Раздел 1 размеры деталей и сопряжения машиностроении. элементы гладких цилиндрических соединений.
Номинальный размер – размер, относительно которого определяют предельные размеры и отсчитывают отклонения. Сопрягаемые размеры имеют один номинальный размер. Как правило, номинальные размеры следует выбирать из рядов нормальных линейных размеров (I) (см. табл. 2 на стр.10). Сопрягаемые поверхности разделяют на охватывающие – отверстия, обозначаемые буквой , охватываемые - валы, обозначаемые буквой d.
Действительный размер - размер, фактически полученный и измеренный с допустимой погрешностью. Поскольку номинальный размер получить практически очень трудно, то задаются двумя предельными размерами, между которыми должен находиться действительный размер годной детали. Наибольший и наименьший предельные размеры отверстия и , то же самое - для вала и .
Предельные отклонения –алгебраическая разность между предельными и номинальными размерами. Верхнее предельное отклонение-алгебраическая разностьмежду наибольшим и наименьшим размерами, обозначаемая для отверстий , для вала - es. Нижнее предельное отклонение – соответственно между наименьшим и номинальным размерами. Обозначение - для отверстия , для вала - .
Допуск –разность между наибольшими и наименьшими предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним предельными отклонениями. Обозначение – для отверстия , для вала . Можно выразить допуск следующим образом:
.
Графический отсчет размеров, отклонений и полей допусков (зона, ограниченная верхним и нижним предельным отклонением), производится от нулевой линии, которая определяет положение номинального размера. Отклонения могут быть как положительными, так и отрицательными.
Сопряжения деталей в собранном состоянии определяется посадкой, которая характеризует соединение в зависимости от величины получаемых зазоров или натягов. Зазор S - разность размеров отверстий и вала до сборки, если размер отверстий больше размера вала. Наибольший зазор , наименьший зазор .
Натяг N - разность размеров отверстия и вала до сборки, если размер вала больше размера отверстия.
Наибольший натяг , наименьший натяг .
Партию собранных изделий можно характеризовать величиной среднего зазора:
;
;
.
Допуск посадки с зазором (с натягом TN) разность между наибольшим зазором (c натягом ) и наименьшим зазором (c натягом ) или сумма допусков отверстия и вала ( и ).
,
.
Переходная посадка – посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга.
Допуск переходной посадки - сумма наибольшего зазора и наибольшего натяга или сумма допусков и .
.
Назначаемая точность гладких сопрягаемых и несопрягаемых размеров нормируется Единой системой допусков и посадок (ЕСДП), которая устанавливает 19 квалитетов и 28 основных отклонений.
Квалитет – совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Это ступень градации значений допусков ЕСДП. Общее обозначение квалитета , где q – номер квалитета от 01 до 17.
,
где а – безразмерный коэффициент, не зависящий от номинального размера: берется из таблицы 2 на стр. 27 [1], i- единица допуска (мкм) – множитель, зависящий от номинального размера.
(мм),
где . Здесь Dmax и Dmin – граничные значения интервала номинальных размеров (табл. 3 стр. 29 [1]).
Значение допусков квалитетов ЕСДП в зависимости от интервалов размеров приведены в табл. 4 стр. 32. Основные отклонения обозначаются прописными буквами от А до ZC - для отверстий, строчными буквами от а до zc - для валов (табл. 5 стр. 34).
В зависимости от технологических особенностей изготовления для получения посадок применяют систему отверстия или систему вала. Посадки в системе отверстия - посадки, в которых различные зазоры (натяги) получают соединением различных по размеру валов с одним основным отверстием, поле допуска которого (для данного квалитета и интервала размеров) постоянно для всей совокупности посадок. Поле допуска основного отверстия расположено неизменно относительно нулевой линии так, что ЕI = 0. Поэтому основное отклонение в системе отверстия всегда Н. посадки в системе вала аналогичны , только в этом случае es = 0 и основное отклонение h.
Если верхнее и нижнее отклонение не указаны у номинальных размеров на чертеже, а оговорены общей записью в технических требованиях, то они называются неуказанными предельными отклонениями и могут обозначаться несколькими вариантами.
1 вариант: ;
2 вариант: ;
3 вариант:
Конкретное значение - по табл. 20 стр. 141.
ЗАДАНИЕ 1
Анализ размеров вала и заключение о годности действительных размеров партии деталей.
Цель задания:
1. Изучить основную терминологию курса и научиться правильно определять основные и предельные отклонения поля допуска, допуск размера вала.
2. Понять связь основных теоретических понятий с реальной производственной ситуацией.
В задании требуется:
1. Определить:
- номинальный размер вала;
- наибольшее и наименьшее предельные отклонения;
- наибольший и наименьший размер вала;
- допуск размера вала.
2. Изобразить графически поле допуска с простановкой всех необходимых размеров и обозначений.
3. Дать заключение о годности партии деталей по приведенным размерам (годен, брак исправимый, брак неисправимый).
4. Заполнить таблицу.
Таблица к заданию 1
Варианты | ||||||||
1.Номинальный размер, мм | d | |||||||
2.Верхнее предельное отклонение, мм | es | |||||||
3. Нижнее предельное отклонение, мм | ei | |||||||
4. Наибольший предельный размер, мм | dmax | |||||||
5. Наименьший предельный размер, мм | dmin | |||||||
6. Допуск размера, мм | Td | |||||||
7. Графическое изображение поля допуска | ||||||||
Действительные размеры | dq | |||||||
Заключение о годности партии деталей | 15,6 | |||||||
15,5 | ||||||||
15,3 | ||||||||
15,0 | ||||||||
14,7 | ||||||||
14,5 | ||||||||
Варианты | ||||||||
1.Номинальный размер, мм | d | |||||||
2.Верхнее предельное отклонение, мм | es | |||||||
3. Нижнее предельное отклонение, мм | ei | |||||||
4. Наибольший предельный размер, мм | dmax | |||||||
5. Наименьший предельный размер, мм | dmin | |||||||
6. Допуск размера, мм | Td | |||||||
7. Графическое изображение поля допуска | ||||||||
Действительные размеры | dq | |||||||
Заключение о годности партии деталей | 19,4 | 24,5 | ||||||
19,5 | 24,7 | |||||||
19,7 | 24,8 | |||||||
20,0 | 25,0 | |||||||
20,5 | 25,4 | |||||||
20,7 | 25,5 | |||||||
Варианты | ||||||||
1.Номинальный размер, мм | d | |||||||
2.Верхнее предельное отклонение, мм | es | |||||||
3. Нижнее предельное отклонение, мм | ei | |||||||
4. Наибольший предельный размер, мм | dmax | |||||||
5. Наименьший предельный размер, мм | dmin | |||||||
6. Допуск размера, мм | Td | |||||||
7. Графическое изображение поля допуска | ||||||||
Действительные размеры | dq | |||||||
Заключение о годности партии деталей | ||||||||
Варианты | ||||||||
1.Номинальный размер, мм | d | |||||||
2.Верхнее предельное отклонение, мм | es | |||||||
3. Нижнее предельное отклонение, мм | ei | |||||||
4. Наибольший предельный размер, мм | dmax | |||||||
5. Наименьший предельный размер, мм | dmin | |||||||
6. Допуск размера, мм | Td | |||||||
7. Графическое изображение поля допуска | ||||||||
Действительные размеры | dq | |||||||
Заключение о годности партии деталей | 30,6 | |||||||
30,5 | ||||||||
30,0 | ||||||||
29,8 | ||||||||
29,5 | ||||||||
29,4 |
ЗАДАНИЕ 2
Анализ размеров отверстия и заключение о годности действительных размеров партии деталей.
Цель задания:
1. Изучить основную терминологию курса и научиться правильно определять основные и предельные отклонения поля допуска, допуск размера вала.
2. Понять связь основных теоретических понятий с реальной производственной ситуацией.
В задании требуется:
1. Определить:
- номинальный размер вала;
- наибольшее и наименьшее предельные отклонения;
- наибольший и наименьший размер отверстия;
- допуск размера отверстия.
3. Изобразить графически поле допуска с простановкой всех необходимых размеров и обозначений.
4. Дать заключение о годности партии деталей по приведенным размерам (годен, брак исправимый, брак неисправимый).
5. Заполнить таблицу.
Таблица к заданию 2
Номер варианта Наименование и обозначение | ||||||||
20-0,2 | ||||||||
1.Номинальный размер, мм | D | |||||||
2.Верхнее предельное отклонение, мм | ES | |||||||
3. Нижнее предельное отклонение, мм | EI | |||||||
4. Наибольший предельный размер, мм | Dmax | |||||||
5. Наименьший предельный размер, мм | Dmin | |||||||
6. Допуск размера, мм | TD | |||||||
7. Графическое изображение поля допуска | ||||||||
Действительные размеры | Dq | |||||||
Заключение о годности партии деталей | 19,4 | |||||||
19,5 | ||||||||
19,7 | ||||||||
20,0 | ||||||||
20,5 | ||||||||
20,7 | ||||||||
Номер варианта Наименование и обозначение | ||||||||
1.Номинальный размер, мм | D | |||||||
2.Верхнее предельное отклонение, мм | ES | |||||||
3. Нижнее предельное отклонение, мм | EI | |||||||
4. Наибольший предельный размер, мм | Dmax | |||||||
5. Наименьший предельный размер, мм | Dmin | |||||||
6. Допуск размера, мм | TD | |||||||
7. Графическое изображение поля допуска | ||||||||
Действительные размеры | Dq | |||||||
Заключение о годности партии деталей | 30,6 | |||||||
30,5 | ||||||||
30,0 | ||||||||
29,8 | ||||||||
29,5 | ||||||||
29,4 | ||||||||
Номер варианта Наименование и обозначение | ||||||||
1.Номинальный размер, мм | D | |||||||
2.Верхнее предельное отклонение, мм | ES | |||||||
3. Нижнее предельное отклонение, мм | EI | |||||||
4. Наибольший предельный размер, мм | Dmax | |||||||
5. Наименьший предельный размер, мм | Dmin | |||||||
6. Допуск размера, мм | TD | |||||||
7. Графическое изображение поля допуска | ||||||||
Действительные размеры | Dq | |||||||
Заключение о годности партии деталей | 15,6 | |||||||
15,5 | ||||||||
15,3 | ||||||||
15,0 | ||||||||
14,7 | ||||||||
14,5 | ||||||||
Номер варианта Наименование и обозначение | ||||||||
1.Номинальный размер, мм | D | |||||||
2.Верхнее предельное отклонение, мм | ES | |||||||
3. Нижнее предельное отклонение, мм | EI | |||||||
4. Наибольший предельный размер, мм | Dmax | |||||||
5. Наименьший предельный размер, мм | Dmin | |||||||
6. Допуск размера, мм | TD | |||||||
7. Графическое изображение поля допуска | ||||||||
Заключение о годности партии деталей | 25,5 | |||||||
25,3 | ||||||||
25,0 | ||||||||
24,9 | ||||||||
24,8 | ||||||||
24,7 |
ЗАДАНИЕ 3
Определение характера соединения по числовым значениям размеров отверстия и вала.
Цель задания:
1. Изучить раздел курса, касающийся образования соединений гладких цилиндрических деталей.
2. Уметь рассчитывать основные параметры соединений.
В задании требуется:
1. Определить:
- номинальный размер соединения;
- предельные отклонения и предельные размеры деталей;
- допуски размеров и посадки;
- наибольший и наименьший зазор (натяг).
2. Изобразить графически поля допусков с простановкой необходимых размеров.
3. Дать заключение о характере соединения.
Таблица к заданию 3
ВАЛ | |||||||
Отверстие | |||||||
Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | ||
Ø Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | ||
Ø Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | ||
Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | ||
Ø Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | ||
Ø Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | ||
Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | ||
Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | Ø | ||
Ø | Ø | Ø | |||||
1. Номинальный размер | D | d | |||||
2. Верхнее предельное откл. | ES | es | |||||
3. Нижнее предельное откл. | EI | ei | |||||
4. Наибольший предельный размер | Dmax | dmax | |||||
5. Наименьший предельный размер | Dmin | dmin | |||||
6. Допуск размера | TD | Td | |||||
7. Граф. изображение полей допуска | |||||||
8. Заключение о характере соединения | |||||||
9. Наибольший зазор (натяг) | Smax (Nmax) | ||||||
10. Наименьший зазор (натяг) | Smin (Nmin) | ||||||
11. Средний зазор (натяг) | Sc (Nc) | ||||||
12. Допуск посадки | Tc (T51) |
ЗАДАНИЕ 4
Определение характера соединения по условным обозначениям квалитетов и основных отклонений
Цель задания:
1. Изучить раздел курса, касающийся образования соединения гладких цилиндрических деталей.
2. Изучить систему допусков и основных отклонений ЕСДП.
3. Освоить использование таблиц допусков и основных.
4. Понять смысл систем отверстия и вала отклонений.
В задании требуется:
1. Определить:
- систему посадки;
- номинальный размер соединения;
- определенные отклонения и предельные размеры;
- допуски деталей;
- допуски посадки;
- наибольший и наименьший зазор (натяг).
2. Изобразить графически поля допусков с простановкой необходимых размеров.
3. Дать заключение о характере соединения.
Таблица к заданию 4
Варианты | |||||||
1. Система посадки | CO(cb) | ||||||
2. Номинальный размер соединения | D(d) | ||||||
3. Обозначение сопрягаемого размера на чертеже: | Отверстия | ||||||
Вала | |||||||
4. Верхнее предельное отклонение | ES(es) | ||||||
5. Нижнее предельное отклонение | EI(ei) | ||||||
6. Графическое изображение полей допусков | |||||||
7. Определение характера соединения | |||||||
8. Наибольший зазор (натяг) | N max(Smax) | ||||||
9. Наименьший зазор (натяг) | Nmin(Smin) |
ЗАДАНИЕ 5
Выбор посадки по заданным числовым параметрам в системе отверстия и по одному квалитету.
Цель задания:
На основе заданных величин зазоров (натягов) научиться подбирать стандартные посадки.
В задании требуется:
- руководствуясь формулами или определить величину TD;
- определить соответствующее значение ITq в системе отверстия;
- на основе формул для вычислений величин зазоров (натягов) определить величину и положения поля допуска вала Td;
- подобрать необходимое значение ITq для вала;
- дать графическое изображение полей допусков.
Таблица к заданию 5
Варианты | ||||||||||||||||
D(d), мм | ||||||||||||||||
Smax, мкм | ||||||||||||||||
Smin, мкм | ||||||||||||||||
Nmax, мкм | ||||||||||||||||
Nmin, мкм | ||||||||||||||||
Варианты | < |