2 САп / Метрология, стандартизация и серт / для выполнения задания / kti53
.pdf
|
|
Допуски (в мкм) гладких рабочих калибров |
Таблица 3 |
|||||
|
|
|
|
|||||
|
|
с размерами до 500мм (ГОСТ 24853-81) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Квалитет |
Обозначения |
|
Св. 30 |
Св. 50 |
Св. 80 |
Св. 120 |
||
|
до 50 |
до 80 |
до 120 |
до 180 |
|
|||
|
|
|
|
|
||||
|
z; |
z1 |
3; |
5 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
Y; |
Y1 |
3 |
|
3 |
4 |
4 |
|
|
H; |
H1 |
4 |
|
5 |
6 |
8 |
|
|
z; |
z1 |
6 |
|
7 |
8 |
9 |
|
8 |
Y; |
Y1 |
5 |
|
5 |
6 |
6 |
|
|
H |
4 |
|
5 |
6 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
H1 |
7 |
|
8 |
10 |
12 |
|
|
z; |
z1 |
11 |
|
13 |
15 |
18 |
|
9 |
Y; |
Y1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
H |
4 |
|
5 |
6 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
H1 |
7 |
|
8 |
10 |
12 |
|
|
z; |
z1 |
11 |
|
13 |
15 |
18 |
|
10 |
Y; |
Y1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
H |
4 |
|
5 |
6 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
H1 |
7 |
|
8 |
10 |
12 |
|
|
z; |
z1 |
22 |
|
25 |
28 |
32 |
|
11 |
Y; |
Y1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
H |
11 |
|
13 |
15 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
H1 |
11 |
|
13 |
15 |
18 |
|
|
z; |
z1 |
22 |
|
25 |
28 |
32 |
|
10 |
Y; |
Y1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
H |
11 |
|
13 |
15 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
H1 |
11 |
|
13 |
15 |
18 |
|
3. Расчет размерных цепей
Размерные цепи отражают объективные размерные связи в конструкции машины, в технологических процессах изготовления ее деталей и сборки, при измерении. Размерной цепью называется совокупность размеров, непосредственно участвующих в решении поставленной задачи и образующих замкнутый контур. Размерная цепь для одной детали называется детальной, а для сборочной единицы – сборочной. Размеры, образующие размерную цепь, называются звеньями размерной цепи.
Звенья обозначаются прописными буквами русского или строчными буквами греческого алфавита с индексом. Графическое изображение размерной цепи называют схемой размерной цепи. Звенья размерных цепей бывают замыкающими и составляющими. Замыкающее звено – звено размерной цепи, являющееся исходным при постановке задачи или получающееся последним в результате ее решения. Составляющее звено – звено размерной цепи, функционально связанное с замыкающими звеньями. По характеру воздействия на замыкающее звено составляющие звенья делятся на увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающие звенья
– составляющие звенья цепи, с увеличением которых замыкающее звено увеличивается. Уменьшающие звенья – составляющие звенья цепи, с уменьшением которых замыкающее звено уменьшается.
При решении размерных цепей решаются две задачи – прямая и обратная. При решении прямой задачи задаются параметры замыкающего звена (номинальное значение, допустимые отклонения) и требуется определить параметры составляющих звеньев. При решении обратной задачи известны параметры составляющих звеньев и требуется определить параметры замыкающего звена. В настоящее время разработаны алгоритмы расчета размерных цепей различными методами. Размерные цепи рассчитываются методами полной взаимозаменяемости, неполной взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости, регулирования, пригонки.
Метод полной взаимозаменяемости – метод, при котором требуе-
мая точность замыкающего звена размерной цепи достигается во всех случаях ее реализации путем включения составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений. При расчете этим методом учитываются только предельные отклонения звеньев размерной цепи и самые неблагоприятные их сочетания.
Метод неполной взаимозаменяемости применяется, когда требуе-
мая точность замыкающего звена размерной цепи достигается с некоторым риском путем включения в нее звеньев без участия других методов.
При методе групповой взаимозаменяемости требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается путем включения в размерную цепь составляющих звеньев, принадлежащих к соответственным группам, на которые они предварительно рассортированы.
При методе регулирования требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением значения компенсирующего звена без удаления материала с компенсатора.
При методе пригонки требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением значения компенсирующего звена путем удаления с компенсатора определенного слоя материала по рассчитанному припуску.
3.1. Пример составления и расчета размерной цепи
Заданы номинальные размеры и исходный размер А = 0,6 ± 0,5 мм промежуточного валика передаточного механизма (рис. 8). Определить допуски и предельные отклонения размеров.
Рис. 8. Схема передаточного механизма
3.1.1. Расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости
(max-min)
А1 = 55 мм, А2 = 2,2 мм, А3 = 20 мм, А4 = 40 мм, А5 = 2,2 мм, А = 0,6±0,05 мм.
Необходимо определить допуски и предельные отклонения размеров.
Рис. 9. Схема размерной цепи
А = А3 + А4 – А5 – А1 – А2 = 0,6 мм,
А3 и А4 – увеличивающие звенья; А1, А2 и А5 – уменьшающие звенья.
Находим допуски составляющих звеньев.
Допуск замыкающего звена вычисляем по формуле:
ТА = Еs (A ) – Ei (A ) = 0,05 – (– 0,05) = 0,1 мм = 100 мкм (соот-
ветствует 12 квалитету).
Из табл. 5 выписываем числовые значения единиц допусков со- ставля-ющих звеньев.
А1 = 55 мм, i1= 1,86 мкм; А2 =А5 = 2,2 мм, i2 = i5 = 0,55 мкм; А3 = 20 мм; i3 =1,31(мкм); А4 = 40 мм; i4= 1,56 (мкм).
Число единиц допуска а находим по формуле
α = |
TA |
= |
100 |
=17,2 ≈ 7 квалитет. |
|
|
|
|
|||
|
n∑−1ij |
1,86 + 0,55 +1,31 +1,56 + 0,55 |
|
||
На составляющие звенья назначаем допуски по IT7, ТА1 = 30;
ТА2 = ТА5 = 10 (мкм). ТА3 = 21; ТА4 = 25 (мкм).
При этих допусках не обеспечивается равенство суммы допусков составляющих звеньев допуску исходного звена TA = n∑−1TA j,
n−1
∑TAj =96 <TA =100 .
Поэтому сделаем одно звено, например А2, увязочным, допуск на него вычислим по формуле:
n −2
TAув = TA − ∑TA j.
ТА2 = 100 – (30 + 21 + 25 + 10) = 14, что соответствует IT8.
На увеличивающие звенья назначаем допуски по Н7, на уменьшающие по h7, на увязочное по 8 квалитету.
Предельные отклонения звеньев, выраженные через координаты середины полей допусков Ес.
Ec A = (Ec A3 + Ec A4 ) − (Ec A5 + Ec A1 + Ec A2 ) ,
E |
A = E |
A + E |
A − E |
A − E |
A − E |
c |
A , |
|
|
c 2 |
|
c 3 |
c 4 |
c 5 |
c 1 |
|
|
Ec Ai |
= 0,5T. |
|
|
|
|
|
||
Увеличивающие звенья: |
|
|
|
|
||||
Ec A3 |
= 0,5(21) = 10,5 , |
|
|
|
|
|||
Ec A4 |
= 0,5(25) = 12,5 . |
|
|
|
|
|||
Уменьшающие звенья :
Ec A5 = 0,5(−10) = −5; Ec A1 = 0,5(−30) = −15;
Ec A2 =10,5 +12,5 − (−5) − (15) −50 = −7; Ec A = 0,5(100) =50;
ES A2 = Ec A2 + 0,5T = −7 + 0,5 14 = 0; EI A2 = Ec A2 − 0,5T = −7 − 0,5 14 = −14.
Т. о., увязочное звено 2,2 – 0,014
3.1.2. Расчет размерной цепи методом неполной взаимозаменяемости (вероятностный метод)
Исходный размер А = 0,6 мм; ТА = 100 мкм. Составляем схему размерной цепи.
А3, А4 – увеличивающие звенья; А1, А2, А5 – уменьшающие звенья. Расчет производим способом допусков одного квалитета. Найдем до-
пуски составляющих звеньев [2] i1 = 1,86; i2 = i5 = 0,55; i 3 = 1,31; i4 = 1,56.
Вычисляем число единиц допуска а.
a = |
TA |
= |
|
|
|
|
100 |
|
|
|
2 =35,2. |
n−1 |
|
2 |
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|||
|
∑i2j |
|
1,86 |
|
+0,55 |
|
+1,31 |
+1,56 |
|
+0,55 |
|
Значение а находится между восьмым и девятым квалитетами а = 25
для IT8; а = 40 для IT9.
Допуски на все звенья назначим по ближайшему большему квалитету ТА1 = 74; ТА2 = ТА5 = 25; ТА3 = 52; ТА4 = 62 мкм. При вероятностном методе связь между допуском исходного звена и допусками составляющих звеньев выражают формулой
n−1
TA = ∑TA2j .
По этой формуле корректируют допуски составляющих звеньев, если они назначены по квалитету, у которого а не равно расчетному, следовательно:
TA2 =TA12 +TA22 +TA32 +TA42 +TA52 .
Звено А1 примем увязочным, тогда его допуск
TA1 = 
TA2 −(TA22 +TA32 +TA42 +TA52 ) = 
1002 −(252 +522 +622 +252 )
≈ 48 мкм ≈ IT8 = 46 мкм.
Для увеличивающих звеньев поля допусков по Н9, для уменьшающих по h9.
Найдем среднее и предельные отклонения увязочного звена.
ЕсАi = 0,5Т;
Ec A2 |
= Ec A5 = 0,5(−25) = −12,5 |
Ec A3 = 0,5(52) = 26 ; |
Ec A4 |
= 0,5(62) = 31 ; |
|
Ec A |
= 0,5(100) = 50 ; |
|
Ec A = Ec A3 + Ec A4 + Ec A5 − Ec A1 − Ec A2 ; Ec A1 = Ec A3 + Ec A4 + Ec A5 − Ec A2 − Ec A ; 26 + 31 – (- 12,5) – (12,5) – 50 = 32;
ES A1 = Ec A1 + 0,5T =32 +0,5 46 =55; EI A1 = Ec A1 −0,5T =32 −0,5 16 =9;
А1 = 55++00,,055009 .
Применение вероятностного метода позволило применить допуски девятого квалитета вместо седьмого.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
Числа единиц допуска а для квалитетов ЕСДП (по ГОСТ 25346-82) |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Квалитет |
|
|
а |
|
Квалитет |
а |
|
Квалитет |
|
а |
||||
01 |
|
|
1 |
|
3 |
|
3,74 |
|
7 |
|
|
16 |
|
|
0 |
|
|
1,41 |
|
4 |
|
5,12 |
|
8 |
|
|
25 |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
5 |
|
7 |
|
9 |
|
|
40 |
|
|
2 |
|
|
2,74 |
|
6 |
|
10 |
|
10 |
|
|
64 |
|
|
11 |
|
|
100 |
|
12 |
|
160 |
|
13 |
|
|
250 |
|
|
14 |
|
|
400 |
|
15 |
|
640 |
|
16 |
|
|
1000 |
|
|
17 |
|
|
1600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Единицы допуска i (мкм) для основных интервалов |
Таблица 5 |
||||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
номинальных размеров ЕСДП |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Интервал |
|
|
|
i |
|
Интервал |
|
i |
||||||
до 3 |
|
|
|
|
0,55 |
|
св. 180 до 250 |
|
|
2,89 |
|
|||
св. 3 до 6 |
|
|
0,73 |
|
>> 250 >> 315 |
|
|
|
3,22 |
|
||||
>> 6 >> 10 |
|
|
0,90 |
|
315 |
400 |
|
|
3,54 |
|
||||
10 |
18 |
|
|
1,08 |
|
400 |
500 |
|
|
3,89 |
|
|||
18 |
30 |
|
|
1,31 |
|
500 |
630 |
|
|
4,35 |
|
|||
30 |
50 |
|
|
1,56 |
|
630 |
800 |
|
|
5,00 |
|
|||
50 |
80 |
|
|
1,86 |
|
800 |
1000 |
|
|
5,70 |
|
|||
80 |
120 |
|
|
2,17 |
|
1000 |
1250 |
|
|
6,60 |
|
|||
120 |
180 |
|
|
2,52 |
|
1250 |
1600 |
|
|
7,70 |
|
|||
3.1.3. Варианты заданий по расчету размерной цепи
Рис. 10. Схема редуктора
|
Варианты заданий по расчету размерной цепи |
Таблица 6 |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Номер |
Тип г\ц соединения |
Метод расчета размерной цепи |
Размер и |
|
варианта |
( отв. под подшипник) |
допуск А |
||
|
||||
|
|
|
|
|
1 |
100Е9\h9 |
Метод max-min |
1±0,4 |
|
2 |
100Е8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,5 |
|
3 |
100G7\h8 |
Метод max-min |
1±0,5 |
|
4 |
100H8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,4 |
|
5 |
90Е9\h9 |
Метод max-min |
1±0,4 |
|
6 |
90Е8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,5 |
|
7 |
90G7\h8 |
Метод max-min |
1±0,5 |
|
8 |
90H8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,4 |
|
9 |
80Е9\h9 |
Метод max-min |
1±0,4 |
|
10 |
80Е8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,5 |
|
11 |
80G7\h8 |
Метод max-min |
1±0,5 |
|
12 |
80H8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,4 |
|
13 |
120Е9\h9 |
Метод max-min |
1±0,4 |
|
14 |
120Е8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,5 |
|
15 |
120G7\h8 |
Метод max-min |
1±0,5 |
|
16 |
120H8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,4 |
|
17 |
150Е9\h9 |
Метод max-min |
1±0,4 |
|
18 |
150Е8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,5 |
|
19 |
150G7\h8 |
Метод max-min |
1±0,5 |
|
20 |
150H8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,4 |
|
21 |
160Е9\h9 |
Метод max-min |
1±0,4 |
|
22 |
160Е8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,5 |
|
23 |
160G7\h8 |
Метод max-min |
1±0,5 |
|
24 |
160H8\h8 |
Метод неполной взаимозаменяемости |
1±0,4 |
|
25 |
170K8\h9 |
Метод max-min |
1±0,4 |
|
4. Нормирование точности формы и расположения элементов деталей
Допуски формы и расположения поверхностей нормируются следующими стандартами: основные термины и определения – ГОСТ 2464281; числовые значения допусков – ГОСТ 24643-81; указание на чертежах допусков формы и расположения – ГОСТ 2308-79. Допуски формы и расположения назначаются отдельно только в тех случаях, когда необходимо к указанным поверхностям предъявить другие точностные требования. Правильно назначенные отклонения формы и расположения поверхностей существенно влияют на улучшение эксплуатационных показателей изделий, снижают трудоемкость их изготовления при сборке, а также влияют на точность отдельных элементов деталей при их изготовлении. Для обозначения допусков формы и расположения на чертежах стандарт устанавливает ряд условных обозначений, разделенных на три группы (табл. 7).
Таблица 7
Обозначение допусков формы и расположения
Вид допуска
Допуск отклонения от прямолинейности Допуск отклонения от плоскостности Допуск отклонения от круглости Допуск отклонения от цилиндричности
Допуск отклонения от профиля продольного сечения
Допуск отклонения от параллельности Допуск отклонения от перпендикулярности Допуск отклонения от наклона Допуск отклонения от соосности Допуск отклонения от симметричности Позиционный допуск Допуск отклонения от пересечения осей
Допуск радиального биения Допуск торцевого биения
Допуск биения в заданном направлении
Допуск полного радиального биения Допуск полного торцевого биения
Допуск отклонения от формы заданного профиля Допуск отклонения от формы заданной поверхности
Условное обозна- |
Группа |
чение формы и |
допуска |
расположения |
|
|
Допуски |
|
формы |
Допуски расположения
Допуски формы и 
расположения 
(суммарные отклонения)
При условном обозначении предельные отклонения формы и расположения поверхностей вносят в прямоугольную рамку, разделенную на две или три части, в которых пишут: в первой – знак допуска, во второй
– числовое значение допуска в мм, в третьей – буквенное обозначение базы (для допусков расположения), вместе с базой может быть обозначен
зависимый допуск (обозначается буквой М). Базы в виде зачерненного равнобедренного треугольника указывают на чертеже. Рамку, содержащую знак допуска, числовые значения и базу соединяют с поверхностью, для которой установлены отклонения сплошной тонкой линией.
4.1. Варианты практических заданий
Вариант 1
А. В чем отличие допуска цилиндричности от допуска круглости? Б. Расшифровать условные обозначения:
, , , |
, |
, , . |
Вариант 2 |
|
|
А. Что такое суммарные отклонения? Б. Расшифровать условные обозначения:
, |
, |
, |
, |
, |
, |
. |
Вариант 3
А. Что такое зависимые и независимые допуски расположения поверхности?
Б. Расшифровать условные обозначения: , ,
, , .
Вариант 4
А. Как определяется отклонение от перпендикулярности? Б. Расшифровать условные обозначения:
, , 
, , , , .
Вариант 5
А. Каково назначение суммарных отклонений? Б. Расшифровать условные обозначения:
, , , , 
, , 
.
Вариант 6
А. Какие виды отклонений формы называются комплексными? Б. Расшифровать условные обозначения:
, , , , 
, , .
Вариант 7
А. Что такое позиционное отклонение? Б. Расшифровать условные обозначения:
, , , , 
, ,
.
Вариант 8 А. Что такое радиальное биение?
Б. Расшифровать условные обозначения:
, |
, |
, |
, |
, |
, |
. |
Вариант 9
А. Какие причины вызывают отклонения формы и взаимного расположения поверхностей?
Б. Расшифровать условные обозначения:
, |
, |
, |
, |
, |
, |
. |
Вариант 10
А. Что такое зависимый и независимый допуски формы и расположения? Правила их указания на чертежах.
Б. Расшифровать условные обозначения: ,
,
, , ,
, ,
.
Вариант 11 А. Какие установлены отклонения и допуски формы для цилиндри-
ческих поверхностей? |
|
|
|
|
|
Б. Расшифровать условные обозначения: |
|
||||
, |
, |
, |
, |
, , |
. |
Вариант12
А. Чемотличаетсярадиальноебиение от полногорадиальногобиения? Б. Расшифровать условные обозначения:
, , , , 
, , .
Вариант 13
А. |
Что такое отклонение от параллельности? |
||
Б. |
Расшифровать условные обозначения: |
||
|
, , , , |
, |
, . |
Вариант 14
А. Какую поверхность, ось, точку называют базовой? Может ли деталь иметь несколько баз? Привести пример.
Б. Расшифровать условные обозначения:
, , , , ,
, .
Вариант 15
А. |
Что такое торцевое биение? |
|
|
||||
Б. |
Расшифровать условные обозначения: |
||||||
|
, |
, |
, |
, |
, |
, |
. |