Построение полей допусков и расчет параметров гладких соединений в системе отверстия и вала

ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ

И технические измерения

Методические указания к выполнению

расчетно – графической работы

Омск 2004

Составители: ПАСТУХОВА Е.И., МАРТЕМЬЯНОВ Д.Б.

Предназначены для студентов заочной формы обучения механических и приборостроительных специальностей по дисциплине «Метрология, ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ».

Печатается по решению редакционно–издательского и научно–методического совета Омского государственного технического университета.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Целью расчетно – графической работы является закрепление знаний, полученных при изучении курса «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения», приобретение навыка в выборе допусков и посадок типовых соединений деталей машин, а также изучение способов указания точности размеров, формы и допустимой шероховатости поверхности в сборочных и деталировочных чертежах.

В качестве задания к работе каждому студенту выдается чертеж узла механизма или прибора с описанием его устройства и принципа действия.

Работа может состоять из следующих частей:

- построение полей допусков и расчет параметров гладких соединений в системе отверстия и вала;

- выбор посадок для сопряжений узла механизма;

- расчет и выбор посадок для подшипников качения;

- выполнение рабочих чертежей.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ

РАСЧЕТНО – ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Работа выполняется на стандартных листах формата А3 или А4 по ГОСТ 2.301 – 68 (СТ СЭВ 1181 – 78). Основные надписи и рамки на чертежах и схемах должны соответствовать форме 1, а на листах пояснительной записки – форме 2а (ГОСТ 2.104 – 68). Пояснительная записка с текстом, расчетами, таблицами и прочими записями должна быть оформлена в соответствии с ГОСТ 2.105 - 95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

Все листы работы аккуратно сшиваются в альбом. На титульном листе указываются: университет, наименование работы, фамилия и инициалы студента, факультет, группа, фамилия и инициалы преподавателя (руководителя), год выполнения работы.

В конце пояснительной записки необходимо привести библиографический список, который был использован при выполнении расчетно – графической работы. Выполнение списка и ссылки на него в тексте – по ГОСТ 7.32 – 91 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления.

Нумерация страниц пояснительной записки должна быть сквозная.

ПОСТРОЕНИЕ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГЛАДКИХ СОЕДИНЕНИЙ В СИСТЕМЕ ОТВЕРСТИЯ И ВАЛА

При выполнении данной части работы необходимо пользоваться стандартами:

1. ГОСТ 25346 – 82 (СТ СЭВ 145 – 75). Основные нормы взаимозаменяемости. ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений.

2. ГОСТ 25347 – 82 (СТ СЭВ 144 – 75). Основные нормы взаимозаменяемости. ЕСДП. Поля допусков и рекомендуемые посадки.

2.1 ПОСТРОЕНИЕ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

Для диаметра 30 мм IT6 вычертить в масштабе схемы расположения полей допусков отверстий и валов, образующих посадки и рассчитать параметры гладких соединений в системе вала.

На схемах расположения полей допусков указать:

– стандартные обозначения полей допусков отверстий и валов по СТ СЭВ 144 – 75;

– границы посадок с зазором, переходных и посадок с натягом.

2.1.1 По таблице СТ СЭВ 144 – 75 устанавливаются рекомендуемые посадки в 6-м квалитете для системы отверстия.

2.1.2 По СТ СЭВ 145-75 устанавливаются числовые значения допусков 5-го и 6-го квалитетов для размера 30 мм.

IT5 = 9 мкм; IT6 = 13 мкм.

2.1.3 Определение отклонений основного отверстия Æ30 Н6.

Основное – нижнее отклонение ЕI = 0.

Второе – верхнее отклонение ES = EI + IT6 = 0 + 13 = + 13 мкм.

2.1.4 Определение отклонений валов размером Æ30 мм f6; g6; h5; js5; k5; m5; n5; p5; r5; s5.

По СТ СЭВ 145-75 устанавливаются значения основных отклонений и по допускам определяемых квалитетами устанавливаются вторые отклонения.

Для Æ30 f6

es = – 20 мкм; ei = es – IT6 = – 20 – 13 = – 33 мкм.

Для Æ30 g6

es = – 7 мкм; ei = es – IT6 = – 7 – 13 = – 20 мкм.

Для Æ30 h5

es = 0; ei = es – IT6 = 0 – 9 мкм.

Для Æ30 js5 (основных отклонений не имеет)

es = + мкм;

ei = – мкм.

Для Æ30 к5. Для всех валов от “к” до “zc” основным отклонением будет нижнее отклонение ei

ei = +2 мкм; es = ei + IT5 = + 2 + 9 = + 11 мкм.

Для Æ30 m5

ei = +8 мкм; es = ei + IT5 = + 8 + 9 = + 17 мкм.

Для Æ30 n5

ei = +15 мкм; es = ei + IT5 = + 15 + 9 = + 24 мкм.

Для Æ30 p5

ei = +22 мкм; es = ei + IT5 = + 22 + 9 = + 31 мкм.

Для Æ30 r5

ei = +28 мкм; es = ei + IT5 = + 28 + 9 = + 37 мкм.

Для Æ30 s5

ei = +35 мкм; es = ei + IT5 = + 35 + 9 = + 44 мкм.

2.1.5 По найденным отклонениям отверстий и валов вычерчивается в масштабе на плотной чертежной бумаге формата А4 (297 × 211 мм) схема расположения полей допусков посадок в системе отверстия (лист 1).

2.1.6 По таблице СТ СЭВ 144 – 75 устанавливаются рекомендуемые посадки 6-го квалитета в системе вала.

2.1.7 По СТ СЭВ 145 – 75 устанавливаются числовые значения допусков 7-го и 8-го квалитетов для номинального размера диаметром 30 мм.

IT7 = 21 мкм; JT8 = 33 мкм.

2.1.8 Определение отклонений основного вала Æ30 h6.

Основное отклонение – верхнее es = 0.

Второе отклонение - нижнее ei = es – IT6 = 0 – 13 = – 13 мкм.

2.1.9 Определение отклонений отверстий размером Æ30 мм D8; E8; F7; F8; G7; H7; Js7; K7; M7; N7; P7; R7; S7; T7.

По СТ СЭВ 145 – 75 устанавливаются значения основных отклонений и по допускам, определяемым квалитетами, устанавливаются вторые отклонения.

Для Æ30 D8

EI = + 65 мкм; ES = EI + IT8 = + 65 + 33 = + 95 мкм.

Для Æ30 Е8

EI = + 40 мкм; ES = EI + IT8 = + 40 + 33 = + 73 мкм.

Для Æ30 F7

EI = + 20 мкм; ES = EI + IT7 = + 20 + 21 = + 41 мкм.

Для Æ30 F8

EI = + 20 мкм; ES = EI + IT8 = + 20 + 33 = + 53 мкм.

Для Æ30 G7

EI = + 7 мкм; ES = EI + IT7 = + 7 + 21 = + 28 мкм.

Для Æ30 H7

EI = 0, ES = EI + IT7 = 0 + 21 = + 21 мкм.

Для Æ30 Js7 (основных отклонений не имеет)

EI = – мкм;

ES = + мкм.

Для Æ30 К7. Для всех отверстий от “K” до “ZC” основным отклонением будет верхнее ES. Для отклонений отверстий размером свыше 3 мм J, К, М и N с допуском до IT8 включительно и отклонений P – ZC до IT7 включительно установлено специальное правило:

ES = – ei + Δ,

где Δ = IT_n – IT_n-1 – разность между допуском рассматриваемого квалитета и допуском ближайшего точного квалитета. Уже рассчитанные значения поправки Δ можно найти в приложении 3 ГОСТ 25347 – 82 (СТ СЭВ 144 – 75).

ES = – 2 + Δ. По приложению 3 значение Δ для 7-го квалитета Æ30 мм равно + 8.

Следовательно ES = – 2 + 8 = + 6 мкм.

Для Æ30 М7

ES = – 8 + Δ = – 8 + 8 = 0;

EI = ES – IT7 = 0 – 21 = – 21 мкм.

Для Æ30 N7

ES = – 15 + Δ = – 15 + 8 = – 7 мкм;

EI = ES – IT7 = – 7 – 21 = – 28 мкм.

Для Æ30 Р7

ES = – 22 + Δ = – 22 + 8 = – 14 мкм;

EI = ES – IT7 = – 14 – 21 = – 35 мкм.

Для Æ30 R7

ES = – 28 + Δ = – 28 + 8 = – 20 мкм;

EI = ES – IT7 = – 20 – 21 = – 41 мкм.

Для Æ30 S7

ES = – 35 + Δ = – 35 + 8 = – 27 мкм;

EI = ES – IT7 = – 27 – 21 = – 48 мкм.

Для Æ30 Т7

ES = – 41 + Δ = – 41 + 8 = – 33 мкм;

EI = ES – IT7 = – 33 – 21 = – 54 мкм.

2.1.10 По найденным отклонениям вала и отверстий вычерчивается в масштабе на плотной чертежной бумаге формата А4 (297 × 211 мм) схема расположения полей допусков посадок в системе вала (лист 2).

2.2 Расчет параметров гладких соединений. Пример расчета

в таблицах расчета параметров гладких соединений указать:

стандартные обозначения гладких соединений в системе отверстия и в системе вала по ГОСТ 25347 – 82 (СТ СЭВ 144 – 75);

предельные отклонения полей допусков отверстий и валов, в мкм;

предельные размеры отверстий и валов, в мкм;

допуски отверстий и валов, в мкм;

зазоры в подвижных посадках, в мкм;

натяги в неподвижных посадках, в мкм;

зазоры и натяги в переходных посадках, в мкм;

допуски посадок с зазором, с натягом и переходных посадок, в мкм.

2.2.1 Предельные размеры Æ30

Отверстие Æ30 Н6. ES = + 13 мкм, EI = 0.

D_max = D + ES = 30 + 0,013 = 30,013 мм;

D_min = D + EI = 30 + 0 = 30,000 мм.

Вал Æ30 f6. es = – 20 мкм; ei = – 33 мкм.

d_max = D + es = 30 – 0,020 = 29,980 мм;

d_min = D + ei = 30 – 0,033 = 29,967 мм.

2.2.2 Допуски деталей Æ30

Отверстие Æ30 Н6.

TD = D_max – D_min = 30,013 – 30,000 = 0,013 мм или

TD = ES – EI = + 13 – 0 = 13 мкм = 0,013 мм.

Вал Æ30 f6.

Td = d_max – d_min = 29,980 – 29,967 = 0,013 мм или

Td = es – ei = – 20 – (–33) =13 мкм = 0,013 мм.

2.2.3 Зазоры в соединении Æ30

S_max = D_max – d_min = 30,013 – 29,967 = 0,046 мм или

S_max = ES – ei = +13 – (–33) = 46 мкм = 0,046 мм;

S_min = D_min – d_max = 30,000 – 29,980 = 0,020 мм или

S_min = EI – es = 0 – (–20) = 20 мкм = 0,020 мм.

2.2.4 Допуск зазора в соединении Æ30

TS = S_max – S_min = 0,046 – 0,020 = 0,026 мм или

TS = TD + Td = 13 + 13 = 26 мкм = 0,026 мм.

Аналогично рассчитываем параметры посадок с натягом и переходных.

2.2.5 Натяги в соединении Æ30

Вал s5. es = + 44 мкм; ei = + 35 мкм.

d_max = 30,044 мм; d_min = 30,035 мм.

Рис. 2.1. Расположение полей допусков в системе отверстия Æ30 мм IT6

Рис. 2.2. Расположение полей допусков в системе вала Æ30 мм IT6

Таблица 2.1

Параметры гладких соединений в системе отверстия Æ30 мм IT6

Таблица 2.2

Параметры гладких соединений в системе вала Æ30 мм IT6

N_max = d_max – D_min = 30,044 – 30,000 = 0,044 мм или

N_max = es – EI = + 44 – 0 = 44 мкм = 0,044 мм;

N_min = d_min – D_max = 30,035 – 30,013 = 0,022 мм или

N_min = ei – ES = + 35 – 13 = 22 мкм = 0,022 мм.

2.2.6 Допуск натяга в соединении Æ30

TN = N_max – N_min = 0,044 – 0,022 = 0,022 мм или

TN = TD + Td = 13 + 9 = 22 мкм = 0,022 мм.

2.2.7 Допуск переходной посадки в соединении Æ30

Допуск отверстия Æ30 H6 = 13 мкм.

Допуск вала Æ30 k5 = 9 мкм.

Допуск переходной посадки TSN = TD + Td = 13 + 9 = 22 мкм = 0,022 мм.

Полученные расчетом значения параметров соединений заносятся в таблицы формата А4 с основными надписями.

Расчет параметров гладких соединений в системе отверстия для диаметра 30 мм IT6 (лист 3).

Расчет параметров гладких соединений в системе вала для диаметра 30 мм IT6 (лист 4).

2.3 Образец выполнения задания на 4-х листах формата А4

Образец выполнения задания на 4-х листах формата А4 приведен на рисунках 2.1 – 2.2 и таблицах 2.1 – 2.2.