Метрология, стандартизация и сетрификация

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.ЧЕТЫРЕ ПОСАДКИ……………………………………………….
2.ФОРМА И РАСПОЛОЖЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ……………..
3.ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ…………………………..
4.РАСЧЕТ ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ……………
5.НАЗНАЧЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ПОСАДОК
ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ И ЕГО КОНТРОЛЬ………….
6. НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ШЛИЦЕВЫХ
СОЕДИНЕНИЙ И ИХ КОНТРОЛЬ……………………………….
7.РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
И ИХ КОНТРОЛЬ…………………………………………….…….
8.РАСЧЕТ ДОПУСКОВ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ
В РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ……………………………………………..
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………...

Метрология, стандартизация и сетрификация

Т↑ = То = 0,0075 мм.
4.10. Принимаем То = 0,007 мм, Т↑ = 0,007 мм (подпункт 4.2).
5. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ПОСАДОК ШПОНОЧНОГО
СОЕДИНЕНИЯ И ЕГО КОНТРОЛЬ
Задание выполняется в соответствии с вариантом, приведенным в [6, с. 9; 7].
Исходные данные [7, с.11, вариант 23, часть 4]:
чертеж коробки скоростей изображен в [7, рис. 5];
номер позиции шпонки (обозначение) в [7, рис. 3 – 3];
номинальный размер соединения (ширина шпонки) – 18 мм;
контролируемая деталь (контроль размеров шпоночного паза) – вал;
метод контроля – комплексный.
По справочнику [10, с. 271, табл. 4.64] определяем основные размеры шпоночного соединения:
ширина шпонки (b) – 18 мм;
высота шпонки (h) - 11 мм;
интервал размеров вала, соответствующий номинальному размеру шпонки 18х11 мм, - «Св. 58 до 65мм» (принимаем диаметр вала d = 60 мм);
глубина паза на валу (t1) – 7 мм;
глубина паза во втулке (t2) – 4,4 мм;
размер (d - t1) – 53 мм (предельное отклонение размера – (-0,2) мм [9, с. 719, табл. 3]);
размер (d + t2) – 64,4 мм (предельное отклонение размера – (+0,2) мм [9, с. 719, табл. 3]);
длину шпонки (l) принимаем равной размеру диаметра вала – 60 мм.
1. Устанавливаем и обосновываем тип шпоночного соединения.
Заданное шпоночное соединение применяется в коробке скоростей фрезерного станка [7, с. 11, рис.3]. Производство фрезерных станков – серийное. По рекомендациям, приведенным в справочнике [10, с. 273, табл. 4.65], тип шпоночного соединения для серийного и массового производства соответствует нормальному соединению.
2. Назначаем поля допусков и квалитеты для деталей, входящих в соединение.
2.1. Ширина шпонки – 18 [10, с. 273, табл. 4.65].
2.2. Паз вала – 18 [10, с. 273, табл. 4.65].
2.3. Паз втулки – 18 [10, с. 273, табл. 4.65].
Примечание. Для определения верхнего и нижнего отклонений паза втулки с номинальным размером 18 мм необходимо допуск для интервала номинальных размеров «Св. 10 до 18 мм», приведенный в справочнике [2, с. 54, табл. 1.8] и обозначенный IT9, разделить пополам, т.е. ES= + IT9/2, EI= - IT9/2.
2.4. Схема полей допусков.

3. Вычерчиваем в масштабе (поперечный разрез) общий вид шпоночного соединения, вал и втулку с указанием номинального размера по ширине шпоночных пазов, основного отклонения, квалитета и предельных отклонений, а также шероховатости, допусков формы и расположения поверхностей.
4. Назначаем средства для контроля шпоночного паза вала.
4.1. Контроль шпоночных соединений в серийном и массовом производстве осуществляется специальными предельными калибрами - ширина паза вала и втулки (b) проверяется пластинами, имеющими проходную и непроходную стороны [10, с. 288].


4.2. Контроль глубины паза вала (размер t1) осуществляется кольцевыми калибрами, имеющими стержень с проходной и непроходной ступенью [10, с. 289].

6. НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ
КОНТРОЛЬ
Задание выполняется в соответствии с вариантом, приведенным в [6, с. 9-11; 7].
Исходные данные [7, с.12, вариант 23, часть 5]:
чертеж коробки скоростей изображен в [7, рис. 3];
номер позиции вала со шлицами (обозначение) в [7, рис. 3 – 2];
размер шлицевого соединения z×d×D по ГОСТ 1139-80 - 10×32×40 мм;
средства контроля: деталь – вал; метод – комплексный.
По справочнику [10, с. 290, табл. 4.71] определяем, к какому типу соединений относится наше прямобочное шлицевое соединение в зависимости от передаваемого крутящего момента.
10×32×40 – относится к тяжелой серии, ширина шлица b = 5 мм.
1. Назначаем метод центрирования соединения.
Согласно [7] вал предназначен для подвижных нагруженных соединении. По рекомендациям, приведенным в справочнике [10, с.292], выбираем центрирование по боковым поверхностям зубьев (b).
2. Назначаем посадки по центрирующим и нецентрирующим элементам соединения.
Посадка для центрирующих элементов b (по боковой стороне зубьев) - [10, с. 294, табл. 4.74].
Посадка для нецентрирующих элементов D (по наружному диаметру) - [10, с. 293].
Посадка для нецентрирующих элементов d (по внутреннему диаметру) - [10, с. 295, табл. 4.75].
3. Строим схемы расположения полей допусков шлицевых деталей по соединяемым элементам.
3.1. Схема полей допусков для паза и зуба (b).
Sмакс = ES – ei = 0,028 – (-0,006) = 0,034 мм.
Sмин = EI – es = 0,010 – 0,006 = 0,016 мм.
3.2. Схема полей допусков для наружного диаметра вала и отверстия втулки (D).
Sмакс = ES – ei = 0,25 – (-0,48) = 0,73 мм.
Sмин = EI – es = 0- (-0,32) = 0,32 мм.
3.3. Схема полей допусков для внутреннего диаметра вала и отверстия (d).
Sмакс = ES – ei = 0,16 – (-0,48) = 0,64 мм.
Sмин = EI – es = 0- (-0,32) = 0,32 мм.
4. Вычерчиваем чертеж шлицевого соединения и наносим на нем условное обозначение соединения по ГОСТ 1139-80.
5. Выбираем средства для контроля шлицевого вала.
Шлицевые соединения контролируют комплексными проходными калибрами и поэлементными непроходными калибрами для каждого из элементов шлицевой втулки и шлицевого вала. Контроль шлицевого вала или втулки комплексным калибром достаточен в одном положении без перестановки калибра. Вал считается годным, если комплексный калибр-кольцо проходит, а диаметр и толщина зуба не выходят за установленный нижний предел. Контроль поэлементным непроходным калибром необходим не менее, чем в трёх различных положениях. Если поэлементный непроходной калибр проходит в одном из этих положений, контролируемая деталь считается бракованной [5, с. 339; 10, с. 296].
Комплексный калибр-кольцо
6. Определяем допуск для знака “отклонение от симметричности” на размеры и (см. чертеж шлицевого соединения).
Допуск размера TD5F8 = ES – EI = 0,028 – 0,01 = 0,018 мм.
Допуск размера Td8js7 = es – ei = 0,006 – (-0,006) = 0,012мм.
Допуск для знака “отклонение от симметричности” составляет 60% допуска размера.
Допуск для знака “отклонение от симметричности” размеров 5F8 и 5js7
Т÷5F8 = 0,6TD5F8 = 0,6·0,018 ≈ 0,011 мм,
Т÷8js7 = 0,6Td8js7 = 0,6·0,012 ≈ 0,007 мм.
7. РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ИХ КОНТРОЛЬ
Задание выполняется в соответствии с вариантом, приведенным в [6, с.13-16; 7].
Исходные данные [7, с.12, вариант 23, часть 8]:
чертеж коробки передач изображен в [7, рис. 3];
номер позиции шестерни (обозначение) в [7, рис. 3 – 5],
число зубьев Z5 = 24;
номер позиции колеса (обозначение) в [7, рис. 3 – 6],
число зубьев Z6 = 56;
модуль m = 5 мм;
угол наклона зубьев βд = 14º;
температура колеса t1 = 50º C;
температура корпуса t2 = 30º C;
окружная скорость V = 12 м/с.
1. Устанавливаем, к какой группе по эксплуатационному назначению относится зубчатая передача.
Согласно классификации, приведенной в[5, с.302], методических указания, [6, с.13-14] и рекомендациям справочника [10, с. 425, табл. 5.12], зубчатая передача по эксплуатационному назначению относится ко второй группе – скоростные (окружная скорость V до 15 м/с для непрямозубых колес). Основной эксплуатационный показатель передачи – плавность работы, т.е. отсутствие циклических погрешностей, многократно повторяющихся за оборот колеса.
2. Устанавливаем степень точности зубчатых колес по нормам кинематической точности, плавности и контакта зубьев.
2.1. Согласно данным, приведенным в справочнике [10, с. 425, табл. 5.12], при окружной скорости V до 15 м/с степень точности зубчатых колес по плавности работы – 7 (зубчатые колеса подач в металлорежущих станках).
2.2. В примечании [10, с. 427, табл. 5.12, примечание обозначено знаком - **] даны рекомендации для выбора степени по нормам кинематической точности – степень по нормам кинематической точности может быть на одну степень грубее степени точности по плавности. Принимаем степень по нормам кинематической точности – 8.
2.3. Выбор показателя точности по нормам контакта зависит от величины коэффициента осевого перекрытия, который определяется по формуле
,
где Bw – рабочая ширина венца зубчатого колеса, мм;
βд – угол наклона зубьев, град.;
m – модуль зубчатого колеса (нормальный), мм.
Рабочую ширину венца зубчатого колеса определяем следующим образом:
в [7, рис.3] указан размер диаметра вала, обозначенный поз.1 (в [7, с.11, вариант 23, часть 1] приведен номинальный размер соединения), – 60 мм;
измеряем линейкой размер вала на чертеже – 8 мм;
находим масштаб чертежа – 60/8;
измеряем линейкой ширину зубчатого колеса поз.6 – 4 мм;
находим истинный размер ширины колеса – Bw=(60/8)·4 = 30 мм.
.
Согласно рекомендациям, приведенным в справочнике [10, с. 411, табл.5.6], для передачи с коэффициентом εβ < 1,25 и m > 1 мм степени точности по нормам контакта – 3-12. Выбираем степень точности по нормам контакта при εβ ≤ 1,25 на одну степень грубее норм плавности (рекомендации приведены [6, с. 14]) – 8.
2.4. Выбираем контролируемые показатели для назначенных степеней точности (плавности работы, кинематической точности и контакта зубьев) и числовые значения допусков показателей.
2.4.1. Для 7 степени точности по плавности работы из [10, с. 410, табл.5.5] выбираем контролируемый показатель – f’ir (местная кинематическая погрешность зубчатого колеса). По [10, с. 415-417, табл.5.9] определяем допуск на местную кинематическую погрешность колеса – f’i.
Допуск f’i зависит от размера делительного диаметра колеса.
Определяем размер делительного диаметра зубчатого колеса
d = m∙Z6 = 5∙56 = 280 мм.
Допуск на местную кинематическую погрешность колеса для 7 степени точности при m≥1 и d = 280 мм равен 36 мкм (f’i = 36 мкм, т.е. наибольшая разность между местными соседними максимальными и минимальными значениями кинематической погрешности зубчатого колеса за один оборот не должна превышать 36 мкм).
2.4.2. Для 8 степени точности по кинематической точности из [10, с. 409, табл.5.4] выбираем контролируемый показатель – Fpr (накопленная погрешность шага по зубчатому колесу). По [10, с. 413-414, табл.5.8] определяем допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса – Fp.
Допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса для 7 степени точности при m≥1 и d = 280 мм равен 160 мкм (Fp = 160 мкм, т.е. наибольшая алгебраическая разность значений накопленных погрешностей в пределах зубчатого колеса не должна превышать 112 мкм).
2.4.3. Для 8 степени точности по нормам контакта зубьев из [10, с. 411, табл.5.6] выбираем контролируемый показатель – Fβr (погрешность направления зуба). По [10, с. 418-419, табл. 5.10] определяем допуск погрешности направления зуба – Fβ.
Допуск погрешности направления зуба для 8 степени точности при m≥1 и ширине зубчатого венца Bw=30 мм равен 17 мкм (Fβ= 17 мкм, т.е. расстояние между двумя ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в торцевом сечении, между которыми размещается действительная делительная линия зуба, соответствующая рабочей ширине зубчатого колеса, не должно превышать 17 мкм).
3. Рассчитываем гарантированный боковой зазор в передаче.
Боковой зазор в передаче, необходимый для компенсации температурных деформаций и размещения смазочного материала, определяется по формуле [5, с. 317]
jn min= Vсм + aw(α1Δt1º - α2Δt2º)2sinα,
где Vсм – толщина слоя смазочного материала между зубьями, мм;
aw – межосевое расстояние, мм;