←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6
Рисунок 4.1 – Схема расположения полей допусков шлицевого соедине¬ния по центрирующему параметру.
Рисунок 4.2 – Обозначение шлицевого соединения в сборе (а), шлице¬вого вала (б), шлицевой втулки (в).
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКОВ И ПОСАДОК РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Расшифровать заданное резьбовое соединение (ГОСТ 16093-81)
М 16 × 1,5 – 6G / 6h – 20
Буква М обозначает метрическую резьбу, первая цифра – номинальный наружный диаметр резьбы D(d) = 16 мм, через знак × обозначение шага резьбы Р = 1,5 мм, через дефис в числителе 6G – поле допуска по среднему и внутреннему диаметрам гайки, в знаменателе 6h – поле допуска по среднему и наружному диаметрам болта, цифра 20 обозначает длину свинчивания.
Определить номинальные диаметры резьбы. Для Р = 1,5 значения номинальных диаметров D2(d2) = 16 – 1 + 0,026 = 15,026 мм; D1(d1) = 16 – 2 + +0,376 = 14,376 мм.
По [3, таблица 31] найти предельные отклонения диаметров резьбы гайки М 16×1,5 – 6G – 20. Для всех диаметров (D, D2, D1) EI = 0, для D2 ES(D2)=+222 мкм, для D1 ES(D1) =+322 мкм, для D – не регламентируется.
Предельные размеры диаметров и допуски среднего TD2 и внутреннего TD диаметров резьбы:
Dmin = D + EI(D) = 16 + 0,032 = 16,032 мм;
D2max = D2 + ES(D2) = 15,026 +0,222 = 15,248 мм;
D2min = D2 + EI(D2) = 15,026 + 0,032 = 15,028 мм;
D1max = D1 + ES(D1) = 14,376 + 0,332 = 14,708 мм;
D1min = D1 + EI(D1) = 14,376 + 0,032 = 14,408 мм;
TD2 = ES(D2) – EI(D2) = 222 – 32 = 190 мкм;
TD1 = ES(D1) – EI(D1) = 332 – 32 = 300 мкм.
По [3, таблица 32] найти предельные отклонения диаметров резьбы болта М 16 × 1,5 – 6g – 20 : для всех диаметров (d, d2 и d1) es = 0 мкм; для d ei(d) = – 236 мкм, для d2 ei(d2) = – 140 мкм, для d1 – не регламентируется.
Предельные размеры диаметров и допуски среднего Td2и внутреннего Td диаметров резьбы:
d2max = d2 + es(d2) = 15,026 +0 = 15,026 мм;
d2min = d2 + ei(d2) = 15,026 + (–0,14) = 14,886 мм;
dmax = d + es(d) = 16 + 0 = 16 мм;
dmin = d + ei(d) = 16 + (– 0,236) = 15,764 мм;
d1max = d1 + es(d1) = 14,376 + 0 = 14,376 мм;
Td2 = es(d2) – ei(d2) = 0 – (– 140) = 140 мкм;
Td = es(d) – ei(d) = 0 – (– 236) = 236 мкм.
Зазоры по среднему диаметру, определяющие посадку резьбового соединения определить по формулам:
S2max = ES(D2) – ei(d2) = 222 – (– 140) = 362 мкм;
S2min = EI(D2) – es(d2) = 32 – 0 = 32 мкм.
Результаты вычислений внесены в таблицы 5.1 и 5.2
Таблица 5.1 – Величины параметров резьбы гайки
Диаметры гайки, мм Предельные
отклонения, мкм Предельные
размеры, мм Допуски, мкм
нижнее EI верхнее ES наиболь-
ший наимень-
ший
D = 16 +32 ---- 16,032 ---- --------
D2 = 15,026 +32 +222 15,248 15,058 TD2=190
D1 = 14,376 +32 +332 14,708 14,408 TD1=300
Таблица 5.2 – Величины параметров резьбы болта
Диаметры болта, мм Предельные
отклонения, мкм Предельные
размеры, мм Допуски, мкм
верхнее ei нижнее es наиболь-
ший наимень-
ший
d = 16 0 - 236 16 15,764 Td = 236
d2 = 15,026 0 -140 15,026 14,886 Td2=140
d1 = 14,376 0 ----- 14,376 ------ ---------
Рисунок 5.1 – Схема расположения полей допусков и профильная схема резьбового соединения
Рисунок 5.2 – Обозначение резьбового соединения:
а) – в сборе; б) – гайки; в) – болта
6РАСЧЕТ ДОПУСКОВ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ В РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ.
6.1 Решение обратной задачи.
6.1.1 Решение обратной задачи методом полной взаимозаменяемости (максимума-минимума).
При сборке шатуна с коленчатым валом согласно техническим требова¬ниям между щекой коленчатого вала и торцовой поверхностью шатуна дол¬жен быть зазор АΔ = 0,18 – 0,38 мм (рисунок 6.1).
Расстояние между щеками = 80 Е10 – это звено является увеличиваю¬щим, а ширина головки шатуна = 80 d10 – уменьшающее звено.
Звено АΔ является замыкающим, т.к. образуется после сборки послед¬ним. Его номинальный размер
80 – 80 = 0
Задача является обратной. Верхнее Es(AΔ) и нижнее Ei(AΔ) отклонения замыкающего звена определить по формулам
0,18 – (–0,22) = 0,4 мм
0,06 – (–0,1) = 0,16 мм
Рисунок 6.1 – Соединение коленчатого вала и шатуна:
а – в сборе; б – схема размерной цепи
Допуск замыкающего звена ТАΔ:
ТАΔ = Es(АΔ) – Ei(АΔ) = 0,4 – 0,16 = 0,24 мм
Наибольшее АΔmax и наименьшее АΔmin предельные отклонения опреде¬лить по формулам:
АΔmax = АΔ + Es(АΔ) = 0 + (+0,4) = 0,4 мм
АΔmin = АΔ + Ei(АΔ) = 0 + (+0,16) = 0,16 мм
Вывод. При сборке деталей не будет обеспечено выполнение заданных величин зазора между поверхностью шатуна и поверхностью щеки колен¬вала, т.к. это зазор может достигать значений 0,16 – 0,4.
6.1.2 Решение обратной задачи методом неполной взаимозаменяемости (ве¬роятностным).
Приняв закон нормального распределения (рассеяние) размеров при риске 0,27% (брак может составить три изделия из тысячи) допуск замыкаю¬щего звена определяется по формуле.
мкм,
где ТАΔ – допуск замыкающего звена, мкм;
ТАi – допуски составляющих звеньев, мкм.
При координатах середин полей допусков составляющих звеньев = +120 мкм и = - 160 мкм. Координата середины поля допуска замыкаю¬щего звена равна
– =120 – (–160) = +280 мкм
Верхнее Es(АΔ) и нижнее Ei(АΔ) отклонения замыкающего звена определить по формулам:
Es(АΔ) = Ес(АΔ) + ТАΔ/2 = 280 + 84,85 = +364,85 мкм
Ei(АΔ) = Ес(АΔ) – ТАΔ/2 = 280 – 84,85 = +195,15 мкм
Наибольшее и наименьшее значения при расчете размерной цепи методом неполной взаимозаменяемости:
АΔmax = АΔ + Es(АΔ) = 0 + 0,36485 = 0,36485 мм
АΔmin = АΔ + Ei(АΔ) = 0 + 0,19515 = 0,19515 мм
Вывод: при расчете размерной цепи методом неполной взаимозаменяе¬мости предельные размеры замыкающего звена (зазор между щекой коленча¬того вала и торцевой поверхностью шатуна) удовлетворяют заданным техни¬ческим требованиям, следовательно, изделие является годным. При расчете же этой цепи методом полной взаимозаменяемости сборочная единица была забракована.
Метод неполной взаимозаменяемости позволяет с известным риском повысить точность замыкающего звена (уменьшить его допуск) при сохране¬нии неизменными заданных допусков на составляющие звенья.
6.2 Решение прямой задачи.
6.2.1 Решение прямой задачи методом полной взаимозаменяемости.
Для деталей сборочной единицы (рис ), схема размерной цепи приве¬дена рисунок 6.2, установлен торцовый зазор в пределах 1,15 – 2,1 мм. Номи¬нальные размеры составляющих звеньев: = 101 мм; = 50 мм; = 140 мм; = = 5 мм. Предельные размеры замыкающего звена: АΔmax = 2,1 мм; АΔmin = 1,15 мм.
Номинальный размер замыкающего звена
(101 + 50) – (5 + 140 + 5) = 1 мм.
Верхнее Es(АΔ) и нижнее Ei(АΔ) отклонения замыкающего звена:
Es(АΔ) = АΔmax – АΔ = 2,1 – 1 = +1,1 мм;
Ei(АΔ) = АΔmin – АΔ = 1,15 – 1 = + 0,15 мм
Допуск замыкающего звена
ТАΔ = Es(АΔ) – Ei(АΔ) = +1,1 – 0,15 = 0,95 мм.
При таком разбросе размеров составляющих звеньев (в разных интерва¬лах) целесообразнее применить способ допусков одного квалитета.
Рисунок 6.2 – Сборочная единица (а) и схема ее размерной цепи (б)
Среднее число единиц допуска в размерной цепи определяем по фор¬муле
.
Согласно найденному среднему числу единиц допуска am ближе подхо¬дит квалитет 11, для которого a = 100. Следовательно, большинство звеньев размерной цепи могут быть изготовлены по
одному квалитету IT11, (увеличивающих по Н11, уменьшающих по h11) и лишь одно или два звена по другому квалитету с большим допуском, т.к. ТАΔ > . Выбираем для этой цели звено
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6
|
|