Расчет точности соединений и калибров

 

 

Минобрнауки россии

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

(ФГБОУ ВПО ВСГУТУ)

 «Восточно-Сибирский  государственный университет 

технологий  и управления»

 

Институт пищевой инженерии  и биотехнологии

Кафедра «Стандартизация, метрология и управление качеством»

 

 

 

Допущен к защите:

Руководитель работы

_________ Хадыков М.Т.      

«_____»____________ 2012 г.

 

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

 

по дисциплине: «Взаимозаменяемость»

 

на тему: «Расчет точности соединений и калибров»

 

 

 

 

Выполнил: студент 2110 гр.

Балдандоржиева З.С.

 

 

 

 

Улан-Удэ

  2012

 

 

Содержание

Введение 3

1.Определение зазоров, натягов и допусков посадок в гладких цилиндрических соединениях. …6

1.1.Расчет посадок в системе основного отверстия, 7-й квалитет 6

1.2. Расчет посадок в системе основного  вала, 7-й квалитет 9

1.3. Расчет  посадок в системе основного  отверстия, 9-й квалитет 11

1.4. Расчет  посадок в системе основного  вала, 9-й квалитет 13

2. Расчёт  гладких предельных размеров  калибров 16

3. Решение  размерных цепей методом полной  взаимозаменяемости. 21

3.1.Прямая  задача 21

3.2.Обратная  задача 24

4 .   Расчет  точности резьбового соединения  и резьбовых калибров 29

Заключение 35

Список использованных источников: 36

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Взаимозаменяемостью изделий, их частей или других видов продукции  называют их свойство равноценно заменять при использовании любой из множества  экземпляров изделий, их частей или  иной продукции другим однотипным экземпляром.

Для обеспечения взаимозаменяемости деталей и сборочных единиц они  должны быть изготовлены с заданной точностью, т.е. так, чтобы их размеры, форма поверхностей и другие параметры  находились в пределах заданных при  проектировании изделия.

Обеспечение взаимозаменяемости гладких цилиндрических деталей, а  также выбор характера их соединения, т.е. посадки, регламентируется единой для всех стран – членов СЭВ  системой допусков и посадок СЭВ (согласованной с рекомендациями ИСО – международной системы  допусков). Основные положения этой системы, принятые в ней величины допусков и основных отклонений, правила  образования полей допусков и  обозначения нормируется стандартом СЭВ – СТ СЭВ 145 – 75.

Для того чтобы изделие  отвечало своему целевому назначению, необходимо, чтобы его размеры  выдерживались между двумя допустимыми  предельными размерами, разность которых  образует допуск. Допуск является мерой  точности изготовления: чем меньше допуск, тем выше точность. Точность размеров в системе СЭВ нормируют  условными уровнями точности, называемыми  квалитетами.

Допуск  размера (Т) – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютное значение алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями. Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Посадкой (П) называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нём зазоров или натягов. П характеризует свободу относительного перемещения соединяемых деталей или

 

 

 

 

степень сопротивления их взаимному смещению. Зазор S – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Натяг N – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Посадка с зазором(TS)  - посадка, при которой обеспечивается зазор в соединении. Посадка с натягом (TN)–посадка, при которой обеспечивается натяг в соединении. Переходная посадка(TS(TN)) -  посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга. Допуск посадки – разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми зазорами или наибольшими и наименьшим допускаемыми натягами.

Годность деталей с  допуском IT6 до IT17 наиболее часто проверяют предельными калибрами. Этими калибрами проверяют размеры гладких цилиндрических, конусных резьбовых, шлицевых деталей, глубин, высот выступов, а также расположение поверхностей и другие параметры. Комплект рабочих предельных калибров для контроля размеров гладких цилиндрических деталей состоит из проходного калибра ПР (максимум материала проверяемого объекта) и непроходного калибра НЕ ( минимум материала проверяемого объекта). Для установки регулируемых калибров-скоб применяют контрольные калибры К-И, которые служат для изъятия из эксплуатации вследствие износа проходных рабочих скоб. Для контроля валов используют главным образом скобы, а для контроля отверстий – пробки.

Предельные отклонения и допуски гладких рабочих и контрольных калибров нормированы стандартом СТ СЭВ 157 -75.  

Для нормальной работы машины или другого изделия необходимо, что бы составляющие их детали и  поверхности занимали одна относительно другой определенное положение. Для  достижения этого используют размерные  цепи - совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно  участвующих в решении поставленной задачи. Размеры образующие размерную  цепь называются звеньями размерной  цепи. Замыкающим называют размер , который получается последним в процессе сборки узла машины. Составляющее

 

 

 

звено – звено размерной  цепи, изменение которого вызывает изменение замыкающего звена(ЗЗ).

Увеличивающим звеном называется звено при увеличении которого увеличивается ЗЗ, а уменьшающим – при увеличении которого ЗЗ уменьшается. Сущность расчета размерной цепи заключается в установлении допусков и предельных отклонений всех ее звеньев исходя из требований конструкции и технологии.

Резьбовое соединение (РС) широко распространено в машиностроении, поэтому  здесь должен выполнятся принцип взаимозаменяемости. Основными параметрами РС являются средний d₂(D₂), наружный d(D) и внутренний d₁(D₁) диаметры, шаг P, угол профиля α, высота треугольника Н, рабочая высота профиля Н₁. Профиль, номинальные размеры диаметров, а также параметры Р, α и Н₁ являются общими как для наружной , так внутренней резьб. Профиль метрической резьбы для диаметров от 0,25 до 600 мм и размеры его элементов регламентированы ГОСТ 9150-81(СТ СЭВ 180-75), который предусматривает срезы вершин резьбы, равные Н/4 у гайки, Н/8 у болта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Определение зазоров, натягов и допусков посадок в гладких цилиндрических соединениях.

Цель работы: расчет  посадок  в системе основного отверстия  и основного вала.

1. .Расчет посадок в системе основного отверстия, 4-й квалитет

Ø10мм, квалитет 4, Ø95 H8/e8

Поля допусков: вала:  f7 , h7 , j_{s7 ,} k7 , m7 , n7 , s7 , u7 ;

отверстия: F7 , G7 ,H7 J_s7 _, K7 , M7 , N7 , P7 , R7 ,   S .

Рисунок 1 - Графическое изображение системы отверстия, 7-й квалитет

a) Расчёт посадки с зазором:

S_max = D_max - d_min = ES – ei ;                                                                                  (1)

S_min = D_mim - d_max = es – EI ;                                                                                  (2)

TS = S_max - S_min,                                                                                                   (3)

 

 

 

где - наибольший и наименьший зазоры;

 – наибольший и  наименьший размеры отверстия  и вала;

 – верхние отклонения  размеров отверстий и валов;

 – нижние отклонения  размеров отверстий и валов;

TS – допуск посадки с зазором;

S_max = (18 + 0,018) – (18 – 0,05) = 0,068 [мм];

S_min =  (18 + 0) – (18 – 0,032) = 0,032 [мм];

TS = 0,068 – 0,032 = 0,036 [мм];

б)  Расчёт посадки с  натягом:

N_max = d_max - D_min =es  – EI;                                                                                  (4)

N_min = d_mim - D_max = ei– ES;                                                                                  (5)

TN = N_max - N_min,                                                                                                 (6)

где    N_max - наибольший натяг; N_min – наименьший натяг;

TN –  допуск посадки;

N_max = (18 + 0,051) – (18 +0) = 0,051 [мм];

N_min =  (18 + 0,033) – (18 +0,018) = 0,015 [мм];

TN = 0,051 – 0,015 = 0,036 [мм];

в) Расчёт переходной посадки:

TS (TN) = N_max + S_max ,                                                                                        (7)

где TS (TN) – допуск на переходную посадку.

N_max = (18 + 0,009) – (18 + 0) = 0,009 [мм];

S_max  = (18 + 0,018) – (18 + (-0,009)) = 0,027 [мм];

TS (TN) = 0,009 + 0,027 = 0,036 [мм];

 

 

 

 

 

 

 

Посадка с зазором

Посадка с натягом

Переходная посадка

Рисунок 2 - Графическое изображение посадок в системе основного отверстия, 7-й квалитет

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Расчет посадок в системе основного вала, 7-й квалитет.

 

Рисунок 3 - Графическое изображение системы вала, 7-й квалитет

a) Расчёт посадки с зазором:

S_max = (18 + 0,034) – (18 – (-0,018)) = 0,052 [мм];

S_min =  (18 + 0,016) – (18 +0) = 0,016 [мм];

TS = S_max - S_min = 0,052 – 0,016 = 0,036 [мм];

б)  Расчёт посадки с  натягом:

N_max = (18 + 0) – (18 -0,039) = 0,039 [мм];

N_min = (18 – 0,018) – (18 – 0,021) = 0,003 [мм];

 TN = 0,039 – 0,003 = 0,036 [мм];

в) Расчёт переходной посадки:

N_max = (18 + 0) – (18 – 0,009) = 0,009 [мм];

S_max = (18 + 0,009) – (18 – 0,018) = 0,027 [мм];

TS (TN) = 0,009 + 0,0027 = 0,036 [мм];

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Посадка с зазором

Посадка с натягом

Переходная посадка

Рисунок 4 - Графическое изображение  посадок в системе основного  вала, 7-й квалитет

 

1.3. Расчет посадок в системе основного отверстия, 9-й квалитет

Ø18мм, 9-й квалитет, Ø15H6/k6

Поля допусков: вала: d9 , e9 , f9 , h9 , js ;

отверстия: D9 , E9 , F9 , H9 , Js :

Рисунок 5 - Графическое изображение  системы отверстия, 9-й квалитет

Расчёт посадок с зазором:

S_max = (18 + 0,043) − (18 - 0,093) = 0,136 [мм];

S_min = (18 + 0) – (18 - 0,05) = 0,05[мм];

TS = 0,136-0,05=0,085 [мм];

Посадки с натягом нет.

Расчёт переходной посадки:

N_max  = (18 + 0,021) – (18 + 0) = 0,021[мм];

S_max = (18 + 0, 043) – (18 + (-0,021)) = 0,064[мм];

TS (TN) = 0,021 + 0,064 = 0,086 [мм];

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Посадка с зазором

Переходная посадка

Рисунок 6 - Графическое изображение  посадок с системе основного отверстия,9-й квалитет

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4. Расчет посадок в системе основного вала, 9-й квалитет

Рисунок 7 - Графическое изображение системы вала, 9-й квалитет

Расчёт посадок с зазором:

 S_max = (18 + 0,093) − (18 - 0,043) = 0,136 [мм];

S_min = (18 + 0,05) – (18 - 0) = 0,05 [мм];

TS = 0,136-0,05=0,086 [мм];

Посадки с натягом нет.

Расчёт переходной посадки:

N_max = (18 + 0) – (18 + (-0,021)) = 0,021[мм];

S = (18 + 0, 021) – (18 + (-0,043)) = 0,064[мм];

TS (TN) = 0,021 + 0,064 = 0,085 [мм];

Посадка с зазором

 

 

 

 

Переходная посадка

 

Рисунок 8 - Графическое изображение  посадок в системе основного  вала,9-й квалитет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 9 - Эскизы деталей  и соединения и с тремя способами  обозначения допусков. Ø15 H6/k6

 

 

 

2. Расчёт гладких  предельных размеров калибров

Цель работы: рассчитать калибр-пробку и калибр-скобу.

Ø15, H6₀⁺¹¹, n6 , z=2, z₁=2,5, y=1,5, y₁=2,  α=α₁=0, H_s=2, H₁=3, Hp=1,2.

Рисунок 10 – Графическое  изображение системы отверстия  соединения ϕ

КАЛИБР-ПРОБКА:

(Р-ПР)нб: D+EI+z+H/2;                                                                                (8)