Нормирование точности соединений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Курсовая работа

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

г. Нижний Новгород

Содержание

точность посадка допуск измерение

1. Исходные данные

2. Нормирование точности гладких соединений

2.1 Подбор посадки методом подобия по D₁

2.2 Подбор посадки методом подобия по D₂

2.3 Назначение посадки расчетным методом

2.4 Допуски и посадки подшипников качения на вал и в корпус

2.5 Допуски размеров, входящих в размерные цепи

3. Выбор универсальных средств измерения

Список литературы

1. Исходные данные

На чертеже (рис.2.6) показана шпиндельная группа специального станка. Шпиндель станка 5 установлен на основных подшипниках в гильзе 12. Гайка 11 с короткой длиной свинчивания регулирует зазор в подшипниках шпинделя. Особый механизм может перемещать гильзу вместе со шпинделем вдоль оси.

По диаметру D₃ необходим зазор, предельные значения которого предусмотрены заданием.

Зубчатые колеса 2 и 8 должны быть хорошо сцентрированы на валах. По D₂ установлено зубчатое колесо 2. Передача вращения обеспечивается призматическими шпонками.

Зубчатая передача скоростная, испытывает значительные нагрузки и нагревается до +60 єС.

Колёса выполняются из стали, а зубчатые венцы закаливаются и шлифуются. Станина станка (корпус 17) выполняется из чугуна и нагревается не более + 30 єС.

Шлицевый хвостовик шпинделя 5 должен свободно перемещаться вдоль оси шлицевой втулки 9. Шлицы в отверстии втулки закаливаются.

Промежуточный корпус 4 подшипника 6 монтируется в гнездо корпуса 17 с точным центрированием по диаметру D₁, после чего окончательно крепится болтами 7 с нормальной длиной свинчивания.

Подшипники имеют перегрузку до 150%, толчки и вибрации умеренные, режим работы нормальный.

Между крышкой 1 и подшипником 3 предусмотрен тепловой зазор, величина которого обеспечивается расчетом размерной цепи, состоящей из следующих звеньев:

A₁и A₅ ? высота буртиков крышек; A₂ и A₄ ? толщина прокладок;

A₃ - корпусной размер;

A₆ и A₁₀ - ширина подшипников;

A₇ ? длина ступени вала;

A₈ ? ширина ступицы зубчатого колеса; A₉ ? высота втулки.

Таблица 1.1

Исходные данные к рисунку 2.6

№ варианта	Гладкие цилиндрические соединения	Подшипники качения	Шпоночное соединение
	D1	D2	D3	Smax	Smin	Отв. ITD1 ? тех	№ поз	Условное обозначе- ние	Радиаль- ная на- грузка кН	d	b
	мм	мкм					мм
1	230	50	200	125	50	4	6	6-320	15	50	14
2	280	60	260	120	55	3	3	5-80310	10	60	18
3	250	70	220	90	15	3	3	5-312	25	70	20
4	220	60	200	90	15	5	10	160613	15	60	18
5	200	50	180	80	15	4,5	10	160612	13	50	14
6	190	55	180	110	45	4,0	6	160614	30	65	18
7	240	65	220	145	50	3,5	3	6-309	25	65	18
8	220	36	210	125	40	3	3	5-307	18	36	10
9	190	45	160	125	45	3,5	3	80208	15	45	14
10	220	65	200	110	40	4	6	6-318	20	65	18
№ варианта	Шлицевое соединение	Резьбовое соединение	Зубчатая передача
	Z	d	D	№ поз	Обозн. резьбы	d2 изм	?Pn	??/2пр	??/2лев	№ поз	a	m	Z	V м/с
		мм			мм	мкм	мин		мм
1	10	82	88	7	М10	9,04	15	-8	+10	8	240	3	80	10
2	10	72	82	11	М80х2	78,4	60	+25	+45	2	200	4	40	15
3	8	62	68	7	М8	7,25	25	-10	+15	2	210	3	35	12
4	8	56	62	11	М78х2	76,4	26	+9	-9	8	228	3	78	10
5	8	52	60	11	М82х2	80,4	30	+8	-6	8	180	4	76	18
6	16	56	65	11	М90х2	88,5	60	+40	-45	2	225	5	45	20
7	10	72	78	7	М8	7,2	20	0	+10	8	225	3	75	15
8	10	82	92	7	М6	5,45	15	+8	-10	8	246	3	82	12
9	16	52	60	7	М8	7,3	18	+10	-5	2	140	4	35	10
10	10	72	78	7	М12	10,8	30	-30	+15	2	152	4	38	18
№ варианта	Размерная цепь, размеры в мм
	А?max	А?min	A1=A5	A2=A4	A3	A6=A10	A7	A8	A9
1	2,8	0,8	5	2,0	218	21-0.12	120	40	10
2	2,5	0,5	6	2,5	245	27-0.12	120	52	12
3	2,5	0,5	5	1,5	267	31-0.12	145	48	15
4	3,5	1,0	7	2,0	258	25-0.12	110	70	18
5	3.0	0,5	8	2,5	275	20-0,12	144	65	15
6	2,8	0,6	10	2,0	264	23-0,12	124	60	18
7	3,2	0,8	7	1,5	270	25-0,12	125	72	12
8	2,8	0,5	8	2,0	290	21-0,12	146	80	10
9	2,6	0,5	5	2,0	226	18-0,12	105	65	14
10	2,8	0,5	7	2,5	270	25-0,12	136	60	15

2. Нормирование точности гладких соединений

2.1 Подбор посадки методом подобия по D₁

Таблица 2.1

Карта исходных данных по D₁

Наименования исходных данных	Значения исходных данных
Номинальный размер соединения и его значение	D1=220 мм
Название деталей, входящих в соединение	Промежуточный корпус 4 и корпус 17
Требования, предъявляемые к работе соединения (из описания к рисунку)	Обеспечивается точное центрирование, крепление болтами

Для двух корпусов назначаем предпочтительныю переходную посадку в системе отверстия Н7/js6. Посадка обеспечит точное центрирование. Кроме того, подшипник монтируется в гнездо корпуса по диаметру D₁, после чего окончательно крепится болтами 7.

Предельные отклонения сопрягаемых деталей:

Для отверстия: D₁ = 220H7; TD = 0,046 мм; EI = 0; ES = =+0,046 мм;

Для вала: d₁ = 220 js6.; Td = 0,0145 мм; es = +0,0145 мм; ei = -0,0145 мм

Назначена посадка: Ш 220Н7/ js6

Предельные размеры отверстия: D_max = D + ES = 220 + 0,046 = 220,046 мм;

D_min = D + EI = 220 + 0 = 220,000 мм;

D_m =D_min +TD/2 = 220+0,046/2 = 220,024 мм;

Предельные размеры вала:

d_max = d + es = 220 + 0,0145 = 220,0145 мм;

d_min = d + ei = 220 -0,0145 = 219,9855 мм;

d_m =d_min +Td/2 =219,9855 +0,0145/2=220,000 мм.

Определим величины зазоров и натягов:

Максимальный зазор:

S_max = D_max - d_min = 220,046 - 219,9855 = 0,0605 мм.

Максимальный натяг:

N_max = d_max - D_min = 220,0145 - 220,000 = 0,0145 мм.

Средневероятный зазор:

S_m = (S_max - N_max)/2= (0,0605 - 0,0145)/2= 0,024 мм или

S_m = D_m - d_m= 220,024 - 220,000 = 0,024 мм.

Рассчитаем допуск посадки по двум формулам:

TSN = TD+Td = 46 +29 = 75 мкм или

TSN= S_max + N_max = 0,0605 + 0,0145 = 0,075 мм.

С учетом всех полученных размеров строим схему расположения полей допусков. Значение шероховатости для отверстия: R_a =1,6 мкм; для вала R_a = 0,8 мкм.

Допуск цилиндричности для отверстия ? T_ф = 12 мкм, для вала ? T_ф = 6 мкм.



Рис. 2.1 Схема расположения полей допусков вала и отверстия посадки по D₁

Определим шероховатость

Значение шероховатости поверхностей сопрягаемых деталей определяем методом подобия. Для соответствующих квалитетов при нормальном уровне относительной геометрической точности (А) [1, табл. 2.3 и табл.2.4]:

для отверстия 7-го квалитета Ш220: R_a =1,6 мкм;

для вала 6-го квалитета: R_a =0,8 мкм.

Допуск формы поверхности ? цилиндричности (круглости и допуск профиля продольного сечения) назначить по [1, табл. 2.3]; [1, табл. 2.9]:

для отверстия диаметром Ш 220H7 рекомендуется 6-я степень, при относительной геометрической точности А допуск формы имеет значение: T_ф =12 мкм,

для вала диаметром Ш220 js6 требуется 5-я степень, которая при относительной геометрической точности А ? T_ф =6 мкм.

2.2 Подбор посадки методом подобия по D₂

Таблица 2.2

Карта исходных данных по D₂

Наименования исходных данных	Значения исходных данных
Номинальный размер соединения и его значение	D2=60 мм
Название деталей, входящих в соединение	Зубчатое колесо 2 и вал 13
Требования, предъявляемые к работе соединения (из описания к рисунку)	Обеспечить хорошее центрирование и учесть призматическую шпонку

Так как неподвижность зубчатых колес на валах обеспечивается призматическими шпонками, то выбираем посадку Н/k. Посадка обеспечит хорошее центрирование. Назначаем предпочтительную переходную посадку в системе отверстия H7/k6.

Предельные отклонения сопрягаемых деталей:

Для отверстия:

D₂ = 60H7; TD = 0,030 мм; EI = 0; ES = +0,030 мм;

Для вала:

d₂ = 60 k6; Td = 0,019 мм; es = + 0,021 мм; ei = + 0,002 мм;

Назначена посадка Ш 60Н7/k6.

Предельные размеры отверстия:

D_max = D+ES = 60+0,030 = 60,030 мм;

D_min = D+EI = 60+0 = 60 мм;

D_m =D_min +TD/2 = 60+0,030/2 = 60,015 мм;

Предельные размеры вала:

d_max = d+es = 60+0,021= 60,021 мм;

d_min = d+ei = 60 + 0,002 = 60,002 мм;

d_m =d_min +Td/2 = 60,002 +0,0095 = 60,0115 мм.

Определим величины зазоров и натягов:

Максимальный зазор:

S_max = D_max - d_min = 60,030 - 60,002 = 0,028 мм.

Максимальный натяг:

N_max = d_max - D_min = 60,021 - 60= 0,021 мм.

Средневероятный зазор:

S_m = (S_max - N_max)/2= (0,028-0,021)/2= 0,0035 мм или

S_m = D_m - d_m= 60,015 -60,0115 = 0,0035 мм.

Рассчитаем допуск посадки по двум формулам:

TSN = TD+Td = 30+19=49 мкм или

TSN= S_max + N_max = 0,028 +0,021 = 0,049 мм.

С учетом всех полученных размеров строим схему расположения полей допусков.



Рис. 2.3 Схема расположения полей допусков вала и отверстия посадки по D₂

Значение шероховатости для отверстия: R_a =1,6 мкм; для вала R_a = 0,8 мкм.

Допуск цилиндричности для отверстия ? T_ф = 8 мкм, для вала ? T_ф = 10 мкм.

2.3 Назначение посадки расчетным методом

Таблица 2.3

Карта исходных данных по D₃

Наименования исходных данных	Значения исходных данных
Номинальный размер соединения и его значение	D3 = 220 мм
Название деталей, входящих в соединение	Гильза 12 и корпус бабки
Заданные характеристики для расчетного метода назначения посадок, мкм: Smax (Nmax); Smin (Nmin)	Smax = 90 Smin = 15

Для данного соединения выбираем систему отверстия СН.

Рассчитаем относительную точность посадки и определим квалитет

Рассчитать допуск посадки:

TS =S_max - S_min= 90 - 15 = 75 мкм

По номинальному размеру находим единицу допуска: i = 2,9 мкм.

Средняя точность по числу единиц допуска посадки: a_s =TS/ i= 25,9.

Исходя из того, что a_s = a_D + a_d, принимаем a_D = 16 и a_d = 10, что соответствует 7-му квалитету для отверстия и 6 квалитету для вала.

Определить предельные отклонения сопрягаемых деталей

Принята система отверстия, следовательно, отверстие ? Ш 220Н7(^+0,046)

Так как назначена посадка с зазором в системе отверстия, основным отклонением поле допуска вала будет верхнее предельное отклонение, которое определяется по минимальному зазору: es = EI - ES_min = - 15 мкм

По ГОСТ 25346 подбираем стандартное поле допуска вала. Стандартное поле допуска на вал es = - 15 мкм соответствует отклонению ?. Следовательно, вал имеет поле допуска - .

Нижнее отклонение вала определим по формуле: ei = (es - IT6) = - 44 мкм

Посадка будет в следующем виде Ш220

Расчет характеристик посадки

Предельные размеры отверстия: D_max = D+ES = 220 + 0,046 = 220,046 мм;

D_min = D+EI = 220 + 0 =220,000 мм;

D_m =D_min +TD/2= 220+0,046/2= 220,023 мм;

Предельные размеры вала:

d_max = d+es = 220 - 0,015 = 219,985 мм;

d_min = d+ei = 220 - 0,044 = 219,956 мм;

d_m =d_min + Td/2= 219,956 +0,0145/2=219,9705мм.

Максимальный зазор:

S_max = D_max - d_min = 220,046 -219,956 =0,090мм;

Минимальный зазор:

S_min = D_min - d_max = 220-219,985 =0,015 мм;

Средний зазор:

S_m = (S_max +S_min )/2 = (0,090+0,015)/2 = 0,0525 мм;

Расчетный допуск посадки:

TS = TD + Td = 0,046+29=75 мкм;

TS= S_max - S_min = 0,090- 0,015 = 0,075 мм.

Проверка правильности расчета и подбор посадки:

Тпос = (Q_зад - Q_ст) 100% / Q_зад 10%

Тпос = (75 - 75) 100% / 75 10%

Сравним табличных (стандартных) значений предельных зазоров с заданными:

S _{min табл.} ? S _{min зад}, S _{max табл.} ? S _{max зад.}

Smax _табл. Smax, 90 90

Smin _табл. Smin; 15 15

Условия правильности расчета выполнены.

Схема расположения полей допусков посадки по диаметру D₃ представлена на рис.5.

Рис. 2.5 Схема расположения полей допусков вала и отверстия посадки по D₃

Назначить шероховатость и допуски формы поверхностей

Технические требования на рабочие чертежи деталей определить расчетным методом для нормального уровня относительной геометрической точности (А).

Коэффициенты соотношения допусков размеров к допускам шероховатости и формы поверхностей принимают значения: .

Для отверстия определим шероховатость:

R_a = Kr T_D = 0,05Ч46 = 2,3 мкм, принимаем для отверстия: 1,6 мкм

Расчет допуска формы (допуска цилиндричности):

T_ф = К_ф х ТD = 0,3Ч44 = 13,8 мкм, принимаем T_ф = 12 мкм

Для вала определим шероховатость:

R_a = Kr Td = 0,05Ч29 = 1,45 мкм, принимаем для отверстия: 0,8 мкм

Расчет допуска формы (допуска цилиндричности):

T_ф = К_ф х Тd = 0,3Ч29 = 8,7 мкм, принимаем T_ф = 6 мкм

2.4 Допуски и посадки подшипников качения на вал и корпус

Таблица 2.4

Карта исходных данных для подшипников качения

Наименования исходных данных	Значения исходных данных
Условное обозначение подшипника	160613
Номер позиции по чертежу	10
Радиальная нагрузка r, kH	15
Режим работы подшипника, допустимые перегрузки, в %	Подшипники испытывают толчки и вибрации и при работе имеют перегрузки до 150%, режим работы нормальный
Вращающаяся деталь	Вал
Конструкция вала (по чертежу)	сплошной
Конструкция корпуса (по чертежу)	неразборный

Расшифровка условного обозначение подшипника

Условное обозначение подшипника - 160613 - подшипник радиальный шариковый однорядный с односторонним уплотнением по ГОСТ 8882.

Расшифровка условного обозначения:

- код внутреннего диаметра 13;

- серия по наружному диаметру 6;

- тип подшипника0;

- конструктивное исполнение 16;

- серия по ширине 0;

- класс точности 0.

Конструктивные размеры подшипника

Определяем параметры подшипника:

Внутренний диаметр подшипника d = 65 мм.

Наружный диаметр подшипника D = 140 мм.

Ширина подшипникаB = 48_-0,15 мм.

Радиусы закругленийr=r₁ = 3,5 мм.

Рис. 2.7 Эскиз подшипника 160613

По ГОСТ 520 определим отклонения внутреннего и наружного колец подшипника:

L0 =L_d =?d_mp = es = 0 мкм; ei= - 15 мкм

l0= l _D = ?D_mp = ES = 0 мкм; EI = -18 мкм

Определим вид нагружения колец

Вращающаяся деталь - вал, следовательно, внутренне кольцо подшипника испытывает циркуляционную нагрузку, наружное кольцо испытывает местное нагружение.

Расчет интенсивности радиальной нагрузки

Вращающееся кольцо подшипника испытывает циркуляционный вид нагружения, что требует обеспечения неподвижного соединения с сопрягаемой деталью. Величина минимального натяга зависит от интенсивности радиальной нагрузки, определяемой по формуле:

где р - интенсивность радиальной нагрузки, кН/м;

R- радиальная нагрузка на подшипник, кН;

B - ширина подшипника, мм;

r и r₁ - радиусы закруглений внутреннего кольца подшипника, мм;

К₁ - динамический коэффициент посадки, зависящий от допустимой перегрузки:

К₂ - коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга при пониженной жесткости вала или корпуса.

К₃ - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел качения в двурядных роликоподшипниках и сдвоенных шарикоподшипниках при наличии осевой нагрузки на опору, для однорядных подшипников К₃=1:

Р = 15000/48-7 *1 * 1*1= 365, 8 Н/мм

Выбор полей допусков

Для циркуляционно-нагруженного кольца подберем посадку в зависимости от диаметра, интенсивности радиальной нагрузки и класса точности. Посадка для внутреннего кольца подшипника

Для местно-нагруженного кольца подберем посадку в зависимости от диаметра, класса точности и величины перегрузки Посадка для наружного кольца подшипника Ш140

Определим предельные размеры

Внутреннее кольцо подшипника:

D_max = D + ES = 65 + 0 = 65 мм;

D_min = D + EI = 65+ (-0,015) = 64.985 мм;

Вал: d_max = d + es = 65 + 0,021 = 65,021 мм;

d_min = d + ei = 65 + 0,002 = 65,002 мм;

Максимальный натяг:

N_max = d_max - D_min = 65,021 - 64,985 = 0,036мм;

Минимальный натяг:

N_min = d_min - D_max =65,002 - 65 = 0,002 мм

Средний натяг:

N_m = (N_max + N_min )/2 = (0,036 + 0,002)/2 = 0,019 мм.

Рис. 2.8 Схема расположения полей допусков внутреннего кольца подшипника и вала

Отверстие корпуса:

D_max = D + ES = 140 + 0,040 = 140,04 мм;

D_min = D + EI = 140 - 0 = 140 мм;

Наружное кольцо подшипника:

d_max = d + es = 140 + 0 = 140 мм;

d_min = d + ei = 140 + (-0,018) = 139,982 мм;

Максимальный зазор:

S_max = D_max - d_min = 140,040-139,982=0,058 мм;

Минимальный зазор:

S_min = D_min - d_max = 140 - 140 = 0 мм

Средний зазор:

S_m = (S_max + S_min)/2 = (0,058 - 0)/2= 0,029 мм.



Рис. 2.9 Схема расположения полей допусков наружного кольца подшипника и отверстия

Технические требования на рабочие поверхности вала и корпуса

Методом подобия назначаем параметры шероховатости поверхностей сопрягаемых деталей: для вала - Ra 0,8и отверстия в корпусе - Ra1,6.

Допуски цилиндричности посадочных поверхностей: для вала - 5 мкм; для отверстия - 10 мкм.

2.4 Допуски размеров, входящих в размерные цепи

Таблица 2.5

Карта исходных данных для размерной цепи

№ варианта	Размерная цепь, размеры в мм
	АД max	АДmin	А1=А5	А2=А4	А3	А6=А10	А7	А8	А9
4	3,5	1,0	7	2	258	25-0,15	110	70	18

Между крышкой 1 и подшипником 3 предусмотрен тепловой зазор, величина которого обеспечивается расчетом размерной цепи, состоящей из следующих звеньев:

Исходные данные:

А_?min = 1,0 мм;

A_?max = 3,5 мм;

- номинальные размеры составляющих звеньев:

1) Высота буртика -- А1 = 7 мм;

2) Толщина прокладки -- А2 =2,0 мм;

3) Корпусной размер -- А3 = 258 мм;

4) Толщина прокладки -- А4 = 2,0 мм;

5) Высота буртика крышки - A5 = 7 мм;

6) Ширина подшипника -- A6 = 25_-0,15 мм;

7) Длина ступени вала -- А7 = 110 мм;

8) Ширина ступицы зубчатого колеса -- А₈ = 70 мм;

9) Высота втулки -- А₉ = 18 мм.

10) Ширина подшипника -- A10 = 25_-0,15 мм.

Составим схему размерной цепи (рис.2.11), а также определим увеличивающие и уменьшающие звенья методом замкнутого потока.

Рис. 2.11 Схема размерной цепи

Размерная цепь состоит из m=11 звеньев, включая и замыкающее звено

₂; ₃; ₄ -- увеличивающие звенья; n=3

₅; ₆; ₇; ₈; ₉; ₁₀ -- уменьшающие звенья; p=6, из них k=2 - стандартные звенья.

m= n+ p+ 2= 3 + 6 + 2 = 11.

Номинальный размер, допуск и предельные отклонения

замыкающего звена

= (_{2 + 3} +₄₎ - (₅; ₆; ₇; ₈; ₉; ₁₀) = (2+258+2) - (7+7+25+110+70+18+25) = 262 - 262 = 0 мм

T_Д = A_Дmax ? A_Дmin= 3,5 ? 1,0 = 2,5 мм,

ES_Д = A_Дmax ? A_Д= 3,5 - 0 = + 3,5 мм;

EI_Д = A_Дmin ? A_Д= 1,0 - 0 = + 1,0 мм.

Замыкающее звено имеет вид ?

Определить средний квалитет размерной цепи

Средний квалитет размерной цепи определяется по среднему числу единиц допуска, приходящемуся на одно звено, исключая стандартные (подшипники):

= 2,5- 0,3 * 10³ = 193

11,4

Назначаем квалитет по расчётному значению [1, табл. 1.1]: принимаем 12 и 13 квалитеты, так как получилось промежуточным: для 12-го квалитета а₁₂ = 160, а для 13-го квалитета а₁₃ =250.

Найти стандартные поля допусков по назначенным квалитетам для каждого размера. Основные отклонений следует назначать так, чтобы допуск был направлен «в тело» детали, то есть в зависимости от вида поверхности (размера): охватываемый, охватывающий, остальные. Таким образом назначаем основные отклонения для размеров А₂, А_3, А_4, А_7, А₈ и А₉ как на основной вал (h) и поле допуска h12 и h13, а на размеры А₁, А₅ - как на остальные (js) и поле допуска js13. Результаты расчётов сводим в табл. 2.6.

Согласовать расчетное поле допуска с заданным

Определить расчётное поле допуска замыкающего звена:

= (0,22+0,07+0,52+ 0,07+0,22+0,15+0,35+0,46+0,27+0,15) = 2,48 мм.

Необходимо обеспечить выполнение условия: расчетный допуск замыкающего звена должен быть меньше или равен заданному допуску замыкающего звена. Если условие не выполняется, то требуется изменить точность одного или двух размеров, изменив квалитет.

По расчету получилось: , 2,48 < 2,5 т.е. условие выполняется, и разница небольшая. Разность

щ_? - Т_? = 2,48 - 2,5 = - 0,02.

Проверить соответствие предельных отклонений размеров составляющих звеньев требованиям замыкающего звена

Расчетное верхнее отклонение замыкающего звена:

(0+0+0) -(-0,11-0,11-0,15-0,35-0,46-0,27-0,15) =+1,6 мм;

Расчетное нижнее отклонение замыкающего звена:

(-0,07-0,52-0,07) - (+0,11+0,11) = -0,88 мм.

Предельные отклонения замыкающего звена , полученные в результате расчёта, не соответствуют заданным .

Расчётные значения предельных отклонений замыкающего размера (звена) должны удовлетворять требованию поставленной задачи и . Таким образом, расчётные значения предельных отклонений отличаются от заданных и. Для согласования предельных отклонений необходимо решить обратную задачу. Для этого нужно в формулы предельных отклонений замыкающего звена (и ) подставить их требуемые значения и определить новые верхнее и нижнее предельные отклонения одного из составляющих звеньев ( и ), выбранного для корректировки в качестве согласующего.

Для этих целей выбирают простое в изготовлении звено: толщина прокладки 2h13(_-0,07). Это звено увеличивающее.

Пересчет выполняется по следующим зависимостям:

=+3,5 - (0+0+0) + (-0,11-0,11-0,15-0,35-0,46-0,27-0,15) = +1,9 мм

ES_A2 = +1,9 мм;

=+ 1,0 - (-0,52-0,07) + (+0,11+0,11) = +1,81 мм

EI_A2 = +1,81 мм;

Расчетный допуск получился T_A2= 0,09 мм, а по 13-у квалитету имеем ? 0,07 мм.

Таким образом, для звена
А₂= устанавливается нестандартное поле допуска.

Результаты поэтапных и окончательных расчетов представлены в табличной форме (табл.2.6).

Таблица 2.6

Сводная таблица к расчету размерной цепи

Обозначение и вид, Ai	Номина-льный размер звена, мм	Значение единицы допуска ij	Принятые значения звеньев размерной цепи
			После назначения полей допусков по расчетному значению am	После согласования значений допусков	После согласования предельных отклонений
	7	0,9	7js13(±0,11)	7js13(±0,11)	7js13(±0,11)
2	2	0,6	2h13(-0,07)	2h13(-0,07)
3	258	3,2	258h12(-0,52)	258h12(-0,52)	258h12(-0,52)
4	2	0,6	2h13(-0,07)	2h13(-0,07)	2h13(-0,07)
5	7	0,9	7js13(±0,11)	7js13(±0,11)	7js13(±0,11)
6	25-0,15	-	25-0,15	25-0,15	25-0,15
7	110	2,2	110h12(-0,35)	110h12(-0,35)	110h12(-0,35)
8	70	1,9	70h13(-0,46)	70h13(-0,46)	70h13(-0,46)
9	18	1,1	18h13(-0,27)	18h13(-0,27)	18h13(-0,27)
10	25-0,15	-	25-0,15	25-0,15	25-0,15
	ТД= 2,5	У i = 11,4	щД= 2,48	щД= 2,48	щД= 2,5
A		-	-

3. Выбор универсальных средств измерения

Таблица 3.1

Карта исходных данных по выбору средств измерения

Наименования исходных данных	Значения исходных данных
Контролируемая поверхность	Отверстие
Исполнительный размер D1	Ш 220H7 (+0,046)
Коэффициент технологической точности ITD1 s тех	5
Тип производства	серийное

Выбрать универсальное средство измерения для цехового контроля

Выбор средств измерений зависит (СИ) от ряда факторов:

- организационно - экономических (тип производства, вид взаимозаменяемости, стабильность технологического процесса, стоимость, наличие СИ и др.);

- конструкторских параметров изделия (габариты, масса, жесткость, вид контролируемой поверхности и др.);

- метрологических (пределы и диапазон измерения, цена деления, класс точности, погрешность СИ и др.).

Универсальные СИ находят широкое применение во всех типах производств, так как имеют низкую себестоимость.

Произведем выбор СИ по метрологическим факторам, учитывая, что контролируется отверстие. Считаем, что некоторые систематические погрешности (температурная, погрешность базирования и др.) устранены до начала процесса измерения. Допускаемая погрешность метода измерения должна быть больше неисключенной систематической погрешности СИ.

По ГОСТ 8.051 определим для размера 62 допуск на изготовление (IT) и допускаемую погрешность измерения (д):

IT=0,046 мм; д=12 мкм.

Выбираем возможное измерительное средство.

Это код 18 - нутромер индикаторный НИ 50-100 ГОСТ 9244-75 со следующими техническими характеристиками:

- цена деления отсчетного устройства: i = 0,001мм;

- предельная погрешность измерительного средства: Д = 7,5мкм;

Метод измерения прямой, контактный, относительный.

Для настройки на ноль требуются концевые меры длины 3-го класса точности.

Определить значения параметров разбраковки

Оценка влияния погрешностей измерения на результаты разбраковки выполняется по относительной точности метода измерения:

А_мет(у) = у_мет Ч100/ IT = 3,75 * 100/ 46 ? 8 %

где у_мет =Д/2=7,5/2= 3,75 мкм - среднее квадратичное отклонение погрешности измерения принятого средства измерения.

Для 7-го квалитета стандарт рекомендует принять А_мет(у)=16%.

По заданному коэффициент технологической точности

= 3,75 по графикам определяем параметры разбраковки:

- необнаруженный брак (риск заказчика) m = 2 %;

- ложный брак (риск изготовителя) n = 4,2 %;

- вероятностный выход размера за границу поля допуска c/IT = 0,12 %,

С = ITЧ c/IT = 46Ч0,048 ? 2 мкм.

Оценка годности деталей производится по предельно допустимым размерам:

D_max = 220,046 мм; D_min = 220 мм.

Среди годных деталей могут оказаться бракованные детали (не более 2%), у которых размеры выходят за границы поля допуска на величину до 2 мкм. Это риск заказчика.

Риск изготовителя не более 5 %.

Выполнить расчет производственного допуска

Принимаем условие недопустимости риска заказчика при Д>д и проводим расчет производственного допуска для измерения СИ по коду 18. Это индикаторный нутромер НИ-10 (500) ГОСТ 868, который имеет цену деления индикатора 0,001 мм и предельную погрешностью Д=7,5 мкм:

Т_пр=IT - 2ЧC = 46 ?2Ч2= 42мкм

Предельно допустимые размеры с учетом производственного допуска:

D_max = 220,046 ? 0,002 = 220,044 мм,

D_min=220 + 0,002 = 220,002 мм.

Варианты установления приёмочных границ даны на рис.3.1.

Выбор средств измерения для арбитражной перепроверки

При разногласиях между рабочим и контролером требуется арбитражная перепроверка.

Допускаемая погрешность при арбитражной перепроверке:

Д_арб= 0,3?д = 0,3?12 = 3,6 мкм.

Выбираем измерительное средство с кодом 27.

Горизонтальный оптиметр ИКГ с ценой деления 0,001 мм и предельной погрешностью 1,0 мкм. Настройка прибора производится по кмд-3 класса. Метод измерения: относительный, прямой, бесконтактный.

б)

Рис. 2.1 Варианты установления приёмочных границ: а - границы совпадают с конструкторским допуском; б - смещены на вероятную величину с

Список литературы

1. Белкин, И.М. Допуски и посадки /И.М.Белкин. М.: Машиностроение, 1992.

2. Марков, Н.Н Нормирование точности в машиностроении: учеб. для машиностр. спец. вузов / Н.Н.Марков [и др.], под ред. Ю.М. Соломенцева. 2-е изд., испр. и доп.. М.: Высш. шк., 2001.

3. Марков, А.Л. Измерение зубчатых колес / А.Л.Марков. Л.: Машиностроение, 1977.

4. Допуски и посадки: справочник в 2-х ч. / под ред. В.Д. Мягкова. Л.: Машиностроение, 1983.

5. Дунаев, П.Ф. Расчет допусков размеров / П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов. М.: Машиностроение, 1992.

6. Палей, М.А. Допуски и посадки: справочник в 2-х ч./ М.А.Палей [и др.]. Л.: Политехника, 1991.

7. Черменский,О.Н. Подшипники качения: справочник-каталог/ О.Н. Черменский, Н.Н. Федотов. М.: Машиностроение, 2003.

8. Радкевич, Я. М. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб для вузов / Я.М.Радкевич [и др.]. М.: Высш. шк., 2004.

Размещено на Allbest.ru