Метрология ДЗ 2(Cв.) (Сборочная размерная цепь + Подетальная размерная цепь)

Московский Государственный Технический университет им.Н.Э.Баумана

Факультет “Машиностроительные технологии”

Кафедра “Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость”

Домашнее задание №2

по курсу

"Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения"

Выполнила: Резникова С.А.

группа МТ11-61

Проверил: Разгулин В.Г.

Москва

2002 г.

Часть 1.

Для сборки, изображённой на эскизе, сделать расчёт сборочной размерной цепи.

Рассчитать размеры и количество прокладок компенсаторов, округлив их до стандартных значений по ряду R_a10.

Исходные данные: Е₀=  0.130 мм; Е₁=120 мм;

Е₃= 10 мм; Е₄= 23_–0.5 мм;

Е₅= 48 мм; Е₆= 40 мм;

Е₇= 0,02 мм; Е₈= 0,025 мм;

Указания.

1. Отклонения размеров, кроме заданных, установлены: Е₃ и Е₅ по h10,

Е₁ - симметрично  IT10/2.

2. Для размера Е₆ допуск принимается равным половине допуска размера длины втулки 2Е₆ с отклонением по h10.

3. L₂– компенсирующее звено.

Определяем допуски размеров (по 10 - му квалитету):

TЕ₀=2*130мкм = 260 мкм;

TЕ₁= 140 мкм;

TЕ₃= 58 мкм;

TЕ₄= 500 мкм;

TЕ₅= 100 мкм;

TЕ₆= 100/2 мкм = 50 мкм;

TЕ₇= 20 мкм;

TЕ₈= 25 мкм;

Допуск TL₄= 500 мкм задан по условию.

Допуск компенсирующего звена находим методом регулирования, поскольку компенсирующее звено представляет собой набор регулирующих прокладок – компенсаторов.

Номинальный размер компенсатора определяем по формуле:

Е₀=Е_i – Е_j+ L_k, где Е_k = Е₂;

Е₀ = Е₁ –Е₃ –Е₄ –Е₅ –Е₆ +Е_к

0 = 120 –10 –40 –48 -23 + Е₂

Е₂ = 1 мм;

Диапазон регулирования компенсатора V_k:

TЕ₀=TЕ_j – V_k;

V_k = (TЕ₁+TЕ₃+TЕ₄+TЕ₅+TЕ₆+TЕ₇+ТЕ₈) – TЕ₀ =

(140 +580 + 500 +100 + 50 +20 +25) – 260 = 1155 мкм;

Среднее отклонение компенсатора:

E_cЕ₀ = E_cЕ_i – E_cЕ_j + E_cЕ_k =

= (E_cЕ₁ – E_cЕ₃ - E_cЕ₄ - E_cЕ₅ - E_cЕ₆ - E_cЕ₇ - E_cЕ₈ ) + E_cЕ₂;

0 = 0 + 25 + 50 + 250 + 290 + 0 + 0 + E_cЕ₂;

E_cЕ₂ = -615 мкм;

Предельные отклонения компенсатора:

E_sЕ₂ = E_cЕ₂ + V_k/2 = -615 + 1155/2 = -37.5 мкм;

E_iЕ₂ = E_cЕ₂ – V_k/2 = -615 - 1155/2 = -1192.5 мкм;

Проверка расчёта:

E_sЕ₀ = E_sЕ_i – E_iЕ_j + E_iL_k;

130 = 70 + 580 + 500 + 100 + 50 + 10 + 12.5 – 1192.5

130 = 130, следовательно отклонение L_k найдено правильно.

Предельные размеры компенсатора:

Е_kmin = Е_k + E_iЕ_k = 1 – 1.1925 = 0 (т. к. Е_kmin не может принимать

отрицательные значения, принимаем его равным нулю).

Е_kmax= Е_k + E_sЕ_k = 1 – 0.0375 = 0.9625 мм;

Расчёт необходимого количества прокладок.

В набор прокладок всегда входит одна постоянная прокладка, размер

которой

S_пост  Е_kmin.

Таким образом, постоянной прокладки мы не используем, Е_kmin = 0.

В результате этого диапазон регулирования сменными прокладками не изменяется:

V_k^ = V_k = 0.9625 мм;

Количество сменных прокладок:

n = V_k^/TЕ₀ +1 = 962.5/260 = 4 шт;

Толщина сменной прокладки

S = V_k^/n = 962.5/4 = 240.6 мкм;

Округляем S до ближайшего меньшего значения по R_a10  S = 250 мкм;

Размеры комлектов прокладок:

S₁ = S = 0.25 мм;

S₂ = 2S = 2*0.25 = 0,5 мм;

S₃ = 3S = 3*0.25 = 0.75 мм;

S₄ = 4S = 4*0.25 = 1. мм

Результаты расчёта представлены в таблице:

Подетальная размерная цепь

Номинальные размеры:

l₁= 288 мм

l₂= 24 мм

l₃= 252 мм

l₄= 172 мм

l₅= 85 мм

Указания:

1. Варианты последовательности обработки:

a) l_1, l_2, l_3, l_4, l₅

b) l_1, l_3, l_4, l_5, l₆

Назначить допуски и отклонения обрабатываемых размеров так, чтобы исходный размер l₆ равный размеру L₆ в сборочной цепи, был выполнен по 10 квалитету

a)

Строим размерную цепь, в которой замкнутая цепь образована размерами:

l₁ l₂ l₃ l₆ с замыкающим размером l₀= l₆.

Исходный размер l₆ должен быть выполнен с отклонениями l₆ = 12 _-0,07.

Размеры l₅ и l₄ в размерную цепь не входят, поэтому не влияют на исходный размер.

Составляющие размеры: l₁ – увеличивающий, l₂, l₃ – уменьшающие. Допуски размеров, не влияющих на функционально важные размеры, устанавливаем по IT10.

Размерная цепь решается как проектный расчет, т.к. известны только предельные размеры замыкающего звена и номинальные размеры составляющих звеньев. Т.к. размеры значительно отличаются друг от друга, то следует решать способом одного квалитета, т.е. при выполнении проектного расчета принимаем следующие допущение: допуски размеров принимаем по одному квалитету – способ равноточных допусков.

Равноточные допуски определяются средним числом единиц допуска:

a_с= Tl₀/i_j

a_с = 70/ (3.23 + 1,31 + 3.23) = 9

Округляем a_с до стандартных значений по ЕСПД СЭВ: a_c = 10 для IT6

Из таблицы находим допуски составляющих размеров

Tl₁ = 32 мкм

Tl₂ = 13 мкм

Tl₃ = 32 мкм

Проводим проверку правильности выбора допусков

Tl₀ = Tl_i = Tl₁+ Tl₂+ Tl₃ = 32 + 13 + 32 = 77 > 70, сл-но, не выполняется основное уравнение связи допусков состовляющих размеров с допуском замыкающего размера (TA₀ = TA_j)

Изменим допуск одного (l₁) из составляющих размеров, чтобы выполнялось условие:

TA_j TA₀,

для l₁ примем Tl₁ = 23 мкк по IT5: 23 + 32 + 13 = 68 мкм < 70 мкм

Назначим предельные отклонения:

Для размера l₁ устанавливаем допуск “в тело” l₁ = 288 _-0.023

Для размеров l _2, l ₃ - допуск “в тело” l₂ = 24 ^+0.013, l₃ = 252 ^+0.032 т.к. при обработке размеров l_2, l₃ они увеличиватся.

Для l₆ отклонения рассчитаем:

E_s l₆ = E_s l₁ - ( E_i l₂+ E_i l₃)

E_s l₆ = 0 - (0 - 0), E_s l₆ = 0;

E_i l₆= E_i l₁ - E_s l₂ - E_s l₃

E_i l₆ = - 23 – 13 – 32 = -68 мкм ,

Требуемый допуск Т l₆ = 68 мкм, что на два мкм меньше стандартного IT 10, поэтому можно принять стандартный допуск.

Тогда l₆ = 12 _–0.068 мм

Вывод: для обеспечения допуска исходного размера l₆ по IT10 необходимо обрабатывать размер l₁ по более точному квалитету IT5, а l ₂, l₃ – по IT6. Это результат не правильной простановки размеров на чертеже, когда исходный размер является зависимым, т.е. замыкающим размером. Следовательна такая цепь обработки размеров нетехнологична.

b)

Строим размерную цепь, в которой замкнутая цепь образована размерами: l₁ l₂ l₃ l₆ с замыкающим размером l₀= l₂.

Следовательно, исходный размер l₂ является независимым размером и на него устанавливаем отклонения в соответствии с требованием к исходному размеру, т.е. 24 _-0,084, что соответствует IT10. Остальные размеры не влияют на исходный и допуски на них назначаются по квалитету не точнее исходного.

Назначаем допуски на размеры l₁,l ₄ по IT10 с отклонением в “тело”:

l₁ = 288 _-0,21

l₃ = 252 ^+0,21

l₆ = 12 ^+0,07

Независимый размер l₅= 85^+0.14

Проверка размеров:

E_s l₂ = E_s l₁-( E_i l₆+ E_i l₃)

E_s l₂ = 0 – 0 – 0 = 0 мкм

E_i l₂= E_i l₁- E_s l₄- E_s l₃

E_i l₂ = -210 – 210 - 70= -490 мкм

Tl₂= 490 мкм

Изготовление размера l₂ = 24 _-0,44 не вызовет осложнений в работе детали, т.к. это концевая цапфа.

Вывод: простановка размеров по варианту b) экономически оптимальна, так как большенство размеров изготавливается на 2-3 квалитета грубее, чем в варианте a).

7