3. Методические указания к выполнению контрольных работ
Целями контрольных работ являются изучение отдельных теоретических вопросов по темам дисциплин и практическое использование получаемых знаний для оценки нормирования точности изделий.
Основные задачи контрольной работы:
получение знаний по вопросам точности и взаимозаменяемости изделий машиностроения, допусков и посадок гладких цилиндрических, угловых и конических, резьбовых, шпоночных и шлицевых соединений;
получение навыков расчета допусков и посадок гладких соединений и предельных калибров;
получение навыков простановки посадок на сборочных чертежах в зависимости от условий работы в механизме сопрягаемых деталей.
Каждая контрольная работа состоит из трех или двух частей
Первая контрольная работа:
1) написание рефератов по двум теоретическим вопросам;
2) расчет предельных зазоров и натягов по известным посадкам.
3) определение посадок по известным зазорам и натягам.
Вторая контрольная работа:
1) написание рефератов по двум теоретическим вопросам;
2) расчет допусков гладких предельных калибров для заданных посадок.
В первой части нужно, применяя список использованных источников и рекомендации по применению этих источников (таблица А2),ответить на вопросы:
по управлению качеством продукции, основные понятия, термины и определения
по точности деталей, сборочных единиц и машин в целом;
по основным понятиям и определениям единой системы допусков и посадок гладких соединений;
по нормированию точности и взаимного расположения поверхностей деталей;
по нормированию шероховатости поверхности:
нормированию точности поверхностей деталей для соединений с подшипниками качения подшипников скольжения:
по общим сведениям о предельных калибрах:
по нормированию точности угловых размеров и конических соединений:
по расчету допусков размеров, входящих в размерную цепь:
по нормированию точности шпоночных и шлицевых соединений.
по нормированию точности резьбовых соединений
по нормированию точности зубчатых и червячных передач
При ответах на вопросы нужно выбрать варианты задания, (см. п.4) кратко изложить взятый из литературы материал с необходимыми рисунками, схемами, таблицами расчетами, выполняя требования по оформлению реферата (см. п.5).
Во вторых и третьей частях нужно пользоваться таблицами 2, и 2.1, где находятся предлагаемые для студентов варианты заданий.
Во второй части первой контрольной работы для каждого варианта задания нужно построить три посадки, указанные в столбце «посадки» (табл. 2). А в третьей части этой контрольной для диаметра, указанного в варианте задания, по предлагаемым максимальным и минимальным зазорам и натягам построить три посадки в системе отверстия (табл. 2.1).
Во второй части второй контрольной работы, рассчитать допуски гладких предельных калибров для трех посадок, построенных во втором пункте первой контрольной работы.
Пример решения второй части контрольной работы N1
По указанному в табл. 2 варианту задания построить посадки. Определить их тип. Найти максимальный и минимальный зазоры (натяги): 18H10/c11, 60H7/is7, 140H7/r6
Решение:
1.Посадка: 18H10/c11.
Пользуясь таблицами Г2, Г3 и Г5 Приложения Г, построить поле допуска для вала: 18c11 , затем - поле допуска для отверстия: 18H10. Из схемы видно, что поле допуска отверстия находится выше поля допуска вала (рис. 1), откуда следует, что посадка с зазором. После этого необходимо указать максимальный и минимальный зазоры.
Рис.1
2. Посадка: 60H7/js7.
Аналогично строим поле допуска для вала : 60js7, затем - поле допуска для отверстия: 60H7 (табл. Г2, Г4 и Г5). Из схемы видно, что поле допуска отверстия пересекается с полем допуска вала (рис. 2), откуда следует, что посадка переходная. После этого необходимо указать максимальный зазор и натяг.
Рис. 2
3. Посадка: 140H7/r6.
Строим поле допуска для вала: 140r6, затем - поле допуска для отверстия: 140H7 (табл. Г2, Г4 и Г5). Из схемы видно, что поле допуска отверстия находится ниже поля допуска вала (рис. 3), откуда следует, что посадка с натягом. После этого необходимо указать максимальный и минимальный натяги.
Рис. 3
Пример решения третьей части контрольной работы N2.
По указанному в табл. 2.1 варианту задания, максимальным или минимальным зазорам (натягам), построить посадки в системе отверстия:
1 – для 100: Smax=260 мкм, Smin=115 мкм
2 – для 30 : Nmax=50 мкм, Nmin=13 мкм
3 – для 70: Smax=23 мкм, Nmax=18 мкм
Решение:
1 Для 100: Smax=260 мкм, Smin=115 мкм
Известно, что.допуск посадки – сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение, а с другой стороны, это есть разность большего и меньшего зазоров в посадке с зазором, т.е.:
Тп=Тотв.+Твала=Smax-Smin=260-115=145 мкм
Далее предполагаем, что отверстие и вал изготовлены с одинаковой точностью: Тотв=Твала=Тп/2=145/2=72.5 мкм. По таблице Г2 значений допусков определяем, какому квалитету соответствует эта точность:
IT8=54 мкм, IT9=87мкм, т.е., детали могут быть изготовлены либо по 8-му, либо по 9-му квалитетам. Если и отверстие, и вал будут изготовлены по 8-му квалитету, то допуск их посадки: Тп=IT8+IT8=54+54=108 мкм, если они будут изготовлены по 9-му квалитету, то: Тп=IT9+IT9=87+87=174 мкм, а если одна из деталей будет изготовлена по 8-му квалитету, а другая – по 9-му, то: Тп=IT8+IT9=54+87=141 мкм, что соответствует ближайшему значению допуска посадки данного по заданию. Поэтому принимаем, что отверстие изготовлено по 9-му квалитету, а вал – по 8-му. Т.к. требуется построить посадку в системе отверстия, то отложив H9, (рис. 4) подбираем вал. Его поле допуска будет находиться ниже нулевой линии, поэтому основное отклонение вала определяется по ближайшему требуемому минимальному зазору Smin=115 мкм и соответствует отклонению d:ei=-120 мкм (табл. Г3). Отложив от основного отклонения допуск вала по 9-му квалитету, строим поле допуска для вала d9. Максимальный зазор при этом составляет 261 мкм, ближайший к требуемому Smax=260 мкм.
Рис. 4
2 Для 30 : Nmax=50 мкм, Nmin=13 мкм
Как и в первом случае.допуск посадки – сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение, а с другой стороны, это есть разность большего и меньшего натягов в посадке с натягом, т.е.:
Тп=Тотв.+Твала=Nmax-Nmin=50-13=37 мкм
Далее предполагаем, что отверстие и вал изготовлены с одинаковой точностью: Тотв=Твала=Тп/2=37/2=18.5 мкм. По таблице Г2 определяем, какому квалитету соответствует эта точность:
IT6=13 мкм, IT7=21 мкм, т.е., детали могут быть изготовлены либо по 6-му, либо по 7-му квалитетам. Если и отверстие, и вал будут изготовлены по 6-му квалитету, то допуск их посадки:Тп=IT6+IT6=13+13=26 мкм, если они будут изготовлены по 7-му квалитету, то: Тп=IT7+IT7=21+21=42 мкм , а если одна из деталей будет изготовлена по 6-му квалитету, а другая – по 7-му, то: Тп=IT6+IT7=13+21=34 мкм, что соответствует ближайшему значению допуска посадки данного по заданию. Поэтому принимаем, что отверстие изготовлено по 7-му квалитету,а вал –по 6-му.Т. к. требуется построить посадку в системе отверстия, то отложив H7, (рис. 5) подбираем вал. Его поле допуска будет находиться выше нулевой линии поэтому основное отклонение вала определяется по ближайшему требуемому минимальному натягу Nmin=13 мкм и определяется как сумма величин верхнего отклонения отверстия и минимального натяга: ei=ES+Nmin=21+13=34 мкм. По таблице Г4 это соответствует отклонению s :ei=35 мкм. Отложив от основного отклонения допуск вала по 6-му квалитету, строим поле допуска для вала s6. Максимальный натяг при этом составляет 48 мкм, ближайший к требуемому Nmax=50 мк.
Рис 5
3. Для 70: Smax=18 мкм, Nmax=21 мкм
Допуск посадки – сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение, а с другой стороны, это есть сумма максимального натяга и зазора в переходной посадке, т.е.:
Тп=Тотв.+Твала=Smax-Nmax=18+21=39 мкм
Если отверстие и вал изготовлены с одинаковой точностью, то: Тотв=Твала=Тп/2=39/2=19.5 мкм. По таблице Г2 определяем, какому квалитету соответствует эта точность:
IT6=19 мкм, IT7=30 мкм. Если и отверстие, и вал будут изготовлены по 6-му квалитету, то допуск их посадки: Тп=IT6+IT6=19+19=38 мкм, если они будут изготовлены по 7-му квалитету, то: Тп=IT7+IT7=30+30=60 мкм, а если одна из деталей будет изготовлена по 6-му квалитету, а другая – по 7-му, то: Тп=IT6+IT7=19+30=49 мкм. Ближайшему значению исходного допуска посадки соответствует первый случай. Поэтому принимаем, что и отверстие, и вал изготовлены по 6-му квалитету. Отложив на схеме H6, (рис. 6) подбираем вал. Его поле допуска будет пересекаться с полем допуска отверстия (это могут быть отклонения js,k,m,n), поэтому основное отклонение вала определяется из таблицы «Значений основных отклонений валов» как ближайшее значение, соответствующее требуемому максимальному зазору Smax=18 мкм и определяется как разность величин верхнего отклонения отверстия и максимального зазора: ei=ES-Smax=19-18=1 мкм. Это соответствует отклонению k:ei=2 мкм (табл. Г4). Отложив от основного отклонения допуск вала по 6-му квалитету, строим поле допуска для вала k6. Максимальный натяг при этом составляет 21 мкм, ближайший к требуемому Nmax=20 мк.
Рис 6
Пример решения второй части контрольной работы N2