книги / Стандартизация
..pdfS 2 = 2 S X = 2ITAa \ S, = 2 S 2 = 2 2ITAa ; ...; S X = 2 S Z, X = 2 2~4TAa . |
5.12.73 |
Размер последней детали набора должен быть равным или |
|
превышать половину толщины набора сменных деталей, т.е. |
5.12.74 |
S z >. Ак 12 . |
|
Суммарная толщина всех деталей набора сменных |
деталей S z |
определяется по формуле |
|
S s = р , = 2S, - S , = (2! -1)/Гл4. |
5.12.75 |
/-1 |
|
Пример 3. Расчет компенсатора, состоящего из набора шайб одинаковой толщины. Исходные данные из примера 2.
Принимаем величину ступени компенсации S = ITAд. Тогда толщина каждой шайбы S = 1ТАа =0.1 мм.
Число шайб в наборе
z = T - A ----+ 1 =1.35/0.1+1=15 шт.
Номинальная толщина основной шайбы Sa
S0 = Ак + А 0Ак - 1ТАа /2 =3+(-0.35)-1.35/2=2.025 мм. Наибольшаятолщина набора шайб
S z = S 0 + z S =2.025+16 0.1=3.625 мм.
Интервал регулирования S z - S 0 =3.625-2.025=1.6 мм, что превышает необходимую величину компенсации К =1.35 мм.
Пример 4. Расчет компенсатора, состоящего из набора шайб разной толщины. Исходные данные из примера 2.
Необходимая суммарная толщина всех шайб
Лпт = Ak + \ A k + I T A J 2 =3+(-0.35)+1.35/2=3.325 мм.
Принимаем величину ступени компенсации кратной допуску замыкающего звена /7ИД=0.1 мм.
Определим размер последней шайбы из набора с учетом формул (5.12.73) и (5.12.75):
S z Z A k / 2 ; S z = V |
'1ТАА = Ак / 2 \ 2 2 |
А |
|
21ТАа ' |
|||
|
|
Подставляя данные, получим 2 г 1 |
А |
3 |
= 15. |
||
21ТАа 2 - 0.1 |
|||||
|
|
|
|||
Откуда z « 5 и |
S 5 = 25"1-0.1 = 1.6 мм. |
|
|
||
Тогда 5, =0.1 |
мм; S 2 =2-0.1 = 0.2 мм; |
53=2-0.2 = 0.4 мм; S A = 2-0.4 = 0.8 мм и |
|||
=2*0.8 = 1.6 мм.
Наибольшуютолщину набора шайб определим по формуле = р , = 2S, - S, = (2‘ -1 )lTAb = (2s - 1)-0.1 = 3.1 мм.
5.12.16 Метод групповой взаимозаменяемости. Селективная сборка деталей.
Сущность метода групповой взаимозаменяемости заключается в изготовлении деталей со сравнительно большими допусками, а для осуществления сборки детали сортируются на группы по фактической
величине сопрягаемых размеров деталей с более узкими групповыми допусками. Это обеспечивает при последующей сборке получение требуемых по техническим условиям значений замыкающего звена в пределах каждой группы. Сортировка может осуществляться как автоматически, так и вручную. При селективной сборке обеспечивается полная взаимозаменяемость только в пределах каждой группы. Чем больше число групп сортировки, тем меньше разброс значений замыкающего звена в одной группе, тем выше точность селективной сборки. Из этого следует, что точность сборки можно увеличивать безгранично. Однако это невозможно, так как вступают в силу ограничения, связанные с возможностями измерительной техники, погрешностями базирования в приспособлениях и т.п. Кроме того, увеличение числа групп сортировки приводит к тому, групповые допуски незначительно отличаются, а процессы сортировки и сборки значительно усложняются; увеличиваются количество деталей, для которых нет пары; усложняется ремонт изделий в связи с отсутствием полной взаимозаменяемости деталей в разных сборочных группах.
Метод селективной сборки широко применяется в производстве подшипников качения, при сборке резьбовых шпилек со стальными корпусами (с целью обеспечения гарантированного натяга в соединении), некоторых деталей гидрооборудования.
Огги.
Рис. 12.15 Относительное положение полей допусков отверстия и вала при расчете зазоров в соединениях, полученных методом селективной сборки: а,б - посадки с зазором при ITA £ ITB и при ITA < ITB соответственно; в -посадки с натягом
Рассмотрим расчет размерных цепей с использованием метода селективной сборки на простейшем примере - соединения двух деталей - вала
и отверстия. Пусть допуски на изготовление вала и отверстия соответственно равны ITB и IT A . Обычно поле допуска отверстия в соединении больше чем допуск вала, т.е. iT A 'z lT B . Сортировку деталей будем осуществлять на п групп (рис.5.12.15). Тогда, очевидно, верхние ( E S A ,e s B ) и нижние (EIAt e i b ) отклонения для к - й группы деталей можно определить по следующим формулам:
ESA™ ■= — |
к + Е1А; |
esB™ = — к + eiB |
5.12.77 |
п |
|
п |
|
JT A |
( к - \ ) + Е1А |
eiB™ = - ( k - \ ) + e i B . |
5.12.78 |
EIA™ = |
|||
п |
|
п |
|
Предельные зазоры в соединениях определяются по следующим формулам:
^ )лш = ESA™ - eiB™ = - ( I T A - ITB) + - |
+ E I A - e iB ; |
5.12.79 |
п |
п |
|
•SJ<‘)min = E!AW _ esB w = £ ( j TA _ /7-Д) + П А + Е 1 А - eiB .
|
п |
п |
|
|
|
^ тал ^ ^min |
|
Средний зазор в соединении определяется по формуле Scp=----- |
------. С |
||
учетом (5.12.79), получим |
|
|
|
S™ = —(ITА- ITB )+(EIA - eiB ) - |
П А ~ ITB = |
к - 1)+(EIA - e i B ) . |
5.12.80 |
п |
2 |
2 п |
|
Допуск посадки в к -й группе деталей |
|
|
|
ITS™ =5<‘,п“ - 5<*,min = ITA + lTB = c o n s t. |
5.12.81 |
||
Т.е. величина зазора в к-и группе изменяться в следующих пределах (относительно среднего значения):
St(t) = ITA - |
ITB ( 2 k - \ ) + ( E I A - e i B ) ± ITA + ITB |
5.12.82 |
2/i |
2/i |
|
Отсюда следует, что при селективной сборке наибольшие зазоры уменьшаются, а наименьшие увеличиваются, приближаясь с ростом числа групп сортировки к среднему зазору для данной посадки.
При равенстве допусков вала и отверстия зазор в любой группе определяется по формуле
S™ = (EIA - eiB ) ±! ТА + 1ТВ . |
5.12.83 |
|||
Если ITA > IT B , то при сборке посадок с гарантированным зазором |
||||
(5Jmax> 0, S^n> 0) наибольший |
зазор |
будет |
получаться в |
п-й группе, а |
наименьший - в 1-й |
|
|
|
|
5 = ^(*)тах |
= ( IT А - |
ITB) —п |
+ EIA - e ib ; |
|
дтт = £(.)пш. = |
+ E IA - e ib . |
5.12.84 |
||
Число групп деталей для селективной сборки определим исходя из требуемого допуска посадки ( I T S t = S ™ - S ™ in). Из (5.12.84) имеем
Н Т В
ITSs - (ITA - ITB) |
5.12.85 |
|
|
Неизвестными остаются нижние отклонения EIA |
и е/а . Верхние |
отклонения при заданных значениях допусков ITA и ITB |
определяются по |
известным формулам: ESA = EIA + IT A ; esB = eiB + ITB . |
|
Число групп, полученное по формуле (5.12.85) округляехся до ближайшего целого числа.
При расчете посадок с гарантированным натягом (5Г* <0, s f n<0)
наибольший натяг (наименьший зазор) будет в п-й группе, а наименьший натяг (наибольший зазор) - в 1-й группе:
= ^ ')m“ = Nf" =— + EIAeiB; |
|
||
|
n |
|
|
Sf° = 5)<"|mln = N™ = ^ |
n ~ - ITB + EIAeiB. |
5.12.86 |
|
Тогда число групп для селективной сборки |
|
||
|
2ITA |
5.12.87 |
|
ITS, |
- ( I T A - I T B ) |
||
|
|||
Одно из отклонений EIA или eiB определяется по формулам ( 5.12.86).
В посадках с натягом при селективной сборке наибольшие натяги уменьшаются, а наименьшие увеличиваются, приближаясь с ростом числа групп сортировки к среднему натягу для данной посадки.
Переходные посадки (5'Jmw>0, s™n <о) рассчитываем по формулам
для посадок с зазором, а число групп можно определить как по формуле (5.12.85), так и по формуле (5.12.87).
В переходных посадках наибольшие натяги и зазоры уменьшаются, приближаясь с увеличение числа групп сортировки к тому натягу или зазору, который соответствует серединам полей допусков деталей.
В посадках |
с гарантированным |
зазором |
при |
1ТА<1ТВ |
(рис.5.12.15) наибольший зазор будет в 1-й группе, а |
наименьший - п-й, |
|||
т.е. так же, как в |
формулах (5.12.86), т.е. |
по ним |
и надо определять |
|
необходимые предельные отклонения. Число групп в этом |
случае |
|||
определяют по формуле (5.12.87). |
|
|
|
|
Посадки с натягом при 1ТА<1ТВ рассчитываются по формулам (5.12.84),(5.12.85), а переходные посадки по формулам (5.12.86),( 5.12.87).
Действительные законы рассеяния размеров валов и отверстий, как правило, несимметричны. При изготовлении деталей типа "вал" центр группирования размеров обычно смещается в сторону исправимого брака, т. е. в сторону больших валов (рис. 5.12.16). В связи с этим деталей типа "вал" в 1-й, 2-й ,... группах будет несколько меньше, чем в симметричных с ними относительно центра поля допуска в группах п и (п - 1 ).
Для деталей типа "отверстие" наоборот: деталей в 1-й, 2-й,...
группах будет больше, чем в группах п и (п - 1 ).
При селективной сборке деталей 1-й, 2-й, ... групп будут оставаться "лишние" детали типа "отверстие", а при сборке деталей групп п а ( л - 1 )
остаются "лишние" детали типа "вал", что ведет к накоплению незавершенного производства непарных деталей. Для уменьшения
незавершенного |
производства |
необходимо |
так |
организовать |
|
технологический |
процесс обработки |
сопрягаемых размеров, чтобы |
|||
уменьшить асимметрию распределения размеров деталей типа "валов" и "отверстий". Полное отсутствие незавершенного производства возможно только при идентичности кривых распределения.
Отношения и называют групповыми допусками.
Рис. 5.12.16 Асимметрия распределения отклонений размеров деталей: 1- плотность распределения отклонений размеров деталей типа “отверстие”; 2- плотность распределения отклонений размеров деталей типа “вал”; em,Em-
координаты середин полей допусков вала, отверстия; ecm,Ecm координаты максимумов плотностей распределения отклонений размеров вала, отверстия
Пример 5. Требуется обеспечить сборку деталей типа "отверстие" и "вал" с
зазором в соединении |
.S =16±10 мкм ( ITS, =20 мкм). Допуски на изготовление |
"отверстия" и "вала" |
1Т А = 30 мкм, ITB = 2 0 мкм; соответственно "отверстие" |
изготавливается с основным отклонением Н (Е1А=0). Необходимо определить предельные отклонения вала и число групп сортировки деталей для их селективной сборки.
Так как поле допуска отверстия больше поля допуска вала ( I T A > IT B ), а максимальный и минимальный зазоры больше нуля (S™ = 26>0, 5Jrmn = 6> 0),
Рис. 5.12.17 Схема расположения полей допусков при селективной сборке двух деталей при их равномерном разделении
Определим число групп сортировки по формуле (5.12.85)
______ НТВ |
_ |
2-20 |
_40 |
I T S , - { I T A - I T B ) ~ |
20- (3020) _ 10 “ |
||
По формуле (5.12.84) определим нижнее предельное отклонение вала (e i B )
20
6= ---- +0-eiB, откуда eiB=-11 мкм. 4
Верхнее предельное отклонение вала (e s B ) найдем из выражения esB = eiB + ITB = - 11 +20 = 9 мкм.
Схемы полей допусков с разделением их на группы, представлены на рис. 5.12.17.
Предельные значения зазоров по группам приведены в табл.5.12.6:
|
Таблица 5.12.6 |
|
|
|
Предельные значения |
Группа деталей для селективной сборки |
|||
I |
II |
III |
IV |
|
зазора, мкм |
18.5 |
21 |
23.5 |
26 |
|
||||
^(j)rnin |
6 |
8.5 |
И |
13.5 |
Анализ приведенных результатов показывает, что только на одной из границ в двух группах I и IV появляются предельно допустимые зазоры (цифры, выделенные шрифтом); в двух других группах II и III расчетные значения предельных зазоров не достигают регламентированных пределов.
Контрольные вопросы.
1 . Перечислите основные задачи стандартизации.
2. Какие вы знаете категории стандартов.
3.Что называется унификацией.
4.Какие вы знаете показатели уровня унификации.
5.Что называется предельным отношением
6. Понятие допуска.
7. Какие вы знаете соединения.
8. Приведите пример посадки с натягом, с зазором, переходной посадки.
9.Единые принципы построения документов и посадок.
10.В чем заключается метод подобия при выборе допусков и посадок.
11 . Приведите пример применения переходной посадки.
12.Как выбрать посадки подшипников качения на вал и в корпус.
13.Допуски и посадки шпоночных соединений.
14.Какие вы знаете методы и средства контроля угловых размеров.
15.Классификация калибров.
16.Что значит зависимый и независимый допуск.
17.Понятие позиционного допуска.
18.Параметры шероховатости поверхности деталей.
19.Обозначение шероховатости поверхностей на чертежах.
20.Классификация резьбовых соединений.
21.Понятие приведенного среднего диаметра резьбы.
22.Допуски и посадки упорной резьбы.
23.Где применяются конические резьбы.
24.Классификация зубчатых передач.
25.Кинематическая точность передач.
26.Методы выбора степени точности зубчатых передач.
27.Что называется размерной цепью.
28.Классификация размерных цепей.
29.Методы расчета размерных цепей.
30.Методы групповой взаимозаменяемости.