|
|
|
|
|
Окончание табл. 28 |
|
Коэффи |
Значения характеристик первичных |
Значения характерис |
|
циент |
тик приведенных |
|
|
неопределенностей |
|
влияния |
|
неопределенностей |
|
|
|
|
|
|
Т |
- 25 мкм; Г „ =16 мкм |
|
|
|
ото |
’ |
вал |
|
Т2 = >/252 +162 = 29,7 мкм •К°2=0; е/п2=0
/С15 —отклонение от соосности посадочных поверхностей верхнего подшип ника при выбранном в нем зазоре
С,5=5 |
СоответствуетД,3 |
CiSTiS-50 мкм |
|
i{°)5=0; emi5=0; 7^-10 мкм |
|
К)6 —отклонение от соосности посадочных поверхностей нижнего подшип ника при выбранном в нем зазоре
СоответствуетД,2 |
С,6Г)6=40 мкм |
/(°)6=0; еот16-0; Г,6=10 мкм |
|
КХ1—отклонение от соосности резьбовой шейки винта и общей базовой оси двух подшипниковых шеек
С„-1 |
Нормируем допуском соосности |
С,7Г)7_ 100 мкм |
|
(ГОСТ 24643-81,10-я степень точности, |
|
|
d=22 мм): |
|
|
Л°)7=0; Г)7=100 мкм; ети|7=0 |
|
KiS—отклонение от прямолинейности оси винта |
|
|
Нормируем допуском прямолинейнос |
C(gr ig=80 мкм |
|
ти (ГОСТ 24643-81,10-я степень |
|
|
точности, /=245 мм): |
|
|
К°18=0; 7’18=80 м к м ; em)g=0 |
|
По формулам (13)—(15) получаем:
К ?" = 0; 7£" = 0,75 х д/1002 + 29,72 + 5О2 + 402 + 1002 + 802 = 132,8мкм;
ет™ = 0.
Первичные неопределенности — сопряжения с зазором:
Таблица 29. Результаты нормирования первичных неопределенностей, возникающих в сопряжениях с зазором
|
Коэффи |
Значения характеристик первичных |
Значения характеристик |
|
циент |
приведенных неопреде |
|
|
неопределенностей |
|
влияния |
|
|
ленностей |
|
|
|
|
|
|
|
KR—смещение в зазоре между кареткой и направляющими планками |
|
С6=0,5 |
Зазоры: 5 |
шах |
=20 мкм; 5 . =5 мкм |
С.Т =10 мкм |
|
|
г |
|
’ пнп |
6 |
6 |
|
|
7=5 ;е/и = 0,55тах |
Ссет=5 мкм |
|
|
max’ |
|
9 |
max |
О |
О |
Т=20 мкм; ет=10 мкм
Куt —смещение в зазоре между наружным кольцом верхнего подшипника и отверстием в корпусе
С„=1,7 Соответствует Г)2 (посадка 047Я7//О): |
С,/„-27,9 мкм |
Тп-16,4 мкм; emn=7,2 |
Cuemu~l2,2 мкм |
КГ2—смещение в зазоре между наружным кольцом нижнего подшипника и отверстием в корпусе
С12=1,4 |
Соответствует (посадка 047Н7//О): |
С)2712=22,3 мкм |
|
712=16,4 мкм; ет12=7,2 |
Су;етп=10,1 мкм |
Ки —смещение в зазоре верхнего подшипника |
|
С)3=1,7 |
Соответствует Г)д: |
Ci3r i3=8,5 мкм |
|
7(3=5 мкм; ешп=2,5 |
С1Яеш1Я=4,3 |
По формулам (16)—(18) получаем:
К*юр = 0;
ew|aop =12,2 + 10,1 + 4,3 + 5 = 31,6 мкм;
r f ° p = yj27,92+ 22,32 + 8,52 + 102 = 38 мкм.
Расчет замыкающего звена параметрической цепи:
к о = к ™, =0 мм.
етг = ет£пор =31,6 мкм;
= 1JT ™ 2 + Т“*'2 +7’“'ор2 = V2652 +132,82 + 382 = 298 мкм;
434 tf3= — =1,4.
3 298 Коэффициент запаса точности удовлетворительный.
Результаты представим в виде табл. 30 и рис. 18.
Таблица 30. Результаты ПНТ «отклонение взаимного расположения винта и гайки в плоскости zOx»
|
Па |
Коэф |
Номи |
Среднее |
|
ра |
фициент |
нал |
отклоне |
|
метр |
влияния |
ние, мкм |
|
|
|
|
1 |
0 |
|
0 |
|
к2 |
1 |
0 |
О |
12,5 |
|
В |
10 |
|
|
|
|
|
*3 |
1 |
40 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
14 |
|
0 |
|
к 5 |
0,5 |
14 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
«■в |
0,5 |
0 |
|
20 |
|
«1 |
-0,5 |
14 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
*8 |
-0,5 |
14 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
*9 |
-1 |
100 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
*,о |
1 |
60 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
*,1 |
1,7 |
0 |
О |
-5,5 |
|
В |
12,5 |
|
кп |
1,4 |
0 |
О |
-5,5 |
|
В |
12,5 |
|
|
|
|
|
Кп |
1,7 |
0 |
|
2,5 |
|
К15 |
5 |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
*,6 |
4 |
0 |
|
0 |
|
Допуск, |
|
Место |
|
Примечание |
фиксирова |
|
мкм |
|
|
ния |
|
|
|
|
|
Допуск сооснос |
Чертеж |
|
100 ти (10-я степень |
детали |
|
|
точности) |
Чертеж |
|
25 |
036Д7Д6 |
|
16 |
общего вида |
|
Допуск на размер |
Чертеж |
|
100 |
|
10-го квалитета |
детали |
|
|
|
70 |
Допуск на размер |
Чертеж |
|
10-го квалитета |
детали |
|
|
70Допуск на размер Чертеж 10-го квалитета детали
|
10 |
Расчетное |
|
|
70 |
Допуск на размер |
Чертеж |
|
10-го квалитета |
детали |
|
|
|
70 |
Допуск на размер |
Чертеж |
|
10-го квалитета |
детали |
|
|
|
140 |
Допуск на размер |
Чертеж |
|
10-го квалитета |
детали |
|
|
|
120 |
Допуск на размер |
Чертеж |
|
10-го квалитета |
детали |
|
И |
|
047Я7//О |
Чертеж |
|
25 |
общего вида |
|
|
|
11 |
047Я7//О |
Чертеж |
|
25 |
общего вида |
|
|
Нормальная
5группа зазора ГОСТ 24810-81
K.fi(класс
10 точности 0)
'
ГОСТ 520-2002 К.т(класс
10точности 0) ГОСТ 520-2002
Приложение 1 |
|
|
|
|
|
303 |
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 30 |
Па |
Коэф |
Номи |
Среднее |
Допуск, |
Примечание |
Место |
ра |
фициент |
нал |
отклоне |
мкм |
|
фиксирова |
метр |
влияния |
ние, мкм |
|
|
ния |
|
|
|
Допуск сооснос |
|
1 |
0 |
0 |
|
|
Чертеж |
*17 |
100 ти (10-я степень |
детали |
|
|
|
|
|
точности) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Допуск прямо |
|
|
1 |
0 |
0 |
80 |
|
линейности |
Чертеж |
* .8 |
|
(10-я степень |
детали |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
точности) |
|
|
|
Допускаемое |
Ожидаемое |
|
|
|
|
+217 |
|
|
+ 80,6 |
|
|
|
|
' |
+ 31,6 |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
..... |
|
___ ' |
|
|
|
|
|
|
|
117,4 |
|
|
|
|
-217 |
|
|
|
|
Рис. 18. Схема расположения полей допусков отклонения взаимного расположе ния винта и гайки в плоскости zOx
2.8. Проектирование нормточности конструктивной цепи «отклонение взаимного расположения винта и гайки в плоскости zOy»
Исходные данные:
♦чертеж общего вида эскизного проекта (приложение 2)
♦структурная схема изделия (приложение 3);
♦допустимое смещение осей винта и гайки в плоскости zOy ±217 мкм
(табл. 10)
Задача. Обеспечить допустимое смещение осей винта и гайки в плос кости zOy. Коэффициент запаса точности Кз>1,3.
Решение задачи.
1. Анализ источников неопределенностей
Объектом проектирования конструктивной цепи «отклонение вза имного расположения винта и гайки в плоскости zOy» является комп лексная неопределенность отклонения от соосности резьбовых поверх ностей винта и гайки, нормированная допуском.
Обеспечение заданного показателя качества сводится к решению за дачи параметрической цепи, составляющие звенья которой являются геометрическими параметрами деталей «сдвоенной» конструктивной цепи (рис. 18).
Используем следующие обозначения:
Л — параметрическая цепь «отклонение взаимного расположения винта и гайки в плоскости zOy»
Л1— первичная неопределенность параметра (линейный размер, от клонения формы и расположения и др.);
Л? — номинальное значение; ет. — среднее отклонение; Г. — допуск;
Д(.— отклонение действительного значения г-го параметра (г-го со ставляющего звена) от его номинального значения;
Дожидаемое __ приведенное значение первичной неопределенности (Л?ж"лаемое =а д ) ;
Лж *** _ отклонение взаимного расположения винта и гайки
вплоскости zOy из-за действия i-й первичной неопределенности. Характеристика замыкающего звена параметрической цепи Л вклю
чает три параметра:
♦ номинальное значение Ла1=0 ♦ допуск =434 мкм
♦ среднее отклонение emz =0.
2. Выявление источников первичных неопределенностей параметров
Найденные первичные неопределенности, приводящие к смещению осей резьбовых поверхностей винта и гайки в плоскости zOy, и оценку их влияния на качественном уровне приведем в табл. 31.
Таблица 31. Первичные неопределенности смещения осей резьбовых поверхностей винта и гайки в плоскости zOy
Наименование первичной неопре деленности
Отклонение от соосности внутрен ней резьбовой и наружной поверх ностей гайки
Смещение в зазоре посадки «гай ка - кронштейн»
|
Оцен |
Катего |
Обозначе |
|
ние в |
|
ка |
рия |
|
связанной |
|
влия |
неопреде |
|
размерной |
|
ния |
ленности |
цепи |
|
|
|
+V
+V к2
306 |
ПРИЛОЖЕНИЯ |
|
Окончание табл. 31 |
Обо
значе
ние
Ли
Л\5
■^16
Л\1
Наименование первичной неопре деленности
Отклонение от соосности посадоч ных поверхностей верхнего подшип ника при выбранном в нем зазоре Отклонение от соосности посадоч ных поверхностей нижнего подшип ника при выбранном в нем зазоре Отклонение от соосности резьбовой шейки винта и общей базовой оси двух подшипниковых шеек Отклонение от прямолинейности оси винта Прогиб винта за счет радиальной
силы, действующей в зубчатом зацеплении
|
Оцен |
Катего |
Обозначе |
|
ние в |
|
ка |
рия |
|
связанной |
|
влия |
неопреде |
|
ния |
ленности |
размерной |
|
|
|
цепи |
|
+ |
V |
^15» |
|
|
|
|
-Д\У £ 13 |
|
+ |
|
к |
г |
|
V |
Л 16' |
13’ |
|
|
|
Д\2» £,2 |
|
+ |
V |
*,7 |
|
|
|
|
+ |
V |
*.« |
|
|
|
|
- |
/ |
■^19* Лв’ |
|
|
|
Д„, £,7 |
Примечание. JIyl,Л13 —при наличии осевой силы зазоры в подшипниках с той или другой стороны винта выбираются, поэтому из расчетной схемы можетбыть исключена неопределенность с меньшим коэффициентом влия ния. - на основании расчетов параметрической цепи Г можно сделать вывод, что прогиб винта за счет радиальной силы, действующей в зубчатом зацеплении, имеет значение второго порядка малости, которым можно пре небречь.
3. Оценка коэффициентов влияния первичных неопределенностей па раметров
Для определения коэффициентов влияния используем принцип супер позиции и геометрический метод, утрированно изображая первичные не определенности на схеме. Зависимостидля расчетаи значения полученных коэффициентов влияния С. приведем в форме таблицы (табл. 32).
Таблица 32. Оценка влияния первичных неопределенностей на смещения осей резьбовых поверхностей винта и гайки в плоскости zOy
Коэф
Расчетные Схема влияния фициент
зависимости
влияния
Лх—отклонение от соосности внутренней резьбовой и наружной поверхнос тей гайки
|
Приложение 1 |
|
307 |
|
|
Продолжение табл. 32 |
|
|
Расчетные |
Коэф |
|
Схема влияния |
фициент |
|
зависимости |
|
|
влияния |
|
|
Аналогично К, |
|
|
СГ 1 |
|
Лг —смещение в зазоре посадки «гайка - кронштейн» |
|
|
|
Аналогично К„ |
С2=1 |
Л3 —неопределенность координатного размера (36 мм) кронштейна от оси отверстия под гайку до оси отверстия под штифт___________
С3-1
ЛА—неопределенность размера (55 мм) каретки от оси отверстия под штифт до контрольного шарика левого направляющего элемента
|
АналогичноЛ, |
с - 1 |
|
Л. —неопределенность размеров шариков левой направляющей |
|
|
|
Аналогично Л.з |
С5- - 1 |
Л. —смещение в зазоре между кареткой и направляющими планками
Л7—неопределенность размера (24 мм) левой направляющей от контрольного шарика до оси отверстия под штифт
Лн —неопределенность размера (8 мм) кожуха от оси отверстия под штифт для соединения с направляющей планкой до оси отверстия под штифт для соединения с корпусом____________
Лв —неопределенность размера (100 мм) корпуса от оси отверстия под
штифт до оси пары отверстий под подшипники |
|
Аналогично Л, |
с9= - 1 |
|
Окончание табл. 32
|
|
Расчетные |
Коэф |
Схема влияния |
|
фициент |
|
зависимости |
|
|
влияния |
|
|
|
JII0—смещение в зазоре между наружным кольцом верхнего подшипника |
и отверстием в корпусе |
Зазор выбирается в на |
|
Аналогично |
II |
правлении действия |
о О" |
|
|
|
силы в зацеплении |
|
|
(а-70*) |
|
|
|
L. + Z^sinTo0 |
|
|
13 |
А |
|
|
L=56 мм; |
|
|
£ ,+ 12=280 мм |
|
Лп —смещение в зазоре между наружным кольцом нижнего подшипника и отверстием в корпусе
Аналогично КГ2 |
Зазор выбирается в на |
Си-3,8 |
|
правлении действия |
|
|
силы в зацеплении |
|
|
(а-70*) |
|
|
С., = ^ - sin 70° |
|
|
12 А |
|
|
L,=56 мм; La=224 мм |
|
Лп —смещение в зазоре верхнего подшипника |
|
|
АналогичноЛю |
С,,=4,7 |
Лп —смещение в зазоре нижнего подшипника |
С13=3,8 |
|
АналогичноЛ{( |
Лы —отклонение от соосности посадочных поверхностей верхнего подшип ника при выбранном в нем зазоре
Аналогично Кп
Л15 —отклонение от соосности посадочных поверхностей нижнего подшип ника при выбранном в нем зазоре
Аналогично Ки С,,“4
Лк —отклонение от соосности резьбовой шейки винта и общей базовой оси двух подшипниковых шеек
Аналогично К15 |
|
Лп —отклонение от прямолинейности оси винта |
|
Аналогично Kt6 |
С17-1 |
4. Комплексирование первичных неопределенностей параметров
Зависимости для комплексирования те же, что и в ранее рассмотрен ных параметрических цепях Г, Д, Е, К. Результаты нормирования точ ности приведем в виде таблиц (табл. 33-34).
Первичные неопределенности — скалярные размеры:
Таблица 33. Результаты нормирования скалярных первичных неопределенностей
Коэф |
Значения характеристик первич |
Значения характеристик |
фициент |
приведенных неопределен |
влияния |
ных неопределенностей |
ностей |
|
Л3—неопределенность координатного размера (36 мм) кронштейна от оси отверстия под гайку до оси отверстия под штифт
С3-1 |
Допуск на размер 10-го квалитета |
С.^Л°3 - 36 мм |
|
(ГОСТ 25346-89) |
С3Г3=72 мкм |
|
36 (±0,050) |
С.,ет.^ 0 мкм |
|
= 36 мм; 72 мкм; ет3=0 |
|
ЛА—неопределенность размера (55 мм) каретки от оси отверстия под штифт до контрольного шарика левого направляющего элемента
c - i |
Допуск на размер 10-го квалитета |
С4Л°А—55 мм |
|
(ГОСТ 25346-89) |
|
С4.Т4=120 мкм |
|
55 (±0,060) |
|
|
САет=0 мкм |
|
Л°. = 16 мм; 7\=120 мкм; етп=0 |
|
|
4 |
4 |
4 |
|
Л6—неопределенность размеров шариков левой направляющей
ce- - i |
Допуск на размер (ГОСТ 3722-81) |
Cg/P6 - -7 мм |
|
7,000+0,010 |
|
|
фà = -20 мкм |
|
Л\. =7 мм; Г =20 мкм; етп=0 |
ОО |
|
С..ет= 0 |
|
О |
О |
' о |
О п |
Л7—неопределенность размера (24 мм) левой направляющей от контроль ного шарика до оси отверстия под штифт
с - i |
Допуск на размер 10-го квалитета |
C7Jf7= 24 мм |
|
(ГОСТ 25346-89) |
С7Т7=84 мкм |
|
24 (±0,042) |
С7етп7=0 мкм |
|
Л°7=24 мм; Г?=84 мкм; ет7=0 |
|
Л&—неопределенность размера (8 мм) кожуха от оси отверстия под штифт для соединения с направляющей планкой до оси отверстия под штифт для соединения с корпусом
С8= -1 |
Допуск на размер 10-го квалитета |
CglP^ - -8 мм |
|
(ГОСТ 25346-89) |
C&Tg=-58 мкм |
|
8(±0,029) |
Свет&~ 0 мкм |
|
Л°я - 8 мм; 7^=58 мкм; ет=0 |
|
