Содержание
Введение
1. Вопрос по стандартизации
2.Выбор и расчет посадок для гладкихсоединений
2.1 Выбор посадок по аналогии
2.2 Расчет и выбор посадки с натягом
2.3 Выбор средств измерения
3.Взаимозаменяемость стандартныхсоединений
3.1 Выбор и расчет посадок колецподшипников качения
3.2 Выбор и расчет посадок шпоночныхсоединений
3.3 Выбор и расчет посадок шлицевыхсоединений
3.4 Взаимозаменяемость резьбовыхсоединений
4.Расчет размерной цепи
4.1 Расчет методом максимум – минимум
4.2 Расчет вероятностным методом
Список литературы
Приложение А (обязательное. Сборочныйчертеж – мост приводной).
Приложение Б (обязательное. Чертеж –кожух полуоси).
Введение
На современном этаперазвития науки и техники стандартизация глубоко проникла во все области жизни,как на производстве, так и в быту. Стандартизация основывается на современныхтехники и практического опыта и определяет основу не только настоящего, но ибудущего развития и должна осуществляться неразрывно с процессом.
Основные назначениястандартов – нормативно-техническое обеспечение мероприятий понаучно-техническому и торгово-экономическому сотрудничеству, дальнейшемуразвитию экономической интеграции.
Необходимость расширениямасштабов работ по стандартизации вызывается, в частными, увеличением поставокспециализированной машиностроительной продукции. Специализация производства какв пределах одной страны, так и в пределах региона требует проведения работ постандартизации в области взаимозаменяемости деталей, сборочных единиц и агрегатов;и в частности применения и совершенствования единой системы стандартов надопуски и насадки.
Разработанная системадопусков и насадок включает множество стандартов, в том числе, на допуски инасадки гладких соединений, допуски резьб и зубчатых передач, шпоночных ишлицевых соединений. Так как эти соединения преобладают, указанные стандартыявляются базой для разработки других стандартов в области взаимозаменяемости.Поэтому подготовка современного инженера включает освоение широкого кругавопросов, связанных со стандартизацией.
Курс «метрология,стандартизация, квалиметрия» является логическим завершением циклаобщетехнических курсов теорий машин и механизмов, технологии материалов,сопротивление материалов, деталей машин. Если другие курсы являютсятеоретической основой проектирования машин и механизмов, то данный курсрассматривает вопросы обеспечения точности
геометрическихпараметров, как необходимое условие взаимозаменяемости и таких важнейшихпоказателей качества, как надежность долговечности. Полученные при изучениикурса знания закрепляются в ходе изучения специальных дисциплин, в процессекурсового и дипломного проектирования.
1. Вопрос постандартизации
Каждый вид продукциихарактеризуется параметрами, количественно выраженными конкретными числами.Например: автомобиль грузоподъемностью 8 т, электродвигатель мощностью 100 кВт, вал диаметром 50 мм. Значения параметра определяется или путем расчетов,или назначаются из конструктивных соображений. При этом числовые характеристикипараметров могут принимать самые разные значения. Без ограничения применяемыхчисловых характеристик унификация и стандартизация параметров были быневозможны. Кроме того, опыт стандартизации показал, что последовательностичисел, характеризующих параметры стандартизуемых объектов, не должны бытьслучайными, а должны представлять собой ряды, образованные по математическимзаконам. Это позволит увязать между собой как геометрические размеры, так ипараметры, характеризующие мощность, производительность, грузоподъемность,прочность.
Задача эта решаетсяустановлением рядов предпочтительных чисел при выборе числовых значенийпараметров в расчетах, проектировании, составлении различных техническихдокументов. Система предпочтительных чисел является теоретической базой иосновой стандартизации. Применение предпочтительных чисел позволяетунифицировать размеры и параметры продукции в масштабах всего народногохозяйства страны и международном масштабе. О важности взаимосвязи параметровотдельных видов продукции свидетельствует пример организации странами – членамиСЭВ контейнерных перевозок водным, железнодорожным и автомобильным транспортом,при которых указаны параметры контейнеров, судов, железнодорожных платформ,автомобильных кузовов, подъемно – транспортных устройств в местах перегрузокконтейнеров.
Ряды предпочтительныхчисел должны отвечать следующим требованиям: быть бесконечными как в сторонумалых, так и в сторону больших размеров, включать единицу и все десятикратныезначения любого члена, быть простыми и легко запоминаемыми.
В начальный периодстандартизации получили распространения ряды, выраженные арифметическимипрогрессиями, но существенным недостатком арифметической прогрессии является ееотносительная неравномерность. При постоянной абсолютной разности относительнаяразность между членами арифметического ряда 1, 2, 3,…10 для чисел 1 и 2составляет 200%, а для чисел 9 и 10 всего 11%.
В связи с этим позднеестали применять ступенчато – арифметические ряды, например, ряды стандартныхрезьб:
1 – 1,1 – 1,2 – 1,4 – 1,6– 1,8 – 2,0 – 2,2 – 2,5 – 3,0 – 3,5 – 4,0 – 4,5 — … — 145 – 150 – 155 — 160 –165 — …ё1
у которых разностивозрастают с увеличением абсолютного размера и соответственно равны 0,1; 0,2;0,5; 5.
Тем не менее применениеарифметической прогрессии в большинстве случаев не целесообразно и поэтомунаходят ограниченное распространение.
В большей степениудовлетворяют требованиям стандартизации геометрические прогрессии, у которыхотносительная разность между любыми слитными числами ряда является постоянной.Геометрическая прогрессия характеризуется тем, что отношение двух смежныхчленов всегда постоянна и равно знаменателю прогрессии
1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 — …
1 – 1,25 – 1,6 – 2,0 –2,5 – 3,15 – 4 — …
1 – 10 – 100 – 1000 –10000 — …
В приведенных ряжахзнаменатели соответственно равны 2; 1,25; 10.
Геометрические прогрессииобладают рядом ценных свойств, которые дают основание использовать их дляпостроения рядов предпочтительных чисел.
В геометрическойпрогрессии, имеющей в числе членов единицу каждый ее член (Ni) определяется из выражения.
Ni =φ/>
Где I – порядковый номер члена
φ — знаменательпрогрессии.
Для приведенного вышеряда
N/> =2/>=16
Необходимо иметь в виду,что порядковый номер единицы во всех рядах равно
N/>=2/>=1
В первые свойствагеометрической прогрессии были использованы в 1877 – 1879 гг. офицеромфранцузского инженерного корпуса Ф. Ренаром при разработке системыхарактеристик хлопчатобумажных канатов, которые изготавливались бы заранеенезависимо от места применения. За основу был взят канат, один метр которогоимел массу аm. Знаменатель прогрессии был выбран стаким расчетом, чтобы каждый пятый член ряда давал десятикратное увеличение, тоесть
аφ/>=10а, откуда φ = 10/>
Числовой ряд выгляделследующим образом:
а; а/>; а(/>)/>; а (/>)/>; а(/>)/>; а(/>)/>.
После вычисления:
а; 1,5849а; 2,5119а;3,9811а; 6,3096а; 10а.
После округления:
1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10.
Из этого ряд, условнообозначенного как ряд R5,были впоследствии образованы ряды R10, R20, R40; имеющие соответственно знаменатели:/>;/>;/>
Не всегда имеетсянеобходимость использовать все числа того или иного ряда. Стандартомдопускается применять производные ряды, получаемые из основных илидополнительного путем отбора каждого второго, третьего, четвертого или n – го члена ряда.
Частота ряда в каждомконкретном случае должна быть основана технически и экономически. Сужение рядаведет к увеличению серийности, а следовательно снижению трудоемкости исебестоимости, но может вызывать излишние затраты при эксплуатации.
2. Выбор и расчет посадокдля гладких соединений
2.1 Выбор посадок поаналогии
Задание: начертить узел,обозначить позициями детали угла или пронумеровать их. Подобрать по аналогиям собоснованием стандартные посадки для всех сопряжений узла. Произвести расчетэтих посадок.
Узел содержит следующиесоединения:
а) обод колеса, позиция 1– тормозной барабан, позиция 5;
б) крышка, позиция 10 –обод колеса, позиция 1;
в) корпус, позиция 11 –втулка, позиция 12;
г) втулка, позиция 12 — регулировочныйрычаг, позиция 7.
Соединение: обод колеса –тормозной барабан.
Торцевые поверхностиобода колеса и тормозного барабана служат для соединения с помощью болтов,поэтому требования к их точности минимальны. В соединении по внутреннемудиаметру тормозного барабана со ступицей для удобства сборки необходимо чтобыпосадка была с зазором, но на размер зазора обод колеса может быть смещен присборке. Так как два этих противоречивых условия удовлетворить нельзя применяютпереходные посадки /> [3 с. 111]
Получаем посадку Ø230/>
По ГОСТ 25346 – 89принимаем предельные отношения
Ø230 />
Рассчитываем даннуюпосадку:
Предельные отношения:
Отверстия: ЕS = +0,072; EI = 0
Вала: es = +0,023; ei = -0,023./>
Допуски:
Отверстия: Т = 0,072/>
Вала: Т= 0,046
Предельные размеры:
Отверстия: D max = 230,072; D min = 230, 00
Вала: d max = 230,023; d min = 229,977.
Предельные натяг и зазор:
N max = d max– D min = 230,023 – 230,000 = 0,023.
S max = D max– d min = 230,072 – 229,977 = 0,095.
Соединение: крышка – ободколеса.
Для надежной работыциложпительная манжета должна быть соосна оси вращения вала. Радиальноеотклонение крышки от оси отверстия обода колеса возникает при сборке в пределахпосадочного зазора. Чтобы ограничить радиальное смещение крышки, поле допускацепирирующей поверхности по ГОСТ 18512 – 73 задают h8 [3 с. 100]. После допускаотверстия обода колеса дано в задании на сборочном чертеже и равно Р7.
Получаем посадку Ø180/>
По ГОСТ 25346 – 89принимаем предельные отношения Ø180/>
Рассчитываем даннуюпосадку:
Предельные отношения:
Отверстия: ES = -0,036; EI = -0,076;
Вала: es = 0,000; ei = — 0,063;
Допуски:
Отверстия: T = 0,040;
Вала: T = 0,063;
Предельные размеры:
Отверстия: D max = 179,964; D min = 179,924;
Вала: d max = 180,000; d min = 179,937
Предельные натяг и зазор:
S max = D max– d min = 179,964 – 179,937 = 0,027;
N max = d max– D min = 180,000 – 179,924 = 0,076.
Соединение: корпус –втулка.
Посадки втулок должныиметь минимальный зазор или минимальный натяг. При большом зазоре втулка посвоим показателям превращается в кольцо. При большом натяге усложняется сборкадеталей и никакими эксплуатационными достоинствами такая посадка не обладает.Из сборочного чертежа видно, что втулка не вращается, значит, она установлена вкорпус с натягом. Следовательно, подходящей посадкой является /> [3 С.90]
Получаем посадку Ø40 />
По ГОСТ 25346 – 89принимаем предельные отношен Ø40 />
Рассчитываем даннуюпосадку:
Предельные отношения:
Отверстия: ES = +0,025; EI = 0,000;
Вала: es = +0,042; ei = +0,026;
Допуски:
Отверстия: T = 0,025;
Вала:T = 0,016;
Предельные размеры:
Отверстия:D max = 40,025; D min = 40,000;
Вала: d max = 40,042; d min = 40,026;
Предельные зазор и натяг:
N min = d min– D max = 40,026 – 40,025 = 0,001;
N max = d max– D min = 40,042 – 40,000 = 0,042.
Соединение: втулка –регулировочный рычаг.
Посадки втулок должныиметь минимальный зазор или минимальный натяг. При большом зазоре втулка посвоим показателям превращается в кольцо. При большом натяге усложняется сборкадеталей и никакими
эксплуатационнымидостоинствами такая посадка не обладает. Из сборочного чертежа видно, что вовтулке вращается регулировочный рычаг, значит в соединении втулка, — регулировочныйрычаг имеется зазор, следовательно, подходящей посадкой является/> [3 с. 90].
Получаем посадку Ø38/>
По ГОСТ 25346 – 89принимаем предельные отклонения.
Ø38 />
Рассчитываем даннуюпосадку:
Предельные отклонения:
Отверстия: ES = +0,016; EI = 0,000;
Вала: es = +0,000; ei = — 0,011
Допуски:
Отверстия: T = 0,016;
Вала:Td = 0,011
Предельные размеры:
Отверстия: D max = 38,016; D min = 38,000;
Вала: d max = 38,000; d min = 37,989;
Предельные зазор и натяг:
S max = D max– d min = 38,016 – 37,989 = 0, 027;
S min = D min– d max = 38,000 – 38,000 = 0,000.
2.2 Расчет и выборпосадки с натягом
Задание: рассчитать ивыбрать посадку для неподвижного соединения с учетом исходных данных. В расчетеучесть влияние шероховатости поверхности на надежность соединения.
Посадки с натягомприменяются в неразъемных соединениях, причем относительная неподвижностьсопрягаемых деталей достигается за счет упругих деформаций, возникающих призапрессовке. Натяг в неподвижной посадке должен быть таким чтобы, с однойстороны, гарантировать относительную неподвижность вала и отверстия, а с другойстороны не вызывать разрушения деталей при их соединении. Исходя из этихусловий, ведут расчет и выбор неподвижной посадки.
Вычисляем значениедавления в соединении
Р ≥ />
Р ≥ />=25505599,85Па
Где Р – давление; Па
d — номинальный размер,м
ℓ — длинасопряжения, м
М — наибольший крутящиймомент, Н*м
f — коэффициент трения [1с. 211].
Рассчитать давление,необходимое для передачи заданной нагрузки можно определить наименьший натяг,способный передать указанную выше нагрузку
Nmin=pd/>(/>+/>);
где Е />и Е/> - модули упругостиматериала отверстия и материала вала, Па
С/> и С/> - коэффициенты,определяемые по формулам:
С/>=/>+/>; С/>=/>-/>;
где /> — наружний диаметр втулки,м
/> - внутренний диаметр пологоохватываемого вала, м
/>, /> -коэффициент Пуассона для материала вала и материала отверстия (для стали – 0,3)[1 c.112]
С/>=/>+0.3=2.9; С/>=/>-0.3=0.7;
Nmin = 25505599,85*0,08*(/>+/>)=0,000034979
Nmin=0.000034979м/>35мкм/>
При запрессовке вала вотверстие неровности поверхностей срезаются и сминаются, что уменьшаетдействительный натяг в соединении. Считают, что срезание и смятие призапрессовке составляет 60% от их высоты. Тогда расчетный натяг для выборанеподвижной посадки можно найти по формуле [1 с.212]
Nрасч=Nmin+1.2(R/>+R/>)
Где Nрасч – расчётный натяг
Nmin – наименьший натяг
R/>, R/> - высота неровностей по 10 точкамотверстия и вала
Nрасч=35+1,2*(2,5+1,6)=39,92
По таблицам [1 c.337] находим, что условию Nmin.cт≥Nрасч удовлетворяетпосадка />,
Имеющая минимальный натяг45мкм. Проверяем эту посадку по условию прочности охватывающей детали. Чтобыпроверить детали на прочность, надо вычислить напряжения, которые возникают вних при наибольшем для выбранной посадке натяге
/>/>Pmax=/>
Эти напряжения дляохватывающей и охватываемой деталей будут соответственно равны
G/>=/>*Pmax G/>=/>
Если эти напряженияменьше предела текучести материала, значит посадка выбрана />правильно[1 с.212 ]
Pmax = />=30930555.56Па=30,93МПа
напряжения дляохватывающей и охватываемой деталей будут соответственно равны:
G/>=/>*30,93=80,4МПа
G/>=/>=61,86МПа
/>Условия прочности охватывающей деталивыдерживается, так как для стали 50х предел текучести Gт=883µПа и Gp, следовательно, посадка выбранаправильно
2.3 Выбор средств измерения
Задания: выбрать средстваизмерения для наружного диаметра конуса полуоси, по заданию преподавателя,внутреннего диаметра ступицы под подшипник №7124.
Конкретные средстваизмерения применяются в зависимости от:
— масштаба производства
— принятойорганизационно-технической нормы контроля
— конструкции и материаладетали
— точности изготовления
В массовом производствеприменяют высокопроизводительные механизированные и автоматизированные средстваизмерения и контроля. Универсальные средства измерения применяют только дляналадки оборудования.
В серийном производствеприменяют калибры, шаблоны, специальные контрольные приспособления. В этомпроизводстве применяют и универсальные средства измерения.
При выборе средствизмерения и методов контроля учитывают совокупность методологических,эксплуатационных и экономических показателей.
К методологическимпоказателям относится:
— допустимая погрешностьизмеренных приборов
— цена деления
— порог чувствительности
— предел измерения
К эксплуатационным иэкономическим показателям относится:
— стоимость и надежностьизмерительных приборов
— продолжительностьработы
— время на настройку ипроцесс измерения
— масса
— габаритные размеры
— рабочая погрузка
При выборе средствизмерения должно обязательно выполняться следующее условие:S≥∆Lim – где S-допускаемая погрешность при измерении копированных размеров:
∆Lim – предельная погрешность средствизмерения.
Величина ∂ зависитот номинального размера и квалитета точности, а величина ∆Lim – от номинального размера, видаприбора и условий измерения.
Выберем средствоизмерения для конуса полуоси под подшипник качения. Посадка для этого участка:
Ø100д6/>
По таблице 6 стандартаГОСТ 8.051-81 в зависимости от квалитета точности и диаметра выбираемдопустимую погрешность и средства измерения ∂=0,022мкм. Инструменты,рекомендуемые для измерения находятся в пунктах:4б*,5в,6б
4б*- Микрометр гладкий свеличиной деления 0,01мм при настройке на нуль по установочной мере,температурный режим 2/>С ∆Lim =5мкм. Микрометр при работенаходится в руках.
5в- Скоба индиномоторнаяс ценой деления 0,01мм. Перемещение измерительного стержня 0,1; ∆Lim =0.скоба. При работе находится настойке или обеспечивается надежная изоляция от тепла рук
6б -Рычажный микрометр(СР) с ценой деления 0,002мм при настройке на нуль по концевым мерам длины прииспользовании на всем предел измерения, температурный режим 2/>С, ∆Lim =0,005. При работе находится настойке или обеспечивается надежная изоляция от тепла рук.
Учитывая экономическуювыгоду, обслуживания прибора, его настройку выбираем наиболее доступныесредства измерения Микрометр гладкий с величиной деления 0,01мм. Основноеусловие для данного измерения выполняется, т.е: ∂=22мкм>∆Lim =5мкм
Выбираем средства измерениядля внутреннего измерения обода колеса под подшипник. Посадка в этом месте Ø180Р7/>
По таблице 7 стандартаГОСТ8.051-81 в зависимости от квалитета точности и диаметра выбираем допустимуюпогрешность измерения ∂=0,0012. Инструменты, рекомендуемые для измерениянаходятся в пунктах:6а*,11*,12.
6а* -Нутромериндикаторный при замене отчетного устройства измерительной головкой с ценойделения 0,001 или 0,002мм, температурный режим 2/>С, шероховатость поверхности отверстия Rа=1,25мкм,∆Lim=7,5мкм.
11*- Микроскопинструментальный. температурный режим 5/>С∆Lim = 7мки.
12- Микроскопуниверсальный измерительный при использовании штриховой головки, температурныйрежим 1/>С ∆Lim =7мкм.
Выбираем для данногоразмера нутромер индикаторный, как наиболее доступное средство измерения.Основное условие выполняется, т.е:∂=12мкм> ∆Lim=7,5мкм.
Результат выбора средствизмерения сводим в таблицу:1 2 3 4 5 Наименование размера Номинальный размер с полем допуска Допустимая погрешность ∂, мм Предельная погрешность ∆Lim, мм Наименование средства измерения, метрологические показания, условия измерения 1 2 3 4 5 Диаметр кожуха полуоси
Ø100/> 0,022 0,005 Микрометр гладкий с величиной деления 0,01мм Диаметр ступицы под подшипник
Ø180Р7/> 0,012 0,0075 Нутромер индикаторный с ценой деления 0,001 или 0,002мм, Rа=1,25мкм
3. Взаимозаменяемость стандартных соединений
3.1 Выбор и расчетнасадок колец подшипников качения
Задание: Для заданного насборочном чертеже подшипника №7124 выбрать и рассчитать насадки для наружного ивнутреннего колец с обоснованием. Начертить условные изображения подшипниковогоузла, шейки вала и гнезда для кольцо с расстановкой размеров, шероховатостей ипогрешностей формы и расположения.
По стандарту ГОСТ 333-79выбираем размеры подшипника.
d = 120 – внутренний диаметр
D = 180 – наружный диаметр
B = 36 — ширина
r = 3,0 – фаска
Анализируя конструкцию иработу узла приходим к выводу, что внутреннее кольцо установлено на неподвижномконусе и не вращается, поэтому оно испытывает внешний вид нагружения. Внешнеекольцо
вращается вместе соступицей, следовательно испытывает циркуляционный тип нагружения. Дляциркуляционного нагружения кольца насадку выбираем по интенсивной радиальнойнагрузки на посадочной поверхности.
[1, с 215]
P/>=/>*K/>*F*F/>
R – расчетная радиальная реакцияопоры, измеряется в Н.
Кп – коэффициентперегрузки; учитывая, что трактор работает в тяжелых условиях с перегрузками,принимаем Кп равное 1,8.
F – коэффициент учитывающий степеньослабления посадочного натяга при полом вале (F = от 1 до3); принимаем F = равное 2.
Fa – коэффициент неравномерностираспределения
радиальнойнагрузки (приналичии осевой нагрузки
Fa = 1…2, при отсутствии Fa = 1, принимаем Fa = 2.
P/>=/>*1.8*2*2=1920000H/м=1920KH/м
По рекомендации [1, стр.215] принимаем поле допуска отверстия
Посадка Ø180/>
Вместо нагруженноговнутреннего кольца посадки выбираем без рекомендации [3, стр. 223] с учетомусловий работы, частоты вращения и конструкции корпуса; принимаем д6 посадка Ø120/>
Рассчитаем эти посадки иначертим схемы расположения полей допуска посадки колец подшипника со ступицейколеса и кожухом полуоси.
Посадка Ø180/>
Определяем предельныеразмеры отверстия и вала:
Dmax = 180 – 0,036 = 179,964 мм
Dmin = 180 – 0,076 = 179,924 мм
dmax = 180 + 0 = 180 мм
dmin = 180 – 0,015 = 179,985 мм
Определяем предельноенатягивание
Nmax = dmax – Dmin= 180 – 179,924 = 0,076 мм
Nmin = dmin – Dmax= 179,985 – 179,964 = 0,021 мм
Посадка Ø180/>
Определим предельныеразмеры отверстия и вала:
Dmax = 120 – 0 = 120 мм
Dmin = 120 – 0,012 = 119,988 мм
dmax = 120 – 0,012 = 119,988 мм
dmin = 120 – 0,034 = 119,966 мм
Определим предельныезазоры:
Smax = Dmax –dmin = 120 – 119,196 = 0,034 мм
Smin = Dmin –dmax = 119,988 – 119,988 = 0,000 мм
Посадка Ø120/>
3.2 Выбор и расчетпосадок шпоночного соединений
Задание: Для шпоночногосоединения с номинальным диаметром 60мм назначить посадки с пазом вала и пазомвтулки, рассчитать эти посадки, начертить поперечные сечения вала и ступицы споперечными пазами.
По стандартам ГОСТ 23360-78 принимаем размеры элементов шпоночного соединения:
в=18 — ширина шпонки
h=11 — высота шпонки
t1=7,0 — глубина паза вала
t2=4,4 – глубина паза втулки
по рекомендации учебногопособия. [3, стр57] принимаем поля допусков шпоночного соединения. Поле допускаширины шпонки принимаем h9,поле допуска ширины шпоночного паза принимаем Р9. Точность ширины шпоночногопаза принимаем Р9.
Определяем предельныеразмеры отверстия и вала:
Dmax = 18 – 0,015 = 17,985 мм
Dmin = 18 – 0,051= 17,949 мм
dmax = 18 + 0,000 = 18,000 мм
dmin = 18 – 0,036= 17,964 мм
Определяем предельноенатягивание:
Nmax = dmax – Dmin = 18,000 – 17,949 = 0,051 мм
Nmin = dmin – Dmax = 17,985 – 17,964 = 0,021 мм
3.3 Взаимозаменяемостьшлицевых соединений
Задание: для шлицевогосоединения шестерни – корпус полуоси выбрать метод центрирования, назначитьпосадки по центрирующему диаметру и боковым сторонам. Начертить поперечныесечения шлицевого вала и ступицы.
По стандарту ГОСТ 1139 80подбираем шлицевое соединение средней серии (10*72*82)
z=10 – число зубьев
d = 72 – внутренний диаметр
D = 82 – внешний диаметр
B = 12 — ширина
r не менее 0,5 – фаска
Назначением методцентрирования по внутреннему диаметру т.к. это шлицевое соединение находится вприводном мосту трактора, а трактор работает с перегрузками. Соединение неподвижное,вращение реверсивное.
Выбор посадок производимпо стандарту ГОСТ 1139 80. Принимаем посадку по центрирующему диаметру 72/> по боковым сторонам/>, тогда условноеизображение шлицевого соединения :
d – 10*72/>*82/>*12/>
Шлицевое отверстие:
d – 10*72Н7*82Н12*12Н8
Шлицевой вал:
d – 10*72h7*82a12*12h8
Расчет центрирующейпосадки шлицевого соединения:
Посадка Ø72/>
Определим предельныеразмеры отверстия и вала:
Dmax = 72 + 0,046 =72,046мм
Dmin = 72 + 0,000= 72,000 мм
dmax = 72 + 0,000= 72,000 мм
dmin = 72 – 0,046 = 71,954 мм
Определим предельныезазоры:
Smax = Dmax –dmin = 72,046 – 71,954 = 0,092 мм
Smin = Dmin –dmax = 72,000 – 72,000 = 0,000 мм
3.4 Взаимозаменяемостьрезьбовых соединений
Задание: Для резьбовогосоединения крышка сборочного чертежа принять размеры резьбового соединения иуточнить по стандарту. Назначить шаг резьбы, средний диаметр и внутреннийдиаметр резьбы. Определить предельные отклонения на параметры резьбы. Начертитьпрофиль наружной и внутренней резьбы.
Учитывая масштабсборочного чертежа принимаем для болтов удерживающих крышку резьбу М10.
Учитывая, что даннаярезьба удерживает от осевого смещения оси сателлитов эта резьба являетсяответственной, поэтому принимаем резьбу с мелким шагом Р=1мм, тогда резьбабудет иметь вид М12/>1 по ГОСТ8724-81
По стандарту ГОСТ24705-81определяем средние и внутренние диаметры
Средний диаметр:d/>=D/>=11.350
Внутренний диаметр: d/>=D/>=10.917
По ГОСТ16093-81 назначаемстепени точности и поля допусков резьбы. Принимаем точность внутренней резьбыпо 6 степени, а для наружной по 8 степени. Поля допусков принимаем длявнутренней резьбы- Н, для внешней. получаем резьбовое соединение М12/>1*/>.
Определяем предельныеотклонения:
Внутренняя резьба: М1/>1-Н6
Средний диаметр:D/>=11.350Н6(+0,150)
Внутренний диаметр:D/>=10,917Н6(+0,236)
Наружная резьба: М12/>1-д8
Средний диаметр:d/>=11.350-l8/>
Наружный диаметр: d/>=10,917-д8/>
Определяем предельныезазоры
Smin=EJ-es=0.000-(-0.026)=0.026мм
Smax=EJ-es=0.150-(-0.206)=0,356мм
4. Расчет размерной цепи
4.1 Расчет методом максимум-минимум
а) по сборочному чертежувыявляем замыкающее звено и его название. Замыкающее звено Б∆=18±0,5.Этот зазор между торцом уголка и пластиной.
б)выявляем составляющиезвенья
Б1=3±0,25 – толщинастопорного кольца
Б2=15/> - ширина подшипника
Б3=30 – толщина втулки
Б4=30 – расстояние отторца уголка до плоскости канавки
стопорного кольца.
в)составляем схемуразмерной цепи:
Б1; Б2; Б3 – увеличивающиезвенья
Б4 – уменьшающее звено
/>
г)определим правильностьсоставления схемы размерной цепи
Б∆=/>-/>
где Б∆ — номинальное значение замыкающего звена
/> - сумма номинальных размеровувеличивающих звеньев
/> - сумма номинальных размеровуменьшающих звеньев
m — количество увеличивающих звеньев
n – всего звеньев
Б∆=(3+15+30)-30=18
д)определяем коэффициентыточности размерной цепи, точность составляющих звеньев:
а=/>
где Т/> — допуск замыкающего звена
/> — сумма допусков звеньев сизвестными допусками
/> — сумма допусков звеньевточности которых неизвестны
g- количество таких звеньев
/> — 1.44мкм
а=/>
Определяем коэффициентыточности по таблице [1 с.182]. Принимаем точность составляющих звеньев YT12 для которого d=160.
Данные расчета сводим втаблицу:Обозначения звеньев Номинальный размер, мм Квалитет точности Допуски, мм Предельные отложения, мм верхнее нижнее
Б1
Б2
Б3
Б4
Б ∆
3
15
30
30
18
--
--
YT12
YT12
--
0,500
0,100
0,390
0,210
1,200
+0,250
+0,250
+0,600
-0,250
-0,100
-0,140
-0,210
-0,600 /> /> /> /> /> /> />
е)назначаем предельныеотклонения на размеры составляющих звеньев по следующему правилу:
1)если размерохватываемый, то отклонения обозначаются как для основного вала.
es=0,ei-отрицательно
2) если размерохватывающий, то отклонения обозначаются как для основного отверстия. EY=0, ES-положительно
3)если размер нельзяотнести к первому или второму случаю, то
допуск делится пополам сознаками "+" или "-". К таким размерам относятся размерыуступов, глубины и т.п.
ж)определяем правильностьназначенных допусков:
Т/>=/>
1200≠500+100+2*100=1020
Так как условие невыполняется, вводим корректирующее звено и определяем для него новые предельныеотклонения [1 с.238] формула 94. В качестве корректирующего звена назначаем звеноБ3 т.к. его допуск можно увеличить на 180мкм. Этот размер простой визготовлении и удобный для изменения.
ES/>=/>
ES/>=-0,250-0,100-(-0,600)-0=+0,25
EY/>=/>
EY/>=0,250-0,600-(-0,210)=-0,140
Б/>=30 Т/>=0,390
Делаем повторнуюпроверку, которая показывает, что условие выполняется:
Т/>=/>
1200=500+100+390+210=1200
4.2 Расчет размерной цепивероятностным методом
а)по сборочному чертежувыявляем замыкающее звено и его название.
Замыкающее звено Б∆=18±0,6– зазор между торцом уголка и пластиной.
б)выявляем составляющиезвенья
Б1=3±0,250- толщинастопорного кольца
Б2=15/> ширина подшипника
Б3=30- толщина втулки
Б4=30 — расстояние отторца уголка до плоскости канавки
стопорного кольца
в)составляем схемуразмерной цепи:
Б1; Б2; Б3 – увеличивающиезвенья
Б4 – уменьшающее звено
/>
г)определим правильностьсоставления схемы размерной цепи
Б∆=/>-/>
где Б∆ — номинальное значение замыкающего звена
/> - сумма номинальных размеровувеличивающих звеньев
/> - сумма номинальных размеровуменьшающих звеньев
m — количество увеличивающих звеньев
n – всего звеньев
Б∆=(3+15+30)-30=18
где Б∆ — номинальное значение замыкающего звена
/> - сумма номинальных размеровувеличивающих звеньев
/> - сумма номинальных размеровуменьшающих звеньев
m — количество увеличивающих звеньев
n – всего звеньев
Б∆=(3+15+30)-30=18
д)определяем коэффициентыточности размерной цепи, точность составляющих звеньев:
а/>=/>
а/>=/>
η=/>=/>=1
где /> - коэффициент составляющихзвеньев
/> — коэффициент риска замыкающихзвеньев
/>,/>-длязакона нормального распределения равны 3
П/> — коэффициент точности,а=478,6 определяем квалитет точности для составляющих звеньев.
Принимаем YT14, для которого а=400[1 с.182]Обозначения звеньев Номинальный размер, мм Квалитет точности Допуски, мм Предельные отложения, мм верхнее нижнее
Б1
Б2
Б3
Б4
Б ∆
3
15
30
30
18
YT14
YT14
YT14
YT14
--
500
100
520
520
1200
+0,250
+0,600
-0,250
-0,100
-0,520
-0,520
-0,600 /> /> /> /> /> /> />
Таблица 3 – результатырасчета размерной цепи вероятностным методом
Делаем проверку,правильности назначения допусков:
Т/>≥/>
Т/>≥/>894,9
условие выполняется,значит, решение правильно.
Список используемойлитературы
1. Серый И.С.: «Взаимозаменяемость,стандартизация и технические измерения»-М.:«Агропромиздат»,1987-367с.
2. Дунаев П.Ф.,Леликов О.П.:«Конструирование узлов и деталей машин-М.: Высшая школа 1985
3. Дунаев П.Ф.,Леликов О.П. Варламова Л.П.:»Допуски и посадки. Обоснование выбора"-М.: Высшая школа 1984
4. Дунаев П.Ф., ЛеликовО.П.:«Конструирование узлов и деталей машин-М.: Высшая школа 2000
5. Методическиеуказания:»Выбор универсальных средств измерения линейных размеров до 500мм"-М.:Издательство стандартов,1987
6. Анурьев В.И.:«Справочникконструктора-машиностроителя» издание пятое, том 1. -М.:машиностроение,1980