доклады / Выбор посадки для гладкого диаметрального сопряжения образец расчета размерных цепей
.docx1 Выбор посадки для гладкого диаметрального сопряжения
2.1 Исходные данные
Диаметр сопряжения 120 мм.
Предельные значения посадки – Smax= 80 мкм; Smin= 60 мкм.
2.2 Расчетный допуск посадки
ТLP = Smax – Smin = 80 – 60= 20 мкм.
2.3 Монтажные предельные значения посадки
Sмmax = 0,7·Smax + 0,3·Smin = 0,7·80 + 0,3·60 = 74 мкм.
Sмmin = 1,7·Smin – 0,7·Smax = 1,7·60 – 0,7·80 = 46 мкм.
2.4 Монтажный допуск посадки
ТLМ = Sмmax – Sмmin = 74 – 46 = 28 мкм.
2.5 Проверка значений монтажного и расчетного допуска
ТLM/ ТLP = 28/20 = 1,4
2.6 Предварительные квалитеты вала и отверстия
Если ТLМ = ТА + ТВ, то можно предположить, что ТА = ТВ = Т = 0,5ТLМ = 14 мкм.
Тогда
(ТА + ТВ) < ТLМ < (ТА + ТВ).
То есть
IT 4 = 10 мкм < T = 14 мкм < IT 5 = 15 мкм.
Существуют следующие варианты сочетания допусков
ТА = ТВ, т.е.
10 + 10 = 20 мкм < ТLМ = 28 мкм < 15 + 15 = 30 мкм;
ТА = 1,6ТВ, т.е.
10 + 15 = 25 мкм < ТLМ = 28 мкм < 15 + 22 = 37 мкм;
ТА = 2,5ТВ, т.е.
6 + 15 = 21 мкм < ТLМ = 28 мкм < 10 + 22 = 32 мкм.
Больше всего подходят следующие сочетания допусков отверстия и вала
ТВ = IT 4 = 10 мкм; ТА = IT 5 = 15 мкм.
ТА = IT 5 = 15 мкм; ТВ = IT 5 = 15 мкм.
2.7 Оценка выбора сочетания допусков отверстия и вала
ТLд = = = 18 мкм ТLр = 20 мкм;
Условие выполняется.
2) ТLд = = = 21,2 мкм ТLр = 20 мкм;
Условие не выполняется.
То есть, ТА = IT 5 = 15 мкм; ТВ = IT 4 = 10 мкм.
2.8 Система отверстия
EI = 0 мкм; ES = ТА = IT 5 = 15 мкм, что соответствует H5
2.8.1 Поисковые уравнения
Sмmax = ES – eip; eip = ES – Sмmax = 15 – 104 = – 89 мкм.
Sмmin = EI – esp; esp = EI – Sмmin = 0 – 76 = – 76 мкм.
2.8.2 Расчетный допуск вала
ТВР = esp – eip = – 76 – (– 89) = 13 мкм.
Полученное значение находится между IT4 = 10 мкм и IT5 = 15 мкм.
2.8.3 Величина допуска вала по правилу «20 процентов»
ТВ = 10 мкм.
2.8.4 Основное отклонение поля допуска вала и ближайшие к нему табличные поля допусков
Основное отклонение esp = – 76 мкм.
Ближайшие табличные поля допусков валов
1) поле – e4, для которого es = – 72 мкм и ei = – 82 мкм;
2) поле – d4, для которого es = – 120 мкм и ei = – 130 мкм.
2.8.5 Схема расположения расчетного и табличных полей допусков вала
Табличные поля допусков, удовлетворяющие правилу «10 процентов»
Подходят следующие табличные поля допусков
поле – e4, для которого es = – 72 мкм и ei = – 82 мкм
Условное обозначение полученной посадки и её предпочтительность
Условное обозначение полученной посадки
, мм
Предпочтительность – дополнительная.
2.9 Система вала
es = 0 мкм, ei = –ТB = IT 4 = – 10 мкм, что соответствует h4
2.9.1 Поисковые уравнения
Sмmax = ESp – ei; ESp = ei + Sмmax = – 10 + 104 = 94 мкм.
Sмmin = EIр – es; EIp = es + Sмmin = 0 + 76 = 76 мкм.
2.9.2 Расчетный допуск отверстия
ТAР = ESp – EIp = 94 – 76 = 18 мкм.
Полученное значение находится между IT5 = 15 мкм и IT6 = 22 мкм.
2.9.3 Величина допуска отверстия по правилу «20 процентов»
ТA = 15 мкм.
2.9.4 Основное отклонение поля допуска отверстия и ближайшие к нему табличные поля допусков
Основное отклонение – EIp = 76 мкм.
Ближайшие табличные поля допусков отверстий
1) поле – E5, для которого es = 87 мкм и ei = 72 мкм;
2) поле – D5, для которого es = 135 мкм и ei = 120 мкм;
2.9.5 Схема расположения расчетного и табличных полей допусков отверстия
Табличные поля допусков отверстия, удовлетворяющие правилу «10 процентов»
Подходят следующие табличные поля допусков
поле – E5, для которого es = 87 мкм и ei = 72 мкм
Условное обозначение полученной посадки и её предпочтительность
Условное обозначение полученной посадки
, мм
Предпочтительность – дополнительная
Наиболее предпочтительной является посадка:
, мм
2.10 Предельные и средние значения выбранной посадки
Sтmax = ES – ei = 15 – (– 82) = 97 мкм.
Sтmin = EI – es = 0 – (–72) = 72 мкм.
S0т = (Sтmax + Sтmin)/2= (97 + 72)/2 = 84,5 мкм.
2.11 Оценка выбранной посадки
Для оценки используются следующие условия
Для натяга S∂max Smax ; S∂min Smin
2.11.1 Оптимальные значения шероховатости вала и отверстия
RzА = (1/8 … 1/4)·ТA = (1/8 … 1/4)·15 = 1,875 … 3,75 мкм.
RzВ = (1/8 … 1/4)·ТB = (1/8 … 1/4)·10 = 1,25 … 2,5 мкм.
По ряду предпочтительных чисел R10 выбираем значения шероховатости вала и отверстия, причем сумма этих чисел должна удовлетворять неравенству, полученному из п. 2.11.
(RzА + RzВ) = = 10,35 мкм.
Таким образом, RzА = 6,25 мкм; RzВ = 5 мкм.
2.11.2 Проверка выполнения условий п. 2.11
Sдmax =
= 109,25 мкм
Sдmax = 109,25 мкм Smax = 80 мкм.
Sдmin =
= 91,25 мкм
Sдmin = 91,25 мкм Smin = 60 мкм.
2.11.3 Средние расчетные значения посадки
= = 70 мкм
2.12 Предельные размеры отверстия и вала
Dmax = D + ES = 120 + 0,015 = 120,015 мм.
Dmin = D + EI = 120 + 0,000 = 120,000 мм.
dmax = d + es = 120 + (– 0,072) = 119,928 мм.
dmin = d + ei = 120 = 119,918 мм.
2.13 Исполнительные размеры калибра-пробки
H = 4 мкм; Z = 3 мкм; Y = 3 мкм.
dпрmax = Dmin + Z + H/2 = 120,000 + 0,003 + 0,004/2 = 120,005 мм.
dпрmin = Dmin + Z – H/2= 120,000 + 0,003 – 0,004/2 = 120,001 мм.
dнеmax = Dmax + H/2= 120,015 + 0,004/2 = 120,017 мм.
dнеmin = Dmax – H/2= 120,015 – 0,004/2 = 120,013 мм.
dпризн = Dmin – Y= 120,000 – 0,003 = 119,997 мм.
Допуск на форму калибра IT1 = 2,5 мкм.
мм мм
2.14 Исполнительные размеры калибра-скобы
H1 = 6 мкм; Z1 = 5 мкм; Y1 = 4 мкм.
Dпрmax = dmax – Z1 + H1/2 = 119,928 – 0,005 + 0,006/2 = 119,926 мм.
dпрmin = dmax – Z1 – H1/2 = 119,928 – 0,005 – 0,006/2 = 119,920 мм.
Dнеmax = dmin + H1/2 = 119,918 + 0,006/2 = 119,921 мм.
Dнеmin = dmin – H1/2 = 119,918 – 0,006/2 = 119,915 мм.
Dпризн = dmax + Y1 = 119,928 + 0,004 = 119,932 мм.
Допуск на форму калибра IT2 = 4 мкм.
мм мм
2.15 Эскиз сопряжения деталей (в том числе и сборочный эскиз) и рабочих калибров для их контроля
Рисунок 2.1 – Эскизы сопряжения
а) вал ; б) отверстие ; в) сопряжение
Рисунок 2.2 – Эскиз калибра – пробки
Рисунок 2.3 – Эскиз калибра – скобы
2.16 Схема полей допусков для деталей сопряжения совместно с полями допусков на калибры для их контроля
Рисунок 2.4 – Схема расположения допуска вала
и калибра – скобы для контроля его размеров
Рисунок 2.5 – Схема расположения допуска отверстия
и калибра – пробки для контроля его размеров
2 Расчет размерных цепей
2.1 Исходные данные
Номер чертежа сборочной единицы (узла) – 1
Обозначение и номинальный размер замыкающего звена
Е∆ = мм.
Допуск замыкающего звена Т = ES – EI = 0,75 – (– 0,25) = 1 мм =
= 1000 мкм.
2.2 Геометрическая схема и уравнение заданной размерной цепи
Е∆
= (Е3
+ Е4)
– (Е1
+ Е2)
2.3 Размерный анализ
Увеличивающие звенья (номинальные размеры)
Е3 = 120–0,25 мм
Е4 = 86 мм
Уменьшающие звенья (номинальные размеры)
Е1 = 86 мм
Е2 = 118 мм
Звенья с заданными (известными) допусками
Е3 = 120–0,25 мм
2.4 Проверка правильности составления размерной цепи
Е∆
= (Е3
+ Е4)
– (Е1
+ Е2)
1 = (120 + 86) – (118 + 86)
1 = 2
Равенство не выполняется. Изменяем номинальный размер самого простого звена – втулки Е4 = 85 мм
1 = (120 + 85) – (118 + 86)
1 = 1
2.5 Данные, полученные в результате размерного анализа
Таблица 3.1 – Результаты размерного анализа цепи
Обозначение звена и его номинальный размер, мм |
Допуск Т, мкм |
Единица допуска i, мкм |
Середина поля допуска0, мкм |
Е∆ = мм |
1000 |
– |
250 |
Е1 = 86–0,250 мм |
250 |
2,2 |
– 125 |
Е2 = 1180,250 мм |
250 |
2,2 |
125 |
Е3 = 120–0,25 мм |
250 |
– |
– 125 |
кЕ4 = мм |
250 |
2,2 |
125 |
2.6 Средний коэффициент точности размерной цепи
Расчет ведется с учетом суммы допусков независимых звеньев размерной цепи по формуле (95) [1]:
аср =
Так как значение аср = 114 > 100, то метод достижения точности замыкающего звена – максимума-минимума, а метод решения размерной цепи полной взаимозаменяемости.
2.8 Допуски и единицы допуска зависимых звеньев размерной цепи
iЕ1 = T/a = 220/100 = 2,2 мм
iЕ2 = T/a = 220/100 = 2,2 мм
iЕ4 = T/a = 220/100 = 2,2мм
ТЕ1= iЕ1 = 114·2,2 = 250 мкм
ТЕ2= iЕ2 = 114·2,2 = 250 мкм
ТЕ3= iЕ4 = 114·2,2 = 250 мкм
2.9 Проверка соблюдения условий (90) и (97) [1]
;
Условие выполняется, следовательно допуски выбраны верно.
2.10 Выбор корректирующего звена (с обоснованием)
Назначаем звено-корректор, в качестве данного звена выбираем звено E4, так как оно составляет размер простой детали – «втулки» и наиболее просто в изготовлении.
2.11 Назначение предельных отклонений звеньев размерной цепи (кроме корректора) по соответствующим правилам
Для всех звеньев размерной цепи (кроме корректора) назначаем предельные отклонения:
Для звена E1 предельные отклонения назначаем как на основной вал:
мкм
мкм
Середина поля допуска:
мкм
Для звена E2 предельные отклонения назначаем как на основное отверстие:
мкм
мкм
Середина поля допуска:
мкм
2.12 Середина поля допуска корректирующего звена
2. 13 Предельные отклонения корректирующего звена
2.14 Проверка правильности назначения предельных отклонений
на составляющие звенья размерной цепи по формулам (91) [1]