расчетно-графические работы / расчетно-графическая работа основы взаимозаменяемости и технические измерения

ОСНОВЫ ВЗАИМОИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

СОДЕРЖАНИЕ

1 Выбор посадки для гладкого диаметрального сопряжения

2 Расчет размерных цепей

Литература

1 Выбор посадки для гладкого диаметрального сопряжения

1.1 Исходные данные

Диаметр сопряжения 78 мм.

Предельные значения посадки – S_max= 350 мкм; S_min= 300 мкм.

1.2 Расчетный допуск посадки

Т_LP = S_max – S_min = 350 –300= 50 мкм.

1.3 Монтажные предельные значения посадки

S^м_max = 0,7·S_max + 0,3·S_min = 0,7·350 + 0,3·300 = 335 мкм.

S^м_min = 1,7·S_min – 0,7·S_max = 1,7·300 – 0,7·350= 265 мкм.

1.4 Монтажный допуск посадки

Т_LМ = S^м_max – S^м_min =335 – 265 = 70 мкм.

1.5 Проверка значений монтажного и расчетного допуска

Т_LM/ Т_LP = 70/50 = 1,4

1.6 Предварительные квалитеты вала и отверстия

Если Т_LМ = Т_А + Т_В, то можно предположить, что Т_А = Т_В = Т = 0,5Т_LМ = 35 мкм.

Тогда

(Т_А + Т_В) < Т_LМ < (Т_А + Т_В).

То есть

IT 7 = 30 мкм < T = 35 мкм < IT 8 = 46мкм.

Существуют следующие варианты сочетания допусков

1. Т_А = Т_В, т.е.

30+30 = 60 мкм < Т_LМ = 70 мкм < 46 + 46 = 92 мкм;

2. Т_А = 1,6Т_В, т.е.

30+ 46 = 76 мкм < Т_LМ = 70 мкм < 46 + 74 = 120 мкм;

3. Т_А = 2,5Т_В, т.е.

19 + 46 = 65 мкм < Т_LМ = 70 мкм < 30 +74 =104 мкм.

Больше всего подходят следующие сочетания допусков отверстия и вала

1. Т_В = 46 мкм; Т_А = 46 мкм.

2. Т_А=46 мкм; Т_В = 19мкм.

1.7 Оценка выбора сочетания допусков отверстия и вала

1. Т_Lд = = = 49,8 мкм Т_Lр = 50мкм;

Условие выполняется.

2) Т_Lд = = = 65 мкм Т_Lр = 50 мкм;

Условие не выполняется.

То есть, Т_А = 46 мкм; Т_В = 19 мкм.

1.8 Система отверстия

EI = 0 мкм; ES = 46 мкм, что соответствует H8

1.8.1 Поисковые уравнения

S^м_max = ES – ei_p; ei_p = ES – S^м_max = 46 – 335 = – 289 мкм.

S^м_min = EI – es_p; es_p = EI – S^м_min = 0 – 265 = – 265 мкм.

1.8.2 Расчетный допуск вала

Т_ВР = es_p – ei_p = – 265 – (– 289) = 24 мкм.

Полученное значение находится между IT6 = 19 мкм и IT7 = 30 мкм.

1.8.3 Величина допуска вала по правилу «20 процентов»

Т_В = 19 мкм.

1.8.4 Основное отклонение поля допуска вала и ближайшие к нему табличные поля допусков

Основное отклонение es_p = – 265 мкм.

Ближайшие табличные поля допусков валов

1) поле – а6, для которого es = – 360 мкм и ei = – 379 мкм;

2) поле – b6, для которого es = – 200 мкм и ei = – 219 мкм.

1.8.5 Схема расположения расчетного и табличных полей допусков вала

1.8.6Табличные поля допусков, удовлетворяющие правилу «10 процентов»

Подходят следующие табличные поля допусков

поле – b6, для которого es = – 200 мкм и ei = – 219 мкм

1.8.7Условное обозначение полученной посадки и её предпочтительность

Условное обозначение полученной посадки

, мм

Предпочтительность – дополнительная.

1.9 Система вала

es = 0 мкм, ei = – 19 мкм, что соответствует h6

1.9.1 Поисковые уравнения

S^м_max = ES_p – ei; ES_p = ei + S^м_max = – 19 + 335 = 316 мкм.

S^м_min = EI_р – es; EI_p = es + S^м_min = 0 + 265 = 265 мкм.

1.9.2 Расчетный допуск отверстия

Т_AР = ES_p – EI_p = 316 – 265 = 51 мкм.

Полученное значение находится между IT8 = 46 мкм и IT9 = 74 мкм.

1.9.3 Величина допуска отверстия по правилу «20 процентов»

Т_A = 46мкм.

1.9.4 Основное отклонение поля допуска отверстия и ближайшие к нему табличные поля допусков

Основное отклонение – EI_p = 265 мкм.

Ближайшие табличные поля допусков отверстий

1) поле – A8, для которого es = 406 мкм и ei = 360 мкм;

2) поле – B8, для которого es = 246 мкм и ei = 200 мкм;

1.9.5 Схема расположения расчетного и табличных полей допусков отверстия

Табличные поля допусков отверстия, удовлетворяющие правилу «10 процентов»

Подходят следующие табличные поля допусков

поле – B8, для которого es = 246 мкм и ei = 200 мкм

6. Условное обозначение полученной посадки и её предпочтительность

Условное обозначение полученной посадки

, мм

Предпочтительность – дополнительная

Наиболее предпочтительной является посадка:

, мм

1.10 Предельные и средние значения выбранной посадки

S^т_max = ES – ei = 0,046 – (– 0,219) = 265 мкм.

S^т_min = EI – es = 0 – (–0,200) = 200 мкм.

S₀^т = (S^т_max + S^т_min)/2= (0,200+ 0,265)/2 = 235,5мкм.

1.11 Оценка выбранной посадки

Для оценки используются следующие условия

Для натяга S^∂_max S_max ; S^∂_min S_min

1.11.1 Оптимальные значения шероховатости вала и отверстия

Rz_А = (1/8 … 1/4)·Т_A = (1/8 … 1/4)·46 = 5,75 … 11,5 мкм.

Rz_В = (1/8 … 1/4)·Т_B = (1/8 … 1/4)·19 = 4,75 … 2,375 мкм.

По ряду предпочтительных чисел R10 выбираем значения шероховатости вала и отверстия, причем сумма этих чисел должна удовлетворять неравенству, полученному из п. 2.11.

(Rz_А + Rz_В) = = 66 мкм.

Таким образом, Rz_А = 33,25 мкм; Rz_В = 33,25 мкм.

1.11.2 Проверка выполнения условий п. 2.11

S^д_max =

₌ 353,5 мкм

S^д_max = 353,5 мкм S_max = 350мкм.

S^д_min =

₌ 303,7 мкм

S^д_min = 303,7 мкм S_min = 300мкм.

1.11.3 Средние расчетные значения посадки

= = 325 мкм

1.12 Предельные размеры отверстия и вала

D_max = D + ES = 78 + 0,046 = 78,046мм.

D_min = D + EI = 78 + 0,000 = 78,000 мм.

d_max = d + es = 78 + (– 0,200) = 77,800 мм.

d_min = d + ei = 78 = 77,781 мм.

1.13 Исполнительные размеры калибра-пробки

H = 5 мкм; Z = 7 мкм; Y = 5 мкм.

d^пр_max = D_min + Z + H/2 = 78 + 0,007 + 0,005/2 = 78,0095 мм.

d^пр_min = D_min + Z – H/2= 78+ 0,007 – 0,005/2 = 78,0035мм.

d^не_max = D_max + H/2= 78,046+ 0,005/2 =77,0485 мм.

d^не_min = D_max – H/2= 78,046 – 0,005/2 =78,0435 мм.

d^пр_изн = D_min – Y= 78 – 0,005 = 77,995мм.

Допуск на форму калибра IT2 = 3 мкм.

мм мм

1.14 Исполнительные размеры калибра-скобы

H₁ = 5 мкм; Z₁ = 4 мкм; Y₁ = 3 мкм.

D^пр_max = d_max – Z₁ + H₁/2 =77,8– 0,004 + 0,005/2 = 77,7985мм.

d^пр_min = d_max – Z₁ – H₁/2 =77,8– 0,004 – 0,005/2 =77,7935 мм.

D^не_max = d_min + H₁/2 = 77,781+ 0,005/2 = 77,7835мм.

D^не_min = d_min – H₁/2 =77,781– 0,005/2 = 77,7785мм.

D^пр_изн = d_max + Y₁ = 77,781+ 0,003 = 77,778мм.

Допуск на форму калибра IT2 = 3 мкм.

мм мм

1.15 Эскиз сопряжения деталей (в том числе и сборочный эскиз)

рабочих калибров для их контроля

Рисунок 2.1 – Эскизы сопряжения

а) вал ; б) отверстие ; в) сопряжение

Рисунок 2.2 – Эскиз калибра – пробки

Рисунок 2.3 – Эскиз калибра – скобы

1.16 Схема полей допусков для деталей сопряжения совместно с полями допусков на калибры для их контроля

Рисунок 2.4 – Схема расположения допуска вала

и калибра – скобы для контроля его размеров

Рисунок 2.5 – Схема расположения допуска отверстия

и калибра – пробки для контроля его размеров

2 Расчет размерных цепей

2.1 Исходные данные

Номер чертежа сборочной единицы (узла) – 1

Обозначение и номинальный размер замыкающего звена

Е_∆ = мм.

Допуск замыкающего звена Т = ES – EI = 0,65 – (– 0,35) = 1 мм =

= 1000 мкм.

2.2 Геометрическая схема и уравнение заданной размерной цепи

Е_∆ = (Е₃ + Е₄) – (Е₁ + Е₂)

2.3 Размерный анализ

Увеличивающие звенья (номинальные размеры)

Е₃ = 120_–0,25 мм

Е₄ = 86 мм

Уменьшающие звенья (номинальные размеры)

Е₁ = 86 мм

Е₂ = 118 мм

Звенья с заданными (известными) допусками

Е₃ = 120_–0,25 мм

2.4 Проверка правильности составления размерной цепи

Е_∆ = (Е₃ + Е₄) – (Е₁ + Е₂)

2 = (120 + 86) – (86 + 118)

2= 2

Равенство выполняется.

2.5 Данные, полученные в результате размерного анализа

Таблица 3.1 – Результаты размерного анализа цепи

Обозначение звена и его номинальный размер, мм	Допуск Т, мкм	Единица допуска i, мкм	Середина поля допуска0, мкм
Е∆ = мм	1000	–	150
Е1 = 86–0,250 мм	250	2,2	– 125
Е2 = 1180,250 мм	250	2,2	125
Е3 = 120–0,25 мм	250	–	– 125
кЕ4 = мм	250	2,2	25

2.6 Средний коэффициент точности размерной цепи

Расчет ведется с учетом суммы допусков независимых звеньев размерной цепи по формуле (95) [1]:

а_ср =

Так как значение а_ср = 114 > 100, то метод достижения точности замыкающего звена – максимума-минимума, а метод решения размерной цепи полной взаимозаменяемости.

2.7 Допуски и единицы допуска зависимых звеньев размерной цепи

iЕ₁ = T/a = 220/100 = 2,2 мм

iЕ₂ = T/a = 220/100 = 2,2 мм

iЕ₄ = T/a = 220/100 = 2,2мм

Т_Е1= i_Е1 = 114·2,2 = 250 мкм

Т_Е2= i_Е2 = 114·2,2 = 250 мкм

Т_Е4= i_Е4 = 114·2,2 = 250 мкм

2.8 Проверка соблюдения условий (90) и (97) [1]

;

Условие выполняется, следовательно допуски выбраны верно.

2.9 Назначение предельных отклонений звеньев размерной цепи (кроме корректора) по соответствующим правилам

Для всех звеньев размерной цепи (кроме корректора) назначаем предельные отклонения:

Для звена E₁ предельные отклонения назначаем как на основной вал:

мкм

мкм

Середина поля допуска:

мкм

Для звена E₂ предельные отклонения назначаем как на основное отверстие:

мкм

мкм

Середина поля допуска:

мкм

2.10 Середина поля допуска корректирующего звена

2.11 Предельные отклонения корректирующего звена

2.12 Проверка правильности назначения предельных отклонений

на составляющие звенья размерной цепи по формулам (91) [1]

- -0,5(

650

650

- -0,5(

-350

-350

ЛИТЕРАТУРА

1. Серый И. С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения.– М.: ВО Агропромиздат, 1987. – 367 с.

2. Метрология, стандартизация и сертификация : учебное пособие /Ю.В.Полывяный, А.В.Яшин , И.Н.Семов , П.Н.Хорев – Пенза : РИО ПГАУ,2017. –176 с.