ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Приборостроение, метрология и сертификация»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Метрология, стандартизация исертификация»
Выполнил: студент Филимонов С. В.
группа 22-Т(у)
Специальность: 120100 «Технология машиностроения»
Руководитель:
к.т.н., доцент Лисовская З.П.
Орел, 2005
Содержание
Введение
1.Анализ устройства и принципа действия сборочной единицы
2.Расчет и выбор посадок подшипников качения
3. Выбор посадок для типовых гладких цилиндрическихсоединений
4. Расчетразмеров и выбор конструкций гладких предельных калибров
5. Выборпосадки шлицевого соединения
6.Определение точностных характеристик резьбового соединения
7.Определение точностных характеристик зубчатого зацепления
8.Расчет размерной цепи
Списокиспользованных источников
Введение
Состояние высокоразвитых государствобусловлено в основном уровнем их научно-технического прогресса, важнейшейцелью которого является выпуск высококачественной продукции в необходимомколичестве, с наименьшими затратами и в кратчайшие сроки. Первоочереднойзадачей для разрешения стала проблема повышения качества иконкурентоспособности различных изделий и услуг. Метрология, стандартизация исертификация являются инструментами обеспечения качества продукции, работ иуслуг. По стандартам изготавливают огромное количество изделий наспециализированных предприятиях, что снижает их стоимость и увеличиваеткачество изготовления. Стандарты на процессы, услуги, документы содержат теправила и нормы, которые должны знать и выполнять и специалисты промышленности,и специалисты торговли.
Для обеспечения конкурентоспособности поставщик должен подкрепить выпусктовара сертификатом на систему качества. При этом наибольшее доверие употребителей вызывает сертификат на систему качества. Для надежногофункционирования системы качества персонал предприятия, а в частности отделтехнического контроля, должен знать и грамотно применять правила метрологии,стандартизации и сертификации. Соблюдение правил метрологии на различных этапахизготовления продукции позволяет свести к минимуму потери от недостоверныхрезультатов измерений. Известно, что основной задачей конструктора являетсясоздание новых и модернизация существующих машин и приборов, изготовлениечертежей и др. технической документации, обеспечивая её высокий техническийуровень, качество, технологичность и экономичность изделия. Решение этой задачив значительной степени связано с правильным нормированием точности изготовленияизделий. Сюда относится правильный выбор размеров, назначение допусковразмеров, формы и расположения поверхностей, нормирование шероховатости,зазоров и натягов.
Целью курсовой работы является расчет и выбор посадок для различныхсоединений, исходя из назначения соединения, назначения сборочной единицы иусловий работы.
1. Анализ устройства и принципадействия сборочной единицы
Заданная сборочная единица предназначенадля передачи крутящего момента. Крутящий момент с зубчатых колес 7 и 12передается при помощи шлицевого соединения на вал 4.
Вал 4 опирается на втулки 2 и 9, которые в свою очередь по наружным диаметрамнаходятся в корпусе 1 и крышке 8 и имеет тепловой зазор для компенсациитеплового удлинения вала 1. Для предотвращения сближения втулки 2, между ней изубчатым колесом 7 устанавливают распорную втулку. С целью уменьшения трения,свободную полость внутри корпуса заполняют смазывающим веществом. Благодаряшпоночному соединению вала 4 и муфты 5 крутящий момент передается на другиедетали и узлы механизма.
Зубчатое колесо 7 должно сопрягаться свалом 4 по переходной посадке с целью облегчения легкости монтажа и возможногодемонтажа во время ремонта и одновременно для обеспечения хорошей центрациизубчатого колеса 7 и вала 4. Для сохранения посадки контактирующие поверхностивала 4 и колеса 7 подвергаются шлифованию.
Зубчатое колесо 12 должно сопрягатьсязубчатым колесом 7 по посадке с натягом с целью от передачи крутящего момента ипредотвращения его проворачивания.
Втулки 2 и 9 сопрягаются с валом 4 попосадке с зазором В корпусе 1 и крышке 8 втулки размещаются по посадке cнатягом с целью предотвращения проворачивания и износа корпуса и. Поверхности,сопрягаемые с втулками необходимо подвергнуть шлифованию с целью уменьшениягребешков микронеровностей, которые при работе могут сминаться и повлечьувеличение зазора, что недопустимо для правильной работы механизма. Кповерхностям вала 4, корпуса 1 и крышки 8 в местах сопряженных с подшипникомпредъявляются высокие требования к соосности, круглости и профиля продольногосечения.
Болты 14 М12х1,25 предназначены дляпритяжки крышек к корпусу. Мелкая резьба у них выполнена для избежаниясамопроизвольного раскручивания и для более сильной притяжки.
В сборке отдельные детали связаны друг с другом, поэтому отклонениеразмеров формы и расположения осей или поверхностей одной какой-либо из деталейвызывает отклонения размеров или формы в сборочной единице. Суммируясь, ониоказывают влияние на качественные характеристики.
2. Выбор посадок для типовых гладких цилиндрическихсоединений
Определяются точностныехарактеристики сопрягаемых деталей и сопряжений.
Исходя из назначения и условий работыцилиндрических соединений выбираются посадки:
Посадка с зазором.
D1 = Æ50/>мм
ES = + 0,03 es = –0,025
EI = 0 ei = –0,064
TD = 0,03 Td = 0,039
Smin = EI – es =0–(–0,025)= 0,025мм.
Smax = ES – ei = 0,03–(– 0,064)=0,094 мм.
TS = Smax — Smin = 0,094 – 0,025= 0,069 мм.
Посадка с натягом
D3 = Æ60 />мм
ES =+0,03 es = +0,060
EI = 0 ei = +0,041
TD = 0,03 Td = 0,019
Nmin = ei– ES= 0,041– 0,02= 0,021мм.
Nmax = es– EI = 0,060 – 0 = 0,060мм.
TN = Nmax– Nmin =0,060 – 0,021= 0,039 мм.
Результаты вычислений выносятся в таблицу:Таблица 2.1
Обозначение
соединения Вид посадки Точностные характеристики, мм Smax Smin TS
Æ50/> С зазором 0,094 0,025 0,069
Обозначение
соединения Вид посадки Точностные характеристики, мм Nmin Nmax TN
Æ60 /> С натягом 0,021 0,060 0,039
/>
Рисунок 2.1 — Схема расположения полей допусковпосадки сзазором
D1=Æ50/>мм
/>
Рисунок 2.2 — Схема расположения полей допусков переходной посадки
D3 = Æ60 />мм
3.Расчет размеров и выбор конструкций гладких предельных калибров
Находятся размеры контролируемых деталей с учетом известных полейдопусков и предельных отклонений.
Для калибра-пробки:
Æ60Н7/>мм
Dmax => НЕ Dmax= 60,03 мм
Dmin => ПР Dmin=60 мм
Для калибра-скобы:
Æ60r6/>мм
dmax => НЕ dmax= 60,060 мм
dmin => ПР dmin= 60,041 мм
3.2. Рассчитываются исполнительные размерыкалибров.
Для калибра-пробки:
z=4мкм; H=5 мкм; y =3 мкм [1], таблица.Д.1
ПРнов.min = Dmin + z – H/2 = 60+0,004-0,0025= 60,0015 мм
ПРнов.max = Dmin + z+ H/2 = 60+0,004+0,0025= 60,0065 мм
ПРизн = Dmin – y = 60 – 0,003 = 59.997 мм
ПРисп = ПРнов.max –Н = 60,0065-0,005 мм
НЕmin = Dmax–H/2= 60,003-0,0025=60,0005 мм
НЕmax =Dmax+H/2= 60,003+0,0025=60,0055 мм
НЕисп = НЕmax –H = 60,0055 -0,005 мм
Длякалибра-скобы: z1=0,004 H1/2 =0,0025 Н1=0,005 y1 =0,003
z1 = 4 мкм; H1 = 5 мкм; y1 = 3 мкм [1], табл.Д.1
ПРнов.min = dmax – z1 — H1/2 = 60,060 –0,004 – 0,0015= 60,0545 мм
ПРнов.max = dmax – z1 + H1/2= 60,060 – 0,004 + 0,0015= 60,0575 мм
ПРизн = dmax+ y1 = 60,060 + 0,003 = 60,063 мм
ПРисп = ПРнов.max +H1=60,0575 +0,005 мм
НЕmin = dmin — H1/2= 60,041 –0,0025 = 60,0385 мм
НЕmax = dmin + H1/2= 60,041 +0,0025 = 60,0435 мм
НЕисп = НЕmin+H1 = 60,0385 +0,005 мм
подшипник соединение посадка
/>
Рисунок 3.1 — Схема расположения полей допусков калибра-пробки Æ60Н7/>мм
/>
Рисунок 3.2 — Схема расположения полей допусков калибра-скобыÆ60r6/>мм
4. Расчети выбор посадок подшипников качения
Определяютсяноминальные размеры конструктивных элементов заданного подшипника и виднагружения колец подшипника.
Исходные данные:
Диаметр внутреннего кольца d = 40мм
Диаметр наружного кольца D = 90мм
Ширина кольца B = 23 мм
Ширина фаски кольца r =2,5 мм
Радиальная реакция опоры R = 4,5кН
Перегрузка 180%
Вид нагружения колец подшипника:
внутреннее кольцо – циркуляционные нагружения[1], таблица Е.1
внешнее кольцо – местные нагружения [1],таблица Е.1
Выбираются поля допусков колец подшипника.
Определяются предельные отклонения колецподшипников.
Подшипник 0 класса точности.
Диаметра отверстия внутреннего кольца: Æ40L0(-0,012) мм [3] страница 806 таблица 4.72
Диаметра наружного кольца: Æ90l0(-0,015) мм [3] страница 808 таблица. 4.73
Выбор поля допуска вала, сопряженного сподшипником
Рассчитывается значение интенсивностирадиальной нагрузки Pr:
Pr=/>=/>=450Кн/м
где R – радиальнаяреакция опоры на подшипник; R=4,5 Кн
b – рабочая ширина посадочного места, м; b=B-2/>r=0,023-2/>0,0025=0,018
r – ширина фаски кольца подшипника; 0,0021 м
k1 – динамический коэффициент посадки; k1=1,8, так какперегрузка более 150%
k2 – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга; k2=1
k3 – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки Pr; k3=1
По найденному значению Prнаходится поле допуска вала – k6 [1], таблица Е.4
es = +0,018 dmax = 40,018
ei = +0,002 dmin = 40,002
Td = 0,016
Выбор поля допуска отверстия корпуса подподшипник.
В зависимости от нагрузки кольца выбирается поледопуска – H7 [1], таблица E.2
ES = +0,034
Dmax = 90,034
EI = 0
Dmin = 90
TD = 0,034
Определяются точностные характеристикисопряжений.
Вал – внутреннее кольцо подшипника
Nmax= 0,018+0,012=0,030мм
Nmin= 0,002+0=0,002 мм
TN = Nmax–Nmin= 0,040– 0,002=0,038 мм
Во избежание разрыва кольца максимальныйнатяг посадки Nmax не должен превышать значения натяга, допускаемогопрочностью кольца подшипника Nдоп. Поэтому проверяется условие: Nmax/>Nдоп
Nдоп=/>=/>=0,049 мм
где [/>] – допустимое напряжение на растяжение; [/>]=70 Н/м2
k – коэффициент, принимаемый для подшипников средней серии равным 2,3
Nmax/>Nдоп; 0,030/>0,049 – условие выполняется
Отверстие корпуса – наружное кольцоподшипника
Smin = 0–0 = 0мм
Smax= 0,034– (– 0,015)= 0,049 мм
ТS = Smin +Smax = 0+0,049=0,049 мм
Полученные данные вносятся в таблицы:
Таблица 4.1 Точностные характеристики
соединения вал – внутреннее кольцо
Обозначение
соединения Вид посадки Точностные характеристики, мм Nmin Nmax Nс TN
Æ40/>/> С натягом 0,002 0,030 0,016 0,028
Таблица 4.2 Точностные характеристики соединенияотверстие в корпусе – наружное кольцо
Обозначение
соединения Вид посадки Точностные характеристики, мм Smin Smax Sс TS
Æ90/>/> Без гарантирова-нного зазора 0,049 0,0245 0,049
/>
Рисунок 4.1- Схема поля допуска соединения вал –внутреннее кольцоÆ40/>/>
/>
Рисунок 4.2- Схема поля допуска соединения корпус –наружное кольцо Æ90/>/>
5.Выбор посадки шлицевого соединения
b = 8 мм
Z = 8
D = 60 мм
d = 52 мм
Устанавливается способ центрированияшлицевого соединения– по внешнему диаметру D.
Выбираются посадки в зависимости отспособа центрирования:
d=52/>/>мм; [3], страница 782 таблица 4.58.
D=60/>/>мм; b=10/>/>мм [1], таблица Ж1-Ж4
Определяются точностныехарактеристики элементов шлицевого соединения и заносятся в таблицу:
Таблица 5 — Точностные характеристики элементов шлицевогосоединенияНаименование параметра Номинальный размер, мм Поле допуска Значение допуска, мм Предельные отклонения, мм Предельные размеры, мм
EI, ei ES, es min max
Точностные характеристики параметров шлицевого профиля вала
ширина зуба 10 f8 0,022 -0.035 -0.013 9,965 9,987
наружный диаметр 60 Js6 0.019 -0,0095 +0,0095 59,9905 60,0095
внутренний диаметр 52 3,3 -3,3 52 48,7
Точностные характеристики параметров шлицевого профиля втулки
Ширина шлицевого паза 10 F8 0.020 +0.035 +0.013 10.035 10,013
наружный диаметр 60 H7 0.030 +0.030 60 60,030
внутренний диаметр 52 H11 0.190 +0.190 52 52,190
Обозначение
соединения Вид посадки Точностные характеристики, мм
Nmax
(Smax)
Nmin
(Smin)
Nср
(Scр) TS,N
Ø52/>/> Без гарантированного зазора 3,49 1,745 3,490
Ø60/>/> Переходная
Nmax=0,0095
Smax=0,0395
Nср=0,00475
Scр=0,01975 0,049
10/>/> С зазором 0,07 0,026 0,022 0,044 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/>
Рисунок 5.1
6. Определение точностных характеристик резьбовогосоединения
Исходные данные:
Резьба М12х1,25
Определяется обозначение длины свинчиваниярезьбы.
2,24×Рd0.2= 2,24×1,25×120,2=4,6
6,7×Рd0.2=6,7×1,25×120,2= 13,76>12 мм
Следовательно, обозначение длинысвинчивания – N (нормальная)
Определяются номинальные значения среднегои внутреннего диаметров резьбы болта и отверстия в корпусе (гайки).
Средний диаметр d2, D2 = d – 1+ 0,188 = 12 – 1 + 0,188 = 11,188 мм
Внутренний диаметр d1, D1 = d – 2+ 0,647 = 10,647мм
Выбор полей допусков резьбового соединенияМ12х1,25- />
Определяются предельные отклонения ипредельные размеры [3] таблица4.17
6.4.1. Для болта:
еsd2 = -0,028мм
еid2 = -0,160мм
еsd = -0,028 мм
еid = -0,160 мм
еsd1 = -0,028 мм
еid1 = — не нормируется
Диаметр резьбы болта
Средний d2 = 11,188/>
Наружный d = 12/>
Внутренний d1 = 10,647/>
Предельные размеры диаметров резьбы болта:
d2max =d2 + еsd2 =11,188-0.028=11,16 мм
d2min =d2 + еid2=11,188-0.240=10,948 мм
Td2 =еsd =еsd2-еid2=-0,028-(-0,160)=0,132 мм
dmax= d + еsd =12-0,028=11,972 мм
dmin= d + еid =12-0,160=11,84 мм
Td = еsd -еid =-0,028-(-0,160)=0,132мм
d1max =d1+ еsd1 =11,647-0,028=10,619 мм
d1min –не нормируется
Td1–не нормируется
Для гайки:
ESD –не нормируется
EID =0
ESD2= +0,224мм
EID2= 0
ESD1= +0,335мм
EID1= 0
Диаметр резьбы гайки
Средний D2 = 11,188+0,224
Внутренний D1 = 10,647+0,335
Наружный D = 12/>
Предельные размеры диаметров резьбы гайки
D2max =D2 + ESD2= 11,188+0,224=11,412 мм
D2min = D2 + EID2 =11,188+0=11,188 мм
TD2 = ESD2- EID2 =0,224-0= 0,224 мм
Dmax–не нормируется
Dmin= D + EID =12+0=12мм
TD–не нормируется
D1max =D1+ ESD1=10,647+0,335=10,982 мм
D1min = D1+ EID1 =10,647+0 =10,647 мм
TD1 = ESD1- EID1 =0,335-0 =0,335мм
Максимальный зазор Smax= D2max – d2min = 11,412–10,948 = 0,464 мм
Минимальный зазор Smin = D2min –d2max = 11,188 – 11,16 = 0,028 мм
Средний зазор Sср = (Smax+Smin)/2 = (0,464 +0,028)/2 = 0,246 мм
Допуск посадки TS = TD2 +Td2 = 0,224 + 0,132 = 0,356 мм
Таблица 6.1 Точностные характеристики
резьбового соединения М12х1-/>Обозначение соединения Вид посадки Точностные характеристики, мм Smax Smin Scp TS
М12х1,25- /> С зазором 0,464 0,028 0,246 0,356
Таблица 6.2 Точностные характеристики резьбовыхдеталей
Обозначение
деталей Номинальный размер Поле допуска Величина допуска, мм Предельные отклонения, мм Предельные размеры, мм ES (es)
EI
(ei) Dmax (dmax) Dmin (dmin) d 12 6g 0,132 -0,028 -0,160 11,972 11,84 d2 11,188 0,132 -0,028 -0,160 11,16 11,028 d1 10,647 - - -0,028 10,619 - D 12 - - - - 12 D2 11,188 7Н 0,224 0,224 11,412 11,188 D1 10,647 0,335 0,335 10,982 10,647
/>
Рисунок 6.1-Схема расположения полей допусков
резьбового соединения М12х1,25- />
7. Определение точностных характеристик зубчатогозацепления
Выбирается степень точности зубчатогоколеса.
Исходные данные:
Модуль m = 3 мм;
Число зубьев z = 52;
Межосевое расстояние a = 130 мм;
Окружная скоростьV = 2,5 м/с;
Рабочая температура корпуса t1 = 80°С;
Рабочая температура колеса t2 = 30°С.
Материал корпуса – чугун; колеса – чугун.
Для заданного зубчатого колеса взависимости от условий его работы принимается 8-я степень точности (среднейточности). [3], таблица.5.12
Расчет необходимогогарантированного зазора по неработающим профилям зубьев, выбор вида сопряженияи вид допуска бокового зазора
Рассчитывается гарантированный боковой зазор
jmin ³ jn1 +jn2,
где jn1 – боковойзазор, соответствующий температурной компенсации
jn1=a×[ap1×(t1-20°) — ap2×(t2-20°)]×2×sin a,
где а – межосевое расстояние, мм
ap1,ap2 –коэффициенты линейного расширения материалов соответственно зубчатых колес икорпуса,
ap1=11±1/>10-6 °С-1; ,ap2=11±1/>10-6 °С-1 [1], таблица К.1
t1, t2 – предельные температуры соответственно колес икорпуса
a — угол профиля зубчатого колеса, a = 20° [3], страница 873
jn1=130[11×10 -6×(80-20)-11×10-6×(30-20)]×2×sin20°=0,049 мм =49 мкм
jn2 – величина бокового зазора, необходимая дляразмещения слоя смазки
jn2 = kc×mn,
где mn – модульзубчатого колеса, мм;
kc – коэффициент, зависящий от окружной скорости колеса[1], таблица К.2
jn2 = 12×3 = 36 мкм
jmin = 49 + 36 = 85 мкм
Выбирается вид сопряжения из условия, что jn mint ³jn min [1],таблица К.3
Вид сопряжения – «С» (jn mint = 85 мкм)
Вид бокового зазора – «С»
Класс отклонений межосевого расстояния – IV
Отклонения межосевого расстояния fa = ± 50мкм
Назначается комплексконтролируемых параметров колеса.
Комплекс контроля параметров колеса №2[1], таблица К.4. Нормы точности:
Кинематической Fр – допуск на накопленнуюпогрешность шага
Fр=80 мкм [3], таблица 5.8
Плавности fpt – предельноеотклонение шага
fpt=±24 мкм [3], таблица 5.9
Контакта – пятно контакта
суммарное пятно контакта:
по высоте, не менее – 40%
по длине, не менее – 50% [3], таблица 5.10
Боковых зазоров Ане и Тн
Ане – наименьшее дополнительное смещениеисходного контура для зубчатого колеса с внешними зубьями; Ане=120 мкм [3], таблица5.17
Тн – допуск на смещение исходного контура;Тн=80 мкм [3], таблица 5.18
Awe – наименьшее отклонение средней длины общей нормали;
Awme=80 мкм Слагаемое 1 [2], таблица 5.19
Awme= 17 мкм Слагаемое 2 [2], таблица 5.19
Awme=80+17=97 мкм
Twm – допуск насреднюю длину общей нормали; Twm=75мкм [3], таблица 5.20
Ace – наименьшее отклонение толщины зуба; Ace=85мкм [3], таблица 5.21
Тс – допуск на толщину зуба; Тс=110 мкм [3],таблица 5.22
Назначаются средства контроля принятых показателей.
Таблица 7 – Средства измеренияцилиндрических зубчатых колесИзмеряемый элемент Средства измерения специальные универсальные Радиальное биение зубчатого венца Биениемеры Плита с центрами, ролики и рычажно-чувствительный прибор Основной шаг (шаг зацепления) Шагомеры для основного шага Штангенциркуль, микрометрический нормалемер Суммарное пятно контакта Контрольно-обкатные станки Контрольные приспособления в рабочем корпусе Толщина зубьев Зубомеры Два ролика и микрометр, штангенциркуль
8. Выбор универсальных средств измерения размеровдеталей
Для отверстия Æ50Н8допускаемая погрешность измерения d=7 мкм [1]табл. Л1
Исходя из условия Dlim
где Dlim — основная погрешность средства измерения, выбираетсянутромер с головкой 2ИГ ГОСТ 9244. Его метрологические характеристики приведеныв таблице 8.1.
Таблица 8.1 — Метрологические характеристики нутромерас головкой 2ИГ ГОСТ 9244Прибор Тип (модель)
Диапазон измерения,
мм
Цена деления (отсчет по нониусу),
мм
Пределы допускаемой погрешности,
мм Нутромер мод.109 ГОСТ 9244 109 18-50 0,002 ±0,0035
Для вала Æ50f8допускаемая погрешность измерения d=5 мкм [1]табл. Л1
Исходя из условия Dlim
где Dlim — основная погрешность средства измерения, выбираетсягладкий микрометр ГОСТ 6507. Его метрологические характеристики приведены втаблице 8.2.
Таблица 8.2- Метрологические характеристики микрометраГОСТ 6507Прибор Тип (модель)
Диапазон измерения,
мм
Цена деления (отсчет по нониусу),
мм
Пределы допускаемой погрешности,
мм
Микрометр
МК-50-1
ГОСТ 6507 МК 25-50 0,01 ±0,0025
9. Расчет размерной цепи
Расчет размерной цепи методом,обеспечивающим полную взаимозаменяемость
Исходные данные
AD = 3/>мм
A1 =?мм
A2 = 30 мм
A3 = 8 мм
A4 = 12 мм
A5 = 70 мм
A6 = 22мм
A7 = 8 мм
/>
Рисунок 8.1-Схема размерной цепи
А1 = А3 + А4+ А5+ А6 + А7 + АD- А2
А1 = 8+12+70+22+8+3-30=93 мм
Увеличивающие звенья – A1, A2,
Уменьшающие звенья– A3, A4.A5, A6, A7.
Проверяется выполнимость условия />
3= (93+30)-(8+12+70+22+8)
3=3 – условие выполняется
Определяется среднее количество единиц допуска(коэффициент точности)
/>/>
где ТAD — допуск замыкающего звена, мкм, ТAD=800 мкм;
/> - суммарный допуск стандартныхизделий, входящих в состав размерной цепи
/>= 0
i –значение единицы допуска каждого составляющего звена, мкм,
i = 2,17+1,31+0,09+1,08+1,86+1,31+0,9=9,53мкм [3] таблица М.2
/>
Определяется квалитет составляющих звеньев понайденному значению аср., исходя из условия аст£аср.
A1 =93; аст=100 (11 квалитет)
A2 =30; аст=100 (11 квалитет)
A3=8;аст=64 (10 квалитет)
A4=12;аст=64 (10 квалитет)
A5 =70;аст=64 (10 квалитет)
A6=22; аст=64 (10 квалитет)
A7 =8;аст=64 (10 квалитет)
Определяются допуски составляющих звеньевТAi по выбранному квалитету точности и номинальнымразмерам соответствующих звеньев Ai, используя данные [1] таблицыМ.2
A1 =93; Т A1= 220мкм
A2 = 30; Т A2=130 мкм
A3=8; Т A3=58 мкм
A4=12; ТA4=70 мкм
A5 =70; ТA5 =120 мкм
A6 =22; ТA6 =84 мкм
A7=8; ТA7 =50 мкм
Производится проверка равенства
/>
800 ¹220+130+58+70+120+84+58= 740мкм
Определяется погрешность: />, что допустимо.
Получены предельные отклонения звеньев:
A1=93±IT11/2(±0,11)
A2 = 30± IT11/2(±0,065)
A3=8 h10 (-0,058)
A4=12 h10 (-0,07)
A5 =70 h10 (-0,12)
A6 =22 h10 (-0,084)
A7 =8 h10 (-0,058)
Проверяется правильность назначенныхотклонений составляющих звеньев:
/>
0,28 ³ (0,11+0,065) — (-0,058-0,07-0,12-0,084-0,058) = 0,565 мкм
/>
-0,52 £ (0,11+0,065)- (0+0+0+0+0)=0,175 мкм
В качестве увязочного звена выбираемступенчатый размер А1.
/>
/>
/>
/>
Получены предельные отклонения звена:
A1 =93b11(/>)
Производится проверка равенства:
/>
800 ¹220+130+58+70+120+84+58=740 мкм
Проверяется правильность назначенныхотклонений составляющих звеньев:
/>
0,28 ³ (0,220+0,065) — (-0,058-0,07-0,12-0,084-0,058)= 0,235 мкм
/>
-0,52£ (-0,440-0,065) — (0+0+0+0+0)=-0,505 мкм
/>
800 ³ 220+130+58+70+120+84+58=740 мкм
Таблица 9.1 Расчетные данные размерной цепиНоминальный размер с обозначением, мм Квалитет Поле допуска Разновидность составляющего звена Предельное отклонение, мкм Предельные размеры, мм Es Ei max min
AD = 3/> - - Замыкающее -0,52 3 2,48 A1 = 93 11 b11 Увеличивающее -0,220 -0,440 92,78 92,56 A2 = 30 11 Js11 Увеличивающее +0,065 -0,065 30,065 29,935 A3 = 8 10 h10 Уменьшающее -0,058 8 7,942 A4 = 12 10 h10 Уменьшающее -0,07 12 11,93 A5 = 70 10 h10 Уменьшающее -0,12 70 69,88 A6 = 22 10 h10 Уменьшающее -0,084 22 21,916 A7 = 8 10 h10 Уменьшающее -0,05 8 7,95
Расчет размерной цепи теоретико-вероятностным методом
Исходные данные
AD = 3/>мм
A1 =93 мм
A2 = 30 мм
A3 = 8 мм
A4 = 12 мм
A5 = 70 мм
A6 =22 мм
A7 = 8 мм
/>
Рисунок 9.2-Схема размерной цепи
Увеличивающие звенья – A1, A2,
Уменьшающие звенья– A3, A4.A5, A6, A7.
Определяется среднее количество единиц допуска:
/>,
где t =3 –коэффициент принятого процента риска замыкающего звена
l =1/3 — коэффициент относительного рассеяния
/>
Определяется квалитет составляющих звеньевпо найденному значению аср., исходя из условия аст£аср.
A1 =93; аст=250 (13 квалитет)
A2 = 30; аст=250 (13 квалитет)
A3=8; аст=160 (12 квалитет)
A4=12; аст=160 (12 квалитет)
A5=70; аст=160 (12квалитет)
A6=22; аст=160 (12 квалитет)
A7=8; аст=160 (12 квалитет)
Определяются допуски составляющих звеньевТAi по выбранному квалитету точности и номинальнымразмерам соответствующих звеньев Ai, используя данные [1] таблицыМ.2
A1 =93; Т A1= 540мкм
A2 = 30; Т A2=330 мкм
A3=8; Т A3=150 мкм
A4=12; ТA4=180 мкм
A5 =70; ТA5 =300 мкм
A6 =22; ТA6 =180 мкм
A7=8; ТA7 =150 мкм
Производится проверка равенства
/>= 774,79 ¹800
Определяется погрешность: />, что допустимо.
Получены предельные отклонения звеньев:
A1 =93±js11(±0,270)
A2 = 30 ±js11 (±0,165)
A3=8 h10 (-0,150)
A4=12 h10 (-0,180)
A5=70 h10 (-0,300)
A6=22 h10 (-0,180)
A7 =8h10 (-0,150)
Проведем проверку правильности решения задачи
/>
800 ³ />= 774,79 ¹800
/>;
где />
/>
0,28 ³ ((0,27+0,165) — (0+0+0+0+0)) + 0,5×0,025 =0,4835
/>
-0,52 £ ((-0,27-0,165) — (-0,15-0,180-0,3-0,18-0,15))- 0,5×0,025 = 0,5125
В качестве увязочного звена выбираем ступенчатыйразмер А1.
/>
/>
/>
/>
Получены предельные отклонения звена:
A1=93b13(/>)
Проведем проверку правильности решения задачи
/>
800 ³ />= 774,79 ¹800
Проверяется правильность назначенных отклоненийсоставляющих звеньев:
/>;
где />
/>
0,28 ³ ((-0,22+0,165) — (0+0+0+0+0)) + 0,5×0,025 =0,4835
/>
-0,52 £ ((-0,75-0,165) — (-0,15-0,180-0,3-0,18-0,15)) — 0,5×0,025 = 0,0325
Таблица 9.2 Расчетные данные размерной цепиНоминальный размер с обозначением, мм Квалитет Поле допуска Разновидность составляющего звена Предельное отклонение, мкм Предельные размеры, мм Es Ei max min AD = 3 - - Замыкающее -0,52 3 2,48 A1 = 93 16 b13 Увеличивающее +0,22 -0,76 93,22 92,24 A2 = 30 16 Js13 Увеличивающее +0,165 -0,165 30,165 29,835 A3 = 8 15 h12 Уменьшающее -0,150 8 7,85 A4 = 12 15 h12 Уменьшающее -0,180 12 11,82 A5 = 70 16 h12 Уменьшающее -0,3 70 69,7 A6 = 22 15 h12 Уменьшающее -0,180 22 21,82 A7 = 8 15 h12 Уменьшающее -0,150 8 7,85
Результаты расчета методами полнойвзаимозаменяемости и теоретико-вероятностным сведены в одну таблицу.