4.6 Шероховатость поверхностей.

Шероховатость посадочных поверхностей корпуса и вала выбираем по [13]:

посадочной поверхности внутреннего кольца R_A=0,63 мм;

посадочной поверхности внешнего кольца R_A=0,63 мм.

4.7 Допуск цилиндричности присоединяемых поверхностей.

Допуск цилиндричности присоединяемых поверхностей не должен превышать для подшипников 6^-го класса 1/5 допуска на размер. Рассчитанное значение определяют до ближайшего значения по ГОСТ 24643-81 [16] что соответствует: для вала 3-ей степени точности – 2,5 мкм; для корпуса 3-ей степени точности – 2,5 мкм.

Задание 5.

Расчёт резьбовых калибров.

Для резьбового соединения М2–6H/6g установить параметры и рассчитать исполнительные размеры калибров.

5.1 Определение шага резьбы.

Шаг резьбы определяем по СТ СЭВ 181-75 [17], Р=0,4 мм.

По [17] определяем значения наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы: d=D=2 мм, d₂=D₂=1,74 мм, d₁=D₁=1,567 мм, d₃=1,509 мм, где d – наружный диаметр болта (D - гайки), d₂ – средний диаметр болта (D₂ - гайки), d₁ – внутренний диаметр болта (D₁ - гайки).

По [18] определяем предельные отклонения и допуски резьбы для гайки М2 – 6Н и болта М2 – 6g для всех трёх диаметров.

Гайка:

EI_D=EI_D1=EJ_D2=0 мкм.

ES_D1=+112 мкм.

ES_D2=+90 мкм.

Болт:

es_d=es_d2=es_d1= -19 мкм.

ei_d1= -114 мкм.

ei_d2= -72 мкм.

Определяем T_D2 и T_d2:

T_D2=ES_D2-EJ_D2=90-0=90 мкм.

T_d2=es_d2-ei_d2=-19+72=53 мкм.

Определяем предельные размеры гайки и болта по характерным диаметрам.

Гайка:

D_max – не нормируется, D_2max=D₂+ES_D2=1,74+0,090=1,83 мм, D_2min=D₂=1,74 мм, D_1max=D₁+ES_D1=1,567+0,112=1,679 мм, D_1min=D₁=1,567 мм, D_min=2 мм.

Болт:

d_max=d+es_d=2-0,019=1,981 мм, d_2max=d₂+es_d2=1,74-0,019=1,721 мм, d_2min=d₂+ei_d2=1,74-0,072=1,668 мм, d_1max=d₁+es_d1=1,567-0,019=1,548 мм, d_1min – не нормируется, d_min=d+ei_d=2-0,114=1,886 мм.

Строим схемы полей допусков для гайки и болта по всем трём диаметрам рис. 5.1.

5.2 Расчёт исполнительных размеров калибров-пробок для контроля резьбы гайки М2-6Н.

Для построения схемы расположения полей допусков резьбовой пробки для контроля гайки М2-6Н, по ГОСТ 24997-81 [19] определяем необходимые значения:

Z_PL=6 мкм – расстояние от середины допуска T_PL резьбового проходного калибра-пробки до проходного (нижнего) предела внутренней резьбы;

W_GO=12,5 мкм – величина среднедопустимого износа резьбового проходного калибра-пробки;

W_NG=9,5 мкм – величина среднедопустимого износа резьбового непроходного калибра-пробки;

T_PL=9 мкм – допуск наружного и среднего диаметров резьбовых проходного и непроходного калибра-пробки.

По схеме полей допусков рис. 5.2 определяем исполнительные размеры пробок Р-ПР и Р-НЕ.

Исполнительные размеры пробки:

Р-ПР=1,7505_-0,009 мм.

Р-НЕ=1,839_-0,009 мм.

Предельные размеры изношенных пробок:

Р-ПР_изнош.=1,7335 мм.

Р-НЕ_изнош.=1,825 мм.

По ГОСТ 24939-81 [20] определяем виды калибров.

Для контроля диаметра D₂ гайки, выбираем пробки ПР и НЕ под № 21 и 22 соответственно.

Резьбовым калибром-пробкой ПР (21) контролируют наименьший средний диаметр и, одновременно, наименьший наружный диаметр внутренней резьбы.

Внутренний диаметр этой резьбы не контролируется.

Калибр должен свободно ввинчиваться в контролируемую резьбу. Свинчиваемость калибра с резьбой означает, что приведённый средний диаметр резьбы не меньше наибольшего наружного диаметра наружной резьбы.

Резьбовой непроходной калибр-пробка НЕ (22) контролируют наибольший средний диаметр внутренней резьбы. Калибр не должен ввинчиваться в контролируемую резьбу. Допускается ввинчивание калибра до двух оборотов (у сквозной резьбы с каждой из сторон). При контроле коротких резьб (до 4^-х витков) ввинчивание калибра-пробки допускается до двух оборотов с одной стороны или в сумме с двух сторон.

Согласно СТ СЭВ 180-75 [22], разрабатываем конструкцию профиля резьбы калибра рис. 5.3.

По рекомендации [22] форму впадины резьбы пробки выбираем закруглённой, т.к. она является предпочтительной.

По табл. 6 и 7 [19] определяем допуск Т/2 и допуск шага резьбы и также указываем на рис. 5.3.

Т₁/2=31, где Т₁ – допуск угла наклона боковой стороны профиля резьбы калибра с укороченным профилем. Т_Р=4 мкм – допуск шага резьбы калибра.

Рабочие чертежи калибров-пробок выполняем в соответствии с ГОСТ 17756-72 и ГОСТ 17757-72 [21] рис. 5.3.

5.2.1 Размеры пробки-вставки.

Для контроля диаметра D₂ гайки, выбрали пробку 8221-3013 ГОСТ 17756-72 с размерами: L=62 мм; D=6 мм; m=0,0112 кг.

Вставка ПР ГОСТ 17756-72 8221-0013/1.

Вставка НЕ ГОСТ 17757-72 8221-1013/1.

Ручка ГОСТ 14748-69 8054-0011.

Размеры вставки ПР:

L=20,5 мм; L₁=5 мм; L₂=4 мм; d₁=2,5 мм; m=0,007 кг.

Размеры вставки НЕ:

L=19,5 мм; L₁=4 мм; L₂=4 мм; L₃=2 мм; d₁=2,5 мм; d₂=1,4 мм; m=0,005 кг.

5.2.2 Маркировка пробок.

Маркировать:

Проходную – М2-6Н ПР.

Непроходную – М2-6Н НЕ.

5.3 Расчёт исполнительных размеров калибров-колец для контроля резьбы болта М2-6g.

Для построения схемы расположения полей допусков резьбового кольца для контроля болта М2-6Н, по ГОСТ 24997-81 [19] определяем необходимые значения:

Z_R=-2 мкм – расстояние от середины допуска T_PL резьбового проходного калибра-кольца до проходного (нижнего) предела внутренней резьбы;

W_GO=12 мкм – величина среднедопустимого износа резьбового проходного калибра-кольца;

W_NG=9 мкм – величина среднедопустимого износа резьбового непроходного калибра-кольца;

T_R=10 мкм – допуск наружного и среднего диаметров резьбовых проходного и непроходного калибра-кольца.

По схеме полей допусков рис. 5.4 определяем исполнительные размеры кольца Р-ПР и Р-НЕ.

Исполнительные размеры кольца:

Р-ПР=1,718^+0,010 мм.

Р-НЕ=1,636^+0,010 мм.

По ГОСТ 24939-81 [20] определяем виды калибров.

Для контроля диаметра d₂ болта, выбираем кольца ПР и НЕ под № 1 и 11 соответственно.

Резьбовым калибром-кольцом ПР (1) контролируют наименьший средний диаметр и, одновременно, наибольший внутренний диаметр наружной резьбы.

Наружный диаметр этой резьбы не контролируется.

Калибр должен свободно навинчиваться на контролируемую резьбу. Свинчиваемость калибра с резьбой означает, что приведённый средний диаметр резьбы не больше установленного наименьшего наружного диаметра внутренней резьбы.

Резьбовым непроходным калибром-кольцом НЕ (11) контролируют наименьший средний диаметр наружной резьбы. Калибр не должен свинчиваться с контролируемой резьбы. Допускается навинчивание калибра. При контроле коротких резьб это не допускается.

Согласно СТ СЭВ 180-75 [22], разрабатываем конструкцию профиля резьбы калибров рис. 5.5 .

По рекомендации [22] форму впадины резьбы кольца выбираем закруглённой, т.к. она является предпочтительной.

По табл. 6 и 7 [19] определяем допуск Т/2 и допуск шага резьбы и также указываем на рис. 5.5.

Т₂/2=31, где Т₂ – допуск угла наклона боковой стороны профиля резьбы калибра с укороченным профилем. Т_Р=4 мкм – допуск шага резьбы калибра.

Рабочие чертежи калибров-колец выполняем в соответствии с ГОСТ 17763-72 [21] рис. 5.5.

5.3.1 Размеры кольца.

Для контроля диаметра d₂ болта, выбрали:

Кольцо ПР ГОСТ 17763-72 8221-0013 6g.

Кольцо НЕ ГОСТ 17764-72 8221-1013 6g.

Размеры вставки ПР:

L=3 мм; d=2 мм; P=0,4 мм; D=18 мм; m=0,006 кг.

Размеры вставки НЕ:

L=3 мм; d=2 мм; P=0,4 мм; D=18 мм; L₁=3 мм; k=0,7 мм; m=0,006 кг.

5.3.2 Маркировка колец.

Маркировать:

Проходное – М2-6g ПР.

Непроходное – М2-6g НЕ.

Задание 6.

Выбор посадок для шлицевого соединения.

Дано: шлицевое соединение 103240 (тяжёля серия), соединение подвижное.

Требуется:

• задать способ центрирования,

• построить схемы полей допусков по центрирующим элементам и элементу b,

• задать эскиз соединения.

6.1 Задание способа центрирования.

Способ центрирования выбираем по наружному диаметру.

По ГОСТ 1139-80 [23] определяем параметры соединения:

z=10 – число зубьев; d=32 мм – внутренний диаметр; D=40 мм – наружный диаметр; b=5 мм – ширина зуба; d₁=28 мм; c=0,4^+0,2 мм; r=0,3 мм;

По [23] назначаем поля допусков и посадки.

Поля допусков и посадки размеров D и b при центрировании по D составляет:

для центрирующего элемента -  40 Н7/f7;

для элемента b - 5 F8/j_s7.

Поля допусков и посадки нецентрирующего элемента d -  32 Н12/a11.

Обозначение для соединения:

D-1040 Н7/f732 Н12/a115 F8/j_s7.

Обозначение для шлицевой втулки:

D-1040 Н732 Н125 F8.

Обозначение для шлицевого вала:

D-1040 f732 a115 j_s7.

6.2 Определение отклонений.

Определяем отклонения по диаметру D, боковой стороне зубьев b и вычисляем предельные размеры.

Для D: 40 = 40 .

D_max=40,025 мм; D_min=40,000 мм; d_max=39,975 мм; d_min=39,950 мм.

Для b: 5 = 5 .

D_max=5,022 мм; D_min=5,010 мм; d_max=5,006 мм; d_min=4,994 мм.

Для d: 32 = 32 .

D_max=32,250 мм; D_min=32,000 мм; d_max=31,920 мм; d_min=31,760 мм.

Строим схему полей допусков по центрирующему диаметру и элементу b, рис. 6.1.

Вычерчиваем эскиз шлицевого соединения, отдельно вала и втулки по ГОСТ, рис. 6.2.

Вал изготавливается в исполнении В на основании приложения ГОСТ 188-75 [24].

Задание 7.

Расчет размерной цепи для узла рис. 7.1, М 21, квалитет 16.

7.1 Составление размерной цепи и таблицы исходных данных.

Все размеры составных звеньев берём с чертежа в масштабе, указанном в задании, допуск назначаем в “тело”, детали, т.е. для наружных размеров в “-”, для внутренних – в “+”.

Рис 7.1

7.2 Составление уравнения номинальных размеров и определение А_.

А₃-А_-А₄-А₁-А₂=0, -А_=-А₃+А₄+А₁+А₂.

Если М 21, то:

А₁=116 мм;

А₂=4 мм;

А₃=128 мм;

А₄=6 мм;

-А_=-128+6+116+4=-2  А_=2 мм.

7.3 Схема размерной цепи.

Рис. 7.2

7.3 Таблица исходных данных.

Табл. 7.3.1

7.4 Первый метод.

Метод полной взаимозаменяемости (метод max – min).

7.4.1 Определение допуска замыкающего размера.

Допуск замыкающего размера определяем по формуле:

T_А=2200+750+2500+750=6200 мкм.

Находим координату середины поля допуска замыкающего размера по формуле:

E_c(А)=1250-1250-(0-1100+0-375+0-375)=0+1850=1850 мкм.

7.4.2 Определение верхнего и нижнего предельного отклонения замыкающего размера.

Определяем верхнее и нижнее предельное отклонение замыкающего размера по формулам:

ES_А=1850+6200/2=4,950 мм

EJ_А=1850-6200/2=-1,250 мм, т.о.,  A_max=6,950 мм, A_min=0,75 мм. Или отклонения звена А_ можно определить другим методом.

Верхнее отклонение:

ES_А=1,25+2,2+0,750+0,750=4,950 мм

Нижнее отклонение:

EJ_А=-1,25-0=-1,250 мм

T_A=4,950+1,250=6,200 мм.

 A_max=6,950 мм, A_min=0,750 мм.

7.5 Второй метод.

Метод неполной взаимозаменяемости (теоретико-вероятностный).

7.5.1 Расчёт T’_A.

Рассчитываем T’_A по формуле:

T’_A=3495 мкм, при этом принимаем t=3, k_i=1, _i=1, т.к. коэффициент риска принимаем 0,27, распределение размеров всех звеньев цепи по закону Гаусса, цепь плоская, линейная.

Определяем A_max и A_min по формулам:

A’_max=5,597 мм,

A’_min=2,103 мм.

A’_=2

7.5.2 Графическая проверка.

Х₁=Х₂ – проверочное условие (рис. 7.3):

Х₁=-1,250-0,103=1,353 мм,

Х₂=4,950-3,597=1,353 мм.

Вывод: при расчёте 2^-м способом (неполной взаимозаменяемости) предусмотрен выход размеров замыкающего звена за пределы поля допуска, т.е. определённое количество неучтённых звеньев – брак, величина которого составляет 0,27%.

Рис. 7.3

Список литературы:

1). Н.С. Козловский, В.М. Ключников. Сборник примеров и задач по курсу «Ос­новы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения» : Учебное посо­бие для учащихся техникумов. – М.: Машиностроение, 1983. – 304 с.: ил.

2). Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборо­строении: Справочник в 2 т. – 2^-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство стандартов, 1989.–Т. 1–263 с., ил.

3). Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборо­строении: Справочник в 2 т. – 2^-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство стандартов, 1989.–Т. 2: Контроль деталей. – 208 с.

4). А.И. Якушев и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические изме­рения: Учебник для втузов. – 6^-ое изд., перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1987. – 352 с.: ил.

5). ГОСТ 14807-69. Калибры–пробки гладкие диаметром от 1 до 360 мм. Конст­рукция и размеры.

6). ГОСТ 2.309-73. Шероховатость поверхности. Обозначение шероховатости поверхности.

7). ГОСТ 2015-84. Калибры гладкие нерегулируемые. Технические требования.

8). ГОСТ Р50286-92. Калибры–скобы листовые для диаметров от 3 до 260 мм. Размеры.

9). В.Н. Бриш, А.Н. Сигов. Взаимозаменяемость, стандартизация, метрология и технические измерения: Методические указания по выбору средств измерения для самостоятельной работы студентов. – Вологда: ВоПИ, 1997. – 24 с.

10). ГОСТ 24852-81. Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.

11). ГОСТ 8338-75. Подшипники шариковые радиальные однорядные. Основные размеры.

12). ГОСТ 3325-85. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки.

13). Л.Я. Перель, А.А. Филатов. Подшипники качения. Расчёт, проектирование и обслуживание опор: Справочник. – 2^-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1992. – 608 с.: ил.

14). В.Н. Бриш, Т.В. Саханевич. Методические указания по оформлению и выполнению курсовой работы. – Вологда: ВоПИ, 1983. – 28 с.

15). ГОСТ 520-89. Подшипники качения. Общие технические условия.

16). ГОСТ 24643. Допуски формы и расположения поверхности. Числовые значения.

17). СТ СЭВ 181-75. Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

18). ГОСТ 16093-81. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.

19). ГОСТ 24997-81. Калибры для метрической резьбы. Допуски.

20). ГОСТ 24939-81. Калибры для цилиндрических резьб. Виды.

21). ГОСТ с 17756-72 по 17767-72. Калибры резьбовые для метрической резьбы. Конструкция и размеры.

22). СТ СЭВ 180-75. Резьба метрическая. Профили.

23). ГОСТ 1139-80. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски.

24). СТ СЭВ 188-75. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры.

25). В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч.—6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1982. – ч 1, 543 с., ил.

26). В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч.—6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1982. – ч 2, 448 с., ил.

1 - химическое оксидное покрытие с пропиткой маслом.

2- материал – фенопласт марки 03-010-02 по ГОСТ 5689-79. Допускается применение других материалов, не уступающих по своим механическим свойствам.

³ - неуказанные предельные отклонения размеров: охватывающих – по H14, охватываемых – по h14, остальных – по

3