Расчет резьбовых калибров
М30 – 5Н/5h4h
По ГОСТ 8724 – 81 по номинальному значению наружного диаметра резьбы d = D = 30мм выбираем шаг Р = 3,5
D2 (d2)ср = d – 3 + 0,727 = 30 – 3 + 0,727 = 27,727мм
d1, d, D1 (d1)вн = d – 4 + 0,211 = 30 – 4 + 0,211 = 26, 211мм
Номинальный наружный диаметр
d = D = 30мм
шаг резьбы Р = 3,5
Номинальный внутренний диаметр
D1 (d1)вн = d – 4 + 0,211= 30 – 4 + 0,211 = 26, 211мм
D2 (d2)ср = d – 3 + 0,727 = 30 – 3 + 0,727 = 27,727мм
Выбираем отклонения для метрических резьб:
Верхнее отклонение: es (d) = 0 es (d1 ) = 0 es (d2 ) = –170мкм
Нижнее отклонение: ei (d) = – 265 ei (d2 ) = 0
Для гайки (с полем допуска 5Н) отклонения:
Верхнее отклонение: ES (D2) = + 224мам ES (D1) = + 450мкм
Нижнее отклонение: EI (D2) = 0 EI (D1) = 0
Размеры гайки:
Наибольший средний диаметр
D2max = D2 + ES = 27,727 + 0,224 = 27,951мм
Наименьший средний диаметр
D2min = D2 + EI = 27,727 + 0 = 27,727мм
Наибольший внутренний диаметр
D1max = D1 + ES = 26,211 + 0,450 = 26,661мм
Наименьший внутренний диаметр
D1min = D1 + EI = 26,211 + 0 = 26,211мм
Наименьший наружный диаметр
Dmin = D + EI = 30 + 0 = 30мм
Наибольший наружный диаметр Dmax – не нормируется
Размеры болта:
Наибольший средний диаметр
d2max = d2 + es = 27,727 + 0 = 27,727мм
Наименьший средний диаметр
d2min = d2 + ei = 27,727 + ( – 0,170) = 27,557мм
Наибольший наружный диаметр
dmax = d + es = 30 + 0 = 30мм
Наименьший наружный диаметр
dmin = d + ei = 30 +( – 0,265) = 29,735мм
Наибольший внутренний диаметр
d1max = d1 + es = 26,211 + 0 = 26,211мм
Наименьший внутренний диаметр
d1min – впадина не должна выходить за линию плоского среза, проведенную на расстоянии Н/8 от вершины остроугольного профиля.
Используя расчетные данные, построим схемы расположения полей допусков болта (2,а) и гайки (2, б)
а б
Рис. 2. Схема расположения полей допусков:
а – болтов, б – гайки
Согласно ГОСТ 17756 – 72 по номинальному размеру резьбового отверстия М30х3,5 выбираем калибр – пробку и вычерчиваем ее (прил.2.).
Согласно ГОСТ 17763 – 72 по номинальному размеру резьбового отверстия М30х3,5 выбираем калибр – кольцо и показываем вычерчиваем его (прил.3.).
3. Расчет калибра – пробки для шлицевого прямобочного отверстия
Шлицевое соединение 6х18х22, подвижное, умеренная нагрузка, повышенная точность.
Для обеспечения повышенной точности и подвижности принимаем способ центрирования по внутреннему диаметру d, показываем условное обозначение: соединение – средней серии:
d – 6 х 18 Н7/е8 х 22 Н12/а11 х 5 F10/e9,
z = 6 – число зубьев,
d = 18мм – внутренний диаметр,
D = 22мм – наружный диаметр,
b = 5мм – ширина зуба
Определим размеры калибра – пробки для шлицевого соединения:
d = 18Н7 (+0,018);
D = 22Н12 (+0,210);
b = 5 F10 (+0,058+0,010)
Находим предельные размеры:
dmax = d + ES = 18 + 0,018 = 18,018мм
dmin = d + EI = 18 + 0 = 18,0мм
Dmax = D + ES = 22 + 0,210 = 22,210мм
Dmin = D + EI = 22 + 0 = 22,0мм
bmax = b + ES = 5 + 0,058 = 5,058мм
bmin = b + EI = 5 + 0,010 = 5,010мм
По СТ СЭВ 355 – 76 (ГОСТ 7951 – 80) находим допуски размеров для комплексных калибров – пробок для прямобочных шлицевых соединений при центрировании по d и сводим в таблицу 1.
Таблица 1.
Значения допусков размеров калибра – пробки
| Размеры | Допуски на изготовление калибров | ||
| Z | H | Y | |
| d | 5,5 | ||
| D | 7,0 | ||
| b | 23,5 |
По ГОСТ 7951 – 80 находим размеры проходного комплексного калибра пробки:
dК = d – Zd = 18 – 0,0055 = 17,9945мм
DK = D – ZD = 22 – 0,007 = 21,993мм
bК = bmin – Zb = 5,010 – 0,016 = 4,994мм
Строим на рис. 3 схему расположения полей допусков для диаметра d.
Рис.3. Схема полей допусков для центрирующего диаметра d
Согласно ГОСТ 24960 – 81 «Калибры для шлицевых прямобочных соединений», выбираем вид проходного комплексного калибра – пробки и чертим чертеж по номинальным размерам (прил.4.).
4. Расчет калибра – кольца для шлицевого прямобочного соединения
Согласно заданным размерам шлицевого соединения 6х18х22 по ГОСТ 24960 – 81 выбираем размеры калибра – кольца :
z = 6 – число зубьев;
dк = 18мм – номинальный диаметр калибра – кольца для центрирующего диаметра изделия;
Dк = 22мм – номинальный наружный диаметр калибра – кольца;
bк = 5мм – номинальная ширина паза калибра – кольца;
с = 0,2мм – номинальная величина фаски калибра;
h = 2,5мм – номинальная рабочая высота зуба калибра;
α = 360/6 = 600 – угловой шаг.
Чертим чертеж калибра – кольца шлицевого прямобочного соединения (прил. 5).
Заключение
При разработке принципов выбора и нормирования средств измерений необходимо придерживаться ряда положений, изложенных ниже.
1. Основным условием возможности решения всех перечисленных задач является наличие однозначной связи между нормированными метрологическими характеристиками и инструментальными погрешностями. Эта связь устанавливается посредством математической модели инструментальной составляющей погрешности, в которой нормируемые метрологические характеристики должны быть аргументами. При этом важно, чтобы номенклатура метрологических характеристик и способы их выражения были оптимальны. Опыт эксплуатации различных систем измерений показывает, что целесообразно нормировать комплекс метрологических характеристик, который, с одной стороны, не должен быть очень большим, а с другой — каждая нормируемая метрологическая характеристика должна отражать конкретные свойства системы измерений и при необходимости может быть проконтролирована.
2. Нормирование метрологических характеристик средств измерений должно производиться исходя из единых теоретических предпосылок. Это связано с тем, что в измерительных процессах могут участвовать системы измерений, построенные на различных принципах.
3. Нормируемые метрологические характеристики должны быть выражены в такой форме, чтобы с их помощью можно было обоснованно решать практически любые измерительные задачи и одновременно достаточно просто проводить контроль СИ на соответствие этим характеристикам.
4. Нормируемые метрологические характеристики должны обеспечивать возможность статистического объединения, суммирования составляющих инструментальной погрешности измерений.