97202

Выбор и назначение допусков и посадок гладких цилиндрических соединений. Решение размерных цепей методом полной взаимозаменяемости

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Посадка – это характер соединения деталей, определяемый значениями получающихся в них зазоров или натягов. В зависимости от возможности перемещения сопрягаемых деталей или степени сопротивления их взаимному смещению посадки делят на 3 вида: посадки с зазором, посадки с натягом и переходные посадки.

Русский

2015-10-15

325.75 KB

0 чел.

Содержание

Раздел № 1 «Выбор и назначение допусков и посадок гладких цилиндрических соединений»
Введение к разделу 1……………………………………………………………………….стр. 3
1.1. Расчёт посадки с зазором…………………………………………………………….стр. 4
1.2. Расчёт посадки с натягом…………………………….……………………………….стр. 6
1.3. Расчёт переходных посадок………………………………………………………….стр. 9

Раздел  №2  «Решение размерных цепей методом полной взаимозаменяемости»       
Введение к разделу 2…………………………………………………………………….…стр. 11
2.1. Решение размерной цепи методом одного квалитета…………………………..стр. 12
2.2. Теоретико-вероятностный метод расчёта размерной цепи…………………….стр. 18

Список используемой литературы………………………………………………………. стр. 28

Введение к разделу 1.

Посадка – это характер соединения деталей, определяемый значениями получающихся в них зазоров или натягов. В зависимости от возможности перемещения сопрягаемых деталей или степени сопротивления их взаимному смещению посадки делят на 3 вида: посадки с зазором, посадки с натягом и переходные посадки.

Несомненно, очень удобно, если одна из деталей изготовлена от номинала. Поэтому для расчета посадок установлены две системы: система вала и система отверстия.
Система отверстия: здесь отверстие проектируется от номинала, что соответствует EI=0, положение же вала варьируется, что позволяет создавать различные посадки в системе отверстия.
В
системе вала, уже вал проектируется от номинального значения, при котором положение отверстия варьируется. Теоретически, обе системы равноправны, но на практике система отверстия применяется чаще, поскольку изготовление отверстия характеризуется большей трудоёмкостью, чем изготовление вала.

Для получения необходимой посадки при соединении задаются различные соотношения отклонений размеров от номинальных. Такой подход реализуется на основании Единой Системы Допусков и Посадок. Эта система предусматривает 13 интервалов размеров в диапазоне до 50 мм. Такие интервалы называются – основными.

Основное отклонение – это одно из двух отклонений, используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии. Таким отклонением является отклонение, ближайшее к нулевой линии. Основное отклонение обозначают буквой Н для системы отверстия, основной вал h в системе вала. Отклонения A-H (a-h) предназначены для образования полей допусков в посадках с зазором, отклонения Js-N (js-n) – в переходных посадках, отклонения P-ZC (p-zc) – в посадках с натягом.

Поле допуска образуется сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов. Поле допуска обозначают буквой основного отклонения и номером квалитета.

В соответствии с рекомендацией ИСО из основных рядов полей допусков для размеров от 1 до 500 мм выделены предпочтительные поля допусков. Использование предпочтительных полей допусков способствует повышению уровня унификации изделий, сокращает номенклатуру режущих инструментов и калибров.

Для характеристики точности используют термин – квалитет. Это совокупность допусков, характеризуемых постоянной относительной точностью, определяемой коэффициентом точности .

1.1. Расчет посадки с зазором

Дано:






1) Выбираем в качестве системы посадки – систему отверстия, так как изготовление отверстия более трудоёмкий процесс, чем изготовление вала. В этой системе отверстие имеет основное нижнее отклонение Н, где
EI=0. Для  образования посадки с зазором необходимо, чтобы поле допуска вала было расположено ниже поля допуска отверстия.

2) Строим схему полей допусков:


3) Определим основное отклонение вала и квалитеты для отверстия и для вала:
Как видно из рисунка 1, при нулевом нижнем отклонении отверстия наименьший зазор  в посадке будет определяться величиной верхнего отклонения вала, которое определяем по таблице П5, учитывая условие  
.
Для данного случая условию удовлетворяет основное отклонение вала , которое равно  То есть


4) Из рисунка 1 видно, что разность наибольшего и наименьшего зазоров это есть сумма допусков отверстия и вала. Т.е.  
Тогда: .

5) По таблице П1 находим, что подойдет допуск отверстия и допуск вала по 9-му квалитету.
Т.е.
6) Таким образом, выбранная посадка
7) Изобразим схему расположения полей допусков посадки с зазором:


8) Тогда запас на износ равен:

9) Приведём сборочный чертёж и чертёж деталей сопряжения:

1.2. Расчет посадки с натягом

Дано:






Решение выполняем в системе отверстия, так как изготовление отверстия более трудоёмкий процесс, чем изготовление вала. В этом случае основное отклонение отверстия Н=0. Для образования посадки с натягом необходимо, чтобы поле допуска вала находилось над полем допуска отверстия.

2) Построим схему полей допусков посадки с натягом:

3) Определим квалитеты отверстия и вала, а так же основное отклонение вала.
Из рисунка 1 видно, что разность наибольшего и наименьшего натягов равно сумме допусков отверстия и вала, т.е.
.
Используя условия  запишем:

.
По таблице П1 находим, что подойдёт сумма допусков 8-го и 7-го квалитетов.
Т.к.

Для отверстия выбираем квалитет больше чем у вала, так как изготовление отверстия характеризуется большей трудоёмкостью, чем изготовление валов.

Таким образом, поле допуска отверстия определено: Н8.

4) Определим основное отклонение вала. Для этого найдём допустимые границы местоположения нижнего отклонения вала :
;


5) По табл. П.6. определяем, что в этот интервал попадают основные отклонения y = 63 мкм и z = 73 мкм. Отклонение y как видно из табл. П.3. , не является рекомендуемым. Следовательно выбираем посадку:

6) Так как в этой посадке:

Условие  соблюдается.

Условие  соблюдается.
Мы определим:
Действительный запас прочности при эксплуатации:

.
Действительный запас прочности при изготовлении:


7) Изобразим схему расположения полей допусков:



8) Приведём сборочный чертёж и чертёж деталей сопряжения:


 

1.3. Расчёт переходных посадок

Дано:


.

1) Основные отклонения  и  равны нулю. Примем для отверстия  а для вала . Второе отклонение (для отверстия) и  (для вала) определяем величиной допуска (которое определяем по таблице П1):

2) Для построения поля допуска  по таблице П7 находим, что основное отклонение  является нижним отклонением вала () и равно +9, т.е. . Тогда
Теперь определим наибольшие зазор и натяг посадки:


3) Строим схему полей допусков для посадки :


по таблице П7 находим, что основное отклонение  является верхним отклонением отверстия  и равно , где .
Т.е.

Теперь определим наибольшие зазор и натяг посадки:


5) Строим схему полей допусков для посадки :

Введение к разделу 2.

Размерной цепью называется совокупность взаимозаменяемых размеров, определяющих взаимное расположение осей и поверхностей одной детали или нескольких деталей в изделии, расположенных в определённой последовательности по замкнутому контуру и непосредственно влияющих на точность одного из размеров контура.

Каждая размерная цепь состоит из составляющих звеньев (размеров) цепи и замыкающего звена.

Замыкающий размер  - это размер, полученный последним в процессе обработки детали или сборки узла, величина и точность которого зависят от величины и точности всех остальных размеров цепи, называемых составляющими.

По взаимному расположению размеров размерные цепи делятся на линейные, плоскостные и пространственные.

Линейными называются размерные цепи, звенья которых расположены параллельно друг другу.

Плоскостными называются размерные цепи, все или часть звеньев которых не параллельны друг другу, но расположены в одной или нескольких параллельных плоскостях.

Пространственными называются размерные цепи, все или часть звеньев которых не параллельны друг другу и расположены в непараллельных плоскостях.

Угловыми называются размерные цепи, все звенья которых – угловые величины.

Звенья размерной цепи делятся на увеличивающие и уменьшающие.
Увеличивающими называются составляющие размеры, при увеличении которых замыкающий размер увеличивается. А уменьшающими называются составляющие размеры, при увеличении которых замыкающий размер уменьшается.

Размер сборочной размерной цепи, который определяет функционирование узла или механизма, называется исходным (функциональным) размером (зазор, натяг, величина перемещения детали и т.д.). В процессе сборки этот размер, как правило является замыкающим.

Предельные отклонения размеров назначают, в основном, руководствуясь следующими правилами:
1. допуск назначается «в тело» детали;
2. для охватывающих размеров отклонение назначается в «+»;
3. для охватываемых размеров отклонение назначается в «-»;
4. для прочих размеров отклонения назначаются симметрично – «».

2.1. Решение размерной цепи методом одного квалитета.

Дано:





Так как соответствующие размеры разные и не входят в один интервал, задачу решаем методом одного квалитета.



1) Так как размеры звеньев  и  нам не известны, условно примем их равными:

Так как мы получили не целое число, представим значение 35 как сумму 15+20.
Назначим для размера  значение 15 мм, а для размера  значение 20 мм.

2) Определим допуск замыкающего размера:

3) Находим по таблице П3 значения допусков для размеров звеньев с заданными допусками ()



4) Исходное положение одного уровня точности позволяет записать:

В соответствии с формулой   можно записать:


:    

5) Вычислим единицы допусков  для каждого размера:

Для простоты вычислений можно пренебречь последним слагаемым


6) Далее определим величину коэффициента точности  на основании уравнения:




7)  Теперь можно определить допуски на соответствующие размеры исходя из уравнения  
:





8) Проведём проверочный расчёт по формуле


Как видно из проверочного расчёта задача решена верно.

9) Построим схему расположения полей допусков, исход из следующих условий:
  - допуски звеньев направляются «в тело» детали;
  - в качестве увязочного примем размер
.




10) Определим отклонения для увязочного размера исходя из условия:


Подставим значения



Тогда:
        

11) Построим графическую цепочку полей допусков в сборе:

12) Проверку можно провести по формуле:

мм.

13) Дополнительная проверка правильности расчётов может быть проведена по уравнению середины полей допусков, имеющему вид:

где  середина поля допуска соответствующего звена.

Для замыкающего звена схема будет иметь вид:


Аналогично определяем середины полей допусков всех звеньев и подставляем значения в формулу середины полей допусков.








Дополнительная проверка подтвердила правильность выполненных расчётов.

14) Построим графическое представление цепи сборочных единиц

15) Изобразим эскизы сборочных единиц:

 

Теоретико-вероятностный метод расчёта размерных цепей

Приведённые методы расчета размерных цепей на максимум и минимум обеспечивают полную взаимозаменяемость, однако, при этом расчетные допуски могут быть достаточно малыми, поэтому на практике и применяется теоретико-вероятностный метод расчёта размерных цепей. В этом случае считается, что событие подчиняется закону нормального распределения.

Формула для коэффициента точности  будет иметь вид:

2) Теперь можно определить допуски на соответствующие размеры исходя из уравнения  :





3) Определим допуск замыкающего звена:

где  – коэффициент относительного рассеяния размеров для нормального закона распределения;
 – коэффициент, характеризующий процент выхода расчетных отклонений за пределы допуска, задается в зависимости от процента риска (Р = 0,27%) .

4) Оценим процент риска по формуле:

При использовании теоретико-вероятностного метода допуски увеличиваются практически в два раза, при прежнем допуске замыкающего звена. Как видно из полученных расчётов, при расчете размерной цепи методом одного квалитета допуск на размер равнялся  то при использовании теоретико-вероятностного метода допуск стал равняться . Из полученных данных видно, что допуск увеличился в 2.2 раза.


5) Построим схему расположения полей допусков, исход из следующих условий:
  - допуски звеньев направляются «в тело» детали;
  - в качестве увязочного примем размер
.

6) Определим отклонения для увязочного размера исходя из условия:


Подставим значения



Тогда:

7) Построим графическую цепочку полей допусков в сборе:

8) Проведём дополнительную проверку правильности арсчётов по уравнению середины полей допусков.
Для замыкающего звена схема будет иметь вид:


Аналогично определяем середины полей допусков всех звеньев и подставляем значения в формулу середины полей допусков.








Так как при вероятностном методе связь между допуском исходного звена и допусками составляющих звеньев выражают формулой:
можно записать:


Проверка подтвердила правильность выполненных расчётов.
9) Построим графическое представление цепи сборочных единиц:


10) Изобразим эскизы сборочных единиц:

Используемая литература

1. Димов Ю.В. «Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник для вузов.»,     3-е изд. – Санкт-Петербург: Питер, 2010.

2. Методические указания по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация», разраб. кафедрой «Детали машин» МГИУ, к.т.н., Морозом В.Г.
- «Выбор и назначение допусков и посадок гладких цилиндрических соединений»;
- «Решение размерных цепей методом полной взаимозаменяемости»;


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

350. Компьютерные науки 396.5 KB
  Методические указания по выполнению бакалаврских аттестационных работ для студентов, обучающихся по направлению 6.0804 - Компьютерные науки. Требования к тематике бакалаврских аттестационных работ, их содержанию, объему и структуре пояснительной записки и графической части бакалаврской работы.
351. Общая биология и генетика. Теории наследственности 147.83 KB
  Фенотипическая изменчивость. Её закономерности и причины. Ненаследственная изменчивость. Мутагенные факторы. Тератогенные факторы. Понятие об обмене веществ (метаболизме). Понятие об энергетическои и пластическом обмене.
352. Цивільне процесуальне право 803.5 KB
  Поняття і види третіх осіб в цивільному процесі. Продовження та поновлення процесуальних строків. Пояснення сторін та їхніх представників як засіб доказування. Судове засідання як процесуальна форма розгляду та вирішення цивільної справи.
353. Построить фильтр низких и высоких частот 567 KB
  Для создания полосового или режекторного типа фильтров можно каскадно соединить ФНЧ и ФВЧ. Но такими типами, зачастую, не пользуются из-за плохих характеристик. Тут есть несколько вариаций. Наверное, самый простой — это фильтр Вина-Робинсона.
354. Типы и способы сварочных работ 974.5 KB
  Автоматическая дуговая сварка под флюсом. Электрошлаковая сварка и приплав. Прогрессивные методы сборки и сварки узла. Способы борьбы с деформациями при кислородной резке. Сварка, понятие, виды и классы.
355. Проектирование информационной системы по учету материалов 899.5 KB
  Обзор программных средств для решения поставленной задачи. Учет материалов на складах и его неразрывная связь с учетом материалов в бухгалтерии. Данная программа предоставляет возможность формировать выходные данные, такие как: печатные формы документов, отчеты, а также корректировать информацию.
356. Екологічне право України 798 KB
  Особливості права використання рекреаційних, курортних і лікувально-оздоровчих зон. Користування надрами, атмосферним повітрям, водокористування. Поняття екологічних надзвичайних ситуацій, зон та їх класифікація.
357. Электрические аппараты 194.5 KB
  Классификация электрических аппаратов. Коммутационные аппараты распределительных устройств. Воздействие механических и климатических факторов на электроаппараты. Электродинамические усилия в электрических аппаратах.
358. Гражданское право. Виды правовых договоров 761.5 KB
  Понятие, признаки и содержание договора купли-продажи. Охрана и управление наследственным имуществом. Предоставление жилого помещения социального пользования в домах государственного жилого фонда. Подряд на выполнение проектных и изыскательских работ.