Выбор посадок. Методы расчета размерных цепей

Содержание

Введение

Задание на курсовую работу

1. Выбор посадок гладких сопряжений

1.1 Выбор посадок подшипников качения

1.2 Предельные размеры соединяемых деталей подшипникового узла

1.3 Характеристики посадок подшипников качения

1.4 Выбор посадки втулки на вал (рисунок 5)

1.5 Выбор посадки крышки в корпус

1.6 Расчет исполнительных размеров калибров

2. Выбор посадок резьбового соединения

2.1 Выбор длины свинчивания

2.2 Выбор класса точности

2.3 По ГОСТ 16093-81 для резьбы среднего класса точности с длиной свинчивания 10, назначаем следующие поля допусков (таблица 2)

2.4 Обозначение резьбовых соединений

2.5 Предельные размеры и отклонения среднего диаметра резьбовых деталей

3. Выбор посадок шлицевого соединения

4. Расчет размерных цепей

Введение

Производственная деятельность инженера-механика связана с эксплуатацией машинного парка, его техническим обслуживанием и ремонтом, выполнением большого перечня технологических процессов производства.

Освоение курса основ взаимозаменяемости, стандартизации и технических измерений является частью профессиональной подготовки инженеров. Сведения, полученные студентами при изучении этого курса, практически осваиваются, закрепляются и развиваются при последующем использовании их в общих и специальных конструкторских и технологических дисциплинах, а также в курсовых и дипломных проектах.

Для выполнения курсовой работы студенты должны знать: действующие в Республике Казахстан системы допусков и посадок типовых соединений деталей машин; принципы их построения и методику применения; методы и средства контроля размеров; правила оформления конструкторской и технологической документации.

Студенты должны уметь:

пользоваться стандартами, регламентирующими правила оформления конструкторской и технологической документации;

правильно выбирать посадки в соответствии с конструктивными и техническими требованиями к деталям, узлам, механизмам;

рассчитывать характеристики посадок;

рассчитывать допуски размеров, входящих в размерные цепи;

нормировать и давать обозначение отклонений формы, расположения, шероховатости поверхностей деталей;

читать и обозначать на чертеже номинальные размеры, предельные отклонения, поля допусков, посадки;

измерять геометрические параметры деталей и определять их годность по результатам измерений.

Цель курсовой работы:

стимулировать самостоятельную работу студентов над учебно-методической и справочно-технической литературой;

научиться пользоваться государственными стандартами на допуски и посадки в машиностроении;

приобрести практические навыки расчета, выбора и назначения допусков и посадок на элементы типовых соединений деталей и узлов с учетом условий их эксплуатации и экономичности технологического процесса изготовления при соблюдении технических требований,

научиться составлять схемы размерных цепей и решать задачи размерных цепей.

Задание на курсовую работу

1) Проанализировать назначение, условия работы и технологию сборки заданного узла механизма.

) Определить вид нагружения колец подшипников качения и обосновать выбор класса точности, посадок на вал и в корпус. Определить характер сопряжений. Дать схемы полей допусков.

) Исходя из условий работы цилиндрического соединения, номинальных размеров, выбрать квалитеты точности и назначить посадки для вала и отверстия в корпусе.

) Для резьбового соединения назначить степени точности для болта (шпильки) и гайки (гнезда), выбрать посадки по основным параметрам резьбы, указать обозначения резьбового соединения на сборочном чертеже по ГОСТ 16093-81 Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.

) Для шлицевого соединения обосновать выбор вида центрирования и назначить посадки по центрирующему и не центрирующему диаметрам, по боковым сторонам шлицевых зубьев.

) Для всех соединений (гладкого, шлицевого, резьбового, шпоночного) определить по соответствующим стандартам предельные отклонения, допуски. Рассчитать характеристики посадок. Начертить схемы полей допусков. Указать обозначения этих соединений на сборочном и рабочем чертежах.

) Для заданного узла механизма выявить размерную цепь, построить её геометрическую схему, составить уравнение номинальных размеров и точности, на основании чего произвести решение прямой задачи методами максимума-минимума и теоретико-вероятностным. Считать экономически целесообразным 11 квалитет точности размеров.

) Вычертить сборочный чертеж узла механизма и рабочий чертеж вала в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД.

) Расчетная часть работы должна быть выполнена в соответствии с требованиями ЕСКД ГОСТ 2.104-68 ЕСКД. Основные надписи и ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

Исходные данные для расчетов

Подшипник качения

Шлицевое соединение

Резьба

Размерная цепь

d

D

B

R, кН

z

d

D

b

M

P, %

λ

A1

A2

A3

A4

A5

A∆

65

120

23

10

8

62

72

12

M12

0,27

1/6

160

13

23

32

36

1-0,45

Рисунок по варианту

Календарный план выполнения курсовой работы

Наименование раздела курсовой работы	% к объёму	Срок выполнения	Отметка о выполнении
Выбор посадок подшипников качения	10
Выбор посадок гладких сопряжений	10
Расчет исполнительных размеров калибров
Выбор посадок резьбового соединения	10
Выбор посадок шлицевого соединения	10
Расчет размерных цепей: При полной взаимозаменяемости При теоретико-вероятностном методе	20 20
Оформление работы	20

Срок сдачи студентом законченной работы "_____"________________2014 г.

1. Выбор посадок гладких сопряжений

1.1 Выбор посадок подшипников качения

Условия работы подшипникового узла:

Вал сплошной.

Внутреннее кольцо и вал вращаются.

Наружное кольцо и корпус неподвижны.

Нагрузка постоянная R=10000 Н.

Перегрузка до 150%.

Осевые нагрузки отсутствуют.

По ГОСТ 8336-75 выбран однорядный подшипник качения 213, легкой серии с размерами:

Внутренний диаметр внутреннего кольца d=65 мм;

Диаметр наружного кольца D=120 мм;

Ширина колец B=23 мм;

Для обеспечения повышенной точности центрирования зубчатых колес и снижения колебаний межосевого расстояния назначен подшипник 6 класса (6-207). Интенсивность радиальной нагрузки P_Rна посадочной поверхности кольца:

P_R=∙K₁∙K₂∙K₃=∙1∙1∙1≈434,78

где P_R - интенсивность нагружения, Н/мм;

R - постоянная нагрузка на подшипник, R=10 кН;

B - ширина кольца подшипника, B=23 мм;

K₁ - динамический коэффициент, K₁=1;

K₂ - коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга при полом вале или тонкостенном корпусе, при сплошном вале K₂=1;

K₃ - коэффициент, неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных роликоподшипниках или в сдвоенном шарикоподшипнике при наличии осевой нагрузки на опору (однорядный подшипник при отсутствии динамической нагрузки) перегрузка до 150% - K₃=1, перегрузка от 150% до 300 % - K₃=1,8

1.2 Предельные размеры соединяемых деталей подшипникового узла

Предельные размеры колец подшипника, мм.

Наружное кольцо Ø120l6

Верхнее отклонение es_dn=0

Нижнее отклонение ei_dn=-13 мкм

Допуск:

T_dn=es_dn-ei_dn=0- (-13) =13 мкм

Предельные размеры:

dn_max=dn+es_dn=120+0=120 мм

dn_min=dn+ei_dn=120+ (-0,013) =119,987 мм

Внутреннее кольцо Ø65L6

Верхнее отклонение ES_Dn=0

Нижнее отклонение EI_Dn=-12 мкм

Допуск T_Dn=ES_Dn-EI_Dn=0- (-12) =12 мкм

Предельные размеры:

Dn_max=Dn+ES_Dn=65+0=65 мм

Dn_min=Dn+EI_Dn=65+ (-0,012) =64,988 мм

Ширина кольца подшипника B=23 мм

Верхнее отклонение es_B=0

Нижнее отклонение ei_B=-120 мкм

Допуск T_B=es_B-ei_B=0- (-120) =120 мкм

Предельные размеры:

B_max=B+es_B=23+0=23 мм

B_min=B+ei_B=23+ (-0,12) =22,88 мм

Предельные размеры отверстия в корпусе Ø120G7, мм по ГОСТ 25346-89:

Допуск T_D=35 мкм

Нижнее отклонение EI=12 мкм

Верхнее отклонение ES=EI+T_D=12+35=+47 мкм

Предельные размеры:

D_max=D+ES=120+0,047=120,047 мм

D_min=D+EI=120+0,012=120,012 мм

Предельные размеры вала Ø65k6

Допуск T_d=19 мкм

Нижнее отклонение ei=+2 мкм

Верхнее отклонение es=ei+T_d=+2+19=21 мкм

Предельные размеры:

d_max=d+es=65+0,021=65,021 мм_min=d+ei=65+0,002=65,002 мм

1.3 Характеристики посадок подшипников качения

Посадка наружного кольца в корпус Ø120G7/l6 (рисунок 1)

S_max=D_max-dn_min=120,047-119,987=0,06мм_min=D_min-dn_max=120,012-120=0,012 мм_m= (S_max+S_min) /2= (0,06+0,012) /2=0,036 мм

Допуск посадки:

TS=S_max-S_min=0,06-0,012=0,048 мм

Проверка:

TS=T_D+T_dn=0,035+0,013=48 мкм

Посадка внутреннего кольца на вал Ø65L6/k6 (рисунок 2)

N_max=d_max-Dn_min=65,021-64,988=0,033 мм

N_min=d_min-Dn_max=65,002-65=0,002 мм

N_m= (N_max+N_min) /2= (0,033+0,002) /2=0,0265 мм

TN=N_max-N_min=0,033-0,002=0,031 мм

Проверка:

TN=T_dn+T_d=0,019+0,012=31 мкм

Рисунок 1 - Посадка наружного кольца в корпус Ø120G7/l6

Рисунок 2 - Посадка внутреннего кольца на вал Ø65L6/k6

Рисунок 3 - Сопряжение подшипника качения с валом и корпусом

1.4 Выбор посадки втулки на вал (рисунок 5)

Условия сборки и эксплуатации:

для обеспечения нормальной работы и сборки между втулкой и валом должен быть минимальный зазор (S_min=10…25 мкм).

Выбор поля допуска втулки для посадки на вал Ø65F10/k6

Предельные размеры втулки Ø65F10, мм по ГОСТ 25346-89

Допуск T_D=120 мкм

Нижнее отклонение EI=+30 мкм

Верхнее отклонение ES=EI+T_D=120+30=+150 мкм

Предельные размеры:

D_max=D+ES=65+0,150=65,150 мм

D_min=D+EI=65+0,03=65,03 мм

Характеристики посадки Ø65F10/k6, мм

S_max=D_max-d_min=65,150-65,002=0,148 мм_min=D_min-d_max=65,03-65,021=0,009 мм_m= (S_max+S_min) /2= (0,148+0,009) /2=0,0785 мм=S_max-S_min=0,148-0,009=0,139 мм

Проверка:

TS=T_D+T_d=0,12+0,019=0,139 мм

Рисунок 4 - Посадка втулки на вал Ø65F10/k6

1.5 Выбор посадки крышки в корпус

Условия сборки и эксплуатации: для обеспечения нормальной работы и сборки минимальный зазор между корпусом и втулкой должен быть в пределах S_min=80…100 мкм.

Выбор поля допуска крышки для посадки в корпус: учитывая размеры отверстия корпуса Ø120G7, выбирается поле допуска крышки по ГОСТ 25346-89.

EI=+12 мкм

es=-72 мкм_min=EI-es=12- (-72) =84 мкм

Посадка крышки в корпус Ø120G7/e10

Предельные отклонения крышки Ø120e10, по ГОСТ 25346-89:

Допуск Td=140 мкм

Верхнее отклонение es=-72 мкм

Нижнее отклонение ei=es-Td=-72- (+140) =-212 мкм

Предельные размеры, мм:

d_max=d+es=120+ (-0,072) =119,928 мм

d_min=d+ei=120+ (-0,212) =119,788

Характеристики посадки Ø120G7/e10, мм (рисунок 5):

S_max=D_max-d_min=120,047-119,788=0,259мм_min=D_min-d_max=120,012-119,928=0,084мм_m= (S_max+S_min) /2= (0,259+0,084) /2=0,1715мм=S_max-S_min=0,259-0,084=0,175

Проверка:

TS=T_D+T_d=0,035+0,140=0,175 мм

Рисунок 5 - Посадка крышки в корпус Ø120G7/e10

1.6 Расчет исполнительных размеров калибров

1.5.1 Ø120G7 (калибр-пробка)

По ГОСТ 24853 - 81 для отверстия Ø120 мм, квалитет допуска которого 7, определим допуски и отклонения рабочих калибров:

Z=0,005 мм

Y=0,004 мм

H=0,006 мм

Размеры проходной части калибра:

ПР_max=D_min+Z+H/2=120,012+0,005+0,003=120,02 мм

ПР_min=D_min+Z-H/2=120,012+0,005-0,003=120,014 мм

ПР_изн=D_min-Y=120,012-0,004=120,008 мм

Размеры непроходной части калибра:

НЕ_max=D_max+H/2=120,047+0,003=120,05 мм

НЕ_min=D_max-H/2=120,047-0,003=120,044 мм

Исполнительные размеры калибра:

ПР_исп=ПР_max-H=120,02_-0,006 мм, НЕ_исп=НЕ_max-H=120,05_-0,006 мм

.5.2 Ø65k6 (калибр-скоба)

По ГОСТ 24853-81 для вала Ø65 мм, квалитет допуска которого 6, определим допуски и отклонения рабочих калибров:

Z₁=0,004 мм

Y₁=0,003 мм

H₁=0,005 мм

Размеры проходной части калибра:

ПР_max=d_max-Z+H₁/2=65,021-0,004+0,0025=65,0195 мм

ПР_min=d_max-Z-H₁/2=65,021-0,004-0,0025=65,0145 мм

ПР_изн=d_max-Y₁=65,021-0,003=65,018 мм

Размеры непроходной части калибра:

НЕ_max=d_min+H₁/2=65,002+0,0025=65,0045

НЕ_min=d_min-H₁/2=65,002-0,0025=64,9995

Исполнительные размеры калибра:

ПР_исп=ПР_min^+H=65,0145^+0,005 мм

НЕ_исп=НЕ_min^+H=64,995^+0,005 мм

Рисунок 6 - Схема расположения полей допуска калибра-пробки Ø120G7

Рисунок 7 - Схема расположения полей допуска калибра-скобы Ø65k6

2. Выбор посадок резьбового соединения

По ГОСТ 24705-81 резьба M12 имеет размеры (таблица 1):

Таблица 1 - Параметры резьбы

Параметр	Гайка		Болт
	Обознач-е	Величина	Обознач-е	Величина
Шаг мелкий	P	1,5	P	1,5
Наружный диаметр	D	12,000	d	12,000
Средний диаметр	D2	11,026	d2	11,026
Внутренний диаметр	D1	10,376	d1	10,376
Угол профиля	α	60°	α	60°

2.1 Выбор длины свинчивания

Учитывая размер длины ввинчивания резьбы в корпусе, выбираем длину свинчивания 10 мм по ГОСТ 16093-81.

2.2 Выбор класса точности

Назначение резьбы - крепежная. Гнездо - глухое. Нагрузка - статическая.

Выбираем крепежную резьбу среднего класса точности.

2.3 По ГОСТ 16093-81 для резьбы среднего класса точности с длиной свинчивания 10, назначаем следующие поля допусков (таблица 2)

Таблица 2 - Поля допусков резьбовых деталей

Диаметр резьбы	Величина диаметра	Поле допуска гайки	Поле допуска болта
Средний	D2 (d2) =11,026	6H	6g
Наружный	D (d) =12,000	не нормируется	6g
Внутренний	D1 (d1) =10,376	6H	не нормируется

2.4 Обозначение резьбовых соединений

На рабочих чертежах:

Гайка M12x1,5-6H

Болт M12x1,5-6g

На сборочном чертеже:

М12x1,5-6H/6g

2.5 Предельные размеры и отклонения среднего диаметра резьбовых деталей

Предельные отклонения по ГОСТ 16093-81.

Таблица 3 - Предельные отклонения среднего диаметра резьбы

Наименование отклонения	Отклонения
	Гайка Ø11,026 6H	Болт Ø11,026 6g
Нижнее	EID2=0	eid2=-172
Верхнее	ESD2=+190	esd2=-32
Допуск	TD2=+190	Td2=140

Предельные размеры, мм

Для гайки:

D_2max=D₂+ES_D2=11,026+0, 19=11,216 мм

D_2min=D₂+EI_D2=11,026+0=11,026 мм

Для болта:

d_2max=d₂+es_d2=11,026+ (0,032) =10,994 мм_2min=d₂+ei_d2=11,026+ (-0,172) =10,854 мм

Характеристики посадки по среднему диаметру Ø11,026 мм

S_max=D_2max-d_2min=11,216-10,854=0,362 мм_min=D_2min-d_2max=11,026-10,994=0,032 мм_m= (S_max+S_min) /2= (0,362+0,032) /2=0, 197 мм=S_max-S_min=0,362-0,032=0,33мм

Проверка:

TS=T_D2+T_d2=0, 190+0,140=0,33мм

Рисунок 5 - Посадка резьбового соединения по среднему диаметру Ø11,026 6H/6g

3. Выбор посадок шлицевого соединения

Определение размеров деталей шлицевого соединения

Наружный диаметр D=72 мм;

Внутренний диаметр d=62 мм;

Ширина боковых сторон шлица b=12 мм;

Число зубьев z=8.

Условия работы шлицевого соединения

Соединение - неподвижное.

Нагружение - умеренное.

Выбор вида центрирования

Учитывая условия работы и конструкцию узла выбираем способ центрирования по наружному диаметру D.

Выбор посадок

Таблица 4 - Посадки шлицевого соединения

Вид соединения	Посадки
	по центрирующему диаметру (D)	по боковым сторонам зубьев (b)
Неподвижное	Ø72H7/Js6	12H8/Js7

Обозначение шлицевых соединений

D-8x62x72x12

На рабочем чертеже:

шлицевая втулка: D-8x62x72H7x12H8;

шлицевой вал: D-8x62x72Js6x12Js7.

Допуски, предельные отклонения и размеры шлицевых деталей

D-8x62x72x12

Таблица 5 - Допуски и предельные отклонения

Наименование параметра	Наименование детали
	Шлицевая втулка	Шлицевой вал
Центрирующий диаметр D
Обозначение	Ø72H7	Ø72Js6
Допуск, мкм	TD’=30	Td=19
Нижнее отклонение, мкм	EID’=0	ei=-9,5
Верхнее отклонение, мкм	ESD’=+30	es=+9,5
По боковым сторонам зубьев b
Обозначение	12H8	12Js7
Допуск, мкм	TB=27	Tb=18
Нижнее отклонение, мкм	EIB=0	ei=-9
Верхнее отклонение, мкм	ESB=+27	es=+9

Предельные размеры параметров шлицевых деталей, мм

По центрующему диаметру D

Шлицевая втулка Ø72H7

D’_max=D’+ES_D’=72+ (+0,030) =72,030 мм

D’_min=D’+EI_D’=72+0=72 мм

Шлицевой вал Ø72Js6

d_max=d+es=72+ (+0,0095) =72,0095 мм

d_min=d+ei=72+ (-0,0095) =71,9905 мм

По боковым сторонам зубьев. Шлицевая втулка 12H8

B_max=B+ES_B=12+ (0,027) =12,027 мм

B_min=B+EI_B=12+0=12 мм

Шлицевой вал 12Js7

b_max=b+es_b=12+ (0,009) =12,009 мм

b_min=b+ei_b=12+ (-0,009) =11,991 мм

Характеристики посадок шлицевого соединения

Для заданного шлицевого соединения по центрирующему диаметру Dназначена переходная посадка

Ø72, S_max=D’_max-d_min=72,030-71,9905=0,0395 мм_max=d_max-D’_min=72,0095-72=0,0095 мм_m= (S_max+N_max) /2= (0,0395+0,0095) /2=0,0245 мм(N) =S_max+N_max=0,0395+0,0095=0,049 мм

Проверка:

TS=T_D’+T_d=0,030+0,019=0,049 мм

По боковым сторонам зубьев bназначена переходная посадка 12

S_max=B_max-b_min=12,027-11,991=0,036 мм

N_max=b_max-B_min=12,009-12=0,009 мм

Sm= (S_max+N_max) /2= (0,036+0,009) /2=0,0225 мм(N) =S_max+N_max=0,036+0,009=0,045 мм

Проверка:

TS=T_B+T_b=0,027+0,018=0,045 мм

Схемы полей допусков посадок шлицевого соединения

Рисунок 6 - Посадка по центрирующему диаметру D Ø72H7/Js6

Рисунок 7 - Посадка по боковым сторонам зубьев b 12H8/Js7

4. Расчет размерных цепей

Размерная цепь
P, %	λ	A1	A2	A3	A4	A5	A∆
0,27	1/6	160	13	23	32	36	1-0,45

4.1 Расчет размерной цепи по методу максимума-минимума (полная взаимозаменяемость)

Определение параметров исходного звена

Исходным звеном размерной цепи служит осевой зазор A_∆имеющий параметры A_∆=1_-0,45

Верхнее отклонение ES (A_∆) =0

Нижнее отклонение EI (A_∆) =-450 мкм

Допуск звена - TA_∆:

TA_∆=ES_A∆-EI_A∆=0- (-0,45) =0,45 мм

Допуск T (A_∆) =450 мкм

Координаты середины поля допуска

E_c (A_∆) = (ES_A∆+EI_A∆) /2= (0+ (-450)) /2=-225

Определение параметров исходного звена

посадка размерная цепь соединение

Рисунок 8 - Схема размерной цепи

Передаточные отклонения:

ξ=+1 - имеют увеличивающие A_ув звенья

ξ=-1 - имеют уменьшающие A_ум звеья размерной цепи

Таблица 6 - Анализ звеньев размерной цепи

Звено	Наименование звена размерной цепи	Перед. откл. ξ	Размеры звеньев, ммAj
			по варианту	по ГОСТ 6636-69*
	Ширина кольца подшипника	-1	23	23
	Длина вала	-1	32	32
	Длина вала	-1	36	36
	Длина вала	-1	32	32
	Ширина кольца подшипника	-1	23	23
	Длина корпуса	+1	160	160
	Выступ крышки	-1	13	13

Уравнение размерной цепи (рисунок 8):

A_∆= -  -  -  -  +  -

Правильность назначенных размеров проверим по уравнению номинальных размеров

A_∆=∙A_j=-23-32-36-32-23+160-13=1

Определение квалитета составляющих звеньев размерной цепи

Таблица 7 - Определение параметров составляющих звеньев размерной цепи

Составляющие звенья. Величина размеров, мм	Интервал размеров, мм	Единица допуска, ij, мкм	Допуски расчетные по T8, мкм (TA) j	Допуски назначенные, TA’j, мм	Характер размера по ходу обработки	Координата середины поля допуска Ec (A), мкм	Размеры с отклонениями, Aj, мм
1	2	3	4	5	6	7	8
=23--120120вал-6023-0,120
=3230-501,563939вал-19,532-0,039
=3630-501,563939вал-19,536-0,039
=3230-501,563939вал-19,532-0,039
=23--120120вал-6023-0,120
=160120-1802,526363отв. -417
=1310-181,082727вал-13,513-0,027

A_∆=1_-0,45; =8,28; =447;

A’_∆=T (A_∆) ’=447

Расчет коэффициента "a" числа единиц допуска в допусках составляющих размерах:

a====25,36

где TA_∆ - заданный допуск исходного звена;

TA_под - стандартный допуск ширины подшипника;

k - количество подшипников (k=2)

Ближайший квалитет по результатам расчетов для коэффициента a=25,36 будет - IT8.

Для IT8 коэффициент a=25.

Проверка на удовлетворение условия:

∙100%≤ (3…5) %;

∙100%=-0,67%≤ (3…5) %

Характеристика размеров

Определение координат середин полей допусков составляющих звеньев

Для деталей "основные отверстия" координата середины поля допуска будет равна:

Ec (Aj) ==+

Для деталей "основные валы" координата середины поля допуска будет равна:

Ec (Aj) ==-

Aj	Taj	Ec (Aj) =-
A3=23	TA3=120	Ec (A3) =-60
A4=32	TA4=39	Ec (A4) =-19,5
A5=36	TA5=39	Ec (A5) =-19,5
A4=32	TA4=39	Ec (A4) =-19,5
A3=23	TA3=120	Ec (A3) =-60
A2=13	TA2=27	Ec (A2) =-13,5

Координата середины поля допуска наибольшего размера или специального компенсирующего звена определяется из уравнения координат

Ec (A_∆) =∙ξ+∙ξ

=x+ (-60-19,5-19,5-19,5-60-13,5) ∙ (-1);

=x+192; x=-417

Данные расчетов заносим в графу 7 таблицы 7

Определение предельных отклонений составляющих звеньев

ES (A₅) =EcA₅+=-417+=-417+31,5=-385,5;(A₅) =EcA₅-=-417-31,5=-448,5

Данные расчетов вносятся в графу 8 таблицы 7

Составление уравнения размерной цепи

A_∆=-23_-0,120-32_-0,039-36_-0,039-32_-0,039-23_-0,120+-13_-0,027

Проверка уравнения номинальных размеров:

A_∆=-23-32-36-32-23+160-13=-159+160=1

Проверка уравнения точности:

T (A’_∆) =120+39+39+39+120+63+27=447

Проверка уравнения координат середины полей:

Ec (A_∆) =-417+ (-60-19,5-19,5-19,5-60-13,5) ∙ (-1) =-225

Проверка предельных отклонений:

ES (A’_∆) =-0,3855- (-0,120-0,039-0,039-0,039-0,120-0,027) =-0,3855+0,384=-0,0015≤ES (A_∆)

EI (A’_∆) =-0,4485≥EI (A_∆) =-0,450

Расчетное исходное звено A’_∆=

Вывод: Метод полной взаимозаменяемости (Min-Max) дает возможность максимального приближения к заданной величине допуска исходного звена.

4.2 Расчет размерной цепи по вероятностному методу (неполная взаимозаменяемость)

Используя данные предыдущего расчета, определяем квалитет составляющих звеньев размерной цепи с учетом рассеивания размеров "λ" процентом риска "P”

Исходное звено A_∆=1_-0,45

По заданию: коэффициент относительного рассеяния λ^’=1/6

допустимый процент риска P=0,27 %

Для данного процента риска коэффициент t=3

Таблица 8 - Определение параметров составляющих звеньев размерной цепи

Состав звеньев. Величина размеров Aj, мм	Интервал размеров, мм	Квадрат еденицы  допуска i2, мкм2	Допуски рассчитанные по T11 (TAj), мкм2	Квадрат допусков по T11 (TAj2), мкм2	Допуски, назначенные по T11 (TAj’), мкм	Квадрат назн. допусков по T11 (TAj’2), мкм2	Характер размера (отв-вал)	Координата середины поля допуска EcAj, мкм	Размеры с отклонениями, мм
=23--1201440012014400вал-6023-0,120
=3230-502,43361602560016025600вал-8032-0,160
=3630-502,43361602560016025600вал-8036-0,160
=3230-502,43361602560016025600вал-8032-0,160
=23--1201440012014400вал-6023-0,120
=160120-1806,35042506250016025600--640
=1310-181,6641101210011012100вал-5513-110

A_∆=1_-0,45; =15,3152; =180200; =143300; A’_∆=

Определение квалитета составляющих звеньев

Расчет коэффициента "a_ср" числа единиц допуска:

a===86,95

Для коэффициента a=86,95 ближайший квалитет IT11.

Проверка правильности рассчитанных допусков по уравнению точности:

T (A_∆^’) =t∙=3∙=520>TA_∆

Штрихом отмечаются рассчитанные допуски.

Проверка выполнения условия взаимозаменяемости стандартными допусками:

; =15,6%>6%

Условие не выполняется.

Проводим выбор допуска для специального компенсирующего звена размерной цепи.

При проверке выявлено, что условие взаимозаменяемости не выполнено (15,6%>6%). Поэтому, для обеспечения взаимозаменяемости, назначаем компенсирующим спецзвеном размер .

Для выполнения условия взаимозаменяемости находим и выбираем другой допуск для звена  размерной цепи по квалитету T10 T (A₁) =160

Проверка правильности выбранных допусков:

T (A_∆^’) =t∙=3∙=464>TA_∆

Проверка условия взаимозаменяемости стандартными допусками:

; =3,1%<6%

Условие взаимозаменяемости стандартными допусками выполняется.

Определение координат середины полей допусков составляющих звеньев.

Aj	Taj	Ec (Aj) =-
A3=23	TA3=120	Ec (A3) =-60
A4=32	TA4=160	Ec (A4) =-80
A5=36	TA5=160	Ec (A5) =-80
A4=32	TA4=160	Ec (A4) =-80
A3=23	TA3=120	Ec (A3) =-60
A2=13	TA2=110	Ec (A2) =-55

Координата середины поля допуска компенсирующего звена определяется из выражения:

Ec (A_∆) =∙ξ+∙ξ

=x+ (-60-80-80-80-60-55) ∙ (-1);

=x+415

x=-640

Определение предельных отклонений составляющих звеньев.

Для размеров - валов принимаем:

es=0;

ei=-Ta_j

Отклонения компенсирующего звена:

ES (A₁) =EcA₁+=-640+=-640+=-560;(A₁) =EcA₁-=-640-80=-720

Составление уравнения размерной цепи.

A_∆=-23_-0,120-32_-0,160-36_-0,160-32_-0,160-23_-0,120+-13_-0,110

Проверка правильности установленных допусков и отклонений.

Проверка уравнения координат:

Ec (A_∆) =-640+ (-60-80-80-80-60-55) ∙ (-1) =-640+415=-225

Проверка предельных отклонений исходного звена:

ES (A_∆’) =Ec (A_∆) +t∙=-225+3∙=+6,81

EI (A_∆’) =Ec (A_∆) - t∙=-225-3∙=-457

Исходное звено A’_∆=

Вывод: Вероятностный метод расчета экономически более выгоден, т.к. при менее точном квалитете составляющих звеньев (11 квалитет по сравнению с 8-м по методу полной взаимозаменяемости) достигнута требуемая точность исходного (замыкающего) звена.

Список использованной литературы

1.       Якушев А.Н., Воронцов Л.И., Федотов И.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. - М.: Машиностроение, 1987, 352с. Серый И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения - М.: Колос, 1981, 351с, ил.

2.       Дунаев П.Ф., Лепиков О.П., Варламов Л.П. Допуски и посадки. Обоснование выбора. - М.: Высшая школа, 1984, 112с.

.        Ганевский Г.М., Гольдин И.И. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении: учеб. для ПТУ. - М.: Высшая школа, 1987, 270с, ил.

.        Радкевич Я.М., Лактионов Б.И. Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость: Учебник (в 4-х книгах) для ВУЗов. - М.: Издательство Московского горного университета, 2000.

.        Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений. - М.: Высшая школа, 2001, 297с.

.        Козловский Н.С., Виноградов А.Н. Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измереныя: Учебник для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982, 284с, ил.

Издания ГОСстандарта:

7.       ГОСТ 2.104-68 ЕСКД. Основные надписи.

8.       ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

.        ГОСТ 25346-89 Основные нормы взаимозаменяемости. ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений.

.        ГОСТ 25347-82. Основные нормы взаимозаменяемости. ЕСДП. Поля допусков и рекомендуемые посадки.

.        ГОСТ 8338-75 Подшипники шариковые, радиальные однорядные. Основные размеры.

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

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

.        ГОСТ 24853-81 Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.

.        ГОСТ 11708-82 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба. Термины и определения.

.        ГОСТ 8724-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

.        ГОСТ 24705-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры.

.        ГОСТ 24706-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая для приборостроения. Основные размеры.

.        ГОСТ 9150-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Профиль.

.        ГОСТ 16093-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.

.        ГОСТ 4608-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Посадки с натягом.

.        ГОСТ 24834-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Переходные посадки

.        ГОСТ 1139-80 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые прямобочные. Размеры и допуски.

.        РД 50-635-87; 8-86 Цепи размерные. Основные положения. Термины, обозначения и определения. Расчет плоских цепей. Г 02, 01.07.86

.        ГОСТ 2.308-79 ЕСКД. Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей.

.        ГОСТ 25142-82 Шероховатость поверхности. Термины и определения.

.        ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.

.        ГОСТ 2309-73 ЕСКД. Обозначения шероховатости поверхностей.

.        ГОСТ 6636-69 Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры.

.        ГОСТ 24642-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей. Основные термины и определения.

.        Смирнова Т.М. Общие требования к содержанию и оформлению учебно-методической литературы и других текстовых документов. Методические указания/ВКГТУ, Усть-Каменогорск, 2002, 26с.

.        Дудкин М.В. Выбор посадок и расчет размерных цепей. Учебное пособие по выполнению курсовой работы по специальности 2803. - ВКГТУ. - Усть-Каменогорск, 2005, 115с.