Нормирование точности геометрических параметров изделия «Шпиндельная группа специального станка»

Dmin = D+ EI= 220+0 =220мм

Dm= Dmin+ TD/2=220+0.03/2=220.015 мм

Предельныеразмерывала:

dmax= d+es= 220+(-0.046)  = 219.954мм

dmin = d+ei= 220+(- 0.075)  = 219.925мм

dm= dmin+ Td/2 = 219.925+0.029/2 = 219.9395мм

 

Максимальныйзазор: Smax= Dmax- dmin= 220.029 –219.925 = 0.104мм

 

Минимальный зазор: Smin= Dmin - dmax= 220-219.954= 0.046 мм

 

Средневероятный зазор:

Sm=(Smax+Smin)/2=0.075мм

Рассчитаем допуск посадки:

TS=Smax+Smin = 0.104-0.046 = 0,058.

Проверка правильности расчета посадки производится путем сравнения табличных(стандартных) значений предельных зазоров с заданными:

=104 Smax=110 =46 Smin=45

Условия правильности расчета выполнены.

Схема расположения полей допусков посадки по диаметру D3 представлена на рисунке 3.4.

Рис. 1.4. Схема расположения полей допусков вала и отверстия посадки по диаметру D3

 

Назначаем шероховатости и допуски формы поверхностей

 

Технические требования на рабочие чертежи деталей определим расчетнымметодом для нормального уровня относительной геометрической точности (А).

Коэффициенты соотношения допусков размеров к допускам шероховатости и

формы поверхностей принимаем значения [1, табл.2.11]: Kr= 0,05;Kф = 0,3 .

Для отверстия и вала допуск размера TD =Td = 29 мкм

Ra= KrTd=0,05×29 = 1,45 мкм, принимаем для отверстия и вала:1,6 мкм

по [1, табл. 2.2].

Расчет допуска формы (допуска цилиндричности):

Tф= Кф× Тd= 0,3×29 = 8.7 , округляем до Tф= 8 мкм [1, табл.2.9].

Рис.1.5. Эскизы а)гильзы 12; б) корпуса 1.

 

Подбор посадки методом подобия

Таблица 1.3

Карта исходных данных по D1

Наименования исходных данных	Значения исходных данных
Номинальный размер соединения и его значение	D1=240мм
Название деталей, входящих в соединение	Корпус 1, промежуточный корпус 4
Требования, предъявляемые к работе соединения(из описания к рисунку)	Промежуточный корпус 4 подшипника 6 монтируется в гнездо корпуса 1 с точным  центрированием  по  диаметру  D1ц

 

Выберем систему посадки

 

В соединение входит  корпус 1 и промежуточный корпус 4. Так как внутренние поверхности более сложны в обработке, то выбираем систему отверстия CH.

 

Определяем тип посадки

Посадки с зазором используются в неподвижных соединениях при невысокой точности центрирования поэтому выбираем скользящую посадку – H/h.

Методом подобия подбираем вид сопряжения, назначаем предпочтительную посадку H7/h6. Наименьший зазор равен нулю, наибольший – сумме допусков вала и отверстия. При L≤3d зазоры не ощущаются. Широко используемая посадка: сменные шестерни на валах металлообрабатывающих станков, фрезы на оправках, центрирующие корпуса (стаканы) под подшипники качения, поршни в цилиндрах пневматических сверлильных машин. Применяются в посадках с 4-го по 12-й квалитет.

 

Определение предельных отклонений сопрягаемых деталей

Для отверстия: D1=240H7; TD=0.046мм; EI=0; ES=0.046 мм.

D1=240H7(+0.046)

Для вала: d1=240h6; Td=0.029 мм; ei=0.029мм; es=0 мм

d2=240h6(

Назначена посадка

 

Определение предельных размеров сопрягаемых деталей

Предельные размеры отверстия: =D+ES=240+0.046=240.046мм

=D+EI=240+0=240мм

= +TD/2=240.023 мм

Предельные размеры вала: =d+es=240+0=240мм

=d+ei=240+(-0.029)=239.971мм

= +Td/2=239.971+0.0145=239.9855мм

 

Выполнение расчета характеристик посадки

Определение величины зазоров (натягов).

Максимальный зазор: Smax=Dmax-dmin=240.046-239.971=0.075 мм.

Максимальный натяг: Nmax=dmax-Dmin=240-240= 0 мм.

Средневероятный зазор:  Sm=(Smax-Nmax)/2=0.0375мм.

Рассчитываем допуск посадки:  TSN=Smax+Nmax=0.075+0=0.075мм.

 

Построим схему расположения полей допусков

Рис 1.6. Схема расположения полей допусков вала и отверстия посадки по D1

 

Назначаем шероховатость и допуски формы поверхностей

Технические требования на рабочие чертежи деталей определяем расчетным методом для нормального уровня относительной геометрической точности (А).

Коэффициенты соотношения допусков размеров к допускам шероховатости и формы поверхностей принимаем значения[1,табл.2.11]:Kr=0.05; Kф=0.3

Для отверстия и вала допуск размера TD=46;Td=29 мкм.

Ra=KrTd=0.05*29=1.45мкм, принимаем для  вала: 1.6 мкм по[1, табл 2.2]Ra=KrTD=0.05*46=2.3 мкм, принимаем для отверстия: 1.6 мкм.

Тф= Кф*Тd=0.3*29=8.7, округляем до Тф=8 мкм(вал) [1, табл. 2.9].

Тф= Кф*ТD=0.3*46=13.8, округляем до Тф=12 мкм(отверстие)

Рис. 1.7. Эскизы: а –промежуточного корпуса 4;б –корпуса 1

2. Контроль размеров гладкими калибрами

Таблица 1.4

Карта исходных данных для проектирования калибров

Контролируемая поверхность	Контролируемый размер	Калибр
Отверстие	220H7 .	Пробка
Вал	220 .	Скоба

 

Определить допуски и отклонения гладких калибров

По номинальному размеру вала (отверстия) и по квалитету точности выбранной посадки найти отклонения и допуски для калибра – скобы (пробки), а также на контркалибры К-И, К-ПР, К-НЕ. Допуски и отклонения гладких калибров определены по ГОСТ 24853-81.

Найденные значения указаны в таблице 1.5

 

Таблица 1.5

Допуски и отклонения гладких калибров, мкм

Наименование параметров	Пробка		Скоба
	Обозначение	Величина	Обозначение	Величина
Размер сдвига поля допуска проходных калибров внутрь поля допуска детали	Z	7	Z1	7
Размер выхода допуска на износ за границу поля допуска детали	Y	6	Y1	6
Допуск на изготовление детали	H	10	H1	10
Допуск на изготовление контркалибра	Hp	-	Hp	4.5

 

Проектирование калибра-пробки

Для калибра-пробки выбираем схему расположения полей допусков для размеров до 220 мм, квалитетов с 6-го по 8-й.

Схема представлена на рис. 1.8.

 

Расчет исполнительных размеров калибра-пробки:

Исполнительные и предельные размеры пробки, согласно схеме расположения полей допусков (рис. 1.8), подсчитываются по формулам.

ПРmax = Dmin+Z+H/2=220+0.007+0.01/2=220.012 мм

ПРmin = Dmin+Z-H/2=220+0.007-0.01/2=220.002 мм

ПРисп=(ПРmax)-H=220.012-0.01 мм

НЕmax=Dmax+H/2=220.029+0.01/2=220.034 мм

НЕmin=Dmax-H/2=220.029-0.01/2=220.024 мм

НЕисп=(НЕmax)-H=220.034-0.01 мм

Размер предельного износа пробки определяется по следующей формуле:

ПРизн=Dmin-Y=220-0.006==219.994 мм

Рис. 1.8. Схема расположения полей допусков отверстия и калибра-пробки

 

Технические требования к калибрам.

Допуск цилиндричности (для круглых пробок):

То=1/3 Н=10/3=3.3 мкм. Округляем до ближайшего числа из ряда чисел:3

Шероховатость рабочих поверхностей Ra по ГОСТ 2015-84:

Пробки и скобы – Ra=0.01 мкм, контркалибров -  Ra=0.05мкм.

Шероховатость торцов – Ra=1.6мкм, фасок–Ra=0.8 мкм.

Размер контролируемого отверстия свыше 50 , поэтому выбираем калибры-пробки:

проходную по ГОСТ 14822-69,

непроходную – ГОСТ 14823-69.

Таблица 1.6

Конструктивные размеры калибра-пробки.

 

Пробка проходная по ГОСТ 14822-69					Пробка непроходная по ГОСТ 14823-69
Обозначение пробки	Dномотв	L	l	Масса, кг	Обозначение пробки	Dномотв	L1	l1	Масса, кг
8140-0127	220	143	52	1.41	8140-0188	220	138	42	1.32

 

Рис 1.9. Эскизы пробок:

а − пробка проходная - 8140-0127 Н7, ГОСТ 14822-69;

б − пробка непроходная - 8140-0188 Н7, ГОСТ 14823-69

 

Проектирование калибра – скобы

Для калибра – скобы выбираем схему расположения полей допусков для размеров до 180 мм, квалитетов с 6-го по 8-й.

Схема представлена на рис 1.10

 

Расчет исполнительных размеров калибра – скобы

Исполнительные и действительные размеры скобы, согласно схеме расположения полей допусков (рис.3.10), подсчитываются по формулам.

ПРmax=dmax-Z1+H1/2=219.954-0.007+0.01/2=219.952 мм

ПРmin=dmax-Z1-H1/2=219.954-0.007-0.01/2=219.942 мм

ПРисп=(ПРmin)+H1=219.945+0.01 мм

НЕmax=dmin+H1/2=219.925+0.01/2=219.930 мм

НЕmin=dmin-H1/2=219.925-0.01/2=219.920 мм

НЕисп=(НЕmin)+H1=219.920+0.01 мм

Размер предельного износа скобы определяется по следующей формуле. [1, табл. 8.2; 4, с. 8]:

ПРизн=dmax+Y1=219.954+0.004=219.961мм

Рис.1.10. Схема расположения полей допусков вала, калибра-скобы и контркалибров

 

Размер контролируемого вала до 260 мм, поэтому выбираем калибр-скобу одностороннюю, двухпредельную по ГОСТ 18360-93, которая компактна, удобна в обращении. Конструктивные размеры калибра-скобы определяем по пособиюи приведены в табл. 1.7. Эскиз калибра – скобы дан на рис. 1.11.

 

Таблица 1.7

Конструктивные размеры скобы

 

Обозначение скобы	dном вала	D1 мм	H мм	h мм	B мм	S мм	l мм	l1 мм	l2 мм	r мм	r1 мм	Масса, кг
8113-0308	220	350	265	90	18	8	50	27	10	130	8	2.36

 

На каждом калибре должна быть маркировка, включающая следующие требования:

• номинальный размер контролируемого отверстия (вала);
• условное обозначение поля допуска заданного размера;
• числовые величины предельных отклонений контролируемого отверстия (вала) в мм;
• обозначение типа калибра ПР или НЕ ;
• товарный знак предприятия – изготовителя (на калибрах для собственных нужд не указывается).

Маркировка производится на лыске ручки пробки или на переднем торце вставки, а скобы – на лицевой стороне.

Рис. 1.11. Эскиз скобы 8113-0308 f7, ГОСТ 18360-93

 

Расчет контркалибров для контроля скобы

 

Для контроля размеров калибров – скоб используют контркалибры. Исполнительные  размеры контркалибров, согласно схеме расположения полей допусков, подсчитываются по формулам:

К-И=(dmax+Y1+Hp/2)-Hp=(219.954+0.006+0.0045/2)-0.0045=219.962-0.0045

К-ПР=(dmax-Z1+Hp/2)-Hp=(219.954-0.006+0.0045/2)-0.0045=219.950-0.0045