![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Курсовая работа
- •«Метрология, стандартизация и сертификация»
- •Курсовая работа
- •«Метрология, стандартизация и сертификация»
- •1 Описание эксплуатационного назначения и принципа работы сборочной единицы
- •2 Расчет и выбор посадок колец подшипника качения на вал и в корпус
- •3 Определение допусков и посадок элементов шлицевого соединения
- •4 Определение допусков и посадок резьбового соединения
- •5 Определение допусков и посадок цилиндрических зубчатых колес
- •6 Расчет допусков размеров, входящих в размерную цепь
- •7 Посадки для восьми соединений деталей сборочного узла
- •Шлицевое соединение (подвижное) в средней части первичного вала с шестерней включения заднего моста и понижающей передачи [10]
6 Расчет допусков размеров, входящих в размерную цепь
На первичном валу 38 раздаточной коробки автомобиля ГАЗ-66 установлены фланец 39 и подшипник 50. При сборке необходимо, чтобы после затяжки гайки 37 и шайбы 36, фланец 39 и подшипник 50 должны быть сжаты. При этом не допускается их осевое смещение. Чтобы обеспечить полную затяжку гайки 37 между ее торцом и торцом резьбового участка вала 38 должен быть обеспечен гарантированный размер, обозначенный в задании как замыкающее или исходное звено А = 4,5+0,6 мм.
По масштабу сборочного чертежа, определенному по заданному подшипнику (см.Приложение А), выполним рисунок 6.1 той части сборочного чертежа, которая необходима для составления размерной цепи (рисунок 6.1, а) и схемы размерной цепи (рисунок 6.1, б).
Рисунок 6.1- Сборочный узел (а) и схема его размерной цепи (б)
Необходимо рассчитать допуски размеров, входящих в размерную цепь по номинальным размерам составляющих и исходного (замыкающего) звена.
Это прямая задача или задача конструктора.
Номинальные размеры составляющих звеньев размерной цепи:
А1
= 117,5 мм –
размер длины участка вала от резьбового
торца до торца, в который упирается
подшипник;
А2
= 27 мм – ширина внутреннего кольца
подшипника;
А
3 = 66 мм –
ширина посадочного шлицевого участка
шестерни;
А4
= 4 мм – толщина шайбы;
А5 = 16 мм – высота гайки.
Увеличивающее
звено А1
(при его
увеличении A
увеличивается),
уменьшающие
звенья А2,
А3 ,
А4,
А5(при
их увеличении A
уменьшается).
Вычислим номинальный размер замыкающего (исходного) звена:
n m-1
A=Аi-Аi=А1-(А2+А3+А4+А5)=
117,5 – (27 + 66 + 4 + 16) = 4,5 мм.
i =1 m+1
Верхнее Еs(А), нижнее Еi(A) отклонение и допуск Т(А) замыкающего звена: Еs(A) = +0,5 мм; Еi(A) = 0;
Т(А) = Es(A) – Ei(A) = +600 – 0 = 600 мкм.
При решении прямой задачи лучше использовать способ допусков одного квалитета, преимуществом которого является возможность использования для контроля размеров однотипных универсальных средств измерения. Для обеспечения полной взаимозаменяемости среднее число единиц допуска аm в размерной цепи определяем по формуле
TA
аm= m , (6.1)
i
n i=1
где i – сумма единиц допусков i , которые выбираем по интервалам
i=1
номинальных размеров из таблицы [4, с. 256] и внесем их в таблицу 6.1.
Подставим найденные значения i в формулу (6.1) и получим
600
аm= ——――――――――――――――――――― = 83,9.
2,17 + 1,31 + 1,86 + 0,73 + 1,08
По таблице 33[8] принимаем для IT10 аm= 64.
Для удобства выполнения расчетов составим вспомогательную таблицу 6.1.
Таблица 6.1 – Параметры к расчету размерной цепи методом полной взаимозаменяемости
Номиналь-ный размер, мм |
Един-ица допу-ска, i, мкм |
Величина допу-ска Тai, мкм |
Поле допуска |
Предельные отклонения, мкм |
Координата середины поля допуска Ес(Аi), мкм |
||
Расчетная по IT10 |
скорре ктиро-ванная
|
верх-нее Еs(Ai) |
ниж-нее Еi(Ai) |
||||
А
1= 117,5
А
2= 27
А
3= 66
А
4= 4
А5= 16
|
2,17
1,31
1,86
0,73
1,08 |
140
84
120
48
70
|
220
84
190
48
70
|
Н11
h10
h11
h10
h10 |
+220
0
0
0
0 |
0
-84
-190
-48
-70 |
+110
-42
-95
-24
-35 |
i =7,15 TAi=462 TAi=612 +306
Для проверки правильности решения вычислим координаты середины поля допуска Ес(А), верхнего Еs(A) и нижнего Ei(A) отклонений замыкающего звена:
Ес(А)
= Ес(А1)
- Ес(А2)+
Ес(А3)
+ Ес(А4)
+ Ес(А5)]
=
= +110 – (-42 – 95 – 24 – 35)= +306 мкм;
Еs(A)
=
Es(Аi)-
Ei(Аi)
= Es(А1)
- [Ei(А2)+
Ei(А3)
+ Ei(А4)
+ Ei(А5)]
=
=
+220 – (-84 – 190 – 48 – 70) = +612 мкм;
Ei(A) = Ei(Аi) - Es(Аi) = Ei(А1) - [Es(А2) + Es(А3) + Es(А4) + Es(А5)] =0
Наибольший А max и наименьший А min размеры замыкающего звена:
А max = А + Еs(A) = 4,5 + 0,612 = 5,112 мм;
А min = А + Еi(A) = 4,5 + 0 = 4,5 мм.
Для обеспечения предельных размеров замыкающего звена при полной взаимозаменяемости на составляющие звенья должны быть назначены допуски по IT10 – IT11 и тогда размеры звеньев запишем со следующими отклонениями:
117,5+0,22; 27-0,084; 66-0,19; 4-0,048; 16-0,07.
При решении прямой задачи методом неполной взаимозаменяемости (вероятностным) принимает закон нормального распределения размеров при риске 0,27%. Тогда среднее число единиц допуска
TA
аm= m-1 , (6.2)
i2
n=1
m-1
где i2 - среднее геометрическое квадратов единиц допуска i.
n=1
Подставим значение i2 в формулу (6.2) и получим
600
аm
= ------------------------------------------------- = 176,3.
2,172 + 1,312 + 1,862 + 0,732 + 1,082
По таблице 33[8] принимаем IT12 для аm = 160 и по таблице 1[8] выбираем допуски IT12 и внесем в таблицу 6.2.
Вероятностный допуск T’A определяем по формуле
n-1
T’A= TAi2= 3502 + 2102 + 3002 + 1202 +1802 = 550,8 мкм.
i=1
Поскольку разность TA - T’A= 600 – 550,8 = -49,2 мкм или 8,2 %, т.е. больше 5 %, то корректировка требуется.
После корректировки:
n-1
T’A= TAi2=3502 + 3302 + 3002 + 1202 + 1802 = 606,8 мкм.
i=1
Таблица 6.2 – Параметры к расчету звеньев размерной цепи методом неполной взаимозаменяемости
Номина-льный размер, мм |
Единица допуска, i2, мкм |
Величина допуска Тai, мкм |
Поле допуска |
Предельные отклонения, мкм |
Коорди-ната сере- дины по-ля допу-скаЕс(Аi),мкм |
||
расчет-ная по IT12 |
скорректированная |
верх-нее Еs(Ai) |
ниж-нее Еi(Ai) |
||||
А1=
117,5
А2= 27
А 3= 66
А 4= 4
А5=
16
|
4,7089
1,7161
3,4596
0,5329
1,1664 |
350
210
300
120
180 |
350
330
300
120
180 |
±IT12/2
±IT13/2
h12
h12
h12 |
+175
+165
0
0
0 |
-175
-165
-300
-120
-180
|
0
0
-150
-60
-90 |
i2 = 11,5839 T’A=550,8 T’A=606,8 +300
Увеличение
допуска звена А2
до IT13
позволило получить разность
ТА - Т’А = 600 – 606,8 = -6,8 мкм, что составило 1,13%, т.е. меньше 5% и закончить корректировку.
После назначения предельных отклонений на составляющие звенья определяем координату середины поля допуска замыкающего звена Ес(А), верхнее Es(A) и нижнее Ei(A) отклонения:
Ес(А)
= Ес(А1)
- [Ес(А2)
+ Ес(А3)
+ Ес(А4)
+ Ес(А5)]
=
= 0 – (0 – 150 – 60 – 90) = +300 мкм.
T’A 606,8
Es(A) = Ес(А) + ------- = +300 + -------- = +603,4 мкм.
2 2
T’A 606,8
Ei(A) = Ес(А) - ------- = +300 – -------- = –3,4 мкм.
2 2
Тогда предельные размеры замыкающего звена:
Amax = A + Es(A) = 4,5 + 0,603 = 5,603 мкм;
Amin = A + Ei(A) = 4,5 + (–0,003) = 4,497 мкм.
Сравнивая полученные результаты с техническими требованиями на сборку, указанными на сборочном чертеже, следует отметить, что расширенные допуски, рассчитанные вероятностным методом, с очень незначительными отклонениями позволяют сохранить предельные размеры замыкающего звена и тогда размеры звеньев запишем со следующими отклонениями:
117,5±0,175; 27±0,165; 66-0,3; 4-0,12; 16-0,18.