Розрахунок граничних відхилень, граничних розмірів деталей циліндричного з’єднання і вибір стандартної посадки.
Вихідні дані: номінальний діаметр з’єднання D = 13 мм, посадка в системі отвору (СН), граничні параметри посадки = 51 мкм і = 6 мкм.
1. Підібрати за ДСТУ ISO 286-2002 числові значення допусків на обробку вала і отвору, визначити квалитеты і основні відхилення для освіти посадки в системі отвору, визначити числові значення верхніх і нижніх відхилень отвору і вала.
1.1 Визначаємо вид посадки. Так як задані граничні значення натягов, то, отже, посадка з натягом.
1.2 Допуск посадки з натягом
ТП = Nmax – Nmin = 0,051 – 0,006 = 0,045 мм
1.3 Допусків вала і отвору.
На першому етапі розрахунку приймаємо допусків отвору і вала рівними, тобто відповідними одного квалітету:
TD = Td =
Найближчі стандартні значення допусків вала й отвору:
18 мкм, квалітет IT7;
18 мкм, квалітет IT7;
Правильність прийнятих допусків перевіряємо дотриманням умови
;
=18 + 18 = 36 мкм; 45 мкм. Так як рівність не виконується, приймаємо отвір на один квалітет грубіше валу.
Найближчі стандартні значення відповідають квалитетам 1Т7 і 1Т8 і значенням допусків вала 18 мкм і отвори 27 мкм. Ще раз перевіряємо правильність рівності:
; 45= 18 + 27.
1.4 Граничні відхилення вала і отвору
Основне відхилення отвори в системі СН: EI = H = 0. Для визначення основного відхилення вала будуємо графічне зображення обраної посадки в такій послідовності (рис. 1.1):
– проводимо нульову лінію, умовно позначає номінальний діаметр з’єднання = 13 мм;
– будуємо поле допуску отвору Н8 і проставляємо його граничні відхилення від нульової лінії ES = + TD = +27 мкм; EI = 0;
– будуємо поле допуску вала вище поля допуску отвору, виходячи із заданих значень параметрів посадки з натягом;
– визначаємо граничні відхилення вала:
27 + 6 = +33 мкм;
= + 51 мкм.
Отже, чисельне значення основного (найближчого до номінального) відхилення вала дорівнює +33 мкм.
Для визначення умовного (буквеного) позначення основного відхилення вала скористаємося таблицями граничних відхилень.
Для = 13 мм граничні відхилення вала +51 мкм і +33 мкм в сьомому квалитете відповідають полю допуску u7.
Обрана нами стандартна посадка забезпечує задані значення функціональних натягов 51 мкм; 6 мкм.
1.5 Граничні розміри отвору і вала
Граничні розміри отвору:
Dmax = D + ES = 13 + 0,027 = 13,027 мм;
Dmin = D + EI = 13 + 0 = 13 мм
Граничні розміри валу:
dmax = D + es = 13 + 0,051 = 13,051 мм;
dmin = D + ei = 13 + 0,033 = 13,033 мм.
2 Побудувати схему розташування полів допусків отвору і валу, нанести основні позначення та числові значення всіх параметрів з’єднання.
Малюнок 1.1 – Схема розташування полів допусків отвору і вала
3 Виконати схематичний креслення з’єднання отвору і валу, окремо отвору і вала. Вказати на кресленні розміри з’єднання, отвори і валу різними способами. Вибрати числові значення шорсткості по параметру Ra в залежності від квалитета точності і вказати на ескізах вала та отвору.
Рисунок 1.2 – Позначення розмірів полів допусків і граничних
відхилень на кресленнях
4 Побудувати загальну схему полів допусків деталей, граничних робочих і контрольних калібрів. Розрахувати виконавчі розміри калібрів.
Зображуємо схему полів допусків робочих і контрольних калібрів. Допуски на виготовлення скоб Н1, пробок Н і контркалибров Нр, знос прохідних скоб у1 і у, зміщення середини полів допусків прохідних калібрів z і z1 знаходимо з таблиць стандартів, виходячи з номінального розміру D і квалитетов отвору і вала. Т. к. D < 180 мм, параметри a і a1 дорівнюють 0.
– для вала D = 13 мм; 7 квалітет;
параметри скоби Н1 = 3 мкм; z1 = 2,5 мкм; у1 = 2 мкм; a1= 0
параметр контркалибров Нр = 1,2 мкм;
– для отвору D = 13 мм; 8 квалітет;
параметри пробки Н = 3 мкм; z = 4 мкм; у = 4 мкм; a = 0
За побудованою схемою розраховуємо граничні і зношені розміри калібрів і контркалибров із занесенням результатів в таблицю 1.1.
Рисунок 1.3 – Схема розташування полів допусків деталей, калібрів і контркалибров для посадки ? 13 Н8/u7
Граничні розміри калібру-пробки – ПР; НЕ:
ПРmax = Dmin + z + H/2 = 13 + 0,004 + 0,0015 = 13,0055 мм;
ПРmin == Dmin + z – H/2 = 13 + 0,004 – 0,0015 = 13,0025 мм;
ПРmin == Dmin – y = 13 – 0,004 = 12,996 мм;
НЕmax = Dmax + H/2 = 13,027 + 0,0015 = 13,0285 мм;
НЕmin = Dmax – H/2 = 13,027 – 0,0015 = 13,0255 мм.
Граничні розміри калібру-скоби – ПР; НЕ:
ПРmax = dmax – z1 + H1/2 = 13,051 – 0,0025 + 0,0015 = 13,05 мм;
ПРmin = dmax – z1 – H1/2 = 13,051 – 0,0025 – 0,0015 = 13,047 мм;
ПРизн = dmax + у1 = 13,051 + 0,002 = 13,053 мм;
НЕmax = dmin + H1/2 = 13,033 + 0,0015 = 13,0345 мм;
НЕmin = dmin – H1/2 = 13,033 – 0,0015 = 13,0315 мм.
Граничні розміри контркалибров: К-ПР;-НЕ; НА-І:
К-ПРmax = dmax – z1 + Hp/2 = 13,051 – 0,0025 + 0,0006 = 13,0491 мм;
К-ПРmin = dmax – z1 – Hp/2 = 13,051 – 0,0025 – 0,0006 = 13,0479 мм;
До-HEmax = dmin + Hp/2 = 13,033 + 0,0006 = 13,0336 мм;
До-HEmin = dmin – Hp/2 = 13,033 – 0,0006 = 13,0324 мм;
До-Іmax = dmax +y1 + Hp/2 = 13,051 + 0,002 + 0,0006 = 13,0536 мм;
До-Іmin = dmax +y1 – Hp/2 = 13,051 + 0,002 – 0,0006 = 13,0524 мм.
Таблиця 1.1 – Граничні і зношені розміри калібрів
|
Калібри |
Граничні розміри калібрів |
||
|
max |
min |
зношений |
|
|
Для отвору |
|||
|
ПР |
13,0055 |
13,0025 |
12,996 |
|
НЕ |
13,0285 |
13,0255 |
|
|
Для вала |
|||
|
ПР |
13,05 |
13,047 |
13,053 |
|
НЕ |
13,0345 |
13,315 |
|
|
К-ПР |
13,0491 |
13,0479 |
|
|
ДО-НЕ |
13,0336 |
13,0324 |
|
|
ДО-І |
13,0536 |
13,0524 |
|
Виконавчим розмірів скоби (ПР і НЕ) служить її найменший граничний розмір з позитивним відхиленням, пробки (ПР і НЕ) – найбільший граничний розмір з негативним відхиленням. Таким чином, відхилення проставляють «в тіло» калібру, що забезпечує максимум металу на виготовлення.
Для калібру-скоби: ПР ? 13,047; НЕ ? 13,0315.
Для калібру-пробки: ПР ? 13,0055; НЕ ? 13,0285.
5 Виконати ескізний креслення робочих калібрів-пробок і калібрів-скоб з маркуванням і позначенням виконавчих розмірів.
Принцип маркування калібрів полягає в тому, що на калібрі наноситься інформація, що стосується тільки контрольованої деталі. На скобі вказується умовне позначення розміру вала ?13u7 і прохідний і непрохідний межі валу (тобто верхнє відхилення +0,051 для ПР і нижнє відхилення +0,033 для НЕ). На пробці указується розмір отвору ?13Н8, а також верхнє відхилення +0,027 для НЕ нижнє 0 для ПР.
Рисунок 1.4 – Виконавчі розміри та маркування калібрів
Довідкові матеріали:
Таблиця 1 – Значення одиниць допуску i
|
Інтервал розмірів,мм |
До 3 |
Св.3 до 6 |
Св.6 до 10 |
Св.10 до 18 |
Св.18 до 30 |
Св.30 до 50 |
|
i, мкм |
0,55 |
0,73 |
0,90 |
1,08 |
1,31 |
1,56 |
Продовження таблиці 1
|
Інтервал розмірів,мм |
Св.50 до 80 |
Св.80 до 120 |
Св.120 до 180 |
Св.180 до 250 |
Св.250 до 315 |
Св.315 до 400 |
Св.400 до 500 |
|
i, мкм |
1,86 |
2,17 |
2,52 |
2,89 |
3,22 |
3,54 |
3,89 |
Таблиця 2 – Значення коефіцієнтів точності а
|
Позначення допуску |
IT5 |
IT6 |
IT7 |
IT8 |
IT9 |
IT10 |
IT11 |
IT12 |
IT13 |
IT14 |
IT15 |
|
Значення а |
7 |
10 |
16 |
25 |
40 |
64 |
100 |
160 |
250 |
400 |
640 |
Таблиця 3 – Параметр шорсткості для калібрів
|
|
Калібр-пробка |
Калібр-скоба |
||
|
|
Діаметр, мм |
Діаметр, мм |
||
|
Квалітет |
від 0,1 до 100 |
св. 100 до 360 |
від 0,1 до 100 |
св. 100 до 360 |
|
|
Параметр шорсткості , мкм |
|||
|
6 |
0,04 |
0,08 |
0,08 |
0,16 |
|
7 – 9 |
0,08 |
0,16 |
0,08 |
0,16 |
|
10 – 12 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
2
