Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Поне Ю.П. Расчет и конструирование аппаратуры проводной связи учеб. для техникумов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.10.2023

Размер:

17.56 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 288 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Если расчет вести по методу полной взаимозаменяемости, то:

	*^mln	^mln	-^maxi				(4.2)
Smax =	^max — -^mln =		S m in	- j ~ 6A		-f- 8 B ;	(4.3)
Sep =	S ™ * + S m ] n	= S " - » +		T	^	+	(4.4)
6 s = = 5 m a x - . S m l n = \| ( ^ +					6 g ) ;		(4.5)
							(4.5)
	^mln ~	^min	Anaxi				(4.6)
	•^max ^	^max	-^mln >				(4.7)
c p = A W + AUm		= N m [ n	+ \|	( б	л +	б в ) ;	(4.8)
							(4.8)
							(4.9)

Рассчитанные величины используются в следующих случаях: •5ср> Ncp — для определения среднего ожидаемого зазора (натяга);

5ZL

У///////А

					Размера и шероховатость
					после покрытия
Рис. 4.4. Указание на чертеже размера детали после ее						покрытия
S m l n — для проверки			того,	будет ли	всегда соблюден		гаранти
руемый	зазор;	5 т а х	— для	расчета	наибольшего	возможного
перекоса	или смещения осей; JVm l n — для расчета					минимальной
силы сцепления		деталей; ЛГт а х — для проверки того,					выдержит
ли охватывающая деталь разрывающее ее усилие.
При	расчетах	посадок деталей, изготовленных				по 2, 2а и 3

классам точности необходимо учитывать шероховатость поверх

ности,	толщину		покрытия			и_ возможные			температурные		дефор
мации.
Указываемые на чертеже размер и допуск относятся к детали,
еще не подвергшейся					покрытию; в противном случае на чертеже
должна	быть надпись				«После		покрытия».		Втулка,	показанная
на рис. 4.4, имеет диаметры						4 _ 0 \| 0 8 мм и 3+0 '0 6 —2 ( а п о к р — а^) мм,
где а п о к р		— толщина			слоя	покрытия,		величины которого			при
ведены	в	§ 2.5;	а т р	— толщина			слоя,	стравливаемого		при под
готовке	поверхности			перед покрытием				(около 5 мкм).

Колебания температуры во время эксплуатации аппаратуры могут изменить характер посадки, если сопрягаемые детали изготовлены из материалов с отличающимися коэффициентами термического линейного расширения. Изменение величины по садки рассчитывают по формуле

		AS;	=	d (t — 20) (ct2 —			(4.10)
где	ASt	— величина	и	направление	изменения		зазора, причем
AS;	со	знаком «+» свидетельствует			об	увеличении зазора; t —
крайние		значения рабочей температуры,				°С; ах	и а 2 — т е м п е р а

турные коэффициенты линейного расширения материалов охваты

ваемой (аг )		и охватывающей (а2 ) деталей.
П р и м е р		4.1. Понижение			температуры до t——10°	С может вызвать
		д
в соединении	0	20	стальной		оси с латунной втулкой натяг в 4 мкм, так как
по формуле	(4.7) / V m a x		=	20 — 20 = 0, а по формуле (4.10)		ASt = 20 (—10 —
—20)- ( 1 9 - Ю - 6 — 1 2 - 1 0 " 6 )				= —4,2 мкм.

§ 4.2. Отклонения от заданных форм и от заданного

расположения поверхностей

Отклонения формы поверхностей и погрешности в их взаимном расположении играют в современном аппаратостроении не мень шую роль, чем точность размеров и шероховатость поверхностей. Недооценка этих факторов на практике часто приводит к труд ностям при сборке и эксплуатации изделий, а порой и к сниже нию качества работы аппаратуры. Так, отклонения от плоскост ности ухудшают прилегание деталей, что приводит к потере мощ ности потока в магнитных цепях. Эксцентричность быстро вра щающихся частей вызывает вибрации и дребезг во всей системе, а отклонение от цилиндричности ускоряет износ. Непараллель ность направляющих прямолинейного движения может вызвать заклинивание перемещаемого блока.

Отклонение формы. Под этим понимают отклонение реальной поверхности от заданной геометрической формы. Шероховатость поверхности при этом не учитывается. Отклонения формы опре деляются как комплексными показателями (нецилиндричность, некруглость и неплоскостность), так и их элементарными состав ляющими (конусообразность, бочкообразность, седлообразность, изогнутость, овальность, огранка, неплоскостность, вогнутость

ивыпуклость).

Впределах поля допуска разрешаются любые отклонения от геометрической формы. Это облегчает изготовление и контроль

деталей, но, как видно из рис. 4.5, может существенно отразиться на характере соединения и на качестве работы изделия. Если во избежание этого решено ввести ужесточение по какому-либо отклонению формы, то на чертеже текстом или условными обозна-

чениями	оговаривают в	соответствии ЕСКД	ГОСТ	2.308—68
вид и предельные отклонения погрешностей (рис. 4.6).
На отклонения от плоскостности, прямолинейности и цнлин-
дричности	установлено. 10	степеней точности,	значения	предель-

У77Т77ТГ

Рис. 4.5. Отклонение формы в пределах поля допуска

ных отклонений которых приведены в табл. 4.4. Чтобы назначить предельные отклонения по овальности, конусообразности, бочко образное™ и седлообразности, надо величины нецилиндричности,

а)	mi	1ЩА\

Г ~ 1

3)		0,25	А	ж)	о	0,01
	D		А		—	ML.
г	D				—	ML.
г		of/за,

к)

Неплоскостность noSepnности А не более 025т ва всей длине и не шее 01 мм на длине 300мм

Рис . 4.6. Предельные погрешности формы и расположения: а — радиальное биение наружной поверхности по отношению к внутренней; б — непараллель

ность к поверхности А; в — нецилиндричность на участке между						линиями; г —
смещение оси от номинального положения, допуск зависимый;						Э — неплоско
стность, показанная	условным	обозначением;		е — неплоскостность,			оговорен
ная текстом; ж — некруглость		и	отклонение	профиля	продольного		сечения;
з — несимметричность	отверстия		относительно	общей	плоскости		симметрии
	пазов,		допуск зависимый

приведенные в табл. 4.4, удвоить, а полученный результат округ лить до ближайшего числа этой таблицы. Так, овальность валика

S3	12 мм по	V I I I	степени точности будет 25 мкм, так как 12-2 =
=	24 ^ 25	мкм.
	Предельное отклонение формы может быть задано как на всю
.поверхность,		так	и на любой участок ее.

										Таблица	4.4
	Предельные отклонения формы и расположения
		поверхности, мкм (по ГОСТ 10356—63)
Вид		Интервалы				Степени		точности
		поминаль
отклонений		ных	разме	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	X I I
		ров, мм
Нецилиндрич-		До 6		2	3	5	8 - 12		20	_ _
		6—18		3	5	8	12	20	30
ность
		18—50		4	6	10	16	25	40
										—	—
Радиальное		До 6		8	12	20	30	50	80
биение		6—18		10	16	25	40	60	100	—	—

Непрямоли		До	10	1,6	2,5	4	6	10	16
нейность,		10—25		2,5	4	6	10	16	25
непло

скостность
Непараллель		До Ю		2,5	4	6	10	16	25	40	60
ность,	непер	10—25		4	6	10	16	25	40	60	100
пендикуляр

ность.
торцовое
биение
В	аппаратуре		связи	следует		применять		степень		точности V
и йиже. Для отверстий				и валов 2 класса точности					рекомендуется
назначать V степень точности, 3 класса — V I I степень, За класса —
V I I I степень,		4 к л а с с а — I X			степень,		5 класса — X степень.

Металлические покрытия обычно увеличивают погрешности формы на половину толщины нанесенного покрытия. Степени точности формы поверхностей при различных способах обработки даны в табл. 4.5.

Отклонение расположения поверхностей. Под этим понимают отклонение реальной поверхности, ее оси или плоскости симме трии от заданного расположения. К отклонениям расположения поверхностей относятся: непараллельность плоскостей, осей или осей и плоскостей; неперпендикулярность плоскостей, осей или осей и плоскостей; несоосность; радиальное биение и несимметрич ность. На каждый вид этих отклонений ГОСТ 10356—63 опреде лено до 12 степеней точности, предельные значения которых частично приведены в табл. 4.4.

Степени точности расположения поверхностей назначаются конструктором в зависимости от конкретных требований к работоспособности узла, возможностей станочного парк»

Таблица 4.5

Точность формы и взаимного расположения поверхностей при различных способах обработки

Вид погрешности Способ обработки

		Шлифование
Овальность,	конусо-	Развертывание
Овальность,	конусо-	Обтачивание
образность		Обтачивание
образность		Сверление
		Сверление
		Литье под	давлением
Непрямолинейность,		Шлифование
Непрямолинейность,		Фрезерование,		строгание
неплоскостность		Фрезерование,		строгание
неплоскостность		Литье под	давлением
		Литье под	давлением
		Сверление
Неперпендикуляр		Шлифование
ность		Обтачивание, фрезерование
		Обтачивание, фрезерование
		Литье под	давлением
		Шлифование
Торцовое биение		Подрезание	на	токарном станке
		»	»	автоматах
Несоосность,	несим	Литье под	давлением
метричность		Литье под	давлением
метричность

Стрпени точности *

Ш — V

I V — V I I V — V l l l

V l l l — X

X I — X l l l

11—Vll V l l — X

X I — X l l l

V l l — X I X

X I

X H I - X V

111—IX V — X I V l l l — X l l

X I — X V I

* Цифровые значения — см. табл. 4.4 и ГОСТ ЮЗсб—63.

иэкономических соображений. Кривые изменения стоимости

обработки С в зависимости от допуска расположения,			показанные
на рис. 4.7, аналогичны кривой на	рис. 4.1.
С и м м е т р и ч н о с т ь — свойство, важное		для	многих де
талей. Симметричные детали легче	базировать	и	изготовлять;

в случае автоматизации производства облегчается их ориентиро вание и подача.

Н е с и м м е т р и ч н о с т ь ю ,	т. е. отклонением от симме
тричности, называют наибольшее	расстояние между осью сим

метрии рассматриваемой поверхности и осью симметрии базовой поверхности. Способы указания на чертежах требований, каса ющихся симметричности, приведены на рис. 4.8 на примере рас-

положения отверстия для припайки выводов по отношению к кон туру контактной пластины.

Если на чертеже знак несимметричности не проставлен, то предельно допустимую погрешность рассчитывают как половину

суммы полей			допусков,			которые
объединены			одной		осью		симме
трии:
		х	-	g — .			(4.11)
	Следовательно, если на рис. 4.8
не	указать		требования			по сим
метрии, то несимметричность могла
бы	достигнуть			к = 0,5 (0,25 +
+	0,25) =	0,25		мм.	Показанная
на	рис. 4.8, в			простановка			раз
меров не		рекомендуется,				так как
фактически			усиливает			несимме
тричность.								Допуск располо/кения, мм
	Допуски		расположения				охва
тывающих		и охватываемых					раз	Рис. 4.7.	Изменение стоимости
меров могут			быть		независимыми			обработки	С в зависимости от до

и зависимыми.					пуска расположения
Если на		чертеже нет		ника	/ — штампованные детали;				2—детали,
ких указаний, то все допуски					обработанные			на станках
ких указаний, то все допуски
расположения			считаются	н е з а в и с и м ы м и .
К	числу	з а в и с и м ы х относятся такие					допуски		распо-
ложения, величина которых зависит от действительных									откло-
нений	размеров		рассматриваемых		деталей,	сопрягаемых			между
						6)	1.5±0,15
							<	1\
				относительно поверхности А				-
				относительно поверхности А
				не Sonее 0,15мм
	Рис. 4.8.		Обозначения	несимметричности:		а — условным
	знаком	(правильно); б — текстом			(допускается);		в—непра
				вильно

собой по двум или нескольким поверхностям. Для этих соедине ний вопрос о взаимозаменяемости деталей обычно сводится к тре бованию собираемости узла.

При назначении зависимого допуска на чертеже проставляют минимальное значение отклонения, и в рамке добавляют букву М

в кружке, как это было показано на рис. 4.6, з. Допускается замена знака текстом «Допуск зависимый».

Если сопрягаемые поверхности реально велики, то и откло нения могут иметь большие значения. Их рассчитывают по фор муле

			Д т а х = ^ ± ^		+	Д,		.		(4.12)
где Д т а х		— наибольшее		предельное	отклонение			зависимого			до
пуска;	6 Ъ	б 2 — поля допусков размеров; Д — предельное								откло
					нение,		проставляемое				на
					чертеже.
						Применять			зависимые
					допуски расположения це
					лесообразно, так как						это
					позволяет увеличивать до
					пуск		расположения				без
					ущерба качеству детали и
					собираемости.				Экономиче
					ски		выгоднее		провести
					простейшие			расчеты		и на
Рис. 4.9. Определение			допуска	на расстоя	значить зависимый допуск,
	ние между		отверстиями		чем усложнять				и	удоро
					жать		технологию			изгото
вления	детали, добиваясь завышенной					точности.

Допуск на расстояние между отверстиями. Этот допуск выби рают, исходя из требования полной взаимозаменяемости собирае мых деталей. На рис. 4.9 показано, например, как в наиболее неблагоприятном случае обеспечить прохождение болта через

отверстие.		Для	этого		необходимо		выполнить		требование m ^ /.
Как видно		из	рисунка:
		т = C m l n			+	2 £fL =	С — - у - +		А**;	(4.13)
			/ =	С ш а х	+	2 4 р . =	С + Щ- +		d r a a x .	(4.14)
Сравнив	(4.13)		и	(4.14),		получим	С	^ — Ь £>m l n ^»		С - f - у - +
+ dmax,	откуда				6 C < D m l n		- d f f i a x .			(4.15)

Если соединение осуществляется винтами, то они резьбой само центрируются в детали, и величина допуска уменьшается в два раза:

6 C ^ l ( D m l n - d m a x ) .

(4.16)

В случае, если размеры у нескольких отверстий проставляются от одной общей базы, то fiC рассчитывают по формуле (4.16), Если же размеры проставляются цепочкой, то для обеспечения собираемости допуск при количестве отверстий п ^ 4 уменьшают до значения

бС^с

(417)

При двухрядном расположении отверстий и соединении про

ходными болтами
8С < (0,4 - 0,7) (Dmln - dmax).	(4.18)

§ 4.3. Точность механизмов

Требования, касающиеся точности механизмов, приходится предъявлять вследствие того, что при работе реальных механизмов выявляются погрешности их изготовления и конструктивные несовершенства, возникают изменения, вызванные износом и ди

намическими				нагруз
ками.
Механизм называется
и д е а л ь н ы м ,					если
он с	абсолютной				точ
ностью		воспроизводит
предписанный закон пе
ремещения. В				р е а л ь
н ы х		же		механиз
мах	возможны			ошибки
как	положения, так					и
перемещения.
Ошибка			положения.
Так	называют			разницу
между		положением				ре
ального		механизма				и	Рис. 4.10. Ошибки	положения и перемещения
соответствующего					ему		в	механизме
идеального			механизма.

В любом реальном механизме даже ведущее звено может иметь ошибку положения, обусловленную как неточностью изготовле ния самого этого ведущего звена, так и неточностью системы, фиксирующей его начальное положение. Что касается ведомого звена, то оно может иметь ошибку положения как из-за погреш

ностей изготовления	всех звеньев механизма, так и из-за зазоров
в местах сочленения	подвижных звеньев. На рис. 4.10, например,

ведомое звено 1 имеет в начальном положении ошибку положе ния Афн , обусловленную погрешностями изготовления звеньев 2 и 3 и зазорами во всех трех шарнирах. Величину ошибки поло жения ведомого звена можно определить по правилам расчета

размерных цепей, приняв, что все звенья механизма и все зазоры подвижных соединений являются составными звеньями, а ошибка положения — замыкающим звеном:

Дфи =	Фн—Фн,		(4.19)
где ф н — начальное положение	ведомого	звена реального	меха
низма; ф н — то же, у идеального механизма.			пере
Ошибка перемещения. Так называют		разницу между	пере

мещениями ведомых звеньев реального и соответствующего ему

идеального механизма:
Афпер = фпер — фпер.	(4.20)

Ошибка перемещения в реальных механизмах образуется из-за неточности воспроизведения заданного движения (например, из-за неточности кулачков, погрешности направляющих, деформации в звеньях, погрешности от температурных деформаций). За время эксплуатации ошибка перемещения возрастает из-за износа, од

нако	она должна оставаться	в пределах заданных допусков. По
этому	новое изделие должно	работать более точно, чем требуется
по чертежу, т. е. обладать запасом точности для эксплуатации.

Если обозначить через Аф к ошибку положения ведомого звена в конце хода, то по аналогии с формулой (4.19) можно написать

АФК = Фк — ( 4 . 2 1 )

Пользуясь уравнениями (4.19)—(4.21) и обозначениями на рис. 4.10, получим

А^пер = fnep — fnep — (^к — ^н) (^к — ^н) —

=( ( Р к - ( Р к ) - ( ( Р н - ( Р н ) ;

А ф п е р = Афк — А Ф н .

(4.22)

Холостой ход. Ошибка перемещения ведомого звена из-за изменения направления силы на 180° при неподвижном ведущем звене и при наличии зазоров в местах подвижного сочленения звеньев механизмов называется х о л о с т ы м х о д о м .

Наличие холостого хода увеличивает ошибку перемещения:

Афпер = Афк — Дф н + А ф х х .

(4.23)

Чем точнее будут изготовлены все подвижные соединения и чем меньше будут зазоры и износ, тем меньше будет величина холо стого хода:

Холостой ход можно полностью устранить, выбрав во всех сочленениях зазоры в одну сторону, независимо от величины и направления нагрузки. Это достигается введением добавочной нагрузки ведомого звена, превышающей силы трения и силы инер ции в механизме. Конструктивно добавочную нагрузку можно создать различными пружинящими элементами, а в отдельных случаях — электромагнитными силами.

Один из способов уменьшения влияния холостого хода состоит в его располовинивании: уже при настройке прибора нуль уста навливают с ошибкой на половину величины холостого хода, т. е. посредине погрешности холостого хода. При этом получаем:

	Афпер = А ф к — Д<Рн + 4" А Фхх-		(4.24)
§ 4.4.	Основы расчета	размерных	цепей
Определения.	Р а з м е р н о й	ц е п ь ю	называют распо

ложенные по замкнутому контуру размеры, непосредственно влия ющие на точность замыкающего звена цепи.

З а м ы к а ю щ и м является то звено размерной цепи, вели чина которого специально не устанавливается, а зависит от реаль ных величин и взаимного расположения остальных звеньев раз-

Рис. 4.11. Размерные цепи: а — сборочная; б — подетальная

мерной	цепи, называемых с о с т а в л я ю щ и м и .		Последние,
в свою	очередь, подразделяются	на увеличивающие и	уменьшаю
щие. У в е л и ч и в а ю щ и м и		называют те звенья	размерной

цепи, с увеличением которых величина замыкающего звена уве личивается. Для удобства записи над обозначением увеличиваю

щих	звеньев	ставят стрелку, направлению вправо.		У м	е н ь
ш а ю щ и м и		называют те звенья, с увеличением которых			вели
чина	замыкающего звена уменьшается. Над их обозначениями ста
вят	стрелку,	направленную	влево.
На рис. 4.11, а показано			шпоночное соединение,	образующее

наиболее простую размерную цепь из трех звеньев: увеличивающего (шпоночная канавка; размер Аг), уменьшающего (шпонка;

размер А 2 ) и замыкающего (оставшийся зазор Л д ) . Более сложная размерная цепь показана на рис. 4.11, б.

Методы расчета. От вида производства и требуемой точности замыкающего звена зависит выбор того или иного из методов рас чета размерной цепи: полной взаимозаменяемости, неполной

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 288 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ