Размерные характеристики деталей шлицевого соединения

Наименование элементов шлицевого соединения	Номинальный размер, мм	Поле допуска	Допуск разме- ра Т, мм	Предельные отклонения, мм	Предельные размеры, мм
Верхнее ES (es)	Нижнее EI (ei)	max	min
1. Центрирующие элементы Отверстие Вал 2. Нецентрирую- щие элементы Ширина паза Отверстия Толщина шли- цев вала Отверстие Вал		Н7 f8   D9   h9 Н12 а11	0,025 0,039   0,036   0,036 0,300 0,190	+0,025 -0,025   +0,076   0,300 -0,340	-0,064   +0,040   -0,036 -0,530	46,025 45,975   9,076   9,000 54,300 53,660	46,000 45,936   9,040   8,964 54,000 53,470

ЗА Д А Н И Е 6

Расчет допусков размеров, входящих в заданную

Размерную цепь

Ц е л ь з а д а н и я

Научиться составлять сборочные размерные цепи и рассчитывать допуски на их составляющие звенья методом полной взаимозаменяемости.

И с х о д н ы е д а н н ы е

1. Чертеж узла с указанием замыкающего звена. Например, на рисунке 15, замыкающее звено - Б_Δ.

2. Номинальный размер и предельные отклонения замыкающего звена.

Например, Б_{Δ =} мм.

С о д е р ж а н и н е з а д а н и я

1. Выполнить размерный анализ цепи с заданным замыкающим звеном - Б_Δ.

2. Проверить правильность составления заданной размерной цепи.

3. Установить единицы допуска составляющих звеньев, допуски которых требуется определить.

4. Определить допуск замыкающего звена.

5. Определить средний коэффициент точности заданной размерной цепи.

6. Установить квалитет, по которому следует назначать допуски на составляющие звенья.

7. По установленному квалитету назначать допуски и отклонения на составляющие звенья.

8. Выполнить проверку правильности назначения предельных отклонений.

9. Если условия проверки не соблюдаются, рассчитать отклонения корректирующего звена и его допуск.

10. Проверить правильность назначения допусков на составляющие звенья размерной цепи.

11. Результаты расчетов занести в форму 6.1.

Методические указания к выполнению

Выполнит размерный анализ – это значит установить звенья, входящие в размерную. цепь с заданным замыкающим звеном, указав, какие из них увеличивающие, а какие уменьшающие, и построить ее геометрическую схему. Основные понятия, термины и определения в размерных цепях изложены в § 62 /1/. Для рассматриваемого примера геометрическая схема для размерной цепи с замыкающим звеном Б_Δ по рис. 15 имеет вид, показанный на рис. 12.

Рис. 12. Геометрическая схема размерной цепи с замыкающим звеном

Б_{Δ =} по рис.15

2. Правильность составления размерной цепи проверяют по формуле (80) /1/, подставляя в нее значения номинальных размеров увеличивающих и уменьшающих звеньев (вместе с замыкающим) звеньев. Если равенство (80) /1/ выдержано, то размерный анализ выполнен верно, и размерная цепь составлена правильно. Для рассмотренного примера:

2 = (29+4) – (14+14+3),

2 = 2

Нарушение равенства (80) /1/ показывает, что в размерном анализе допущена ошибка и его необходимо снова проанализировать тщательно и правильно.

3. В числе составляющих звеньев могут оказаться размеры, для которых допуски уже известны (стандартные детали). В рассматриваемом примере известны допуски двух подшипников качения, т.е. размеров 14_-0,1 . Для размеров, у которых нет полей допусков, единицу допуска следует определить по табл. 12 /1/ или по приложению X методических указаний.

В рассматриваемом примере дл Б₁ = 29 мм - i = 1,44 мкм; для Б₂ = 4 мм - i = 0,83 мкм; для Б₅ = 3 мм - i = 0,63 мкм.

4. Допуск замыкающего звена определяют при помощи заданных его предельных отклонений.

В рассматриваемом пример ТБ_Δ = ESТБ_Δ - EIТБ_Δ = +0,5 – (-0,15) = 0,65 мм или 650 мкм.

5. При определении среднего коэффициента точности а_ср. размерной цепи следует учесть особенности расчета при наличии в цепи составляющих звеньев с известными допусками. Этот коэффициент - а_ср следует определять по формуле (95) /1/.

В рассматриваемом примере:

6. При найденном среднем коэффициенте точности а_ср квалитет, по которому надо назначать допуски составляющих звеньев, устанавливают из табл. 13 /1/ или приложению XI методических указаний по соответствующему ближайшему стандартному значению коэффициента точности «а» (числу единиц допуска) с учетом рекомендаций, приведенных в § 65 /1/.

В рассматриваемом примере для а_ср =155,2 (а = 160) – ближайший квалитет 12.

7. По установленному в п.6 квалитету отклонения на составляющие звенья назначают, руководствуясь следующим принципом: для охватывающих размеров – как для основного отверстия, для охватываемых - как на основной вал. В тех случаях, когда это трудно установить, на звено назначают симметричные отклонения.

В рассматриваемом примере для размеров Б₁ и Б₂ (крайние звенья) назначаем поля допусков по J_s 12с симметричными отклонениями. Для размера Б₁ = 29 мм допуск ТБ₁ = 210 мкм, отклонения равны ±105 мкм. Для размера Б₂ = 4 мм допуск ТБ₂ = 120 мкм, отклонения равны ± 60 мкм. Для размер Б₃ = 3 мм допуск ТБ₅ = 100 мкм, отклонения равны ± 50 мкм. Таким образом можно записать: Б₁ = 29 ±105 мм; Б₂ = 4 ± 60 мм; Б₃ = 3 ± 50 мм. Звено Б₄ = 14_-0,100 мм (его допуск известен был заранее, по условию, это стандартизированное звено).

Проверяем выполнение условий (91) /1/. Для нашего примера:

+105 + 60 – (-100 -100 -50) < +500

-105 -60 – (0+ 0 +50) < -150

Условия не соблюдаются

9. Если условия не соблюдаются, необходимо скорректировать отклонения согласно формулам (93), (94) /1/, выбрав в качестве корректирующего одно звено.

При выборе корректирующего звена следует руководствоваться следующими соображениями. Если коэффициент точности - а принятого квалитета 12меньше а_ср. т.е. а <= а_ср ,то корректирующим выбирают технологически более сложное звено, в противном случае – технологически более простое звено.

В рассматриваемом примере а > а_ср ,поэтому в качестве корректирующего звена выбираем технологически более простое звено – Б₅ .

Отклонения корректирующего звена определяют по формулам (93) или (94) /1/ в зависимости от того, какое корректирующее звено – увеличивающее или уменьшающее. В рассматриваемом примере корректирующее звено Б₅ уменьшающее.

ESБ_{5 ум} = (EIБ₁ + EIБ₂) - EIБ_Δ - (ESБ₃ + ESБ₄).

ESБ_{5 ум} = (-0,105) + (-0,060) – (-0,150) -= (0+0) =

= - 0,165 + 0,150 = - 0,015 мкм.

EIБ_{5 ум} = (ESБ₁ + ESБ₂) - ESБ_Δ - (EIБ₃ + EIБ₄).

EIБ_{5 ум} = +0,105 + 0,060 - 0,50 – (-0,10 - 0,10) =

= 0,165 – 0,50 +0,20 = - 0,135 мкм.

Таким образом, можно записать:

Б_{5 ум}^корр. ₌ мм

Зная предельные отклонения корректирующего звена, находят его допуск. В рассматриваемом примере ТБ₅ = 0,120 мм.

10. Правильность назначения допусков на составляющие звенья заданной размерной цепи проверяют по формуле (83) /1/. При правильных расчетах сумма допусков размеров всех составляющих звеньев должна быть равна допуску замыкающего размера Б_Δ.

В рассматриваемом примере:

0,210 + 0,120 + 0,100 + 0,120 = 0,650

0,650 = 0,650.

11. После проверки правильности расчетов определяют предельные размеры звеньев размерной цепи и завершают заполнение формы 6.1.

62

П Р И Л О Ж Е Н И Я