;

где n = 0,11z+0,5 = 0,11*32+0,5 = 4, число зубьев, захватываемых губками нормалемера (целое число).

По ГОСТ 1643-81 «Основные нормы  взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски». Наименьшее отклонение средней длины общей  нормали (первое слагаемое) Е_Wms=140, наименьшее отклонение средней длины общей нормали (второе слагаемое) Е_Wms=9. Таким образом, Е_Wms=140+9=149.

По ГОСТ 1643-81 «Основные нормы  взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски». Допуск на среднюю длину общей нормали Т_Wm=90мкм⁸. Наибольшее отклонение средней длины общей нормали

Е_Wms+ Т_Wm=149+90=239мкм.

Показатель бокового зазора

Допуск на биение окружности вершин зубьев принимается равным 0,1m=0,1*2=0,2. Величина допустимого биения базового торца заготовки  определяется по формуле

,

где ширина зубчатого венца  b=20мм. По ГОСТ 1643-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски». Допуск на погрешность направления зуба F_β=0,009 мм.

Для норм контакта зубьев определим  суммарное пятно контакта: по высоте зуба 50%, по длине – 70%.

5     Расчет размерной цепи

 

Определим допуски и отклонения всех ее размеров, исходя из требований конструкции и технологии.

Данная задача обратная. Расчет размерной цепи начинаем с установления уравнения размерной цепи и метода достижения точности. Для этого выявляем все звенья, входящие в данную цепь, путем обхода контуров взаимосвязанных звеньев, начиная от одной из поверхностей (осей), ограничивающих исходное (замыкающее) звено, и доходят до второй поверхности (оси), ограничивающей исходное (замыкающее) звено.

Составляем графическое изображение  размерной цепи (рисунок 10):

Рисунок 10 – Размерная цепь

 

Запишем уравнение размерной цепи:

                                                       (24)

     А =

ТА_Δ=∑ТАij=0,74+0,16+0,13+0,12= -1,15

ΔвА_Δ=∑ΔвА_i - ∑ΔнА_j=0

ΔнА_Δ=∑ΔнА_i - ∑ΔвА_j=1,15

Проверка 

ТА_Δ=ΔвА_Δ - ΔнА_Δ=0 – (-1,15) = 1,15

Ответ: 0_-1,15

 

6 Разработка схем контроля технических требований детали вала

1. Отклонения и допуски форм поверхностей:

         - отклонение  округлости 

- отклонение от профиля продольного  сечения 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Отклонения и допуски расположения:

- отклонение от параллельности  

- отклонение от симметричности  

 

3. Суммарные допуски формы:

 

- радиальное биение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. индикатор часового типа
2. индикаторный столик
3. контролируемая деталь
4. центр

 

- торцевое биение 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-упор

2-ножевая опора

3-призма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Заключение

 

По завершении работы были  изучены  методики   подбора и расчета  посадок для различного типа соединений, а также  методы и средства контроля заданных точностей. Также был произведен расчет размерных цепей.

Библиография литературы

 

1. Анухин В.И. Допуски и посадки.  Учебное пособие. 4-е издание –  СПб.: Питер, 2008.

2.   Анурьев В.И.  Справочник конструктора – машиностроителя: В 3-х т.: Т.2. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1992.

3.   Белкин И.М.  Допуски и посадки: Учеб. Пособие для студентов машиностроительных специальностей технических заведений. – М.: Машиностроение, 1992.

4. Руководство к выполнению курсовой  работы по взаимозаменяемости, стандартизации и техническим измерениям. Учебное пособие с применением ЭВМ серии СМ для расчета посадок с натягом / С.Н.Корчак, П.П.Переверзев, Н.Л.Борблик и др. – Челябинск: ЧГТУ, 1990.

5. ГОСТ 1643-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¹ .-4

² .-4

³ .-4

⁴ .-4

⁵ .-1

⁶ -3

⁷ .-3

⁸ .-5