Дерябин Нормирование точности узлов и деталеы в машиностроении 2015

21

Рис. 2.7. Графическое оформление схемы расположения полей допусков резьбового соединения калибров для контроля резьбы

После этого определяются отклонения и допуски диаметров резьбы согласно ГОСТ 16093-81 или строится схема расположения полей допусков (см. рис. 2.7) для наружной и внутренней резьбы. В последнюю очередь, по результатам расчёта исполнительных раз- меров на компьютере или по формулам учебного пособия [4] на том же листе, где изображено резьбовое соединение, строятся схе- мы расположения полей допусков калибров для контроля внутрен- ней и наружной метрической резьбы.

2.6. Размерные цепи

Основные термины и определения размерной цепи приведены в ГОСТ 16319-80, а их расчёт – в ГОСТ 16320-80.

Любая размерная цепь состоит из звеньев. Звеном размерной цепи является один из размеров, образующих размерную цепь.

Звенья размерной цепи и их номинальные размеры обозначают- ся прописной буквой русского алфавита (или строчной буквой гре- ческого алфавита, кроме букв α, β, γ, ζ, ω) с индексом порядкового номера звена: Аj; Бj … (j = 1, 2, …). Замыкающее звено – это звено размерной цепи, являющееся исходным при постановке задачи или получающееся последним в результате её решения. Замыкающее звено обозначается буквой размерной цепи с индексом : А ; Б ; …

Составляющим звеном называется звено размерной цепи, изме- нение которого вызывает изменение исходного или замыкающего звена. Увеличивающее составляющее звено – звено, с увеличением которого увеличивается замыкающее звено. Обозначается со

стрелкой или со знаком плюс: A; + A . Уменьшающее звено – зве- но, с увеличением которого уменьшается замыкающее звено. Обо-

значается: A; − A .

Компенсирующим звеном называется предварительно выбран- ное звено размерной цепи, изменением которого достигается тре- буемая точность замыкающего звена.

Остальные параметры звеньев размерной цепи обозначаются следующим образом.

Предельные размеры звена:

- наибольший – с индексом max: A - наименьший – с индексом min: A

22

Верхнее отклонение звена – Нижнее отклонение звена –

Допуск или поле допуска звена – σ или Т: ТAj. Координаты середины поля допуска – с Aj.

Рассчитать размерную цепь – это значит определить допуски и отклонения всех её размеров, исходя из требований конструкции и технологии.

При расчёте решают две задачи.

1.Прямая (конструкторская) задача – заданы параметры, номи- нальные значения, допустимые отклонения и т.д. замыкающего звена, а требуется определить параметры составляющих звеньев.

2.Обратная (проверочная) задача – известны параметры состав- ляющих звеньев, требуется определить номинальный размер, до- пуск и предельные отклонения замыкающего звена.

Обе эти задачи решаются:

1) методом расчёта на максимум-минимум;

2) вероятностным методом.

Метод расчёта на максимум-минимум учитывает только пре- дельные отклонения звеньев размерной цепи и самые неблагопри- ятные их сочетания.

Вероятностный метод расчёта учитывает рассеяния размеров и вероятность различных сочетаний отклонений составляющих зве- ньев размерной цепи.

Точность замыкающего звена достигается методами: 1) полной взаимозаменяемости; 2) неполной взаимозаменяемости; 3) групповой взаимозаменяемости; 4) пригонки; 5) регулирования.

Методика расчёта размерных цепей подробно изложена в [2, 3, 5]. Предварительно выявляют все звенья, входящие в рассматрива- емую размерную цепь. Для этого обходят контуры взаимосвязан- ных звеньев, начиная от одной из поверхностей (осей), ограничи- вающих замыкающее (исходное) звено, и доходят до второй по- верхности (оси), ограничивающей замыкающее (исходное) звено. Для удобства решения даётся графическое изображение размерной цепи. Схему размерной цепи необходимо также привести в поясни-

тельной записке к курсовой работе.

23

Для расчёта размерной цепи с параллельными звеньями прямая задача решается: 1) способом равных допусков; 2) способом допус- ков одного квалитета.

Рассмотрим основные зависимости для решения прямой задачи методом полной взаимозаменяемости.

Способ равных допусков применяют, если составляющие раз- меры входят в один интервал диаметров и могут быть выполнены с примерно одинаковой экономической точностью. По этому спосо- бу средний допуск составляющих звеньев

Tcp Aj = TA / (m −1) ,

где m – 1 – общее число составляющих звеньев.

Полученный средний допуск корректируется так, чтобы выпол-

m−1

нялось условие TA ≥ ∑TAj , выбираются при этом стандартные

j=1

поля допусков предпочтительного применения.

Способ допусков одного квалитета применяют, если все со-

ставляющие цепь размеры могут быть выполнены с допуском од- ного квалитета, и допуски составляющих размеров зависят от их номинального значения. Рассмотрим этапы расчёта.

1. Определяется число единиц допуска (или коэффициент ква- литета):

k

TA − ∑TAj

где k – число звеньев, допуск которых известен, i – единица допус- ка, принимается по табл. 2.9.

Таблица 2.9

Значение единиц допуска i

24

2. По полученному значению аj табл. 2.10 выбирается ближай- ший квалитет.

Таблица 2.10

Число единиц допуска

3.Исходя из номинальных размеров звеньев цепи и выбранных квалитетов по таблице в ГОСТ 25346-89 или прил. 3 определяются допуски составляющих звеньев цепи.

4.Проверяется сумма определённых допусков составляющих звеньев с остатком допуска замыкающего звена, который должен распределиться на оставшиеся составляющие звенья:

Для обеспечения равенства допусков корректируются допуски одного или нескольких составляющих звеньев. При уменьшении допуска одного из звеньев необходимо проанализировать кон- струкцию узла и выбрать тот размер, который экономически вы- годнее выполнить более точным.

5.Назначаются для всех составляющих звеньев отклонения. Обычно принято располагать отклонения в тело детали, т.е. для размеров наружных (охватываемых) элементов деталей – в минус, для размеров внутренних (охватывающих) элементов деталей – в плюс. Для размеров между осями, глубины расточки, а также в тех случаях, когда затруднительно определить, охватывающим или охватываемым является размер, отклонения проставляются сим- метрично относительно нулевой линии.

6.Проверяются отклонения составляющих звеньев по отклоне- ниям замыкающего звена по следующим формулам:

n p

в А = ∑ в (Ajув )− ∑ н (Ajyм );

н А = ∑ н (Ajyв )− ∑ в (Ajyм ), j =1 j =1

25

где n – число увеличивающих звеньев, р – число уменьшающих звеньев.

Если отклонения по этим уравнениям не удовлетворяются, то принимаем неизвестными отклонения x или y y j-го звена, т.е. Ajx и

решаем уравнение относительно x или y.

Рассмотрим основные зависимости для решения обратной зада- чи расчёта размерных цепей с параллельными звеньями методом полной взаимозаменяемости.

Номинальный размер замыкающего звена

где m – 1 – общее число составляющих звеньев; n – число увеличи- вающих звеньев; р – число уменьшающих звеньев.

Предельные размеры замыкающего звена:

где Аj max и Aj min – предельные размеры составляющих звеньев. Допуск замыкающего звена

m−1

TA = A max − A min или TA = ∑TAj . j=1

Предельные отклонения замыкающего звена:

n p

в А = ∑ в (Ajув )− ∑ н (Ajyм );

н А = ∑ н (Ajyв )− ∑ в (Ajyм ), j =1 j =1

или предельные отклонения, выраженные через координаты сере- дины полей допусков Ес:

26

где Ес(А ) – координата середины поля допуска замыкающего зве-

на:

n p

c (A )= ∑ c Аj − ∑ c Aj , j =1 j =1

сАj – координаты середины поля допуска составляющих звеньев. Методика расчёта линейных размерных цепей вероятностным

методом приведена в [2, т. 2].

В пояснительной записке к курсовой работе необходимо приве- сти схему размерной цепи с обозначением её звеньев, дать исход- ные данные, выбрать метод достижения точности замыкающего звена, привести расчёт размерной цепи с использованием програм- мы «Размерные цепи» автоматизированной системы или «вруч- ную» проанализировать результаты расчётов.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

3.1. Оформление пояснительной записки

Расчётная часть курсовой работы оформляется в виде поясни- тельной записки общим объёмом 12–18 листов формата А4 (ГОСТ

2.301-68).

Расчётно-пояснительная записка курсовой работы должна быть сброшюрована и содержать:

–титульный лист;

–задание на курсовую работу;

–аннотацию;

–содержание;– введение;

–основную часть в соответствии с пунктами задания;

–библиографический список;

–приложения.

Текст пояснительной записки набирается на компьютере или пишется от руки чётким почерком на стандартных листах белой бумаги формата А4 с одной стороны. Оформление текста должно соответствовать требованиям ГОСТ 2.105-95. Каждый лист должен иметь рамку с полем слева 20 мм и со всех остальных сторон по 5 мм. Нумерация страниц записки должна быть сквозной, начиная с

27

титульного листа. Номера страниц ставятся арабскими цифрами в правом верхнем углу страницы.

Основная часть пояснительной записки разбивается на разделы в соответствии с пунктами задания. Разделы нумеруются арабски- ми цифрами. Тексты разделов можно разделить на подразделы.

Расчёты в пояснительной записке должны содержать задачу расчёта, исходные данные, расчётную схему и собственно расчёт с полученными результатами. Расчётные формулы выносятся в от- дельную строчку и нумеруются арабскими цифрами в круглых скобках с правой стороны формулы. При расчёте на ПЭВМ необ- ходимо провести анализ полученных результатов.

Иллюстрации в записке должны иметь номер и подрисуночную надпись (например, «Рисунок 2 – Схема размерной цепи»).

В конце пояснительной записки приводится список использо- ванной литературы. Литература располагается в порядке появления ссылок в тексте пояснительной записки. Сведения о литературных источниках оформляются в соответствии с ГОСТ 7.1-2003 (или см. раздел «Библиографический список» пособия). Ссылки в тексте пояснительной записки на литературные источники обозначаются порядковым номером в списке источников, выделенных квадрат- ными скобками, например, «[3], [4, 11]».

Приложения оформляются как продолжение пояснительной за- писки. В приложения можно включать сводные таблицы расчётных данных, распечатки результатов расчёта на ПЭВМ и др. Каждое приложение начинается с новой страницы с указанием в правом верхнем углу слова «Приложение» и названия его в виде заголовка. Нумерация приложений сквозная, например, «Приложение 1» и т.д.

3.2. Особенности оформления чертежей

Объём графической части курсовой работы не более двух ли- стов формата А1 (ГОСТ 2.301-68). Требования к графическому оформлению схем и чертежей приведены в разд. 4. Каждая схема или чертёж должны быть выполнены на листах ватмана согласно требованиям ЕСКД и иметь основную надпись по ГОСТ 2.104-2006.

Требования к графическому изображению отдельных чертежей рассмотрены выше. Ниже приведены рекомендации по оформле-

28

нию рабочих чертежей зубчатого колеса и заданной детали, а также схем контроля технических требований.

3.2.1. Оформление чертежа зубчатого колеса

Требования к оформлению чертежей зубчатых колёс установле- ны отдельными стандартами: для цилиндрических колёс – ГОСТ 2.403-75; для зубчатых реек – ГОСТ 2.404-75; для конических ко- лёс – ГОСТ 2.405-75; для цилиндрических червяков и червячных колёс – ГОСТ 2.406-76.

На изображении цилиндрического зубчатого колеса должно быть указано:

1)диаметр вершин зубьев dа. Отклонения диаметра вершин зубьев заготовки Аdа и допуски на радиальное биение Fda опреде- ляются по справочнику [2, т. 2, табл. 5.26];

2)ширина зубчатого венца b. Отклонения b – по полю допуска h11, h12, h13, h14;

3)угол сектора по окружности вершин зубьев (для зубчатого сектора);

4)размеры фасок или радиусы кривизны линий притупления на кромках зубьев;

5)шероховатость поверхностей зубьев [2, т. 2, табл. 5.12];

6)биение базового торца [2, т. 2, табл. 5.27]; предельные откло- нения отверстия в соответствии с выбранной посадкой; отклонения размеров элементов шпоночного или шлицевого соединения.

Вправом верхнем углу поля чертежа помещается таблица пара- метров зубчатого венца, состоящая из трёх частей (отделяемых сплошными основными линиями):

а) основные данные; б) данные для контроля; в) справочные данные.

Размеры таблицы стандартизованы. Неиспользуемые строчки таблицы параметров исключаются или прочёркиваются.

Впервой части таблицы (основные данные) указываются:

1)модуль m [2, т. 2, табл. 5.3];

2)число зубьев z;

29

3)угол наклона линии зуба β (для косозубых колёс β ≈ 7…25˚; для шевронных – β ≈ 25…30˚);

4)надписи «правое» или «левое», для шевронных колёс – «шев- ронное»;

5)нормальный исходный контур: для стандартного – со ссылкой на ГОСТ 13755-81 и ГОСТ 9587-81, для нестандартного – с необ- ходимыми параметрами, его определяющими (согласно ГОСТ

2.403-75);

6)коэффициент смещения Х [2, т. 2, табл. 5.28 или ГОСТ 16532-

70];

7)степень точности по нормам кинематической точности, плав- ности работы и контакту зубьев, а также выбранный вид сопряже- ния в соответствии с ГОСТ 1643-81 и ГОСТ 9178-81.

Во второй части таблицы (данные для контроля) приводятся размеры и отклонения для контроля взаимного положения разно- имённых профилей зубьев. При стандартном исходном контуре во второй части ограничиваются одним из следующих № вариантов:

1)постоянная хорда зуба Sc и высота до неё hc;

2)длина общей нормали W.

Расчёт параметров W приведён в [2, т. 2, табл. 5.20, 5.21, 5.30]. В третьей части таблицы (справочные данные) указываются:

1)делительный диаметр d;

2)при необходимости – прочие данные.

На рис. 3.1 показан пример оформления чертежа цилиндриче- ского зубчатого колеса. Чертёж зубчатого колеса в зависимости от его габаритных размеров и масштаба оформляется на листе форма- та А4 или А3.

3.2.2. Выполнение чертежа детали

При выполнении рабочего чертежа заданной детали необходимо вычертить деталь, назначить номинальные размеры, назначить и указать показатели точности и технические требования на её изго- товление.

При вычерчивании детали достаточно привести главный вид или главный разрез и вид слева, при необходимости дать и другие виды и разрезы, в том числе и выносные элементы. Вычерчивание детали следует производить в соответствии с требованиями ЕСКД

30